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运动伤害、意外事故、关节炎症：不定何时，人体最坚固的关节——膝盖就会突然罢工。为此，医生和工程师们不断研发新的手段，来帮助膝盖终生保持灵活。
单腿站立时，膝盖所承受的重量是体重的2.5倍。弯曲一下膝盖，膝关节就需要承受200公斤的重量。上一级台阶是250公斤，下一级台阶280公斤，绊一下640公斤。我们的膝盖每天都在承受着巨大的压力，上述重量不过是一个体重80公斤的人所需要承受的。每增加一公斤的体重，相应的承重量也会明显上升。
柏林夏利特医院的乔治·贝格曼教授带领的团队和研究员依奈丝·库兹勒共同得出了上述结论。在过去的10年间，库兹勒一直在研究人体膝盖部位每天在面临何种压力。她给9位研究对象的膝部植入了一种特制的芯片，可以测算出膝盖在日常生活或运动过程中会承受何种力量。
这项技术揭示了一个出人意料的发现：“平常站立的时候，每个膝盖都承受了整个身体的重量，而不是像人们想象的仅仅是体重的一半。”库兹勒说，“单腿站立时，承重會提升至体重的2.5倍。”
我们一生中平均会弯曲3.3亿次膝盖，然而并不是所有人的膝盖都能经得起这样持续的负重。从整个膝盖部位来看，最脆弱的要数包裹在骨头末端的软骨层了，它和韧带、半月板一齐作用，在腿部传导力量，维持膝盖部位的稳健。
据巴塞尔大学医院的医生统计，在欧洲和美国，每年有超过200万人软骨受损。其中大多数由交通事故或者运动受伤造成，而这些往往会恶化成更加严重的损伤。就像是碗里面的裂痕会不断变大一样，小小的膝盖软骨损伤也会越发严重，直至这个缓冲要件完全失去它应有的功能。
近1000万德国人正忍受着膝盖疼痛，每两个人中就有一个会在30至39岁间出现膝盖磨损的现象。即使没有受过伤，软骨也会被不断磨损，整形科医生称此为软骨退化关节炎症。这种疾病的成因依旧不明。柏林夏利特医院专注关节炎研究的皮泽实验室主任马科斯·洛宁说：“相较其他慢性关节炎疾病，涉及这种病症的科研出版物出奇的少。”同样缺少的，还有帮助治愈或者缓解病症加重的医疗手段。
本身不含有任何血管组织的软骨行使着保护身体的职能。“关节软骨是一个非常特殊的部位。”慕尼黑整形科医生沃尔夫冈·弗灵格说，“不知是什么原因，一旦整个身体停止生长，软骨也就随即丧失了再生的功能。”
利用试管再造软骨的方式，也仅仅能起到有限的缓解作用。弗灵格说：“人造软骨组织一开始还不错，但仅仅一两年过后，它们就会发生变化，丧失减震功能。”
然而研究人员从未放弃。干细胞专家埃克哈特·阿尔特在美国研制出了新的治疗手段，有望治愈这种疾病。阿尔特教授的同事们已经在全球范围内使用这种无比简单的疗法救治了超过200位病人，帮助他们已经消失的软骨实现再生。
“我们刚刚对15位在一年前进行过手术的病人进行了追踪，通过检验他们膝盖部位的细胞切片，了解膝关节的恢复程度。”阿尔特说。结果显示：平均90%的软骨获得了再生，经过精确检验，这些新生的软骨达到了所需的3层厚度，能够精确覆盖原有损伤，“患者的膝盖又能够再次承压了。”
67岁的阿尔特坚信下一代医疗技术——身体可再生干细胞能带来的治疗效果。他的病人都患有严重的膝关节炎。医生们会先去除膝部残留的患病软骨组织，之后在骨头上钻一些很小的孔，这是如今很普遍的一种钻孔修复术，目的是促进血管的生长。
下一步便是进行一项新的尝试了。“我们把前期通过局部麻醉从患者腹部脂肪处提取出的干细胞注入关节处。”阿尔特说道。这一部分干细胞组织会在新环境下发生新的变化。它们在阿尔特的病人膝盖处形成了新的宝贵的软骨组织。只是目前还没有形成一个长期的研究结论。
软骨不仅能通过干细胞移植获得，还能够从别的身体部位中提取。巴塞尔大学医院的医生们把10个病人的鼻部软骨移植进了他们的膝关节。两年后，其中的9位都表示他们在术后的行动明显改善。这一结果也通过拍片得到了进一步证实。此外，在拍片画面中，已经完全无法分辨原本的软骨和植入的鼻部软骨间的区别了。另有一位病人由于膝盖损伤过大，没有参与此次调查。医生们表示，所有的病人均未出现移植排斥现象。在另一项涉及25位病患的研究中，医生们还打算对这一方法继续进行测试。
如果软骨完全失灵，那么只有拿人造关节来代替了。德国外科医生每年会进行约16万例膝盖假体移植手术。很多专家都认为这个数量太过庞大。
膝盖假体技术在过去的数年间不断提高，适用性越来越好。“它们平均能够维持20年左右。”美因茨大学医院矫形外科主任飞利浦·德里斯说。他坚信，膝部关节炎患者植入定制的假体后，生活质量会有明显的提高，“特别是对那些还想要做很多运动的年轻人来说，现在他们也可以认真考虑接受这种治疗了。”
德里斯是定制矫形领域的专家，他需要把受损膝盖的相关资料录入具备X射线计算机断层成像技术的软件中。他同一位工程师坐在屏幕前，像建筑师那样在电脑上设计起人造关节，之后把数据发送给一家瑞士公司，由他们铸模生产。类似定制牙冠一样，特制成品最终会邮递至美因茨的手术台边。
电脑前的精确计算能够确保膝盖假体和腿部的肌腱、韧带等软组织能够真正有效结合。德里斯推测，迄今为止全德国境内只有8%的膝关节受损病患使用了特别定制的假体。而这些移入了量身定做假体的人们显然对于治疗更为满意。“这是我的看法。”德里斯强调，“我们还需要通过一些长时间的研究来进行证明。” 面对这样一个需要花费3倍价钱来定做假体的新潮流，许多标准化假体的制造商开始将他们的产品细分成了许多不同的尺寸和形态，从超小号到超大号一应俱全。
“O型腿的病人往往只有一侧的软骨受损。这种情况只需装入半侧支架，就可以保证十字韧带继续发挥作用。”乌尔姆大学矫形外科医院院长海克·莱西说。他建议那些不到50岁，刚刚患上单侧关节炎的病人也通过手术治疗来纠正腿形。手术后会有一点X型腿的现象，这样不需要装入人造关节，就可以继续正常行走10年甚至更久。
然而新的膝盖也并非能让所有病患都感到满意。巴尔姆医疗保险公司的调研揭示了一个可怕的现象：18%的病人在接受膝盖假体手术半年多以后，便会产生不满情绪；另有39%的病人也仅仅是比较满意。超过十分之一的人不愿意再进行一次手术了。
丹麦、法国和挪威的最新研究指出，有相当一部分病人在接受了外科手术后，依然需要同等甚至比之前更多的止痛药来缓解膝盖不适。“这样花大价钱去做手术就没有任何意义了。”哥本哈根大学外科医生亨利克·凯雷特说。
为什么这些假体经常没能如预想的那样减轻患者的病痛？医生们也希望借助登记在册的假体信息来追踪了解。自2012年起，各诊所都能够在这个假体信息目录中记录膝盖、髋骨手术数据。然而从事关节移植手术的1200家医院中，仅有270家在定期更新它们的数据。另有大约470家虽然已完成了注册，却很少去进行科学评估。医疗互助协会主席乌尔里克·艾尔斯勒曾在去年叹息道：“这样一来，就没有办法获得足够的临床信息，去开展一场人造关节质量的竞賽了。”
为此，艾尔斯勒倡议从政治上设立强制性的假体信息目录体系。这样医院能够更加快速地联系上病人，召回有缺陷的植入物。然而不同于法定医保，很多私人保险并没有这样的强制要求，莱西医生说：“这其实很有必要，它能够帮助我们寻找到假体移植领域的害群之马。比如有害的植入物，或者有问题的诊所。”一些国家早就已经总结出了这样的名单，同时还取得了一定的成绩：现在，瑞士移植手术的总数直接下降了一半。
“许多病人都希望装上人造假体以后也能如常运动。”柏林医学技师库兹勒说。她建议人们多去进行一些对膝盖有保护作用的运动，例如游泳、骑车或者北欧式健走，“慢跑和踢球对膝盖并不好。在借助智能假体开展研究的过程中，我们发现这些运动对膝盖造成的重压，能够高达体重的5-6倍。”
但是医生不应该让病人有过多的期待，莱西略带遗憾地感慨道：“我会对他们说，安装上人造膝盖后，他们可以没有疼痛地如常行走。”但他们无法完全恢复运动的能力和身体的灵活性。
然而这恰恰是很多因为运动膝盖受损的病人所希望的。越来越多的医保公司询问，是否真的有必要做这种手术。例如现今很流行的一种修平软骨和半月板的膝盖修复术，实际上对患有关节炎的病人并没有太大帮助。
今后，医生们能够借助具备感知功能的特制护膝，来确定膝盖的坚固程度以及需要何种治疗。医生及工程师马丁·森斯发明了可以测量膝盖不稳定程度的仪器，这种不稳定大多情况下都是由于韧带受伤造成的，其中前十字韧带损伤最为常见。去年，森斯因为这项发明获得了德国矫形手术协会颁发的研究大奖。
护膝上的延长绷带能够准确测量出关节松动的位置。这是由于这种不稳定性透过皮肤传递到了护膝内的传感器中。“这样我们就把身体的受伤情况，通过机械手段具象化了。”森斯解释说。他的这项发明可以看作是对核磁共振技术的补充。
“有的人虽然前十字韧带已经撕裂了，却还能继续运动。那是因为他们往往有很结实的肌肉支撑。”森斯说。另一些人只是登了一级台阶，膝盖韧带就断了，“这种人就必须接受手术治疗。”
借助带传感功能的绷带，医生们在今后将能解决越来越多的问题：手术是否成功？理疗是否就足够？护膝还能够直接测量韧带是否太紧或者太松，又或者医生是否需要对此进行调节。它甚至还能作为预警系统，比如让滑雪的人测试山丘地形对膝盖产生的作用力。
沙尔克04足球队的队医，来自波鸿的帕德里克·英格芬戈建议年轻的运动爱好者们多去关注十字韧带的状况。但他也推测，约有20%的病人并不需要去在意这一问题，特别是那些软骨和半月板没有在意外中受损的病人。“撕裂的韧带也会愈合，并且还能和肌肉一起继续维持膝盖的强健。”
英格芬戈一般在意外发生3-4个月之后才去给患者做手术，手术前他还会测试膝盖的坚固程度。他给所有病人的建议是：“要想膝盖健康，最重要的一点是选择健康、合适的运动方式。”
[译自德国《焦点》]
单腿站立时，膝盖所承受的重量是体重的2.5倍。弯曲一下膝盖，膝关节就需要承受200公斤的重量。上一级台阶是250公斤，下一级台阶280公斤，绊一下640公斤。我们的膝盖每天都在承受着巨大的压力，上述重量不过是一个体重80公斤的人所需要承受的。每增加一公斤的体重，相应的承重量也会明显上升。
柏林夏利特医院的乔治·贝格曼教授带领的团队和研究员依奈丝·库兹勒共同得出了上述结论。在过去的10年间，库兹勒一直在研究人体膝盖部位每天在面临何种压力。她给9位研究对象的膝部植入了一种特制的芯片，可以测算出膝盖在日常生活或运动过程中会承受何种力量。
软骨：骨头末端的缓冲层
这项技术揭示了一个出人意料的发现：“平常站立的时候，每个膝盖都承受了整个身体的重量，而不是像人们想象的仅仅是体重的一半。”库兹勒说，“单腿站立时，承重會提升至体重的2.5倍。”
我们一生中平均会弯曲3.3亿次膝盖，然而并不是所有人的膝盖都能经得起这样持续的负重。从整个膝盖部位来看，最脆弱的要数包裹在骨头末端的软骨层了，它和韧带、半月板一齐作用，在腿部传导力量，维持膝盖部位的稳健。
据巴塞尔大学医院的医生统计，在欧洲和美国，每年有超过200万人软骨受损。其中大多数由交通事故或者运动受伤造成，而这些往往会恶化成更加严重的损伤。就像是碗里面的裂痕会不断变大一样，小小的膝盖软骨损伤也会越发严重，直至这个缓冲要件完全失去它应有的功能。
近1000万德国人正忍受着膝盖疼痛，每两个人中就有一个会在30至39岁间出现膝盖磨损的现象。即使没有受过伤，软骨也会被不断磨损，整形科医生称此为软骨退化关节炎症。这种疾病的成因依旧不明。柏林夏利特医院专注关节炎研究的皮泽实验室主任马科斯·洛宁说：“相较其他慢性关节炎疾病，涉及这种病症的科研出版物出奇的少。”同样缺少的，还有帮助治愈或者缓解病症加重的医疗手段。
本身不含有任何血管组织的软骨行使着保护身体的职能。“关节软骨是一个非常特殊的部位。”慕尼黑整形科医生沃尔夫冈·弗灵格说，“不知是什么原因，一旦整个身体停止生长，软骨也就随即丧失了再生的功能。”
利用试管再造软骨的方式，也仅仅能起到有限的缓解作用。弗灵格说：“人造软骨组织一开始还不错，但仅仅一两年过后，它们就会发生变化，丧失减震功能。”
腹部脂肪：受损关节的新鲜细胞补给
然而研究人员从未放弃。干细胞专家埃克哈特·阿尔特在美国研制出了新的治疗手段，有望治愈这种疾病。阿尔特教授的同事们已经在全球范围内使用这种无比简单的疗法救治了超过200位病人，帮助他们已经消失的软骨实现再生。
“我们刚刚对15位在一年前进行过手术的病人进行了追踪，通过检验他们膝盖部位的细胞切片，了解膝关节的恢复程度。”阿尔特说。结果显示：平均90%的软骨获得了再生，经过精确检验，这些新生的软骨达到了所需的3层厚度，能够精确覆盖原有损伤，“患者的膝盖又能够再次承压了。”
67岁的阿尔特坚信下一代医疗技术——身体可再生干细胞能带来的治疗效果。他的病人都患有严重的膝关节炎。医生们会先去除膝部残留的患病软骨组织，之后在骨头上钻一些很小的孔，这是如今很普遍的一种钻孔修复术，目的是促进血管的生长。
下一步便是进行一项新的尝试了。“我们把前期通过局部麻醉从患者腹部脂肪处提取出的干细胞注入关节处。”阿尔特说道。这一部分干细胞组织会在新环境下发生新的变化。它们在阿尔特的病人膝盖处形成了新的宝贵的软骨组织。只是目前还没有形成一个长期的研究结论。
从鼻部获取脂肪干细胞和软骨
软骨不仅能通过干细胞移植获得，还能够从别的身体部位中提取。巴塞尔大学医院的医生们把10个病人的鼻部软骨移植进了他们的膝关节。两年后，其中的9位都表示他们在术后的行动明显改善。这一结果也通过拍片得到了进一步证实。此外，在拍片画面中，已经完全无法分辨原本的软骨和植入的鼻部软骨间的区别了。另有一位病人由于膝盖损伤过大，没有参与此次调查。医生们表示，所有的病人均未出现移植排斥现象。在另一项涉及25位病患的研究中，医生们还打算对这一方法继续进行测试。
如果软骨完全失灵，那么只有拿人造关节来代替了。德国外科医生每年会进行约16万例膝盖假体移植手术。很多专家都认为这个数量太过庞大。
膝盖假体技术在过去的数年间不断提高，适用性越来越好。“它们平均能够维持20年左右。”美因茨大学医院矫形外科主任飞利浦·德里斯说。他坚信，膝部关节炎患者植入定制的假体后，生活质量会有明显的提高，“特别是对那些还想要做很多运动的年轻人来说，现在他们也可以认真考虑接受这种治疗了。”
德里斯是定制矫形领域的专家，他需要把受损膝盖的相关资料录入具备X射线计算机断层成像技术的软件中。他同一位工程师坐在屏幕前，像建筑师那样在电脑上设计起人造关节，之后把数据发送给一家瑞士公司，由他们铸模生产。类似定制牙冠一样，特制成品最终会邮递至美因茨的手术台边。
从特小号到巨大号的标准化假体
电脑前的精确计算能够确保膝盖假体和腿部的肌腱、韧带等软组织能够真正有效结合。德里斯推测，迄今为止全德国境内只有8%的膝关节受损病患使用了特别定制的假体。而这些移入了量身定做假体的人们显然对于治疗更为满意。“这是我的看法。”德里斯强调，“我们还需要通过一些长时间的研究来进行证明。” 面对这样一个需要花费3倍价钱来定做假体的新潮流，许多标准化假体的制造商开始将他们的产品细分成了许多不同的尺寸和形态，从超小号到超大号一应俱全。
“O型腿的病人往往只有一侧的软骨受损。这种情况只需装入半侧支架，就可以保证十字韧带继续发挥作用。”乌尔姆大学矫形外科医院院长海克·莱西说。他建议那些不到50岁，刚刚患上单侧关节炎的病人也通过手术治疗来纠正腿形。手术后会有一点X型腿的现象，这样不需要装入人造关节，就可以继续正常行走10年甚至更久。
假体带来的疼痛
然而新的膝盖也并非能让所有病患都感到满意。巴尔姆医疗保险公司的调研揭示了一个可怕的现象：18%的病人在接受膝盖假体手术半年多以后，便会产生不满情绪；另有39%的病人也仅仅是比较满意。超过十分之一的人不愿意再进行一次手术了。
丹麦、法国和挪威的最新研究指出，有相当一部分病人在接受了外科手术后，依然需要同等甚至比之前更多的止痛药来缓解膝盖不适。“这样花大价钱去做手术就没有任何意义了。”哥本哈根大学外科医生亨利克·凯雷特说。
为什么这些假体经常没能如预想的那样减轻患者的病痛？医生们也希望借助登记在册的假体信息来追踪了解。自2012年起，各诊所都能够在这个假体信息目录中记录膝盖、髋骨手术数据。然而从事关节移植手术的1200家医院中，仅有270家在定期更新它们的数据。另有大约470家虽然已完成了注册，却很少去进行科学评估。医疗互助协会主席乌尔里克·艾尔斯勒曾在去年叹息道：“这样一来，就没有办法获得足够的临床信息，去开展一场人造关节质量的竞賽了。”
装着人造关节，小心翼翼运动
为此，艾尔斯勒倡议从政治上设立强制性的假体信息目录体系。这样医院能够更加快速地联系上病人，召回有缺陷的植入物。然而不同于法定医保，很多私人保险并没有这样的强制要求，莱西医生说：“这其实很有必要，它能够帮助我们寻找到假体移植领域的害群之马。比如有害的植入物，或者有问题的诊所。”一些国家早就已经总结出了这样的名单，同时还取得了一定的成绩：现在，瑞士移植手术的总数直接下降了一半。
“许多病人都希望装上人造假体以后也能如常运动。”柏林医学技师库兹勒说。她建议人们多去进行一些对膝盖有保护作用的运动，例如游泳、骑车或者北欧式健走，“慢跑和踢球对膝盖并不好。在借助智能假体开展研究的过程中，我们发现这些运动对膝盖造成的重压，能够高达体重的5-6倍。”
但是医生不应该让病人有过多的期待，莱西略带遗憾地感慨道：“我会对他们说，安装上人造膝盖后，他们可以没有疼痛地如常行走。”但他们无法完全恢复运动的能力和身体的灵活性。
然而这恰恰是很多因为运动膝盖受损的病人所希望的。越来越多的医保公司询问，是否真的有必要做这种手术。例如现今很流行的一种修平软骨和半月板的膝盖修复术，实际上对患有关节炎的病人并没有太大帮助。
韧带撕裂怎么办，做手术还是练肌肉？
今后，医生们能够借助具备感知功能的特制护膝，来确定膝盖的坚固程度以及需要何种治疗。医生及工程师马丁·森斯发明了可以测量膝盖不稳定程度的仪器，这种不稳定大多情况下都是由于韧带受伤造成的，其中前十字韧带损伤最为常见。去年，森斯因为这项发明获得了德国矫形手术协会颁发的研究大奖。
护膝上的延长绷带能够准确测量出关节松动的位置。这是由于这种不稳定性透过皮肤传递到了护膝内的传感器中。“这样我们就把身体的受伤情况，通过机械手段具象化了。”森斯解释说。他的这项发明可以看作是对核磁共振技术的补充。
“有的人虽然前十字韧带已经撕裂了，却还能继续运动。那是因为他们往往有很结实的肌肉支撑。”森斯说。另一些人只是登了一级台阶，膝盖韧带就断了，“这种人就必须接受手术治疗。”
借助带传感功能的绷带，医生们在今后将能解决越来越多的问题：手术是否成功？理疗是否就足够？护膝还能够直接测量韧带是否太紧或者太松，又或者医生是否需要对此进行调节。它甚至还能作为预警系统，比如让滑雪的人测试山丘地形对膝盖产生的作用力。
沙尔克04足球队的队医，来自波鸿的帕德里克·英格芬戈建议年轻的运动爱好者们多去关注十字韧带的状况。但他也推测，约有20%的病人并不需要去在意这一问题，特别是那些软骨和半月板没有在意外中受损的病人。“撕裂的韧带也会愈合，并且还能和肌肉一起继续维持膝盖的强健。”
英格芬戈一般在意外发生3-4个月之后才去给患者做手术，手术前他还会测试膝盖的坚固程度。他给所有病人的建议是：“要想膝盖健康，最重要的一点是选择健康、合适的运动方式。”
[译自德国《焦点》]