膝蓋保衛戰

赫爾穆特·布羅伊格+克勞蒂亞·哥特施林格

運動傷害、意外事故、關節炎癥：不定何時，人體最堅固的關節——膝蓋就會突然罷工。為此，醫生和工程師們不斷研發新的手段，來幫助膝蓋終生保持靈活。

單腿站立時，膝蓋所承受的重量是體重的2.5倍。彎曲一下膝蓋，膝關節就需要承受200公斤的重量。上一級臺階是250公斤，下一級臺階280公斤，絆一下640公斤。我們的膝蓋每天都在承受著巨大的壓力，上述重量不過是一個體重80公斤的人所需要承受的。每增加一公斤的體重，相應的承重量也會明顯上升。

柏林夏利特醫院的喬治·貝格曼教授帶領的團隊和研究員依奈絲·庫茲勒共同得出了上述結論。在過去的10年間，庫茲勒一直在研究人體膝蓋部位每天在面臨何種壓力。她給9位研究對象的膝部植入了一種特制的芯片，可以測算出膝蓋在日常生活或運動過程中會承受何種力量。

軟骨：骨頭末端的緩沖層

這項技術揭示了一個出人意料的發現：“平常站立的時候，每個膝蓋都承受了整個身體的重量，而不是像人們想象的僅僅是體重的一半。”庫茲勒說，“單腿站立時，承重會提升至體重的2.5倍。”

我們一生中平均會彎曲3.3億次膝蓋，然而并不是所有人的膝蓋都能經得起這樣持續的負重。從整個膝蓋部位來看，最脆弱的要數包裹在骨頭末端的軟骨層了，它和韌帶、半月板一齊作用，在腿部傳導力量，維持膝蓋部位的穩健。

據巴塞爾大學醫院的醫生統計，在歐洲和美國，每年有超過200萬人軟骨受損。其中大多數由交通事故或者運動受傷造成，而這些往往會惡化成更加嚴重的損傷。就像是碗里面的裂痕會不斷變大一樣，小小的膝蓋軟骨損傷也會越發嚴重，直至這個緩沖要件完全失去它應有的功能。

近1000萬德國人正忍受著膝蓋疼痛，每兩個人中就有一個會在30至39歲間出現膝蓋磨損的現象。即使沒有受過傷，軟骨也會被不斷磨損，整形科醫生稱此為軟骨退化關節炎癥。這種疾病的成因依舊不明。柏林夏利特醫院專注關節炎研究的皮澤實驗室主任馬科斯·洛寧說：“相較其他慢性關節炎疾病，涉及這種病癥的科研出版物出奇的少。”同樣缺少的，還有幫助治愈或者緩解病癥加重的醫療手段。

本身不含有任何血管組織的軟骨行使著保護身體的職能。“關節軟骨是一個非常特殊的部位。”慕尼黑整形科醫生沃爾夫岡·弗靈格說，“不知是什么原因，一旦整個身體停止生長，軟骨也就隨即喪失了再生的功能。”

利用試管再造軟骨的方式，也僅僅能起到有限的緩解作用。弗靈格說：“人造軟骨組織一開始還不錯，但僅僅一兩年過后，它們就會發生變化，喪失減震功能。”

腹部脂肪：受損關節的新鮮細胞補給

然而研究人員從未放棄。干細胞專家埃克哈特·阿爾特在美國研制出了新的治療手段，有望治愈這種疾病。阿爾特教授的同事們已經在全球范圍內使用這種無比簡單的療法救治了超過200位病人，幫助他們已經消失的軟骨實現再生。

“我們剛剛對15位在一年前進行過手術的病人進行了追蹤，通過檢驗他們膝蓋部位的細胞切片，了解膝關節的恢復程度。”阿爾特說。結果顯示：平均90%的軟骨獲得了再生，經過精確檢驗，這些新生的軟骨達到了所需的3層厚度，能夠精確覆蓋原有損傷，“患者的膝蓋又能夠再次承壓了。”

67歲的阿爾特堅信下一代醫療技術——身體可再生干細胞能帶來的治療效果。他的病人都患有嚴重的膝關節炎。醫生們會先去除膝部殘留的患病軟骨組織，之后在骨頭上鉆一些很小的孔，這是如今很普遍的一種鉆孔修復術，目的是促進血管的生長。

下一步便是進行一項新的嘗試了。“我們把前期通過局部麻醉從患者腹部脂肪處提取出的干細胞注入關節處。”阿爾特說道。這一部分干細胞組織會在新環境下發生新的變化。它們在阿爾特的病人膝蓋處形成了新的寶貴的軟骨組織。只是目前還沒有形成一個長期的研究結論。

從鼻部獲取脂肪干細胞和軟骨

軟骨不僅能通過干細胞移植獲得，還能夠從別的身體部位中提取。巴塞爾大學醫院的醫生們把10個病人的鼻部軟骨移植進了他們的膝關節。兩年后，其中的9位都表示他們在術后的行動明顯改善。這一結果也通過拍片得到了進一步證實。此外，在拍片畫面中，已經完全無法分辨原本的軟骨和植入的鼻部軟骨間的區別了。另有一位病人由于膝蓋損傷過大，沒有參與此次調查。醫生們表示，所有的病人均未出現移植排斥現象。在另一項涉及25位病患的研究中，醫生們還打算對這一方法繼續進行測試。

如果軟骨完全失靈，那么只有拿人造關節來代替了。德國外科醫生每年會進行約16萬例膝蓋假體移植手術。很多專家都認為這個數量太過龐大。

膝蓋假體技術在過去的數年間不斷提高，適用性越來越好。“它們平均能夠維持20年左右。”美因茨大學醫院矯形外科主任飛利浦·德里斯說。他堅信，膝部關節炎患者植入定制的假體后，生活質量會有明顯的提高，“特別是對那些還想要做很多運動的年輕人來說，現在他們也可以認真考慮接受這種治療了。”

德里斯是定制矯形領域的專家，他需要把受損膝蓋的相關資料錄入具備X射線計算機斷層成像技術的軟件中。他同一位工程師坐在屏幕前，像建筑師那樣在電腦上設計起人造關節，之后把數據發送給一家瑞士公司，由他們鑄模生產。類似定制牙冠一樣，特制成品最終會郵遞至美因茨的手術臺邊。

從特小號到巨大號的標準化假體

電腦前的精確計算能夠確保膝蓋假體和腿部的肌腱、韌帶等軟組織能夠真正有效結合。德里斯推測，迄今為止全德國境內只有8%的膝關節受損病患使用了特別定制的假體。而這些移入了量身定做假體的人們顯然對于治療更為滿意。“這是我的看法。”德里斯強調，“我們還需要通過一些長時間的研究來進行證明。”

面對這樣一個需要花費3倍價錢來定做假體的新潮流，許多標準化假體的制造商開始將他們的產品細分成了許多不同的尺寸和形態，從超小號到超大號一應俱全。

“O型腿的病人往往只有一側的軟骨受損。這種情況只需裝入半側支架，就可以保證十字韌帶繼續發揮作用。”烏爾姆大學矯形外科醫院院長海克·萊西說。他建議那些不到50歲，剛剛患上單側關節炎的病人也通過手術治療來糾正腿形。手術后會有一點X型腿的現象，這樣不需要裝入人造關節，就可以繼續正常行走10年甚至更久。

假體帶來的疼痛

然而新的膝蓋也并非能讓所有病患都感到滿意。巴爾姆醫療保險公司的調研揭示了一個可怕的現象：18%的病人在接受膝蓋假體手術半年多以后，便會產生不滿情緒；另有39%的病人也僅僅是比較滿意。超過十分之一的人不愿意再進行一次手術了。

丹麥、法國和挪威的最新研究指出，有相當一部分病人在接受了外科手術后，依然需要同等甚至比之前更多的止痛藥來緩解膝蓋不適。“這樣花大價錢去做手術就沒有任何意義了。”哥本哈根大學外科醫生亨利克·凱雷特說。

為什么這些假體經常沒能如預想的那樣減輕患者的病痛？醫生們也希望借助登記在冊的假體信息來追蹤了解。自2012年起，各診所都能夠在這個假體信息目錄中記錄膝蓋、髖骨手術數據。然而從事關節移植手術的1200家醫院中，僅有270家在定期更新它們的數據。另有大約470家雖然已完成了注冊，卻很少去進行科學評估。醫療互助協會主席烏爾里克·艾爾斯勒曾在去年嘆息道：“這樣一來，就沒有辦法獲得足夠的臨床信息，去開展一場人造關節質量的競賽了。”

裝著人造關節，小心翼翼運動

為此，艾爾斯勒倡議從政治上設立強制性的假體信息目錄體系。這樣醫院能夠更加快速地聯系上病人，召回有缺陷的植入物。然而不同于法定醫保，很多私人保險并沒有這樣的強制要求，萊西醫生說：“這其實很有必要，它能夠幫助我們尋找到假體移植領域的害群之馬。比如有害的植入物，或者有問題的診所。”一些國家早就已經總結出了這樣的名單，同時還取得了一定的成績：現在，瑞士移植手術的總數直接下降了一半。

“許多病人都希望裝上人造假體以后也能如常運動。”柏林醫學技師庫茲勒說。她建議人們多去進行一些對膝蓋有保護作用的運動，例如游泳、騎車或者北歐式健走，“慢跑和踢球對膝蓋并不好。在借助智能假體開展研究的過程中，我們發現這些運動對膝蓋造成的重壓，能夠高達體重的5-6倍。”

但是醫生不應該讓病人有過多的期待，萊西略帶遺憾地感慨道：“我會對他們說，安裝上人造膝蓋后，他們可以沒有疼痛地如常行走。”但他們無法完全恢復運動的能力和身體的靈活性。

然而這恰恰是很多因為運動膝蓋受損的病人所希望的。越來越多的醫保公司詢問，是否真的有必要做這種手術。例如現今很流行的一種修平軟骨和半月板的膝蓋修復術，實際上對患有關節炎的病人并沒有太大幫助。

韌帶撕裂怎么辦，做手術還是練肌肉？

今后，醫生們能夠借助具備感知功能的特制護膝，來確定膝蓋的堅固程度以及需要何種治療。醫生及工程師馬丁·森斯發明了可以測量膝蓋不穩定程度的儀器，這種不穩定大多情況下都是由于韌帶受傷造成的，其中前十字韌帶損傷最為常見。去年，森斯因為這項發明獲得了德國矯形手術協會頒發的研究大獎。

護膝上的延長繃帶能夠準確測量出關節松動的位置。這是由于這種不穩定性透過皮膚傳遞到了護膝內的傳感器中。“這樣我們就把身體的受傷情況，通過機械手段具象化了。”森斯解釋說。他的這項發明可以看作是對核磁共振技術的補充。

“有的人雖然前十字韌帶已經撕裂了，卻還能繼續運動。那是因為他們往往有很結實的肌肉支撐。”森斯說。另一些人只是登了一級臺階，膝蓋韌帶就斷了，“這種人就必須接受手術治療。”

借助帶傳感功能的繃帶，醫生們在今后將能解決越來越多的問題：手術是否成功？理療是否就足夠？護膝還能夠直接測量韌帶是否太緊或者太松，又或者醫生是否需要對此進行調節。它甚至還能作為預警系統，比如讓滑雪的人測試山丘地形對膝蓋產生的作用力。

沙爾克04足球隊的隊醫，來自波鴻的帕德里克·英格芬戈建議年輕的運動愛好者們多去關注十字韌帶的狀況。但他也推測，約有20%的病人并不需要去在意這一問題，特別是那些軟骨和半月板沒有在意外中受損的病人。“撕裂的韌帶也會愈合，并且還能和肌肉一起繼續維持膝蓋的強健。”

英格芬戈一般在意外發生3-4個月之后才去給患者做手術，手術前他還會測試膝蓋的堅固程度。他給所有病人的建議是：“要想膝蓋健康，最重要的一點是選擇健康、合適的運動方式。”

[譯自德國《焦點》]