電梯 發生 意外 的 機會 很 小 但是 這 種 傳說 正好 可以 經過 實驗 讓 我們 了解 關節 彎曲 有 什麼 作用 這樣 的 實驗 可以 使用 測力板 它 在 人體 下墜 時 能夠 測量出 衝擊 地面 的 反作用力 現在 63 公斤 重 的 實驗 者 站 在 40 公分 的 高處 模擬 電梯 墜落 的 情況 首先 以 背直 膝蓋 打直 的 姿勢 下墜 電腦 測得 的 衝擊力 數據 是 1715 牛頓 在 地球 一般 環境 下 1 公斤 重 等於 9.8 牛頓 所以 相當於 175 公斤 重 第二 個 實驗 的 姿勢 是 背直 膝蓋 彎 衝擊力 是 1518 牛頓 相當於 約 154 公斤 重 最後 的 姿勢 是 背 和 膝蓋 都 彎曲 測得 的 數據 是 1206 牛頓 約 等於 123 公斤 重 三 種 姿勢 與 數據 對照 之下 全 身 打直 和 只是 膝蓋 彎曲 就 相差 了 大約 20 公斤 重 如果 全 身 打直 和 全身 彎曲 相比 差距 更 多達 約 50 公斤 重 因為 腿部 它 彎曲 的 關係 所以 身體 產生 一 個 緩衝 的 效果 就是說 把 你 對 地面 衝擊 的 時間 能夠 拉長 從 170 到 120 公斤 事實 上 就 減少掉 五十 公斤 這樣 大 的 作用力 所以 事實 上 我們 如果 從 剛 模擬 這 種 電梯 到 地面 這樣 的 一 個 瞬間 如果說 身體 也 能夠 做 一些 防衛 的 一 個 緩衝 的 作用 落到 地面 力量 的 衝擊 事實 上 可以 減少 非常 多 實驗 者 的 體重 是 63 公斤 如果 用 全身 彎曲 的 方式 往 下 跳 減少 50 公斤 重 的 衝擊力 就 等於 身體 少 承受 了 大約 百分之八十 的 體重 因此 可以 得到 的 結論 是 關節 彎曲 可以 減少 衝擊力 但是 身在 高速 墜落 的 電梯 中 會 有 效果 嗎 如果說 你 從 12 層 樓 高 的 電梯 假如 說 電梯 失速 降落下來 的 時候 到 地面 它 大概 的 速度 等於 說 時速 已經 到達 200 公里 左右 那 事實 上 你 在 這麼 大 的 一 個 速度 之下 再 做 什麼 樣 的 緩衝 的 措施 彎曲 腿部 彎曲 或是 身子 彎曲 事實 上 已經 沒有 任何 的 效果 人體 的 骨骼 雖然 不能夠 承受 從 12 層 樓 高 的 電梯 失速 降落下來 的 災難 但是 它 的 表現 依然 傑出 就 生物 力學 的 角度 骨骼 受到 各 種 類型 的 機械 負荷 包括 了 壓力 __UNDEF__ 張力 __UNDEF__ 剪力 彎曲力 以及 扭力 這些 給予 骨骼 的 機械 應力 由 性質 和 量 決定 傷害 生物體 組織 的 可能性 人體 最 能夠 承受 應力 的 骨頭 是 大腿骨 可以 承受 高達 300 公斤 左右 的 力量 而 骨 與 骨 併接 之後 所 形成 的 骨骼 系統 更 能 隨時 承受 巨大 的 應力 現在 我們 知道 了 人 如果 從 高處 落下 因為 反 作用力 的 關係 使 身體 承受 了 比 體重 更 大 的 力量 其實 這 種 現象 也 發生 在 一般 的 動作 上 走 一下 __UNDEF__ 跳 一下 就 會 產生 比 體重 更 大 的 反 作用力 而 身體 最 能 反應 這 種 力量 的 部分 就 是 關節 了 來 預備 T POSE 來 預備 321 開始 好 OK 321 開始 好 OK 以 雙腿 的 關節 負荷 而 言 人體 在 日常 生活 的 行動 中 除了 地面 上 的 反作力 之外 還 要 承受 骨 與 骨 的 磨擦 和 肌肉 的 收縮 等 更多 的 應力 其中 以 膝關節 最 能夠 忍耐 負重 體育 大學 運動 科學 研究所 的 團隊 對於 人體 活動 做 了 一些 測試 他們 利用 測力板 和 反光球 等 器材 對於 不同 體重 的 實驗 者 進行 偵側 所 得到 的 數據 顯示出 膝關節 在 不同 活動 時 的 受力 一般 狀況 行走 時 膝關節 垂直 向 的 受力 最 高 可 達 約 240 公斤 一般 狀況 跳躍 時 膝關節 垂直 向 的 受力 最 高 可 達 約 350 公斤 人體 騎 單車 踩下 踢板 時 膝關節 垂直 向 的 受力 最 高 可 達 約 440 公斤 從 數據 可以 顯示出 人體 膝關節 的 承受力 隨時 都 超過 了 人體 自身 的 重量 而且 日復一日 年復一年 從來 不 曾 停止 我們 的 關節 勞苦功高 默默 接受 著 主人 的 指令 完成 各 種 艱難 的 動作 關節 這麼 聽話 好用 可是 很 難 想像 它 也 會 抗議 也 需要 退休 到 了 那 個 時候 作為 主人 的 我們 可就 要 付出 代價 了 在 貿易 公司 上班 的 蘇 小姐 三 年 前 開始 感覺 膝蓋 疼痛 從 上下 樓梯 不 舒服 到 現在 連 日常 走路 都 力不從心 尤其 是 膝蓋 內側 的 疼痛 令 她 難以 忍受 謝 醫師 __UNDEF__ 你 好 你 好 最近 膝蓋 怎麼樣 啊 我 這陣子 又 開始 比較 痛 前 陣子 有 比較 好 就 上 個 禮拜五 我 又 去 會場 走 了 半 天 回家 這 兩 天 就 好 痛 吃 了 消炎 止痛 的 藥 是 哪 隻 腳 比較 我 現在 其實 兩 隻 都 會 痛 我 兩 隻 都 會 痛 只是 還是 右邊 會 比較 痛 我 左邊 現在 好像 走路 的 時候 扭 的 次數 也 會 越來越 多 主要 是 看 說 關節 這 個 骨頭 跟 骨頭 間 縫隙 的 大跟 小 我們 可以 看到 在 右腳 這邊 它 的 外側 這 個 地方 縫隙 還 蠻 大 我們 可以 看到 在 內側 的 地方 已經 變 得 非常 的 小 非常 小 的話 就 表示 說 這 個 裏面 的 軟骨 已經 被 磨損掉 剩下 一點點 另外 左邊 的 話 是 好 一點 但 還是 有 一些 磨損 這 個 我們 可以 從 另外 的 一 個 片子 可以 看到 旁邊 這 個 地方 尖尖 的 這 個 就 是 所謂 的 骨刺 這 個 是 因為 骨頭 受到 刺激 以後 它 會 增生 當 關節 軟骨 所 承受 的 外力 超過 了 一定 的 限度 之後 會 開始 產生 裂縫 而 逐漸 磨損 使得 其 下 的 骨頭 便會 暴露出來 引發 退化性 關節炎 它 的 成因 一般 認為 是 由 關節面 持續 受到 外力 磨損 而 產生 的 一 種 修補 過程 只是 這 種 修補 過程 會 造成 骨刺 的 形成 以及 其他 不良 後果 例如 膝蓋 關節 的 腫大 變形 周邊 韌帶 鬆弛 等 狀況 而 使得 膝蓋 關節 不 穩定 更 加重 了 磨損 程度 如此 惡性 循環 造成 患者 苦不堪言 陽明 大學 醫學 工程 研究所 運用 人體 動作 分析 設備 為 蘇 小姐 所 測出 的 圖表 和 正常人 比較 就 能 看出 不同 之 處 手 __UNDEF__ 這樣子 稍微 張開 大概 45 度 就 可以 了 然後 手 跟 身體 一 個 面 你 就 先 站 著 往 前 走 對 __UNDEF__ 好 往 前 好 現在 呢 醇儒 她 就 幫 我 貼上 在 我 的 手 上 貼上 這些 東西 它 具有 反光 的 效果 所以 等一下 我 要 走上 這 個 步態 分析儀 然後 機器 就 會 偵測到 這些 反光球 所 反射出來 的 光 再 傳輸到 電腦 裏 所以 電腦 就 會 知道 我 走出來 的 步態 是 不 是 正確 是 不 是 健康 的 然後 手指頭 這裡 要 再 補 一 顆 那 右手 的 部分 有 七 顆 那 我們 接下來 要 換 左手 也 是 依照 對稱 的 位置 貼 這 好像 身 上 長 疥瘡 長 了 七 顆 疥瘡 手指 再 補 一 顆 那 我們 就 是 手部 __UNDEF__ 頭部 __UNDEF__ 軀幹 就 完成 了 現在 我 站 在 這 2 塊 板子 上 然後 要 擺出 這 個 解剖 姿勢 目的 就 是 要 在 進行 步態 分析 之前 讓 這 個 測試 房間 四面八方 的 8 台 攝影機 能夠 測試到 我 身 上 這些 的 反光點 先 做 一 個 基本 的 校正 醇儒 這樣子 可以 嗎 可以 __UNDEF__ 就 請 你 維持 這樣 的 站姿 大概 3 秒鐘 開始 123 好 全身 貼上 總共 38 個 反光球 進入 分析 區域 的 時候 透過 六 架 攝影機 每 秒 捕捉 240 個 動作 主持人 的 步態 就 詳盡 記錄 在 電腦 內 經過 計算 轉化為 圖形 右邊 是 退化性 關節炎 也 就 是 所謂 的 OA 患者 蘇 小姐 的 圖形 兩 者 相較 可 看出 差異 所以 這 圖形 就 是 我 走路 的 步態 對 就 是 從 對面 走過來 我們 這邊 有 一 塊 立板 兩 塊 立板 這樣子 然後 再 進行 分析 怎麼樣 知道 我 的 步態 是 不 是 健康 的 呢 通常 我們 這 是 一 個 比較 是 相對 的 圖形 也 沒有 說 是 絕對 的 就是 我們 先 用 walk station 先 把 這些 基本 的 數率 處理完 之後 事 後 可以 用 我們 自己 寫 的 程式 或是 套裝軟體 然後 再 繼續 進行 比較 所以 你 剛 說 相對 的 也就是說 正常人 的 步態 可以 跟 一些 已經 知道 有關 節 或 一些 骨頭 病變 的 病人 步態 做 比較 分析 對 正常人 一般 它 的 地面 反作用力 在 F0 到 F1 這 個 地方 它 是 屬於 一 個 腳 跟 著 地期 然後 我們 可以 看出來 OA ( 退化性 關節炎 ) 的 患者 她 在 這 個 地方 有 明顯 的 她 的 時間 有 延後 那 是 因為 OA 患者 他 膝蓋 會 疼痛 因此 她 在 腳跟 著地 的 時候 會 特別 去 注意 不要 讓 它 受到 太多 的 疼痛 再來 就是 看到 這 F1 到 F2 我們 可以 看到 說 退化性 關節炎 的 患者 在 這 個 地方 是 比較 平緩 的 是 因為 她 的 肌肉 比較 沒有 辦法 因為 疼痛 而 僵硬 所以 沒有 辦法 吸收 太多 的 力量 蘇 小姐 成為 OA 患者 是 在 四十多 歲 的 時候 當 正常 行走 時 看 不 出 有 什麼 問題 但是 事實 上 她 的 膝關節 已經 退化 到 相當 程度 了 蘇 小姐 這 個 也 算 嚴重 了 我們 如果 按照 分級 的話 分 四 級 她 已經 到 第三 級 四 級 的 話 可能 大部分 的 一些 治療 方法 效果 都 比較 差 大概 可能 要 考慮 如果 她 還是 會 痛 走路 沒辦法 走 的話 這 時候 一般 會 考慮到 用 人工 關節 的 置換術 人工 關節 術 是 將 己 磨損 破壞 的 關節面 切除 置入 人工 關節 使 其 恢復 正常 平滑 的 關節面 它 可以 說 是 近代 骨科 手術 最 偉大 的 突破 之 一 退化性 關節炎 是 目前 施行 人工 關節 置換 術 最 常見 的 原因 雖然 材料 日新月異 技術 也 越來越 成熟 但是 醫生 不 到 最後 關頭 仍然 不會 採用 我們 目前 常 用 的 人工 膝關節 來 說 最 常 發生 問題 就 是 它 中間 白色 這 個 PE 元件 它 是 一 個 塑膠 襯墊 它 在 經過 長 時間 的 使用 之後 也 是 有 可能 會 產生 磨耗 的 情形 目前 它 的 使用 時間 大概 是 十 年 謝 醫生 __UNDEF__ 我