這裡電鑽颼颼作響，鑽頭下方冒出一卷一卷的碎屑，一個精準的鑽孔出現了。接着填縫槍擠出結合劑，將兩個表面黏合起來。一柄錘子不停敲打着什麼金屬。這群工作人員後面有另一個忙碌的團隊，他們相互告知測得的尺寸和零件號碼。
這聽起來好像是整修廚房的聲音，但其實不是。這是在費城的一家醫院，骨外科醫師馬修．奧斯丁正帶領團隊為一位病患進行人工膝關節置換術。這是他當天的第五檯手術了。再過一個小時，他要去處理另一名病患，這裡的收尾工作將由團隊其他成員負責。
那些丁零當啷的手術器具下面是營建公司老闆拉爾夫．加布里埃。手術結束三小時後，他已經甦醒，在跟家人說說笑笑。他六十九歲，原本不想動手術，但經年累月從事貼瓷磚的工作，已破壞了他右膝軟骨的避震功能，骨頭因而互相磨擦，引發長期疼痛。「所以必須下決心把它治好，」加布里埃說。
減輕疼痛
人類的膝蓋格外容易磨損。每走一步，每次跳躍，每次交叉雙腿，都會給膝關節帶來壓力。加上現在人們年過五十依然活躍，壽命越來越長，難怪膝蓋疼痛的人與日俱增。
有許多治療方法可發揮短期的補救作用，例如減輕體重、物理治療、穿戴護膝、打針和補充營養品，但對於長期疼痛或患有關節炎的膝蓋，應該以置換人工膝關節為首選。
簡單地說，人工膝關節就像一個多向鉸鏈，把股骨（大腿骨）底部和脛骨連接起來。安裝時，外科醫師會切除受損的軟骨及骨骼，然後將人工膝關節連接到骨骼上。手術約需一小時，患者接受局部或全身麻醉，主刀外科醫師由四到八名醫護人員支援。
可供醫師選擇的人工膝關節超過一百五十種，材質、尺寸各異，大多以拋光鈦或鈷鉻合金加上高性能塑膠製成，可用上數十年。許多專家表示，人工關節的類型對大多數患者來說可能無關緊要。
美國人工關節外科醫師史蒂芬．凱利說：「你的醫生對使用的裝置有多熟悉，是不是足以讓你信任，這才是關鍵。要精挑細選的是醫生，而不是人工關節。」
當手術解決不了問題
人工膝關節置換術大致上安全無虞，而且適合大多數病例，這一點少有爭議。然而有的醫師認為，換人工關節並非對所有患者都是最佳選擇。
有一項研究針對已接受全膝人工關節置換術的患者，根據自述疼痛程度和膝關節性能，加以關節炎X光檢查，得到這樣的結論：以西班牙研發的標準分類系統來評估，約三分之一的手術並「不適當」。
二○一五年一項後續研究發現，歸類為不適當的手術在減輕疼痛或改善功能方面收效甚微，甚至沒有任何益處。換言之，與膝蓋嚴重疼痛或因骨骼相磨所致關節炎的患者相比，膝關節置換術對膝蓋輕度受損的患者好處小得多。
「不是一動完手術立刻可以下床走動，」美國北卡羅萊納大學榮譽醫學教授諾丁．哈德勒醫師說。「手術有不可避免的風險，而且接下來會有好幾個月的康復期。」
患者須知
在安排膝關節置換術之前，請記住這五件事。
1. 沒有明確標準
美國維吉尼亞州立聯邦大學物理治療教授丹尼爾．瑞竇說，有一點很令人驚訝，是否應動手術並沒有明確的標準可供病患依循。醫師會評估三項變數：疼痛程度、日常活動受限程度、可見的骨骼損傷證據；其中只有最後一項可以客觀衡量。
不妨請醫師使用可與既有研究結果比較的標準量表，將你的症狀與其他人相比較。膝關節功能評估量表就是一個例子。瑞竇說：「我若是病人，會想知道自己的症狀是輕度、中度，還是重度，一年後預期會是什麼情形。」
2. 廣告經常不實
術後身體的整體活動量將減少，對這一點，外科醫師可能告誡病患做好心理準備。但許多醫院宣傳膝關節置換術的廣告，畫面中的人往往身體健康，在進行體育活動。就連外科醫師本身也會捲入這種狂熱。「專業會議上總有人亮出患者去衝浪或爬山的照片，」凱利醫師說，「我們都喜歡展示從事瘋狂活動的病人。」
哈德勒醫師建議，在找外科專家之前，務必先與普通科醫師透澈商議，因為普通科醫師和手術沒有利害關係。即使已被轉診給外科，也要保持選擇餘地。大多數外科醫師皆認為，儘管多年來膝關節置換術整體而言是成功的治療方式，病患仍不可掉以輕心。
美國拉許大學醫學中心骨外科教授約書亞．雅各說：「這是大手術，你應該在考量過所有可能的選項後，才考慮手術。」
3. 期望各有不同
歐洲一項研究顯示，百分之九十三的患者在手術五年後感到滿意，但大多數患者也表示，他們的預期不止於此。重視體育或娛樂活動的患者中，只有三分之一對手術結果感到滿意。
另一項回顧研究則顯示，大約兩成患者會出現長期疼痛。現年七十三歲的加布里埃就是其中之一。術後他仍持續感到疼痛，迄今為止，他嘗試過的各種療法都無濟於事，包括各式各樣的物理療法、電刺激、非處方止痛藥。
針對個人的愛好和日常活動，應詳細詢問醫生手術後可以期待和不該期待的事有哪些。大多數外科醫師表示，可能不得不放棄需要橫向移動和高衝擊力的愛好（比如網球單打），因為這些運動可能會縮短人工膝關節的壽命。
4. 恢復需要時間
「術後要想恢復良好，必須努力復健，」凱利醫師說。這是指術後要做六到八週的復健和物理治療，以恢復關節的活動度，並重建能穩定和支撐膝蓋的肌肉與韌帶。
一項研究發現，即使運用現代的復健技術，有三分之一的病人術後六個月疼痛並無明顯改善。另一項研究發現，八分之一的病人在術後一年仍有中度至重度疼痛，不過幾乎所有病人在術後五年都對手術感到滿意。
病患應該詢問醫院可否在開刀前與醫師見面，以了解手術和復元期間會出現什麼情形。凱利醫師建議，感到焦慮的病人術前也應去看物理治療師，討論術後復健問題。
並非所有醫師都一樣。
研究顯示，如果主刀的醫師每年做膝關節置換術超過五十次，手術成效會比較好。
有研究發現，外科醫師不論動過的手術多或少，術後疼痛減輕的效果相去不遠，但在病人少的醫院，如果醫師每年做的人工膝關節置換術不超過六次，軟組織微調的技術可能較差，而軟組織微調正是讓膝蓋正常運動和發揮完整機能所必需的。同項研究亦顯示，病人若由經驗較少的醫師主刀，在功能測試中，比如術後兩年內完全伸展膝蓋的能力，分數較低的概率高了一倍。
要詢問醫師所動過的手術成效如何、併發症發生率、感染發生率怎樣，以及病人再次住院的比率怎樣。不要只聽到醫師提供全國平均值就罷休：要知道的是主刀醫師自己的比率。這個比率不應超過百分之二。
你是否覺得醫生關心自己的健康狀況，這一點同樣重要。美國獨立新聞機構ProPublica最近針對美國醫療保險資料所做的分析發現，併發症發生率極低的外科醫師，往往在手術前、中、後都對病人表現出個人的責任感。
5. 風險少見卻嚴重
人工膝關節置換術發生嚴重併發症（例如血栓）的機率相對較低，以致很少人認為會發生在自己身上。「因此，你不能光簽署同意書，而要確實了解手術有什麼風險，」瑞竇教授說。「需要向醫師詳細了解。」
哈德勒醫師表示，越早與醫生討論可能出現的併發症越好。他說：「一旦病人滿腦子想着『我需要動手術』，他們就聽不到風險，只聽得見好處了。」
最新技術
醫學無止境。無論是為了提高人工膝關節置換術的成效，還是另闢蹊徑尋求侵入性更小、但同樣有效的方法，科學家在不斷努力。以下介紹一些已經出現的成果。
量身訂製手術器具 透過數位掃描技術生產出的個性化手術器具，是針對病患的一次性器具，更加符合患者個體的膝蓋解剖結構，可以引導外科醫師精準下刀和置入人工膝關節，並有望減少損傷。紐約特殊外科醫院膝蓋部主任史蒂文．哈斯醫師說：「這種做法可以縮短手術時間，提高效率。」
「部分」手術 醫師只切除及植入部分膝關節，保留其餘部位的健康軟骨、骨骼和韌帶。這種手術的復元速度通常較快。「部分置換的缺點是它的失敗率明顯比全膝置換來得高，」哈斯醫師說。此外，萬一關節炎出現惡化，也無法保證不需再做全膝人工關節置換術。只有韌帶健康的人才適合做部分人工膝關節置換術。
機器手臂輔助手術 機器手臂系統可以輔助醫師更精確、更穩定地將人工關節放置到正確的位置。美國非營利機構緊急照護研究所專門研究醫療器械，工程經理傑瑞米．薩格斯說：「醫師控制機器，機器手臂則負責不讓醫師超出該切除的部位。」機器手臂系統常用於部分人工膝關節置換，原因是這種手術需要更高的精準度，才能保障韌帶完好無損。
關節鏡手術 這是一種以內視鏡操作的半月板部分切除術。半月板是一層軟骨，為關節裡的骨骼提供避震作用。醫師從一個「鑰匙孔」般的小切口進入膝蓋，修整半月板被撕裂的鋸齒狀邊緣。然而有些研究發現，這種手術的效果並未優於「假手術」——即骨科醫師只用關節鏡檢查膝蓋，但不做任何修復。
拉許大學醫學中心骨外科醫師兼成人重建外科主任克雷格．瓦雷說：「所以在推薦膝關節炎患者採用關節鏡手術上，很多外科醫師的態度都相當謹慎。」
評估過風險和好處後，有各種因素影響病人是否選擇人工膝關節置換術，但歸根結柢還是看哪種痛苦是他們不能忍受的。「我們會告訴病人：『你什麼時候想動手術了，自己會知道的，』」奧斯丁醫師說。「他們會問我：『這話什麼意思？』等他們不願再日復一日忍受疼痛和行動不便時，就會回來對我說：『現在我明白了。』」
出現以下症狀，也許就該採取行動
關節嚴重疼痛
僵硬
跛行
肌肉無力
腫脹
關節活動度有限
最常見的併發症
人工膝關節置換術通常都很順利，但有時確實會發生併發症。請繼續往下看，了解有哪些最為普遍的情形。
植入失敗
植入的假體可能從關節處彈出或磨損，釋放出植入物材質的微粒。這些微粒在骨質溶解過程中會引起發炎，使骨骼受損，漸漸導致植入物鬆動。大約百分之十的人工關節置換術最終會宣告失敗，需要重做。
感染
嚴重感染有可能破壞關節功能，在最壞的情況下，還可能危及患者的腿，甚至生命。發生感染的機率只有百分之一至二點五。為了降低感染風險，醫師會採取相應措施，例如讓患者使用預防性抗生素。
血栓
血栓是在癒合過程中出現的發炎所致。美國醫學會期刊《內科醫學文獻》刊載的一份研究報告指出，這使得年滿六十歲的病人在術後兩週內發生心臟病的風險提高了三十倍。植入人工膝關節者通常會服用血液稀釋劑，以降低這種風險。
神經受損
麻醉可能導致神經受損的併發症，醫師也有可能在手術中傷及神經。然而，這兩種情況都很罕見，發生的病例不到百分之一。神經受損可能引起疼痛和麻痺，雖然不是百分之百，不過症狀通常會慢慢改善。
(CRD2001-38)