人工膝關節手術中，使用功能性軸線(functional alignment, FA)，可以保留患者原有的關節線傾斜度(joint line obliquity, JLO)。
文字 王證琪
圖表 林育聰
前言
人工髖關節手術是近代發展相當成功的術式之一，讓嚴重髖關節磨損或股骨頭壞死的患者得以減輕疼痛，恢復活動與功能。正前開的手術路徑於近年逐漸流行，目的是藉由從肌肉間隙進入的路徑減少臀部肌肉的破壞，讓恢復更快速。探究歷史可以讓我們更加了解人工髖關節，包括植入物的演進，以及更好的臨床照護。
人工髖關節的歷史
人工髖關節手術最早的歷史紀錄在1891年的德國，當時由Themistocles Glück使用雕刻過的象牙(ivory)為髖關節受到結核菌破壞的病患做置換手術，並且使用浮石(pumice)或熟石膏(Plaster of Paris)來固定植入物。這個上上個世紀的第一個案例的確是一件創舉，但由於當時外科無菌技術尚未成熟，術後的感染是一大問題。而接下來的二十世紀初期，仍沒有比較好的人工植入物，主流是做置入性關節成形術(interpositional arthroplasty)，在磨損的髖臼與股骨頭之間的關節間隙置入筋膜、皮膚等軟組織、甚至是豬的膀胱，藉此來減輕疼痛。但畢竟軟組織不夠堅固、自體組織也會被吸收，在西元1923年，Marius Smith-Peterson發展出cup arthroplasty，起先使用玻璃材質，後來使用鈷鉻合金做成的”cup”，放在髖臼與股骨頭之間，試圖讓磨損的關節面在活動時有一個光滑且耐用的表面。但cup arthroplasty有植入物容易移位的問題，也沒有完全置換關節相互磨擦的兩個表面。在1953年，George McKee設計出一體成形的股骨球頭及股骨柄、與鈷鉻合金材質的髖臼杯，這是一個全髖關節置換的雛型，有初期的成功結果，但中期因為當時金屬對金屬的摩擦介面(metal on metal)產生金屬粒子所引發的明顯局部反應，而讓設計再持續改良。隨著骨水泥與聚乙烯材質的出現，英國的骨科醫師Sir John Charnley在1960年代設計出劃時代的low friction arthroplasty，使用金屬的股骨柄與聚乙烯的髖臼組件，組件皆使用骨水泥固定在骨頭上，開啟了現代人工髖關節的篇章，為人工髖關節帶來大幅的成功。
正前開(direct anterior approach, DAA)髖關節手術的歷史
髖關節相對於膝、肩、踝關節是在比較深的位置，因此髖關節手術的路徑有好幾種，大致分為後開、側開、與正前開。後開會經過後方臀大肌，側開會經過一部分的臀中肌與臀小肌，而正前開由闊筋膜張肌與縫匠肌之間的間隙進入，對於外展肌群的破壞較少。正前開在近年逐漸流行，但其實它不是一個新的方法。最早的紀錄是在1881年，由Carl Hueter為感染性關節炎的患者做關節切除術。而Marius Smith-Peterson於1917年發表由前開手術治療先天性髖關節脫位，並在之後使用前開路徑做cup arthroplasty。於1960年代，John
Charnley將人工髖關節發揚光大，他當時使用經轉子路徑(transtrochanteric approach)，雖然沒有切斷肌腱，卻要劈開骨頭後再固定，術後需要保護、也有截骨處不癒合的風險。Kristaps Keggi是應用正前開進行人工髖關節手術的先驅，臨床結果在1977年美國骨科醫學會議(AAOS meeting)中發表，並於1979年刊登論文，他也與醫材商合作製造一套專門的商業化器械。Keggi的正前開案例中，有幾位患者在術後一兩天內便走出醫院，特別是那些需要繼續抽煙或飲酒的老菸槍或酗酒者。他當時為一位老友進行雙側髖關節置換，術後五天出院，兩周內返回工作。比起使用其他路徑手術的患者，正前開的恢復更快。到2009年，隨著失血量減少、多模式止痛，一些人工關節手術患者可以在手術當天出院。
至於使用特殊床(specialized
table)進行正前開手術，要提到Joel Matta。他曾在1981年去巴黎向Emile Letournel學習髖臼骨盆骨折，而Emile Letournel又曾經向Robert
Judet學習過。因此Joel Matta在法國習得使用特殊床Judet table進行髖關節與正前開的技術。回到美國後的好幾年，Joel Matta又返回使用後側路徑，一直到1996年，一位曾在法國接受DAA髖關節置換術的患者在美國找到Joel Matta，想在另一側做相同的手術，而讓Joel Matta又開始使用特殊床來進行DAA。患者的快速恢復，讓Joel Matta在2001年找上Kristaps Keggi並且推廣DAA，並研發設計更新一代的特殊床Hana table。Joel Matta曾說過，恢復更快且幾乎不會脫臼是DAA的優勢，但驅使醫師改變為正前開路徑的是來自於病人的期望。
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| DAA THR教科書的歷史故事人物：Joel Matta |
我們的經驗
根據統計，在臺中榮總已經執行超過一百例的正前開人工髖關節手術。術中對於前側關節囊的處理可以做關節囊切除、也可以做關節囊保留並縫合。於2023年1月至2024年4月蒐集54位患者，前30位做關節囊切除，後24位做關節囊保留並縫合。關節囊保留組別平均術中出血量375ml，手術時間(time-out到撤單)121.5分鐘，平均住院天數3天，均顯著低於關節囊切除組別。術後六個月的patient-reported outcome measures使用HOOS(Hip
disability and osteoarthritis outcome score)，在兩組沒有顯著差異。
結語與心得
在閱讀文獻與整理資料的過程學到很多。某些人工關節古早的設計以現代的眼光看起來很不可思議，但就是因為這些開創者持續地累積經驗與改良設計，才讓這項手術逐漸演進成當今的模樣。我們這一代的骨科醫師也何其有幸可以使用這些植入物來幫助需要的患者。至於正前開人工髖關節手術，不破壞臀部的大肌肉，術後的疼痛感較輕，早期的恢復的速度也較快，但也代表著熟悉這項術式的過程中，通常有一段艱辛的學習曲線，特別是股骨組件的放置。不論是何種路徑，手術的基本原則是人工關節組件要放得穩、放得正、重建適當的腿長與力矩。能夠達到這些基本原則，患者的回饋都是相當正向的。
參考資料：
1. Lee E. Rubin, B. Sonny Bal, Joseph T. Moskal (2024). The Direct Anterior
Approach to Hip Reconstruction (2nd Edition). Lippincott Williams &
Wilkins
2.
Stephen Richard Knight et al. Total Hip
Arthroplasty - over 100 years of operative history. Orthop Rev (Pavia). 2011
Nov 7;3(2):e16.
AAHKS，唸成[ˈɑkʌs] ，全名是American Association of Hip and Knee Surgeons，每年的年會在德州達拉斯的大～～飯店舉辦，匯聚全美做人工髖關節與膝關節的醫師及相關產業的人。這幾年台灣都有好幾位醫師到場參加，儼然成為亞洲最大團（一起包圍講者也是人多勢眾）。這個領域有名的講師齊聚一堂，真的是可能上廁所開個門就會撞見，或是排隊拿咖啡的時候就在前後，又或者清晨失眠去健身房運動時遇到，想要追星合照或要攀談搭上線的，只要放得開，都很有機會。
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| 👆Welcome to the AAHKS annual meeting ! 👇會議中醫師們即時投票，64%大部分使用正前開路徑來做人工髖關節手術 |
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| 與正前開人工髖關節祖師爺人物Joel Matta合照 |
使用機器手臂來開人工關節手術到底是優越的工具？還是昂貴的玩具？
在最近幾年，機器手臂人工膝關節的數量逐年上升，澳洲在2022年達到近30%，美國近五年也成長六倍。機器手臂的出現，觸動著在這個領域的醫師與即將接受手術的患者。科技進步帶來的新產品與新技術，其中當然有商業行銷的成分，但同時也是為了帶給人類更好的生活品質。
在沒有機器手臂之前，傳統器械的人工關節手術已經是非常成熟。在有經驗的醫師手上，使用傳統器械操作都已經有相當高的滿意度。機械手臂的使用，如果簡單地以駕車當作譬喻，在以前沒有電子系統輔助時，我們也是可以順利地開到目的地。現在有導航、有車道維持、盲點偵測等許多智慧系統輔助，如果能善加利用，則可以更加輕鬆更安全地抵達目的。
以人工膝關節來說，手術的原則與目標包括客製化地重建下肢軸線與良好的內外平衡度。這有賴於術中對軟組織鬆緊與關節間隙有精準的評估，並執行精準的切骨。機械手臂的精準度比起傳統器械是來得高的，也減少了誤差的範圍與機率。但重要的前提是，我們必須輸入給機器正確的數據與資料，並且有效率地利用機器。或許先前大數據的報告顯示，傳統器械與機器手臂兩者帶來的關節功能分數沒有統計學上的顯著差距，每年的學術研討會也在持續辯論中，但肯定的是，機器的軟體與零件會隨著時間不斷優化更新，醫師的經驗與手感也還是十分重要。
對於機器手臂，我們要瞭解其設計邏輯，給予機器正確的指令。同時建立團隊默契，有效率地利用工具，讓流程更順暢，並享受機器手臂的精準度，帶給患者更高的滿意度。
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| 於台中榮總操作機器手臂人工膝關節手術 |
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| 參加原廠訓練課程 |
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| 機器手臂人工膝關節術中規劃介面 |
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| 拍攝於2022年美國CCJR會議，圖中為機器手臂人工髖關節展示 |
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| 來自紐約HSS的Dr. Sculco來台分享機器手臂人工關節經驗 |
高強度與高效率的骨科工作
來參訪之前，誤以為美國醫院的步調是比較悠閒的。門診人數應該少少的，可以在診間詳細地問病史與做全面地評估(註：手術排程後會做詳細的內科風險評估)。手術量的話，以為一天大概開兩三台，或許就足夠。但第一天到訪的行程，就讓我完全改觀。報到的時間是清晨六點，天空才微亮，手術室的大家早已動起來了，第一位患者已經準備進房間麻醉。當天有11台手術，包括TKR, THR, 與revision，在兩間手術室進行。其中一間手術的implant放入後，傷口交由PA(Physician Assistant)縫合，同時另外一間也消毒鋪單，接續開始。主刀醫師就在這樣的節奏下，到傍晚八點半結束一天，這樣高強度的工作量著實驚人。這次拜訪的Dr. Lombardi已經67歲，一週有四天手術日、一天門診日，幾乎是天天高承載運轉，令我尊敬拜服。往後的幾天，如果當天只有十台較單純的primary TKR/THR，通常在下午五點以前結束，這裡不只業務量大，效率也相當高。
門診日，入口櫃台有Triage先初步接待患者，轉個彎進去有十間診間，兩間照X光的房間，同時有五位medical assistants跟診。一間診間除了一張檢查床、另有兩張單人椅讓家屬歇息等候。看診醫師來往各診間，只是口述與解說，medical assistants會打字記錄檢查結果與手術計畫。若是要敲定手術日期與風險評估，另有scheduler專人負責。辦公室走道有大螢幕顯示每一位來診的預約時間、看診目的、目前狀態、與等候時間，以便管控。從早上八點半到下午五點半，中午不特別休息，大約看70-80名患者，大多數是來報名開刀的人，也是非常精實的一天。
高品質的醫療照顧團隊
這次參訪的是以骨科為主體的醫療機構，非常的專科化，與一般的綜合型醫院不同。整個團隊，包括櫃台接待人員、手術室RN(Registered Nurse)、麻醉團隊、麻醉後恢復室(PACU)團隊、與PT(Physical Therapist)。成員皆非常專業熟練、有效率且充滿正能量。工作上不分彼此，有時候RT會推用過的器械去消毒間，有時候恢復室護理長會進手術室抬腳消毒。
患者於手術當天報到，先在PACU更衣準備：接受衛教、給予pre-medications(包括止痛消炎藥、預防嘔吐頭暈藥、避免術後尿滯留的藥物、術前預防性抗生素、減少術中術後出血的藥物)、用2% chlorhexidine cloths擦拭手術部位。低劑量短效的半身麻醉與超音波導引週邊神經阻斷術也會在這裡先完成再進手術室。從手術室上一台患者送出來，到下一位患者進去麻好開始消毒的時間，我還真的計時，大約15-20分鐘左右。至於手術的步驟與台灣的醫師其實相差不多，有些步驟又更精簡，可能因為非常熟練的關係。在縫合傷口前會使用長效麻醉劑配方做關節周圍注射止痛。縫合傷口是使用不需打結的魚骨線，縮短縫合時間，也增加手術室運轉效率。傷口縫合後使用皮膚膠，讓患者可以隔天就淋浴沖澡。全身麻醉有使用深度監測，催醒的時機平順流暢。術中給予足夠的水分避免術後行走的姿態性低血壓。從手術室送出先到PACU監測生命徵象與疼痛情形，視狀況補上靜脈或口服止痛藥，狀態恢復得差不多後會移動到旁邊的單人房間，PACU團隊兩人一組以腰帶保護帶著患者下床行走，並讓家人一起進來給予術後出院的衛教。
當天出院的關節置換手術
我在十幾年前住院醫師訓練的時候，人工髖膝關節置換手術常常住院七天六夜。最近幾年可以縮短到五天四夜或是四天三夜。還記得八年前去AAOS年會有聽過講台上在講術後當天出院，但畢竟只是個投影片上的文字，沒有太多臨場感。這次參訪，看到患者在恢復室喝水吃東西，被攙扶著下床上廁所、練習爬樓梯，術後四至五小時開心地拿著助行器走出門上車回家，心裡真的蠻震撼的。其中的準備工作包括術前的心理建設，術前即開始的復健，以及風險評估。多模組止痛與快速恢復等等細節，單靠手術醫師是無法獨自辦到的，需要與麻醉團隊溝通合作。手術中不放置引流管、不放置尿管的作法，減少管路的牽絆與留院的時間，是心所嚮往的目標與方向。但國家的醫療保險制度不同，民情風俗也不同。在台灣執業，如果能夠做到再縮短一兩天的住院天數，同時增加患者的滿意度，或許是目前比較實際的目標。
優雅的小鎮生活
來俄亥俄州的New Albany之前，對這裡環境一無所知也沒什麼資訊，只知道是在美國中西部、基本上都是白人一個地方小鎮，沒什麼知名的觀光景點。但來了之後，第一印象是鎮上特別整齊用紅磚建造的房屋，與大片看起來用心維護的綠色草皮。每天走路去醫院就是經過一面湖，看看優遊自在的野生加拿大雁。與人相處之後，發現這裡的居民非常和善有禮，也蠻願意跟我這個從大老遠來的外地人聊上幾句，這跟以往在美國其他大城市遇到的人完全不一樣。同時也驚訝這裡患者非常肥胖的比例是很高的，或許是造成很多年紀才五六十歲就需要置換人工關節的原因之一吧。就在時差調好、環境熟悉，也跟醫院的人們混熟之後，也準備要回台灣面對現實了，美好的回憶就用照片與心得記錄吧。
人工髖關節置換手術的路徑在最近十年有些變化。在美國，「正前開」的比率逐年上升，已經達到50%左右。也因為醫療資訊發達，患者在門診諮詢時也蠻常會問：「Anterior or posterior?」
髖關節是由許多重要的大肌肉所包覆的，「正前開」的路徑是從肌肉與肌肉之間的縫隙進入，不破壞臀大肌、臀中肌、與闊筋膜張肌。因此術後的恢復較快，疼痛感較輕。
這次臺中榮總舉辦的尖端醫療研討會，受到長官的指派擔任「正前開」人工髖關節置換手術live demo的主刀醫師，多多少少有點心理壓力。在攝影機實況直播下，手術不能有失誤差錯與時間拖延。會場上是我的老師們與各地的前輩們，我必須一邊手術的同時還要一邊回答問題。
最終順利完成任務，患者恢復快速、重回日常生活與工作崗位。感謝這次的機會，讓我吸收到寶貴的意見，也讓心理素質有所成長。
