人工膝關節能用多久？談人工膝關節的失敗原因｜蔡尚聞醫師

作者／臺北榮民總醫院骨科部關節重建科蔡尚聞醫師
來源／骨科線上

“所以醫生，我的人工膝關節能用多久？”

“這個人工膝關節裝上去能用一輩子嗎？”

要回答這個問題，讓我們先從人工膝關節可能有哪些失敗原因開始談起。

人工膝關節的失敗的原因有哪些？

台灣衛福部健保署從 105 年 01 月開始推動人工關節登錄制度，因應逐年增加的人工關節置換手術量，以 104 年衛福部健保署統計，共有 4 萬 7856 件人工關節手術量（包含所有部位人工關節手術），希望建立屬於台灣族群的人工關節數據分析，提供民眾了解長期而言各部位的人工關節成功率以及確切失敗原因，因為推行登錄時間仍短，台灣仍然沒有各部位的人工關節的長期成功率報告。

這樣的報告在數個國家級的關節登錄資料庫數據大致上差不多，手術後十年內需要接受人工膝關節再次置換手術的病患比例，英國<5%、瑞典 4%、紐西蘭 5%、澳洲 6.8%，大致上的解讀就是如果有 20 個人接受人工膝關節手術，在使用了十年之後，其中 19 個（95%）是成功的，1 個（5%）可能會需要接受再次手術。

深究其中人工膝關節失敗需要接受再次置換手術的原因¹，前三大原因如下：

（1）膝關節組件無菌性鬆動（佔所有失敗原因的25-45%）

無菌性鬆動

資料來源：2014年澳洲國家級關節登錄資料庫年度報告

人工膝關節組件靠的是骨水泥固定，一般而言行走運動都是屬於“正常的使用”，但隨著使用的時間增加，人工膝關節的組件可能因為活動使用，數百萬甚至千萬次震動後導致膝關節組件、骨水泥或是骨頭中間產生鬆動間隙，特別是在年輕活動度大、從事勞力工作、肥胖、跌倒等狀況有較高的機會發生。

圖片說明：資料來源 2014 年英格蘭國家級關節登錄資料庫年度報告

另外會造成組件鬆動的原因是因為墊片磨損釋放的聚乙烯（塑膠）顆粒導致周遭組織反應，發炎細胞認定這樣的顆粒是異物而引發一連串免疫反應，釋放發炎因子引起周遭滑膜炎及介面骨頭吸收，導致關節鬆動。這也是人工關節領域不斷研發新型耐磨墊片的主要立論基礎，希望藉由降低磨損率、減少聚乙烯顆粒釋放量來減少因為這個原因導致的鬆動事件。

這裏指的鬆動，都與細菌感染無關，我們稱作無菌性鬆動，常見於開完膝關節幾年、甚至十幾年後，如果膝關節手術後一切都順利且活動正常，但後續逐漸出現疼痛增加，特別是在坐著到起身的膝蓋疼痛（start-up pain）、或是甚至嚴重到走一步痛一步的時候，可能就與關節組件鬆動相關，這也是為什麽一般人工關節換完希望至少每一至兩年可以回診例行X光檢查的原因之一。

（2）膝關節感染（佔所有失敗原因的 10-35%）

人工膝關節感染，一直以來都是手術醫師和病患最大的敵人，整體發生率大約 1-2%^2-5，如圖所示，可以觀察到曲線的較快速增加多半在一至兩年內，之後大致呈現一個水平趨勢，這也說明多半的人工膝關節感染都發生於手術後的早中期，如果傷口癒合復原良好，基本上長期的趨勢相當穩定。

資料來源：2014年澳洲國家級關節登錄資料庫年度報告

如同之前的文章（人工關節感染｜預防勝於治療）提及，病患端如果存在下列因素可能會導致感染風險的增加：

不是存在以上因素就絕對不能做人工膝關節手術，而是要做出相當的努力改善或是避免相關不利因素的發生，包括固定回診專科醫師追蹤控制糖尿病、慢性肝炎、愛滋病，運動合併飲食減重、戒菸戒酒，如果身上存在感染或是造成細菌短暫跑到血液當中（我們稱菌血症）的狀態，包括下肢蜂窩性組織炎、泌尿道感染、肺炎、侵入性牙科處置等狀況，都需主動向醫師反應曾有接受過人工關節的狀況，適時使用預防性或是治療性抗生素，就能有效避免感染。

感染的症狀

多半是傷口發紅、腫脹、疼痛甚至有膿水滲出，又或是人工膝關節手術後曾經很好，一段期間都沒事，然後出現疼痛，這樣的疼痛連休息不動都痛，那首要需要檢查懷疑的，還是感染。

（3）疼痛、不穩定、僵硬（佔總失敗原因的10-20%）

這些原因相較組件鬆動、關節感染而言發生率較低，但是仍然是人工膝關節手術後顯著造成疼痛困擾、功能不良的其他原因。

資料來源：2014 年澳洲國家級關節登錄資料庫年度報告

人工膝關節手術，醫師需要確認諸多細節包括：

（a）裁切骨頭角度

（b）關節組件裝置位置

（c）髕骨組件軌道

（d）內外側韌帶平衡度

（e）選擇墊片決定鬆緊度

這些都是手術醫師的功課，關節組件裝置位置不理想，可能導致膝關節使用時周遭韌帶組織張力的不正常；膝關節太緊，可能造成復健彎曲伸直角度活動不良；膝關節太鬆，會導致行走時周遭肌肉需要費更多的力氣維持穩定，而頻繁出現膝關節周遭肌肉韌帶發炎疼痛或甚至膝關節積水腫漲等問題，如果這些問題持續造成症狀，可能就需要再次手術重新將關節位置以及鬆緊度處理得更加正確，以改善疼痛及功能。

資料來源：2014年瑞典國家級關節登錄資料庫年度報告

人工膝關節手術後，基本上要練習的項目不外乎抬腿、伸直、彎曲、走路，其中最困難的莫過於彎曲，這也是我常在手術後叮嚀的，隨著疼痛的改善，走路功能一定不會有問題，但在手術後的短期兩個月內，最要忍耐練習的就是彎曲，彎曲伸直角度活動做得越好，疼痛程度就消除得越快！簡單來說，手術後短期內，越勇敢的、復健做得越好的，就越不僵硬且越不痛！

結論

台灣目前仍然沒有自己的關節登錄資料庫長期報告，但根據各國的大數據資料顯示，人工膝關節的十年成功率可達 95%，常見人工膝關節失敗原因包括無菌性鬆動、感染、僵硬、不穩定以及持續疼痛，這些狀況的共通臨床症狀就是疼痛，在接受人工膝關節手術後，如果疼痛仍然持續難耐或是有新發生的疼痛，回診追蹤檢查人工膝關節狀態是否安好無恙，才能確保長期的成功。

參考文獻

The epidemiology of failure in total knee arthroplasty. Khan et al. BJJ, 2016.
Periprosthetic joint infection. Kapadia BH et al. Lancet, 2016.
Projections of primary and revision hip and knee arthroplasty in the US from 2005 to 2030. Kurtz et al. JBJS-A, 2007.
Periprosthetic joint infection: the economic impact of methicillin-resistant infections. Parvizi J et al. JOA, 2010
The epidemiology of revision total knee arthroplasty in the US. Bozic et al. CORR, 2010.
Australian Orthopaedic Association NJR: Annual Report 2014. （澳洲國家級關節登錄資料庫）
NJR England Wales Northern Ireland, Annual Report 2014. （英格蘭、威爾斯、北愛爾蘭國家級關節登錄資料庫）
Swedish Knee Arthroplasty Register, Annual Report 2014. （瑞典國家級關節登錄資料庫）

文章最後更新時間：2022/10/31

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