慢性痛症張志偉醫生

香港大學內外全科醫學士 香港醫學專科學院院士(麻醉科)香港麻醉科學院院士 香港麻醉科醫學院疼痛科文憑

香港大學大學堂社監香港麻醉科學會會長

香港大學麻醉學系臨床助理教授

疼痛

定義及特徵

定義

「疼痛是一種與實際或潛在組織損傷有關聯或這些損傷可用詞語形容的不愉快感覺及情感上的經驗。」

International Association for the Study of Pain. Pain. 1979;6:249.

疼痛的層面疼痛不只限於損害性

• 感覺及差別性的層面• 情緒及情感性的層面• 認知及評估性的層面

疼痛的生物學價值

• 疼痛對生存是必需的• 提供警告為避免或防止身體進一步受傷

• 使其他受傷的或有病的身體部位得到治療

急性、慢性、及神經痛症的特徵

急性痛症的特徵

• 突然、尖銳、劇烈、局部性

• 通常會自我限制

• 可能同時出現一些生理轉變

– 流汗、心跳加速、血壓上升

Siddall PJ, et al. In: Cousins MJ, Bridenbaugh PO, eds. Neural Blockade in Clinical Anesthesia and Management of Pain; 1998:675–713.

神經痛症的特徵

• 由神經末梢病變引致

• 自發性疼痛

• 灼熱、麻、痺

• 觸感痛、痛覺過敏

Rathmell JP. Katz JA. In: Benzon H, et al, eds. Essentials of Pain Medicine and Regional Anesthesia; 1999:288–294.

慢性痛症的特徵

• 持續的、疼痛的、擴散的• 沒有確切的開始或完結• 劇烈情度有暫時性的變異；可能會稍為緩和

• 同時出現心理及社交障礙• 可能另有急性痛症

Siddall PJ, et al. In: Cousins MJ, Bridenbaugh PO, eds. Neural Blockade in Clinical Anesthesia and Management of Pain; 1998:675–713.

慢性痛症

1. 超過三個月2. 缺乏客觀徵狀3. 不再是症狀4. 心理及情緒因素5. 建立痛症行為6. 反應受文化影響及過往經驗而改變7. 通常沒有正面的生物學價值

痛症評估

1. 部位2. 時期3. 劇烈情度4. 緩和或加劇疼痛的因素5. 疼痛對活動及生活的影響6. 對痛症作檢測7. 接受過的治療8. 病歷及預測病情發展9. 心理狀況10. 社會背景

心理的影響慢性痛症

1. 焦慮2. 抑鬱3. 精神病症狀4. 疼痛對病人的意義5. 適應能力6. 家人的涉及7. 支援網絡8. 病人的期望

治療的目標

• 舒緩疼痛• 避免治療的不良反應• 心理平衡• 正常的日常活動 (睡覺，進食…)• 正常工作• 減少家庭壓力

對正常生活的最少干擾

多方面的方法

• 痛症醫生• 臨床心理學家• 精神科醫生• 物理治療師• 職業治療師• 其他

慢性痛症的治療選擇

簡單的措施

• 休息• 運動• 熱敷• 震動治療…

止痛藥

• 撲熱息痛• 非類固醇類消炎藥• 鴉片類

佐劑

• 抗抑鬱藥• 抗痙攣藥• 肌肉鬆弛藥• 類固醇

經皮神經電刺激

局部麻醉神經阻斷

• 使用X光或超聲波• 局部麻醉+/‐類固醇• 診斷或治療• 止痛效力期限不同

持續神經輸注

小關節注射

硬膜外注射

腹腔神經叢阻斷

上側小腹阻斷

神經切斷術

• 藥物 – 苯酚、酒精• 射頻治療• 冷療探針• 手術

射頻技術

冷凍治療

植入治療

• 脊髓刺激• 椎管內或脊椎硬膜外導管

脊髓刺激

椎管內或脊椎硬膜外導管

認知行為治療

• 為有複雜痛症的病人• 目的:

– 病人可以更了解痛症– 接受痛症– 與痛症生活– 正常生活– 正常工作– 減少家庭壓力

非藥物性治療治療痛症的選擇

認知行為• 放鬆• 資料準備• 影像• 催眠• 生物反饋物理性物質• 冷敷或熱敷• 按摩• 運動• 固定 (例如在肌肉骨骼手術後提供休息及維持排列)• 電針鎮痛 (例如經皮神經電刺激)• 脊骨療法• 針灸

Carr DB, et al. AHCPR Pub. No. 92-0032. 1992.

傳統中醫藥

傳統中醫藥的原則

• 平衡• 保持• 「建立」身體

痛症可以被治療!

謝謝

Biomaterials for Osteoporotic Bone Fractures

骨質疏鬆骨折治療:生物材料的應用

William Lu, William Lu, Ph.DPh.D

Department of OrthopaedicDepartment of Orthopaedics & Traumatologys & Traumatology

The University of Hong KongThe University of Hong Kong

呂維加教授呂維加教授香港大學李嘉誠醫學院香港大學李嘉誠醫學院

矯形及創傷外科學系矯形及創傷外科學系

Osteoporotic spinal fractures骨質疏鬆性脊柱骨折

•• CommonCommon•• Aging populationAging population•• PresentationPresentation

–– BackpainBackpain–– DeformityDeformity–– NeurologyNeurology

•• 常見常見•• 老年人老年人•• 臨床表現臨床表現

–– 腰背痛腰背痛–– 畸形畸形–– 神經症狀神經症狀

Osteoporotic spinal fractures骨質疏鬆性脊柱骨折

•• No.1 Have you ever No.1 Have you ever been diagnosed with been diagnosed with osteoporosis or low osteoporosis or low bone mineral density?bone mineral density?

•• No. 2 Currently, are No. 2 Currently, are you experiencing back you experiencing back pain?pain?

•• No.1 No.1 您曾經被診斷為您曾經被診斷為骨質疏鬆症或低骨密骨質疏鬆症或低骨密度嗎？度嗎？

•• No.2 No.2 最近，最近，您您有覺得有覺得背痛嗎？背痛嗎？

10 questions for Risk Assessment: 10 questions for Risk Assessment: 1010條風險評估的問題條風險評估的問題

•• No.3. Is the back pain No.3. Is the back pain worsened by weight worsened by weight bearing or activities?bearing or activities?

•• No. 4. Has the pain No. 4. Has the pain lasted for more than 3 lasted for more than 3 days with no days with no improvement?improvement?

•• No.3 No.3 負重或活動的時負重或活動的時候背痛會加重嗎？候背痛會加重嗎？

•• No.4 No.4 這樣的疼痛會持這樣的疼痛會持續超過續超過33天而天而没有没有緩緩解嗎？解嗎？

Osteoporotic spinal fractures骨質疏鬆性脊柱骨折

•• No.5. are you Over 50 No.5. are you Over 50 years old or years old or postmenopausal?postmenopausal?

•• No. 6.  Have you taken No. 6.  Have you taken steroid medication?steroid medication?

•• No.5 No.5 您您超過超過5050歲或者歲或者已經絕經了嗎？已經絕經了嗎？

•• No.6 No.6 您您服用過類固醇服用過類固醇激素嗎？激素嗎？

Osteoporotic spinal fractures骨質疏鬆性脊柱骨折

•• No.7 have you noticed No.7 have you noticed any height loss?any height loss?

•• No. 8. Have you ever No. 8. Have you ever had a broken bone over had a broken bone over the age of 50?the age of 50?

•• No.7 No.7 您您有發現身高變有發現身高變矮嗎？矮嗎？

•• No.8 No.8 您在您在5050歲以後有歲以後有過骨折嗎？過骨折嗎？

Osteoporotic spinal fractures骨質疏鬆性脊柱骨折

•• No.9. Has anyone your No.9. Has anyone your family been diagnosed family been diagnosed with Osteoporosis?with Osteoporosis?

•• No. 10. Have any of No. 10. Have any of your relatives ever had your relatives ever had a broken hip, a spinal a broken hip, a spinal fracture, or hunched fracture, or hunched back?back?

•• No.9 No.9 您的家族裏有人您的家族裏有人被診斷過骨質疏鬆症被診斷過骨質疏鬆症嗎？嗎？

•• No.10 No.10 您的親戚中有您的親戚中有人曾經髖部、脊柱骨人曾經髖部、脊柱骨折過或駝背嗎？折過或駝背嗎？

Osteoporotic spinal fractures骨質疏鬆性脊柱骨折

Types of fractures骨折類型

•• Flexion compressionFlexion compression•• Axial compressionAxial compression

•• 屈曲壓縮型屈曲壓縮型•• 軸向壓縮型軸向壓縮型

Flexion compression屈曲壓縮型骨折

Axial compression軸向壓縮型骨折

Problems associated with osteoporotic spinal fractures

骨質疏鬆性脊柱骨折相關問題

•• PainPain 疼痛疼痛–– Acute fractureAcute fracture

急性骨折急性骨折

–– NonNon--unionunion骨不連骨不連

•• DeformityDeformity 畸形畸形–– Multiple fracturesMultiple fractures多節段骨折多節段骨折

•• Neurological deficitNeurological deficit神經損傷神經損傷–– AcuteAcute 急性急性–– DelayedDelayed 遲發性遲發性

•• Most will healMost will heal多数可治愈多数可治愈

•• Brace treatmentBrace treatment支具治療支具治療

•• AnalgesiaAnalgesia止痛止痛藥藥

•• Inhaled Inhaled CalcitoninCalcitonin((MiacalcicMiacalcic))吸入降鈣素吸入降鈣素

（密鈣息）（密鈣息）

Surgical problems in osteoporosis

骨質疏鬆患者的手術問題

•• High risk surgical High risk surgical candidatescandidates

•• Poor bone qualityPoor bone quality–– Bone graft Bone graft –– Seating of bone graft Seating of bone graft –– Internal fixationInternal fixation

•• Multiple fracture levels  Multiple fracture levels  •• Fractures adjacent to Fractures adjacent to 

fixationfixation

•• 手術風險高手術風險高•• 骨的品質差骨的品質差

–– 植骨塊植骨塊–– 植骨的位置植骨的位置–– 內固定內固定

•• 多節段骨折多節段骨折•• 鄰近固定節段的骨折鄰近固定節段的骨折

Anterior decompression and fusion 前路減壓，前路固定

Vertebroplasty 椎體成形術

Kypho‐plasty 後凸成形術

•• Correction of the Correction of the kyphosiskyphosis矯正矯正((後凸後凸))畸形畸形

•• Cement augmentationCement augmentation骨水泥加固骨水泥加固

•• Minimally invasive techniqueMinimally invasive technique微創技術微創技術

Vertebroplasty椎體成形術

Post vertebroplasty椎體成形術後

Vesselplasty容器成形術

CT scan 2 weeks after operation術後的CT 掃描

COMPLICATIONS併發症

•• Adverse clinical resultsAdverse clinical results副作用副作用

–– Cement leakage into spinal canalCement leakage into spinal canal椎管內滲漏椎管內滲漏

PMMA bone cement – is it good enough?PMMA 骨水泥 —— 是否足夠好

PMMA bone cement – is it good enough?PMMA 骨水泥 —是否足夠好

•• Adverse clinical resultsAdverse clinical results （副作用）（副作用）–– Cement leakage into spinal canalCement leakage into spinal canal

椎管内渗漏椎管内渗漏

–– Cement fracture of vertebral endCement fracture of vertebral end--plateplate終板部位骨水泥骨折終板部位骨水泥骨折

–– Adjacent level fractures?Adjacent level fractures?鄰近節段骨折鄰近節段骨折

PMMA bone cement – is it good enough?PMMA骨水泥 —— 是否足够好

•• Adverse material propertiesAdverse material properties （（物料性質的缺點物料性質的缺點））–– Thermal necrosis of boneThermal necrosis of bone （（發熱引起骨壞死發熱引起骨壞死））–– Chemical necrosis Chemical necrosis –– leakage of toxic monomer (MMA)leakage of toxic monomer (MMA)

（（有毒單體滲出有毒單體滲出））

–– Large stiffness mismatchLarge stiffness mismatch （（過大剛度與骨不匹配過大剛度與骨不匹配））–– NonNon--bioactivebioactive （（無生物活性無生物活性））

•• lack of lack of osseointegrationosseointegration （（骨融合能力差骨融合能力差））

Ideal bone cement for minimally invasive spinal fracture surgery should:

脊柱微創手術理想的骨水泥應為：

•• Be Be radiopaqueradiopaque 可顯影可顯影•• Be Be injectableinjectable 可注射可注射•• Have low setting temperature Have low setting temperature 凝固温度低凝固温度低•• Be fast setting Be fast setting 凝固時間合適凝固時間合適•• Have adequate stiffness Have adequate stiffness 合適的剛度合適的剛度•• Be bioactiveBe bioactive 生物活性生物活性

Objectives 目標

•• To develop a new To develop a new injectableinjectable,, bioactivebioactivebone cement bone cement forfor minimally invasive minimally invasive spinal spinal surgery surgery 發展一種發展一種新型的可注射性的生物活性骨水泥應用於微創脊柱新型的可注射性的生物活性骨水泥應用於微創脊柱外科外科

香港大學李嘉誠醫學院

Strontium-containing hydroxyapatite (Sr-HA)

鍶－羥基磷灰石

]] Inhibits bone Inhibits bone resorptionresorption and stimulates and stimulates bone formation bone formation 抑制骨吸收，刺激骨形成抑制骨吸收，刺激骨形成

]] Similar biocompatibility to HASimilar biocompatibility to HA與與HAHA有相似的生物相容性有相似的生物相容性

]] enhance strength of vertebraeenhance strength of vertebrae增加椎體強度增加椎體強度

]] RadiopacityRadiopacity 可顯影可顯影

Strontium(Sr) 锶

]] Several treatment strategies are in development worldSeveral treatment strategies are in development world--wide, including strontium (Srwide, including strontium (Sr2+2+) containing drugs) containing drugs全球已有包括含鍶的藥物在內的多種治療骨質疏鬆的方法全球已有包括含鍶的藥物在內的多種治療骨質疏鬆的方法

MeunierMeunier, P. J, et al. J Bone Miner Res 12(Suppl. 1):S129; 1997, P. J, et al. J Bone Miner Res 12(Suppl. 1):S129; 1997..

]] In vivo, strontium at low concentration inhibits bone In vivo, strontium at low concentration inhibits bone resorptionresorption and stimulates bone formationand stimulates bone formation低濃度的鍶在體內抑制骨吸收，刺激骨形成低濃度的鍶在體內抑制骨吸收，刺激骨形成

J. Buehler, et al. Bone 29, No. 2. 2001J. Buehler, et al. Bone 29, No. 2. 2001

鍶的藥物治療骨質疏鬆

Strontium Fortified Calcium Salt for OsteoporosisStrontium Fortified Calcium Salt for Osteoporosis鍶增強型鈣復合物預防骨質疏鬆：大動物（山羊）實驗鍶增強型鈣復合物預防骨質疏鬆：大動物（山羊）實驗

Stimulated new bone formation（刺激新骨形成）

(A) Control (B) Ca+SrIncreased bone volume of lumbar vertebra（增加腰椎椎體骨量）

Li ZY, Lu WW et all, JOR 2009

•• After fracture After fracture -- spinal stiffness drop by 53.3%spinal stiffness drop by 53.3%

骨折後－椎體剛度下降骨折後－椎體剛度下降53.353.3％％

•• After After vertebroplastyvertebroplasty -- stiffness = stiffness = 112% of intact112% of intact

椎體成形後－剛度＝椎體成形後－剛度＝112112％％ 初始初始

•• Average failure strength = Average failure strength = 5056 N after 20K5056 N after 20Kcyclic loadscyclic loads

平均疲勞強度＝平均疲勞強度＝5056N 5056N

Biomechanical testingBiomechanical testing 生物力學測試生物力學測試

Evidence of bioactivity生物活性證據

Sr 0.3mM Sr 3.0 mM

Control Vehicle

In-vitro mineralizationSr-體外礦化

In vivo assessment生物體內評價

Histology – rabbit ilium (12 weeks)Good cement-bone bonding

組織學觀察—兔髂骨（12周）：水泥和骨結合很好

PMMA Sr-HA

Intact ilium

SrHA

Bone

Tetracycline labeling

四環素標記

4星期 12星期 24星期

SEM(電子顯微鏡）

Progressive new bone formation and osseointegration

新骨形成與骨融合

新骨形成 %

Clinical study 臨床研究

•• SDA (China) approvalSDA (China) approval中國中國SDASDA認證認證

•• 2 2 centrescentres22個研究中心個研究中心

•• PUMC Beijing PUMC Beijing 北京協和醫院北京協和醫院= 33= 33•• Sun Sun YatYat SenSen Hospital Hospital 廣州中山廣州中山二院二院 = 33= 33

CT to Obtain widest pedicle diameter on Spine

手術室

廣州中山二院

Clinical Trial in China在中國的臨床實驗

CT掃描

Bone Cement Injection注射骨水泥

Vertebroplasty under CT, PUMC

POST-OP X-Ray手術後X線

病例:鐘鐘XXXX，，7878歲歲L1L1、、L2L2、、L3L3骨折骨折 L1L1、、L2L2、、L3  PVPL3  PVP

術中

Post vertebroplasty CT scan

椎體成形術後的CT 掃描

Summary 結論•• PMMA for PMMA for vertebroplastyvertebroplasty PMMAPMMA應用應用於於椎體成形椎體成形

–– Effective pain relief Effective pain relief 有效緩解疼痛有效緩解疼痛

–– Not ideal cement Not ideal cement 非理想骨水泥非理想骨水泥

–– chemical, thermal, mechanical properties and nonchemical, thermal, mechanical properties and non--bioactivebioactive–– 化學組成，發熱，機械強度和非生物活性化學組成，發熱，機械強度和非生物活性

新型的可注射性的生物活性骨水泥

] 抑制骨吸收，刺激骨形成

] 與HA有相似的生物相容性

] 理想骨水泥

J Biomed. Mater Res. Vol. 52:164-170, 2000

此項目的刊物及獎項：

•Awards of this study include:•Best Student Project Competition – Certificate of Merit. The Conference on Biomedical Engineering (BME2002), Hong Kong. 2002.

•Basic Science Paper in Orthopaedic & Related Research Award. The 4th Hip Section Meeting of the Asia Pacific Orthopaedic Association and 22nd Annual Congress of the Hong Kong Orthopaedic Association, Hong Kong. 2002.

•Moe Basic Science Award. 38th Annual meeting of the Scoliosis Research Society, Quebec City, Canada. 2003.

•Best Oral Presentation Award. 2nd SICOT/SIROT International Annual Conference, Cairo, Egypt. 2003.

•Best Student Papers Competition – Champion. The Conference on Biomedical Engineering (BME2004), Hong Kong. 2004.

• Li, Y. W., Leong, J. C. Y., Lu, W. W., Luk, K. D. K., Cheung, K. M. C., Chiu, K. Y., and Chow, S. P. A novel injectable bioactive bone cement for spinal surgery: a developmental and preclinical study. Journal of Biomedical Materials Research. 52: 164-170; 2000.

• Lu, W. W., Cheung, K. M. C., Li, Y. W., Luk, K. D. K., Holmes, A. D., Zhu, Q. A., and Leong, J. C. Y. Bioactive bone cement as a principal fixture for spinal burst fracture: an in vitro biomechanical and morphologic study. Spine. 26: 2684-2691; 2001.

• Wong, C. T., Lu, W. W., Chan, W. K., Cheung, K. M. C., Luk, K. D. K., Lu, D. S., Rabie, A. B. M., Deng, L. F., and Leong, J. C. Y. In vivo cancellous bone remodeling on a strontium-containing hydroxyapatite (Sr-HA) bioactive cement. Journal of Biomedical Materials Research. 68A: 513-521; 2004.

• Wong, C. T., Chen, Q. Z., Lu, W. W., Leong, J. C. Y., Chan, W. K., Cheung, K. M. C., and Luk, K. D. K. Ultrastructural study of mineralization of a strontium-containing hydroxyapatite (Sr-HA) cement in vivo. Journal of Biomedical Materials Research. 70A: 428-435; 2004.

• Chen, Q. Z., Wong, C. T., Lu, W. W., Cheung, K. M. C., Leong, J. C. Y., and Luk, K. D. K. Strengthening mechanisms of bone bonding to crystalline hydroxyapatite in vivo. Biomaterials. 25: 4243-4254; 2004.

• Zhao, F., Lu, W. W., Luk, K. D. K., Cheung, K. M. C., Wong, C. T., Leong, J. C. Y., and Yao, K. D. Surface treatment of injectable strontium-containing bioactive bone cement for vertebroplasty. Journal of Biomedical Materials Research. 69B: 79-86; 2004.

Strontium‐containing hydroxyapatite (Sr‐HA) bone cement for hip replacement ?

Sr‐HAC骨水泥應用於髖關節置換？

Total Knee & Hip ReplacementUSA, 500,000 cases/year

全膝和全髖關節置換，全美每年500,000例

PMMA bone cement – is it good enough?骨水泥 —— 是否足够好

Vol. 46 B, NO. 3, 1964

手術後 手術後1年半 手術後2年半

Surface morphology of cement mantle（水泥環表面形態） Different surfaces between PMMA and Sr-HA cement mantles

Bone Sr‐HA

Sr-HA cement with cortical bone骨水泥－皮質骨結果

Clinical Trial（臨床實驗） – RSA dataFU X-Ray for Patient in Append IV-3

鳴謝

•• CliniciansClinicians–– PKY ChiuPKY Chiu–– KMC CheungKMC Cheung–– JX JX ShenShen–– ZhengZheng ZMZM–– QiuQiu GXGX–– JCY LeongJCY Leong–– Keith DK Luk Keith DK Luk 

•• Materials ScientistsMaterials Scientists–– YW LiYW Li–– CT WongCT Wong–– Li ZYLi ZY–– R LamR Lam

•• BioengineerBioengineer–– William LuWilliam Lu–– Zhao FZhao F–– Ni GXNi GX–– QA ZhuQA Zhu–– WK ChanWK Chan–– AHW AHW NganNgan

鳴謝

•Innovation and Technology Support Programme香港創新科技署香港創新科技署• Research Grants Council, HK 香港教育資助委員會香港教育資助委員會• Hang Tak Limited 恆德有限公司恆德有限公司• A-Spine Holding Group Corp.• Jointec Ltd.• Sun-Yat-Sen Hospital, Guangzhou 廣州中山醫院廣州中山醫院• Peking Union Medical College Hospital, Beijing 北京協和醫院北京協和醫院

謝謝!!