人工關節相關資料報告 組員：吳浩宇 賴威辰 陳詮文 林垣甫

摘要 什麼是人工關節? 什麼是人工關節置換術﹖ 人工關節的材料 哪些情況需行人工關節置術？ 人工關節的壽命有多長？ 人工關節的壽命如何延長？ 人工關節置換術後，關節功能可以回復到何種程度？ 人工關節置換術後，多久可以正常行走？ 人工關節置換術後，需注意什麼？ 人工關節置換有何危險性及併發症？

什麼是人工關節? 人工關節，顧名思義，就是將人體因各種疾病或意外傷害造成無法使用的關節，以外科手術的方法予以置換人工的。

什麼是人工關節置換術﹖ 　　　 一般民眾對於人工關節並不十分了解，常以為手術時，會將關節全部切除，裝上不銹鋼關節，術後肢體如同機器人一般，生硬而不自然。其實，人工關節置換術只是將己磨損破壞的關節面切除，如同裝牙套一般，置入人工關節，使其恢復正常平滑的關節面。它可以說是本世紀骨科手術最偉大的突破之一。 　　　目前它己應用於治療肩關節﹑肘關節﹑腕關節﹑指間關節﹑髖關節﹑膝關節及踝關節等疾患，但以全人工髖關節及膝關節置換最為普遍。 以最常被置換的膝關節為例，在台灣一年大約有一萬五仟人至兩萬人接受此項手術；排名第二的髖關節置換，也大約有一萬人左右。

關節基本構造 圖為髖關節骨頭與韌帶構造圖（載自達瑞斯手札）

圖為膝蓋關節正面與側面骨骼構造圖（載自啟康物理治療中心）

人工關節的材料 人工關節的設計及材質是生物力學專家﹑材料工程師及骨科醫師不斷努力的智慧結晶。它多由金屬和高密度的塑膠質材，依照人體關節的構造﹑形狀和功能製作而成。金屬的種類，包括鈦合金(Titanium)﹑鈷鉻合金(Cobalt-Chrome)及不銹鋼(Stainless steel)等，而塑膠材質是超高分子量耐磨損的聚乙烯(Polyethylene)。為了讓關節和骨骼緊密結合，日後不易產生鬆動可使用骨水泥(Bone cement)固定或利用人工關節上的孔狀處理(Porous coating)或人工關節表面噴塗氫氧基磷灰石(Hydroxyapetite Coating)，讓骨頭長入。 現今的人工全髖關節主要可分成三類： 一、金屬球頭＋聚乙烯（PE塑膠）襯墊； 二、金屬球頭＋金屬襯墊； 三、氧化鋁陶瓷球頭＋氧化鋁陶瓷襯墊

圖為膝蓋人工關節，以金屬球頭＋聚乙烯（PE塑膠）襯墊(載自大林慈濟醫院)

金屬球頭＋聚乙烯（PE 塑膠)襯墊 人工全髖關節最常使用的形式，也是現在健保唯一全額給付的人工全髖關節。現代的塑膠襯墊利用增加電子束劑量來增加聚乙烯分子量，使聚乙烯比傳統聚乙烯墊片耐磨 88%，製造過程中加熱至接近融點，增加分子動能，降低自由基的產生，且消毒採氣體消毒方式，可助於降低日後在人體內氧化腐蝕的機會。此超耐磨高分子聚乙烯已有長達七年優良的臨床報告。

金屬球頭＋金屬襯墊 磨損率較前金屬球頭＋聚乙烯（PE塑膠）襯墊低，使用年限也較長，現代的金屬是使用高碳分子鍛造鈷絡鉬合金，高碳分子使金屬堅硬耐磨，鍛造可增加金屬表面光滑增加硬度，使金屬更耐磨，完美的密合度可防止撞擊或夾擊造成金屬的磨損。此外，此種人工全髖關節因使用較大的金屬球頭，也可以增加手術後活動的角度以及降低手術後脫臼的危險，安全不易脆裂，尤其適合活動力強的病患。但兩面金屬相磨時會產生金屬離子跑進血液中，現在雖無文獻證實會傷害身體，但過多的金屬離子會影響身體內離子的恆定。

氧化鋁陶瓷球頭＋氧化鋁陶瓷襯墊 現今人工全髖關節中最耐磨且最抗腐蝕的一種形式，約較傳統介面耐磨200 倍，已被証實骨溶解發生率最低，使用年限約 20~30 年。新一代的氧化鋁陶瓷人工髖關節已改進製程，相較過去，可減少材質破裂之危險，安全性完全獲得肯定，也因此較適合於年齡較輕的病患，可免除多次重覆手術的惡夢。 骨溶解：戈勒姆綜合症(Gorham)，又稱大塊骨質溶解症(Massive osteolysis)、消失骨病(Disappearing bone disease)、Gorham Stout綜合症、急性自發性骨吸收、影子骨(Phantom bone disease)等，中醫稱「鬼怪骨」，西方也稱「幽靈骨(Phaniom bone)」，Johnson和Mcclure于1958年將本病命名為大量骨質溶解症,現被多數人採納。這種病癥在國際上極其罕見，據認為：長期接觸氯乙烯可導致肢端溶骨症。其主要表現為多發性骨溶解，尤其是鎖骨、肩胛骨、肱骨、乳糜胸、神經損害、骨損害附近的血管瘤或淋巴管瘤，後者常是診斷的重要線索。

哪些情況需行人工關節置術？ 骨性關節炎又名退化性關節炎(Osteoarthritis)是目前施行人工關節置換術最常見的原因。當關節炎較嚴重時，關節面軟骨會嚴重磨損破壞，甚至出現變形，往往會導致疼痛、功能受限及行走不便，此時保守治療多成效不彰，人工關節是最佳的選擇。 其它如類風濕性關節炎、股骨頭缺血性壞死，於較嚴重時亦常考慮人工關節置換。老年人移位性股骨頸骨折為避免日後產生股骨頭缺血性壞死及骨折癒合不良併發症，亦是行人工關節置換的適應症。人工關節置換後，大多數病患的疼痛可以減輕甚至完全解除，關節的功能及變形亦可明顯改善。

人工關節的壽命有多長？ 病患常問醫師這個問題，其實它沒有一定的答案，如同開車一樣，如正常使用沒出意外，車子可以開很久；假如不加以愛惜每天超載走崎嶇山路，咸信不久就壽終正寢了。一般說來，如能正常使用，有90-95%的病人可使用十年以上。愈年輕、活動力愈強或體重愈重的病患，人工關節較易磨損鬆動，所以除非特殊情況，醫師會儘量等病人年齡大一些再施行關節置換。同時也希望病人維持理想體重、避免劇烈運動，以減少人工關節磨損及日後重新置換的機會。

人工關節的壽命如何延長？ 根據筆者的臨床經驗，置換人工關節後，常見的後遺症為人工植入物周圍骨質流失。患者因長期使用人工關節，使得人工關節過度磨損而產生破損粒子，破損粒子容易刺激蝕骨細胞，造成患部骨質嚴重流失，可能引發關節附近的骨折，或者是導致人工關節鬆脫，縮短了人工關節的壽命，使得病患還需再次忍受開刀的痛苦。 根據2008年8月一份德國研究報告顯示，人工關節置換者服用一週一次的骨質疏鬆症治療藥物─口服雙磷酸鹽一年，就可以明顯改善關節周圍的骨質。且研究發現，經過6年時間，患部周圍的骨質密度依舊明顯優於服用安慰劑組，顯示口服雙磷酸鹽可預防人工關節周圍的骨質流失。

圖為患者右側人工髖關節周圍已開始出現初期的骨質流失

人工關節置換術後，關節功能可以回復到何種程度？ 手術後關節的疼痛百分之九十以上可以獲得緩解，如能與醫師配合積極的復健，術後六週至三個月，行走會漸漸回復正常，膝關節一般可以彎至110至120度左右，而肘關節平均可以彎至125度，伸展至20度，至於肩關節可以回復正常三分之二的活動度，它將足以應付日常生活的需求。

人工關節置換術後，多久可以正常行走？ 人工關節置換如同倒吃甘蔗，愈吃愈甜，術後前幾天較辛苦，待引流管拔除後(約兩、三天)，即鼓勵病人下床，以助行器或拐杖練習行走，並開始床邊的復健運動，術後約七天左右可出院，現手術技術持續進步，傷口日益縮小，全人工髖關節甚至可以三至四天出院，而全人工膝關節縮短至住院五天左右即可。如關節固定方式是採用多孔性固定(Porous Coating)或氫氧基磷灰石噴塗(Hydroxyapetite Coating)，術後通常需使用助行器或拐杖六週至三個月，減少關節承重，以使骨頭長入孔狀人工關節表面，產生牢固的結合。使用骨水泥(Bone cement)固定人工關節，術後肢體可以馬上承重，縮短拐杖使用時間，常常兩週左右即可丟掉柺杖。一般說來，術後三個月日常活動可漸回復正常。病患偶而仍會覺得肢體輕微腫痛或酸麻，只要沒有疼痛加劇或出現發炎現象，不必太在意，隨著時間會漸入佳境。

人工關節置換術後，需注意什麼？ 台北榮總骨科病房於病人行關節置換術後，均會給予病人一份衛教資料，除告知病人定期回診外，並提醒病人如何繼續加強肌肉的復健，避免不適當的姿勢和動作，我們也希望病人能保持理想體重，遇有傷口腫痛加劇、有分泌物、聽到關節有異常聲響或是關節受傷造成行走困難時，應立即返院檢查。 此外當您有牙疾需找牙醫治療，皮膚上有任何傷口發炎或需接受其它手術時，請您在就醫時，告知醫師您是一位已接受人工關節置換的病人，請給您一至兩天預防性抗生素，以免細菌進入關節，導致嚴重感染。

人工關節置換有何危險性及併發症？ 任何手術均有其危險性，手術前麻醉醫師會評估病人的身體狀況，如需要還會請其他科醫師會診，萬事具備後再行手術，讓手術的危險降至最低。目前在台北榮民總醫院人工關節置換已是非常平常的骨科手術，全年可達1000例左右，危險性極低。至於術後的併發症以感染(Infection)最具破壞力，它可能發生在術後幾天內，也可能於幾年後發生。輕者需抗生素治療，重者需將人工關節拔除、清創，待感染控制後再植入新的人工關節。所幸它鮮少發生，以全人工膝關節置換為例，它的發生率約在1%左右而已。

其它的併發症歸類 人工關節鬆動(Loosening) 人工關節脫位(Dislocation) 人工關節磨損(Wear)及破損(Breakage) 其它：如血管、神經受損、骨折、靜脈栓塞、關節不穩定等，種類雖多，所幸均屬罕見。

人工關節鬆動(Loosening) 這是人工關節置換術最常發生的併發症。以全人工膝關節為例，手術五年後，發生鬆動的機率約3% ~ 5%亦不常見。

人工關節脫位(Dislocation) 較常發生於全人工髖關節，發生率約1~2%左右，大部分發生於術後不久，多可由醫師徒手復位，鮮少需行手術復位，復位後如果關節仍不十分穩定，有時要穿外展支架(Abduction Brace)保護一段時間。

人工關節磨損(Wear)及破損(Breakage) 由於人工關節設計及材質的改良，發生率已日益降低。

參考資料來源 參考資料 http://www.tinikuan.idv.tw/joint.htm 啟康物理治療中心http://www.wppc.hk/physio_topic_PFJpain.htm 林口長庚骨科部關節重建骨科人工關節介紹PPT 圖片方面為從網路上所找(忘記網址=_=) 中時健康達人部落格 奇摩知識加　人工關節的種類http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1105042100769 有健康網 http://www.uuuwell.com/mytag.php?id=14321 達瑞斯手札【健康】預防退化，強化膝關節的妙方　　 http://dariuslifetime.blogspot.tw/2012/11/blog-post_5.html