台美修補軟骨新科技,歐登林書豪你我皆受益

作者 | 發布日期 2013 年 07 月 16 日 19:26 | 分類 生物科技 , 醫療科技
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美國職籃拓荒者隊的前中鋒歐登(Greg Oden),今年以來消息不斷,因為過往的膝傷似乎漸漸復原,包括熱火、塞爾提克、馬刺、小牛、國王、騎士、鵜鶘都在進行搶人大戰,ESPN報導本週他將會在拉斯維加斯與多隊碰面洽談。3年半以來歐登一直為膝傷所苦,動過多次手術,但如果他晚一點受傷,或許目前兩項嶄新的修復技術可以讓他少受點苦。



老化、外傷、病變造成的關節軟骨破損,常讓人一天到晚都在痛,因為軟骨的作用就是骨骼間的緩衝,少了它兩塊骨頭直接碰觸就會感到疼痛。日前美國骨科醫學會運動醫學會議(American Orthopaedic Society for Sports Medicine, AOSSM) 中,與會者提出了利用Zimmer的DeNovo NT Graft技術進行的關節軟骨修復治療報告,為受關節疼痛所苦的病患帶來希望。另外,由工業技術研究院與台大醫院共同研發的「兩相關節軟硬骨修復技術」,不但原理與步驟都很簡單,臨床試驗效果也相當良好。

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▲膝蓋(Photo Credit: Wikimedia Commons)

現有療法不盡如人意

關節間的軟骨會因為外傷、跌倒或隨著歲月而受損,但它自行再生與修復的能力很差。美國紐約市「外科專門醫院」(Hospital for Special Surgery)骨科與運動醫學專科醫師Scout Rodeo說,這類病痛很常見,它很難自我修復,病痛也就會隨著時間愈來愈嚴重。

現有的療法不見得都能圓滿解決這個問題,例如可以移植捐贈者的軟骨,不過軟骨來源有限,移植過去的表面切合度不易掌握。另一種做法是「關節鏡軟骨手術」(Microfracture),或是稱為「微骨折手術」,利用關節鏡伸進關節,在骨頭上打很小的洞,利用這些製造出來的傷口,在慢慢復原過程中產生的新細胞,替代軟骨組織的作用,像歐登就進行過多次這種手術,但我們也知道,從09–10賽季之後他就沒有再登場過了。

DeNovo NT Graft注入纖維蛋白膠

至於剛剛發表臨床試驗結果的DeNovo NT Graft技術,是經由美國FDA通過的關節修復技術,而且並不需要經過臨床試驗。它的好處是可以處理超過一平方公分這種大面積、傳統手術效果不好的病變,同時現有療法的最後一步往往都是置換人工關節,不但是大手術,對病患也造成心理壓力,DeNovo NT Graft技術等於提供另一種選擇。

手術第一步是清除受損的軟骨,露出健康的軟骨,接著注入纖維蛋白膠,將傷口填平,細胞在內部生長,會把縫隙填滿,取代原有軟骨的功能。纖維蛋白膠取自13歲以下捐贈者的軟骨組織,因為年輕的軟骨組織有較強的再生能力。

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▲第一步先用器具刮除受損組織,讓健康的組織露出。

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▲填入纖維蛋白膠,並處理患部表面。(Photos Credit: Zimmer)

Rodeo團隊在17名病患身上使用這項技術,並持續追蹤了兩年,根據國際膝部文件委員會(the International Knee Documentation Committee, IKDC)的多項評估量表,患者在患部的疼痛感、日常生活各方面的影響等項目,有20%到30%的進步。Rodeo說,這是很顯著的成果,使用結果令人振奮,而且步驟簡單,當然未來還要繼續觀察下去,同時他們還想進一步強化細胞增生的功能。

台灣開發出原理簡單的修補技術

不論是傳統移植療法或DeNovo NT Graft的軟骨組織都是取自他人的組織,因此術後多少會有排斥的問題。另外,體外培植細胞需要很高品質的實驗室,不是到處都有,因此多少會受到限制。2002年工研院與台大醫院骨科部主任江清泉共同開發「兩相關節軟硬骨修復技術」(Biphasic Osteochondral Repair),利用已經運用在人類醫療的兩種材質(註1),做成一個高8.5mm、直徑1.2mm中空柱狀多孔容器,再從病患身上取出病人其他部位的軟骨,用工研院特製切碎機切成小塊,再由膠原蛋白酶溶解出軟骨細胞,把它裝填進容器中,再透過關節鏡微創手術植入患部。

Biphasic Osteochondral Repair
▲先從軟骨層(淡藍色)切下部份軟骨,切碎、膠原蛋白酶溶解出軟骨細胞,再裝進左側柱狀容器,再植入軟骨缺損的部位。(Photo Credit: 台大校友雙月刊)

江清泉表示,這項技術原理與步驟都很簡單,也不需要培養細胞,可以解決軟骨細胞培養的問題;一次手術就能做完,連帶軟骨底下的硬骨細胞也可以修復。

這項技術在2007年與美國醫療器材廠Exactech完成技術轉移。2008年台大進行10例臨床試驗,江清泉指出成效良好,未產生不利的副作用,至於Exactech在台美兩地的臨床試驗,近期也將有結果。

不止歐登,紐約尼克隊的史陶德邁爾、馬刺隊崔西麥格瑞迪、勇士隊安德魯博古特以及台灣熟悉的林書豪等許多運動員,都經歷過類似的運動傷害,動手術往往不可避免。生化科技不斷進步,職業運動員的身體健康將獲得更多照顧與保障,或許當他們接受後續的治療時,就會有台灣貢獻的一番心力在裡面。

(Opening Photo Credit: Wikimedia commons)

註釋
1.聚乳酸-甘醇酸(polylactic-co-glycolic acid, PLGA)是表面用材質,目前醫界拿來做手術縫合線的材料;另外一種三酸磷酸鈣做為容器內層,目前醫界用做填補骨缺損的材料。(回到本文

相關資料
ESPN: Sources: Greg Oden meetings set
Newswise: First In-Depth Study of Knee Cartilage Repair Technique Shows Improvement in Patient Outcomes and Regeneration of Knee Cartilage
DeNovo NT Graft
台大校友雙月刊:研究發展~再生醫學3 兩相關節軟硬骨修復技術
自由電子報:軟硬骨修復新技術 不須體外培養 時間短 

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