车祸骨折恐致关节退化 长庚推「3D列印」技术重建膝盖
长庚医院团队,左起为基隆长庚医院医研部部长陈品元、基隆长庚医院副院长詹益圣、基隆长庚医院院长赖旗俊。(林周义摄)
台湾机车多,车祸导致骨折的比例也高。根据统计,国外胫骨骨折的比例约为1%,专家推估台湾因机车缘故,可能高达2-3%,将导致关节炎,甚至关节退化,影响行动。长庚医院与台科大合作,开发胫骨平台术后愈合不良翻修导引技术,可透过残留于体内的骨板骨钉影像轮廓,建构3D列印的手术导引板,解决常见的胫骨平台骨折不愈合翻修手术高困难度问题。
30岁的陈先生,骑机车途中发生严重车祸,导致左膝膝关节粉碎性胫骨平台骨折,接受了传统开放式骨折复位钢板固定术。术后1年左膝仍然变形、弯曲不良、跛行及疼痛不已。经长庚团队使用微创膝关节镜合并3D列印精准切骨导引矫正手术,陈先生也重回工作与喜爱的长跑运动。
基隆长庚医院副院长、骨科教授詹益圣指出,膝关节是由上方的大腿骨(股骨)和下方的小腿骨(胫骨)所构成,胫骨平台就是胫骨承接股骨端的关节平面。而胫骨平台骨折是国内严重交通摩托车事故中,最棘手的膝关节骨折创伤,这是因为患肢承受剧烈撞击,导致其膝关节胫骨平台面粉碎性骨折、移位并合并软组织受损。在基隆长庚和林口长庚,每年共约收治120例胫骨平台骨折的病人。
胫骨平台骨折传统的手术方式,无法精准将陷落的关节面完整复位,也无法处理常常合并严重的软组织损伤,因此往往需要更大的手术切口或是骨折复位治疗不完全,进而产生感染、变形、关节炎等严重并发症,文献报告机率可高达50%。
詹益圣教授团队多年前发展出「膝关节镜辅助胫骨平台骨折精准微创复位手术」,借由膝关节镜将关节内的骨折复位,也可同时治疗合并发生的软组织损伤,病人的愈后及满意度9成以上,术后感染率3.3%,优于传统开放式骨折复位感染率。
詹益圣强调,此类胫骨平台骨折术后产生并发症的病人,大多是由于当初手术的骨折复位不完全、固定方式不恰当而导致畸形愈合,常合并巨大的骨缺损、膝关节内或外翻变形及膝关节不稳定,需要再次进行手术,且手术难度高。医师需在已经愈合的骨折中找出畸形愈合的位置,移除原本的内固定后将愈合处凿开,重新将骨折复位到原本的关节面再加以内固定。
为克服这项难题,詹益圣与台湾科技大学高速3D列印研究中心林上智教授所带领的研究团队合作,致力发展骨科精准智慧医疗应用,近年也有杰出成果。研究团队针对膝关节复杂的置换、截骨与固定手术,发展出可提供手术前、中与后期的精准定位与导引技术,其中胫骨平台术后愈合不良翻修导引技术,可透过残留于体内的骨板骨钉影像轮廓,建构3D列印的手术导引板,以解决常见的胫骨平台骨折不愈合翻修手术高困难度问题。
目前这项技术已取得台湾专利,且有厂商技转成功。研发成果更得到2021年国家新创奖与2022年国家新创精进奖、2022年SNQ国家品质标章认证之殊荣。目前临床使用在7位病人,病人术后即可下床行走与膝关节弯曲,拐杖保护2至3个月,追踪至少2年以上,病人满意度佳,皆能重返工作。
詹益圣强调,外伤后若膝关节出现疼痛、肿胀、变形,甚至走路困难,经过2周休息仍未改善时,就应提高警觉,到医院接受进一步的检查与治疗,即使是粉碎性膝关节胫骨平台骨折这类棘手病人,也能重回愉快亮丽人生。