2024/04/25更新
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膝蓋軟骨磨損怎麼辦？ 退化性關節炎的軟骨再生治療方法
諮詢專家：釋高上醫師∕新光吳火獅紀念醫院骨科主任
責任編輯：陳盈竹
設計：殷嘉岑、林盟凱
責任編輯：陳盈竹
設計：殷嘉岑、林盟凱
關節軟骨是什麼？受損後有機會再生嗎？
我們先來認識軟骨：軟骨屬於骨骼的一種，主要由軟骨細胞及細胞間的基質組成，因鈣質礦物含量比硬骨少而柔軟、富有彈性。軟骨主要功能為減少我們活動時，硬骨之間的摩擦，軟骨裡頭沒有神經、沒有血管，得靠我們在活動時，關節內部的液體產生流動（擴散作用），這些營養物質才會跑到軟骨細胞裡。
我們可以想像關節軟骨的末端，像是有無數細小毛孔的海綿，浸泡在關節液裡面，當我們活動，海棉被擠壓時，裡頭的髒東西會被排出來；當海棉被鬆開，關節液乾淨的水分與養分就會被吸進來，這種壓力變化可以幫助軟骨的新陳代謝。因此，適度的活動像是走路、游泳等，都可以透過關節活動來幫軟骨補充營養！
我們可以想像關節軟骨的末端，像是有無數細小毛孔的海綿，浸泡在關節液裡面，當我們活動，海棉被擠壓時，裡頭的髒東西會被排出來；當海棉被鬆開，關節液乾淨的水分與養分就會被吸進來，這種壓力變化可以幫助軟骨的新陳代謝。因此，適度的活動像是走路、游泳等，都可以透過關節活動來幫軟骨補充營養！
認識關節軟骨結構
我們身體裡面的軟骨有3種類型：
- 透明軟骨（類玻璃軟骨）：分佈在全身關節的骨頭末端，如四肢、手腳指頭、肩膀等，具有黏性與彈性，可以緩衝骨頭互相接觸時的摩擦，耐用度最高。
- 纖維軟骨：依附在骨頭表面，吸收跑跳時的震盪，通常出現在椎間盤和膝關節。
- 彈性軟骨：基質裡有較多的彈性纖維，重量輕，可以維持部位形狀，例如外耳廓及鼻尖。
而我們的膝蓋軟骨厚度大概是1-3mm，有著白色光亮平滑的表面，可分為兩層：
- 表層是薄薄的透明軟骨，結構均勻，纖維走向為橫向。
- 下方是白色、較堅韌的纖維組織，排列為縱向，直接附著在骨骼上。
可惜的是，我們的軟骨代謝是非常慢的！除了沒有血流直接供應養分，也因為軟骨細胞只佔1%的體積，其他都是水和膠原蛋白，若一般的人體細胞如血球細胞，可能幾周就會代謝更新，軟骨細胞會在體內待上數十年！如果膝蓋軟骨發生外力撞擊，或是年長者因膠原蛋白生成變少，來不及趕上破壞的速度，表層的軟骨當然沒辦法長回來。
所幸醫學進步，科學家研究出許多軟骨可能再生的治療方法，各有其優缺點，我們一一來介紹。
膝蓋軟骨磨損，有哪些積極治療方法？手術選擇？
關節退化是人生的必經過程，尤其膝關節要承擔人體重量，負擔最大，通常40歲後，我們會漸漸感覺到膝蓋出現一些症狀，這個退化的過程可以分為四個階段：
- 第一級：此時患者大多沒有感覺；疑似關節間狹窄，懷疑有骨刺生成。
- 第二級：患者會感覺到搬重物時，膝蓋出現酸軟；關節間隙輕微狹窄，可見骨刺生成。
- 第三級：影響日常生活；關節間隙明顯狹窄，有多處明顯骨刺，患者走路都感到吃力。
- 第四級：患者幾乎無法正常活動，一步都走不了；關節間隙完全消失，硬骨互相磨損變形。
因應不同階段的關節磨損情況，醫師會建議的治療方法也不同。在最初期的退化性關節炎所造成的膝蓋軟骨磨損，患者只需靠減重、冰敷、消炎藥、物理治療等方式來處理，休息也會改善
但到第二階段到第三階段，不適感越來越明顯，像是疼痛、酸軟、關節浮腫等，就需要更積極的治療方式，如注射療法、軟骨再生修復手術等，若置之不理，膝蓋軟骨磨損到幾乎沒有了，終極治療方式就只有置換人工膝關節。
但到第二階段到第三階段，不適感越來越明顯，像是疼痛、酸軟、關節浮腫等，就需要更積極的治療方式，如注射療法、軟骨再生修復手術等，若置之不理，膝蓋軟骨磨損到幾乎沒有了，終極治療方式就只有置換人工膝關節。
注射療法
- 玻尿酸：又被稱為透明質酸，是一種具有高吸水性及黏彈性的生物性多醣體，為關節軟骨基質組成的一部分，也有潤滑關節的效果。關節中的玻尿酸可以幫助關節活動順暢並緩衝碰撞，降低關節軟骨間的磨損，而人工玻尿酸的來源則為雞冠或牛眼萃取，近年已可由細菌醱酵純化技術大量生產。相較於類固醇製劑，玻尿酸並沒有骨頭壞死、肌肉變性、肌腱斷裂的併發症，反而有潤滑效果，及降低患者長期吃止痛藥對肝腎額外負擔的風險，但如果膝蓋軟骨已經嚴重磨損者，注射玻尿酸效果有限。
費用：可健保給付，或自費每劑數百元至2萬元，視療程長短收費。
- 高濃度血小板血漿PRP：又稱增生療法，屬再生醫療應用之一，最早開始使用可追溯回1987年的心臟手術，後來才運用在組織損傷，目前最廣泛用於運動醫學，其他像心臟外科、婦科、泌尿科、整型外科、眼科都有相關應用。PRP的治療方法為從病患自體抽血，藉由離心機將高濃度的血小板血漿分離出來，再注射回受傷部位。想像一下，身上出現小傷口，很快就會癒合，就是靠著血液裡的血小板幫助凝固血液、傷口癒合，而高濃度的血小板血漿，濃度為血液的2-5倍，修復力更高，且因為是自體血液，不會有排斥反應及藥物的副作用。
費用：抽血量小劑量PRP（10-15 c.c.）注射費用落在1.5萬-2萬元，抽血量的大劑量PRP（25-30 c.c.）約28000-30000元（大劑量可運用在多角度、多部位）。若是針對椎間盤突出的腰椎、脊椎損傷，因注射技術較高，小劑量的費用為2.2-2.5萬元，大劑量則3.5萬起。
骨髓刺激術BMS
又稱關節鏡軟骨再生促進手術，目的為促進軟骨再生和修復。醫師會將處理患者膝蓋軟骨受損的區域，把不穩定的組織或壞死的骨頭清除，接著利用鑽孔、磨骨的方式，刺激局部骨髓區域，此時，我們骨頭內的幹細胞和生長因子會湧入到受損的區域，開始修復軟骨組織。
不過，這樣的方式所長出來的並不是透明軟骨，而是纖維軟骨，耐用度、彈性比透明軟骨低，使用上僅能維持1-2年，可能需再次手術，目前臨床上已經比較少用此方式。
自體軟骨細胞培養移植術
2019年12月特管法通過後，讓「自體軟骨細胞層片移植」成為新的治療選擇。此技術從日本引進，方法為透過關節鏡取出患者本身的膝蓋軟骨細胞，在體外培養細胞層片，3-4週後移植回膝蓋軟骨缺損的部位，再等待4週，軟骨細胞層片穩定後，患者就可以漸進式運動，逐漸回到原本的日常活動，部分患者的膝關節還能恢復到完全健康狀態。
因特管法限制，此手術在國內臨床試驗的人數不多，直至2023年7月收案人數約70人，費用80-85萬。而若是自體免疫、感染、癌症等造成的膝蓋軟骨破壞，不適用此方法。
「特定醫療技術檢查檢驗醫療儀器施行或使用管理辦法」是什麼？
2018年9月6號，特管法開放6大類自體細胞治療技術，核准適應症包含癌症、燒傷、退化性關節炎及膝關節軟骨缺損、皮膚缺陷等，因治療方式不同於傳統療法，有細胞「再生」的期待，被許多患者視為「最後生機」，不惜砸重金奮力一搏。不過，細胞療法不像藥物治療可以抽血、驗尿追蹤，導致臨床實驗的追蹤有困難性與成效不明的疑慮。另外，因治療費用動輒百萬，願意接受細胞療法的病人也僅為少數。
軟骨再生修復手術
原理同樣為膝蓋軟骨再生，但此手術不歸類為特管法，而是第三級醫材，不但已經完成臨床試驗，取得台灣衛福部TFDA認證，更是台灣第一個自主研發的再生醫學產品。手術方法為取出病人一粒米大小的健康膝蓋軟骨，透過專利器械細化及酵素活化處理，再搭配人體可完全吸收材質的載體，將我們的膝蓋軟骨組織裝在裏頭。軟骨細胞活化的同時，醫師也會在患者受膝蓋軟骨位置進行清創，將壞死的組織清除並做成一個凹槽，釋放健康的骨髓細胞的血液，增加血液循環之外，也能植入這顆載體。根據患者受損面積大小不同，有時需植入2-3顆。
這個載體的結構分為：和硬骨接觸的三鈣磷酸鹽（成分與人骨相似）與和軟骨接觸的聚乳酸甘醇酸共聚物（PLGA），當載體裝入患者自己的軟骨細胞後，內部漸漸長出骨頭，軟骨細胞也會吸收新鮮的血液養分，讓表面跟著長出膝蓋軟骨！
軟骨再生手術的優點為僅需一次手術，手術時間不到60分鐘，全程可在手術室完成，自費價格因醫院等級差異約25~30萬(可能因損傷面積大小而需增加載體費用)，但如果患者的膝蓋軟骨已經嚴重磨損到變形或角度偏移，可能就不適用此手術或必須搭配其他手術。
膝蓋痛時，我該考慮哪種膝蓋軟骨再生手術？
透過以下表格，我們先來比較上述手術的特點差異：| 軟骨再生修復術 | PRP注射療法 | 骨髓刺激術 | 自體細胞層片移植術 | |
|---|---|---|---|---|
| 手術次數 | 1次 | 可能多次，依患者病況嚴重程度 | 可能多次，依患者關節磨損狀況 | 2次（取出及植入） |
| 手術時間 | 40分鐘 | 30-60分鐘 | 40分鐘 | 14-28天（含細胞培養時間） |
| 手術風險 | 低 | 低 | 低 | 中 |
| 術後復原 | 當天可活動 | 當天可活動 | 當天可活動 | 隔天可活動 |
| 軟骨耐用度 | 高 | 低 | 低 | 高 |
| 費用 | 25~30萬 | 依療程長短，單次約1-2萬 | 健保給付 | 80-85萬 |
但若患者的膝蓋磨損情況已經到很嚴重的程度，完全沒有膝蓋軟骨可以再生，就得考慮做人工膝關節置換。
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文獻參考
自體軟骨細胞移植，臺北醫學大學附設醫院。膝關節健康促進方案，大林慈濟醫院。
林以璿（2021），《特管辦法》實施滿3週年，專家分析：別讓它成為台灣躍上國際的阻礙！，HEHO健康。
衛福部9月正式開放細胞治療 嘉惠病人推動醫療生技發展，衛生福利部。
江鴻生。軟骨再生，台大醫院骨科部。
