115年:骨科物治(1)

有關各種截肢患者穿戴義肢行走的能量代謝消耗(metabolic cost)狀況,下列排序由大至小何者正確? ①創傷性膝下截肢患者 ②血管性膝下截肢患者 ③創傷性膝上截肢患者 ④血管性膝上截肢患者

A④ > ② > ③ > ①
B④ > ③ > ② > ①
C③ > ① > ④ > ②
D③ > ④ > ① > ②

詳細解析

本題觀念:

本題考查的核心觀念是截肢患者的行走能量消耗(Energy Expenditure / Metabolic Cost)。能量消耗主要受兩個關鍵因素影響:

  1. 截肢高度(Level of Amputation):截肢水平越高,喪失的關節與肌肉越多(特別是膝關節),行走的機械效率越差,能量消耗越大。一般而言,膝上截肢(Transfemoral, AKA)的能量消耗顯著高於膝下截肢(Transtibial, BKA)。
  2. 截肢原因(Etiology):血管性(Vascular)截肢患者通常伴隨年齡較大、心血管共病、肌力較差及平衡控制能力下降,因此在同一截肢高度下,其能量消耗(單位距離的耗氧量)通常高於創傷性(Traumatic)截肢患者。

選項分析

我們依據經典的復健醫學文獻(如 Waters et al. 的研究及 Braddom's PM&R 教科書)來分析各組群的能量消耗增加幅度(相較於正常人):

  • ① 創傷性膝下截肢(Traumatic BKA)

    • 這是四組中能量效率最好的。保留了膝關節,且患者通常年輕、體能較好。
    • 能量消耗增加幅度約為 25%(或更低)。
    • 排序應為最小
  • ② 血管性膝下截肢(Vascular BKA)

    • 雖然保留了膝關節,但因血管疾病及體能衰退,行走效率較創傷性差。
    • 能量消耗增加幅度約為 40%
    • 關鍵比較:雖然是血管性,但因為保留了膝關節,其能量消耗通常仍低於任何類型的膝上截肢(因為膝關節對步態效率至關重要)。
  • ③ 創傷性膝上截肢(Traumatic AKA)

    • 喪失了膝關節,必須依賴義肢膝關節控制,對髖部伸肌群需求大,機械效率顯著下降。
    • 能量消耗增加幅度約為 60% - 70%
    • 比較:即使是創傷性(體能較好),喪失膝關節的機械劣勢使得其能量消耗高於血管性膝下截肢(③ > ②)。
  • ④ 血管性膝上截肢(Vascular AKA)

    • 同時具備高位截肢(喪失膝關節)與血管性疾病(體能差)的雙重不利因素。
    • 能量消耗增加幅度最大,通常超過 100%(即正常人的兩倍以上)。
    • 排序為最大

綜合排序(由大至小)

  1. 血管性膝上截肢(④) > 100%
  2. 創傷性膝上截肢(③) ~ 65%
  3. 血管性膝下截肢(②) ~ 40%
  4. 創傷性膝下截肢(①) ~ 25%

即:④ > ③ > ② > ①

答案解析

正確答案為 (B) ④ > ③ > ② > ①

此排序符合復健醫學的黃金準則:「截肢高度」是影響能量消耗的首要因素,其次才是「截肢原因」

  • 高度影響:膝上截肢(AKA)因失去膝關節,能量消耗必然顯著高於膝下截肢(BKA)。因此 ④和③ 都大於 ②和①。
  • 原因影響:在相同高度下,血管性大於創傷性。因此 ④>③,且 ②>①。
  • 綜合結果:將兩者結合,得出 ④ > ③ > ② > ① 的順序。

核心知識點

考生應背誦以下經典的能量消耗增加數據(基於 Waters et al. 及 Braddom 教科書),這是國考常考的數據點:

  1. 創傷性 膝下截肢 (Traumatic BKA):能量消耗增加約 25%
  2. 血管性 膝下截肢 (Vascular BKA):能量消耗增加約 40%
  3. 創傷性 膝上截肢 (Traumatic AKA):能量消耗增加約 65% (60-70%)。
  4. 血管性 膝上截肢 (Vascular AKA):能量消耗增加約 100% (或更高)。

記憶口訣:高度決定階層(膝上>膝下),病因決定同層次高低(血管>創傷)。

臨床重要性

了解能量代謝消耗對於義肢處方至關重要。血管性膝上截肢患者(④)因能量消耗過高(>100%),往往難以成為功能性社區行走者(Community ambulator),臨床上多以居家行走或轉位功能為主;而創傷性膝下截肢患者(①)則最有潛力恢復到接近常人的高活動量。

參考資料

  1. Waters RL, Perry J, Antonelli D, Hislop H. Energy cost of walking of amputees: the influence of level of amputation. J Bone Joint Surg Am. 1976;58(1):42-46.
  2. Cifu, David X. Braddom's Physical Medicine and Rehabilitation. 6th edition. Elsevier, 2020. (Chapter on Lower Limb Amputation).
  3. Esquenazi A. Amputation rehabilitation and prosthetic restoration. In: Physical Medicine and Rehabilitation Board Review.