การผ่าตัดเปลี่ยนผิวข้อเข่าเทียมด้วยคอมพิวเตอร์ (Computer Assisted Surgery in Total Knee Arthroplasty)

 การผ่าตัดเปลี่ยนผิวข้อเข่าเทียมโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการผ่าตัด คือ การนำระบบคอมพิวเตอร์ช่วยในการสร้างภาพ 3 มิติ ของบริเวณข้อเข่าที่จะทำการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียม โดยการป้อนข้อมูลให้แก่คอมพิวเตอร์ในขณะทำผ่าตัด ให้ได้ภาพ digital model ที่มีลักษณะเฉพาะเหมือนคนไข้แต่ละราย ซึ่งอาจมีลักษณะที่แตกต่างกันได้ในคนไข้แต่ละราย โดยไม่ต้อง x-ray หรือ CT Scan ช่วยให้คนไข้ไม่ต้องโดนรังสี x-ray โดยไม่จำเป็น ภาพที่ได้จะมีการเคลื่อนไหวไปพร้อมกับการเคลื่อนไหวของข้อเข่าตามจริงตลอดเวลา โดยอาศัยเทคโนโลยีการส่งข้อมูลจากบริเวณข้อเข่าคนไข้ไปยังระบบคอมพิวเตอร์ผ่านทางระบบอินฟราเรด

        ระบบคอมพิวเตอร์จะมี software ช่วยประมวลข้อมูลที่ได้รับในการสร้างภาพตามจริงตลอดเวลา โดยมีความละเอียดถึง 0.1 มิลลิเมตร และ 0.1 องศา ดังนั้น แพทย์จะสามารถได้ข้อมูลอย่างละเอียดเพื่อช่วยในการตัดสินใจระหว่างทำการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียม ตลอดจนสามารถตรวจสอบความถูกต้อง และแม่นยำได้ทันทีในขณะทำผ่าตัด หากมีความผิดพลาดเกิดขึ้น สามารถทำการแก้ไขได้ทันที ซึ่งต่างจากเทคนิคการผ่าตัดที่ใช้ทั่วไปที่จะต้องรอประเมิน โดยใช้ x-ray หลังผ่าตัด หากพบว่า มีความคลาดเคลื่อนเกิดขึ้น จะทำการแก้ไขได้ยากเพราะต้องผ่าตัดใหม่ เสียค่าใช้จ่ายมากขึ้น และเสี่ยงในการเกิดภาวะแทรกซ้อนจากการผ่าตัด ดังนั้น แม้จะพบว่ามีความผิดพลาดเกิดขึ้น มักจะต้องยอมรับสภาพดังกล่าว ทำให้มีผลทั้งอายุการใช้งานของผิวข้อเข่าเทียม และการใช้งานหลังผ่าตัด

        ในการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียมโดยใช้ระบบคอมพิวเตอร์จะทำหน้าที่เสมือนระบบนำร่อง (Navigation System) ที่ใช้ในสายการบิน เพื่อช่วยให้เกิดความปลอดภัยในการบิน หรือระบบดาวเทียมเพื่อช่วยบอกตำแหน่งได้อย่างถูกต้องแม่นยำตลอดเวลาแบบ real time จึงต้องใช้คอมพิวเตอร์ที่มีเทคโนโลยีความเร็วสูง เพื่อช่วยให้การประมวลข้อมูลอย่างรวดเร็ว มีระบบการส่งข้อมูลจากบริเวณที่ทำผ่าตัดไปยังคอมพิวเตอร์ มีการป้อนข้อมูลข้อเข่าของคนไข้ให้กับคอมพิวเตอร์ในขณะทำผ่าตัด (Registration) โดยอาศัย tracking technology ซึ่งประกอบด้วยตัวส่งข้อมูลที่ยึดติดกับข้อเข่าคนไข้ (Sensing Devices) และระบบรับข้อมูลซึ่งจะรับข้อมูลที่ได้ส่งไปยังคอมพิวเตอร์ ระบบประมวลข้อมูลในคอมพิวเตอร์จะสร้างภาพดิจิตอล (Digital Model) ข้อเข่าของคนไข้คอมพิวเตอร์ จะมีข้อมูลของผิวข้อเข่าเทียมชนิดที่ใช้ในการผ่าตัด ซึ่งในปัจจุบันมีให้เลือกหลายชนิด โดยแต่ละชนิดจะมีข้อมูลขนาดและรูปร่างที่ต่างกัน (Dimension of Prosthesis) และคอมพิวเตอร์จะให้ข้อมูลแก่แพทย์ผู้ทำผ่าตัดในการเตรียมผิวกระดูกของข้อเข่าที่ดีที่สุดสำหรับผิวข้อเทียมชนิดนั้นๆ รวมทั้งเลือกขนาดของผิวข้อเข่าเทียมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับคนไข้ เมื่อแพทย์ได้ข้อมูลดังกล่าวจะช่วยให้สามารถแต่งผิดกระดูกที่จะรองรับผิวข้อเทียมได้อย่างถูกต้อง และยังสามารถตรวจสอบความถูกต้องได้ หากยังมีความคลาดเคลื่อนเกิดขึ้นจะสามารถแก้ไขได้ทันที ปัจจุบันยังมีการพัฒนา software เพื่อช่วยในการประเมินความสมดุลของกล้ามเนื้อและความตึงของเส้นเอ็นบริเวณข้อเข่าเพื่อให้สามารถใช้งานได้ดีที่สุด

        ปัจจุบันมีการพัฒนาเทคนิคการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียมชนิดใหม่ เพื่อให้บาดแผลผ่าตัดมีขนาดเล็กลงที่เรียกว่า Minimal Invasive Surgery ซึ่งกำลังได้รับความสนใจอย่างมาก เนื่องจากแผลผ่าตัดมีขนาดเล็ก สวยกว่า กลับไปใช้งานได้เร็วกว่า แต่ต่อมาพบว่า มีปัญหาเกิดขึ้นหลายประการ เนื่องจากแผลผ่าตัดมีขนาดเล็ก ทำให้แพทย์ไม่สามารถมองเห็นบริเวณที่ทำผ่าตัดได้ชัดเจน จึงมีโอกาสเกิดความผิดพลาดในการวางตำแหน่งของผิวข้อเทียมง่าย ทำให้เกิดผิวข้อเทียมหลวมและสึกหรอเร็วกว่าที่ควร แม้แพทย์จะมีความชำนาญและประสบการณ์ด้านการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียมสูงแล้วก็ตาม จะมีโอกาสเกิดความผิดพลาดได้สูง

         ดังนั้น ด้วยระบบการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียมโดยใช้คอมพิวเตอร์ (CAS) จึงได้ถูกนำมาประยุกต์ใช้ร่วมกับการผ่าตัดด้วยเทคนิค Minimal Invasive Surgery เพื่อช่วยให้แพทย์มีข้อมูลระหว่างทำผ่าตัดมากขึ้น แม้จะมองเห็นไม่ชัดเจน แต่จะสามารถมองภาพจากจอคอมพิวเตอร์ ทำให้สามารถทำผ่าตัดได้แม่นยำยิ่งขึ้น ปลอดภัยมากขึ้น โดยลดปัญหาการวางตำแหน่งผิวข้อเข่าเทียมที่ไม่เหมาะสม จึงมีความเชื่อกันว่าการผ่าตัดโดยเทคนิค Minimal Invasive ร่วมกับ Computer-Assisted Surgery จะเป็นการผ่าตัดสำหรับอนาคต

        ปกติแล้วการผ่าตัดผิวข้อเข่าเทียมที่ทำกันอยู่จะมีขนาดแผลผ่าตัดยาวประมาณ 13-15 เซนติเมตร แต่การผ่าตัดด้วยเทคนิคแผลขนาดเล็ก (Minimally Invasive Surgery) แผลผ่าตัดจะมีขนาดเล็กลง โดยมีความยาวของแผลผ่าตัดประมาณ 8-10 เซนติเมตร และนอกจากแผลผ่าตัดภายนอกที่มีขนาดเล็กลงแล้วนั้น ยังมีการพัฒนาเทคนิคการผ่าตัดที่ทำให้เกิดความชอกช้ำต่อเนื้อเยื่อภายในให้น้อยลง ทำให้เกิดผลดีต่อผู้ป่วยหลายประการ

ข้อจำกัดของการผ่าตัดเปลี่ยนผิวข้อเข่าเทียมโดยใช้เทคนิคแผลขนาดเล็ก

การผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียมโดยใช้เทคนิคแผลผ่าตัดขนาดเล็กนี้ มีข้อดีหลายประการ ทำให้ในหลายประเทศได้รับความสนใจจากคนไข้อย่างรวดเร็ว เนื่องจากการที่แผลผ่าตัดมีขนาดเล็กลง และการฟื้นตัวหลังผ่าตัดที่รวดเร็วยิ่งขึ้น ทำให้ความกลัวต่อการผ่าตัดของคนไข้ลดลง แต่ต่อมาพบว่า การผ่าตัดโดยแผลผ่าตัดขนาดเล็ก ทำให้เกิดข้อจำกัดในระหว่างการผ่าตัดหลายประการ และไม่สามารถใช้เทคนิคดังกล่าวกับคนไข้ทุกราย เช่น

          อย่างไรก็ตาม การผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียมโดยใช้เทคโนโลยีด้านคอมพิวเตอร์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่า สามารถช่วยให้การผ่าตัดมีความแม่นยำสูง ซึ่งแม้จะมีค่าใช้จ่ายสูงขึ้น แต่ก็คุ้มค่า เมื่อเปรียบเทียบกับการเพิ่มโอกาสให้ผิวข้อเข่าเทียมมีอายุใช้งานที่นานยิ่งขึ้น โดยไม่ต้องทำการผ่าตัดแก้ไขในภายหลังอีกครั้ง ในขณะที่คนไข้มีอายุที่มากขึ้น สภาพร่างกายที่มีความแข็งแรงลดน้อยลง ทำให้มีโอกาสเกิดภาวะแทรกซ้อนจากการผ่าตัดได้สูงขึ้น และการผ่าตัดแก้ไข (Revision) จำเป็นต้องใช้ผิวข้อเข่าเทียมชนิดที่มีราคาแพงกว่าผิวข้อเข่าเทียมรุ่นปกติ ทำให้มีค่าใช้จ่ายสูงมากกว่าการผ่าตัดผิวข้อเข่าเทียมปกติมาก และผลการผ่าตัดที่ได้ มักไม่ได้ผลดีเท่ากับการผ่าตัดครั้งแรก ปัจจุบันจึงเป็นที่ยอมรับกันแล้วว่า การผ่าตัดผิวข้อเข่าเทียมให้ดีที่สุดในครั้งแรกเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุด