70歲的張先生拿開敷在膝上的冰袋，兩邊膝蓋清晰可見深淺不一的術後疤痕，兩膝均已完成換膝手術，分別的是：左膝以傳統方式進行，而右膝的手術則輔以機械臂完成。他表示，明顯右膝康復速度較快，比起左膝快約一個月便可以正常上落樓梯，更直言：「走路起來自然了，感覺更像自己膝蓋。」
根據醫院管理局數字，截至本年6月，輪候全關節置換手術換膝的個案逾三萬宗。而每年有約4600位病人於公立醫院進行全關節置換手術，換言之，相關手術輪候時間可長達六年或以上，可見需求殷切。以往，進行傳統膝關節置換手術時，醫生會拿起切骨工具，反覆在病人的膝關節上進行切割和打磨，過程全靠醫生的判斷。近年，本港引入機械臂輔助膝關節置換手術，「切骨匠人」不再孤身作戰，有醫生指術前利用人工智能（AI）規劃手術及術中操控機械臂，能提升手術的準確度，縮短患者住院時間並有助加快其康復速度。
記者｜楊凱利 編輯｜林藹晴 攝影｜楊凱利 林藹晴
據香港民意研究所去年發布的調查，逾2500名受訪港人中，超過一半曾受膝關節痛楚困擾。骨科專科醫生張文康指出，疾病、退化及創傷等均會導致膝關節磨蝕和受損，關節間隙變窄便會引起痛楚。當藥物治療無法舒緩痛楚，進行膝關節置換手術，置入人工關節假體取代受損軟骨和骨骼是一貫的治療方法。 除了傳統人手進行的手術，隨著近年香港引入機械臂系統，機械臂輔助關節置換手術也成為病人的選擇之一。
年屆七旬的張先生，年輕時有恆常運動的習慣。29年前，某日如常運動時，發現兩邊膝蓋出現痛楚，運動後連平常走路和上落樓梯時會隱隱作痛 ，於是他向家庭醫生求醫。起初，家庭醫生認為他的情況未算嚴重，建議先吃止痛藥以減輕痛楚，惟其膝蓋的情況時好時壞。張先生說隨年紀增長，膝蓋逐漸勞損而退化。
「啫喱針」藥效短 對關節痛楚不治本
因吃止痛藥都難以止痛，張先生便在2012年向專科醫生求醫，並首次在膝蓋內注射透明質酸，即俗稱「啫喱針」。注射治療能夠補充膝關節內因退化或炎症而流失的透明質酸，暫緩軟骨磨損的速度並減低痛楚，一般藥效期為九個月至一年。
「膝蓋的『續航力』越來越低，由十分鐘減到四、五分鐘後，已經不想走路了。」
張先生表示，左膝在九年內四度「打啫喱針」，但痛楚仍未好轉，反而每況愈下。他形容膝蓋在半夜發痛時會像閃電般忽然出現，有時會痛醒和難以安睡。相比之下，右膝的情況較好，僅於2022年進行了兩次關節注射 。他說右腳只是「微微痛」，能夠持續地走路大約20至30分鐘。因此，同年他選擇先在左膝接受傳統人手操作的全膝關節置換手術。
這次以傳統方式做的換膝手術在早上完成，到翌日他才能下床並在物理治療師的指導下使用學行架走路。完成手術兩天後，張改用拐杖練習上落樓梯和短距離行走。是次手術一共住院五晚，出院時他仍然需以拐杖輔助走路，大約一週後便能正常行走。
左膝手術完成約兩年後，張先生與醫生商討後了解到機械臂輔助換膝手術，手術價錢較傳統方式多約三萬元。他表示，雖然右膝情況較左膝好，但基於痛楚持續，做手術是早晚的事，想趁身體條件許可下完成，於是他決定右膝進行機械臂輔助關節置換手術。
術後首日下床學行 康復進度較傳統手術快
訪問當天，張先生右邊膝蓋已完成機械臂輔助換膝手術三個多月，他回想住院流程與第一次相似，但完成第二次手術當日下午，醫生已允許他嘗試下床和用學行架走路，與傳統方式做手術的左膝相比早了半天，住院時間也少了一晚。
「走路起來自然了，感覺更像自己的膝蓋了。」
出院後，同樣是約一週後便不需用工具輔助走路，但張先生表示右膝復原速度明顯比左膝快。他的右膝在術後約一個月後便能正常地雙腳交替上落樓梯，較左膝的復原時間少一半。他的主診醫生吳子培解釋，以機械臂完成手術的患者會於較短時間康復、術後痛楚亦較少。他舉例，張先生的右膝在術後兩星期已經可以屈曲至135度，比起以傳統方式做手術的病人，他們或需要花上數個月鍛鍊和適應才可屈曲膝蓋至同樣角度。
機械臂配合3D掃描 由AI客觀分析關節
吳子培指出，機械臂系統配合三維電腦掃描（CT scan），比起傳統方式能令醫生更全面地計劃手術。他表示，進行傳統手術前，醫生只能為患者進行傳統的二維（2D）X光造影檢查，並單靠平面影像了解患者的關節狀況，術前規劃全憑醫生經驗而定，因此不及電腦的分析客觀。
吳子培續說，機械臂系統應用CT scan，利用X光多角度拍攝關節結構及形狀，分析數據後組成三維（3D）骨骼模型，並運用人工智能（AI）作出虛擬的手術規劃，方便醫生制定手術方案。
吳解釋，換膝手術會以人工關節代替切除的部分。至於人工關節假體的壽命，他說，有八至九成的病人在20年後仍然可以正常使用人工關節。吳子培指出，換膝手術講求膝蓋兩邊的軟組織平衡，例如肌腱和韌帶要有合適的鬆緊度，否則無法配合人工關節，便會影響人工關節假體壽命和病人復原的速度及活動幅度，甚至增加術後痛楚。AI則可以評估患者膝關節的軟組織，輔助醫生規劃假體的尺寸和置入位置，以及患者骨骼需被切割的角度等，達致軟組織平衡並減低手術變數。
機械臂如醫生嚮導 術中作實時監測減誤差至毫米
提及手術室內的機械臂，吳子培笑言：「醫生不是坐在旁邊喝咖啡，單靠機械臂在一旁自己做手術。」機械臂會對應術前制定的3D骨骼模型，透過紅外線鏡頭實時監測手術過程，由醫生操控機械臂進行切骨等程序。
吳形容手術過程像玩電子遊戲，要看「定位地圖」，指的是術中電腦屏幕會即時顯示切割、打磨工具移動到哪個位置。他說，機械臂透過觸感引導（Haptic guidance），偵測術前規劃好的指定切割範圍，若切割工具偏離範圍2毫米邊界，機械臂會自行停止切割，從而減少組織的傷害。
「機械臂像一個純熟且技術精準的師傅，能夠準確地帶領醫生將骨頭打磨成合適的角度及位置。」
進行膝關節置換手術時，醫生會在膝蓋安上兩條像「天線」的定位桿，機械臂系統的鏡頭會實時監測膝關節狀況、韌帶活動，再由醫生即時調節病人的假體位置。手術不再單靠醫生的主觀判斷，因此更精準，另外也可延長假體壽命。
吳子培坦言，機械臂的輔助沒有直接地省卻人手，相反甚至需花額外時間進行系統的操作包括安裝定位桿，比起傳統手術多出約15分鐘。但他強調，機械臂系統的好處主要在於其精準度，令手術更為安全，他表示人始終會有誤差，即使有經驗都未必能精確掌握，但機械臂則可客觀做到理想狀態。
AI日後或規劃手術 手術決定權誰屬？
骨科專科醫生張文康亦有使用機械臂輔助膝關節置換手術的經驗，他指出，目前機械臂在輔助手術時仍處於較被動角色。以本港現時已引入的機械臂系統而言，只能客觀地為醫生分析病人數據，但手術仍需由醫生操刀。
談及機械臂輔助關節手術的未來發展，張文康提到新一代的機械臂系統將會加入智能規劃（Smart Planning），由AI分析無數個個案，自主計算並生成最適合病人的手術方案，包括決定手術落刀位置、假體放置位置等。換言之，未來若AI具備自主思考能力，醫生就只需決定是否採納其建議的手術方案。他預計，機械臂系統的AI會在數年後做到智能規劃。
「到時我連想都不用想了，AI已經替我計算好了。」