紐西蘭科學在膝傷研究出現新曙光

文章引用：紐西蘭商工辦事處

奧克蘭大學的科學家Dr Vickie Shim博士擊敗600多位來自全球各地的菁英，奪下德國醫學物理與生物醫學工程世界大會的「青年科學家獎大賽」。

任職於奧克蘭大學生物工程研究所的Dr Shim博士協助研發人類膝蓋的先進電腦模型，以輔助醫生設計護膝與膝關節植體，因而贏得大獎。 這是全球首度將實體人類膝蓋所有軟組織納入的模型，包括軟骨、半月板和韌帶。

在紐西蘭，肌肉骨骼疾病是肢體障礙的主因，每四人就有一人有這方面的毛病，每年估計耗費國家55億7千萬美元。膝蓋受傷（包括骨關節炎和軟組織受傷）佔此類肌肉骨骼疾病31%，僅次於下背傷和頸部傷。膝蓋韌帶或軟骨是紐西蘭申請保險索賠最常見的傷害。

Dr Shim博士表示，膝蓋是人體最複雜也最容易受損的關節，她說：「我們希望創造一個解剖學上正確的電腦模擬膝蓋模型，並能客製化，依據不同人的體型尺寸調整。如此一來，我們即可推算膝蓋內部發生的狀況，而不用動刀切開膝蓋。」

Dr Shim博士與奧克蘭生物工程學院的同事，使用特殊的標記裝置，貼在受測者的下半身位置，以記錄臀部、股骨、脛骨與腳之間的運動狀態。受測者走在特製的感應板上，每百分之一秒測量一次膝蓋所承受的力量。最後使用MRI（核磁共振成像）掃描受測者從臀部到腳趾的部位。過程中測得的所有數據都輸入電腦程式，然後與標準化膝蓋模型比對，計算出屬於受測者的真實膝蓋模型。 「我們一旦取得真實病患的客製化膝蓋模型，即可模擬膝關節的運動狀態與關節力矩的變化。如此一來，就能呈現膝蓋如何受傷的每個步驟，並找出最佳的治療方案。」
早先的實驗測量腳跟踩地到腳趾落地為止膝關節所受的力矩，後來DrShim博士及其團隊也開始測量整個步行週期，以及其他如跑步和爬樓梯等活動的關節力矩。 Dr Shim博士表示，下一步是找出什麼力施加在膝蓋周邊每條肌肉上，也就是腿筋、小腿肌肉與股四頭肌。 這份建模工作是奧克蘭生物工程研究所新設公司eBonz某項專案的一部分。Dr Shim博士的得獎論文是與該大學工程科學系Dr Iain Anderson博士，以及奧克蘭生物工程研究所的Dr Kumar Mithraratne博士和Peter Hunter教授共同執筆撰寫。