髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識

1、髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,髕骨的生物力學淺識,重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院,髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,髕股關(guān)節(jié),靜態(tài)的髕骨與股骨 動態(tài)的髕股關(guān)節(jié),髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,股骨的解剖,股骨滑車-位于股骨遠端前部，其中央有一前后走向的切跡將股骨遠端分為內(nèi)、外兩部分 髁間窩-位于內(nèi)外股骨后髁之間，附著有交叉韌帶 股骨髁-位于股骨遠端后部，分為股骨內(nèi)髁、股骨外髁；股骨外髁弧度大于內(nèi)髁且較為突前，股骨內(nèi)髁向后延伸,Anthropometric measurements of the human knee:correlation to the sizing of current knee arthroplasty sy

2、stems. Hitt K,Shurman JR,Greene K,et al. Journal of Bone and Joint Surgery British Volume . 2003,髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,股骨的解剖,內(nèi)側(cè)股骨與外側(cè)部股骨的骨節(jié)有不同的曲率半徑 內(nèi)髁比外髁略狹窄，外髁更接近橢圓形,內(nèi)側(cè),外側(cè),內(nèi)側(cè),外側(cè),髁間窩,髕面,孫久一. 國人全膝關(guān)節(jié)置換股骨截骨面形態(tài)測量學研究D.第二軍醫(yī)大學,2008.,髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,髕骨,直徑: 30-55mm 厚度:19-26mm 兩面凹的關(guān)節(jié)軟骨有4-7mm厚,外側(cè),內(nèi)側(cè),正中的垂直的背脊,張峻,候筱魁. 髕骨的生物力學研究進展

3、J. 醫(yī)用生物力學,2004,(02):120-125.,髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,髕骨在髕股關(guān)節(jié)的功能解剖,（1）骨性結(jié)構(gòu) 髕骨為膝提供兩個重要的生物力學功能：它在整個運動范圍內(nèi)借延長股四頭肌力臂幫助膝伸直；并以增加髕骨與股骨間的接觸面來改善股骨上的壓力分布。 （2）關(guān)節(jié)軟骨 髕股關(guān)節(jié)軟骨是人體中最厚的軟骨。最大厚度可達7。髕股關(guān)節(jié)軟骨厚度并非均勻一致，軟骨最厚的部分位于骨嵴處。60%位于髕骨的外側(cè)關(guān)節(jié)面，分布于內(nèi)側(cè)者約20%。關(guān)節(jié)面軟骨厚度變化特點有助于增加髕股關(guān)節(jié)面的適合性。,張峻,候筱魁. 髕骨的生物力學研究進展J. 醫(yī)用生物力學,2004,(02):120-125.,髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識

4、,髕股關(guān)節(jié)的功能解剖,內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)面壓力外側(cè),內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)面髕骨軟化率較高,Huberti HH , Hay es WC . Patellofemo ral contact pressure J . J Bone Joint Surg , 1984 , 66A : 715 -724,髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,髕骨的功能是增強伸膝肌力量，這一目的是通過延長伸膝裝置的力臂而實現(xiàn)的。股四頭肌可以較短的收縮產(chǎn)生很大的位移。 同時髕骨也能幫助分布伸膝裝置與股骨髁遠端之間的接觸應力 并作為籽骨為股四頭肌腱和髕韌帶提供附著。,髕骨在髕股關(guān)節(jié)活動中的的作用,張峻,候筱魁. 髕骨的生物力學研究進展J. 醫(yī)用生物力學,200

5、4,(02):120-125.,髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,髕股關(guān)節(jié)受力,膝關(guān)節(jié)活動時髕股關(guān)節(jié)的受力,合力大小相同，方向相反，并通過髕骨傳遞,髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,膝關(guān)節(jié)活動時髕股關(guān)節(jié)的受力（PFJR）,膝關(guān)節(jié)完全伸直時 , 髕股關(guān)節(jié)的作用力接近為零 , 隨膝關(guān)節(jié)的屈曲PFJR 會逐漸增加,張峻,候筱魁. 髕骨的生物力學研究進展J. 醫(yī)用生物力學,2004,(02):120-125.,髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,髕股關(guān)節(jié)運動過程中受力情況,髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,髕骨在與股骨不同接觸時對兩側(cè)力臂的影響,注：髕腱的力(FL) 股四頭肌的力(FQ),Huberti HH , Hay es WC . Patell

6、ofemo ral contact pressure J . J Bone Joint Surg , 1984 , 66A : 715 -724,髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,髕骨切除的結(jié)果,金麗穎. 髕骨對膝關(guān)節(jié)運動影響的生物力學分析 , 山東體育學院學報, 2008 (02). Amis AA , Farahmand F. Biomechanics of the knee extenso r mechanism J . K nee , 1996 , 3 : 73 -80,1.股四頭肌的肌力臂減小，髕腱至運動軸心減小2cm 肌力下降30% 屈膝位伸膝力量增加約20% 患者常不能完成最后10-15%伸

7、膝 2.切除后，肌腱在滑車上摩擦 股骨髁軟骨磨損 3.伸膝過程肌力的增加，導致脛骨關(guān)節(jié)應力增加 脛骨關(guān)節(jié)軟骨退變,髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,髕股關(guān)節(jié)的變化,髕股關(guān)節(jié)運動過程髕骨關(guān)節(jié)面變化,屈膝20開始接觸 （2.6） 屈膝45髕骨中1/3與滑車中部開始接觸 (3.1) 屈膝90髕骨上1/3與滑車上部開始接觸 （4.1） 屈膝120髕骨內(nèi)外側(cè)面與 滑車開始接觸 （4.6）,Bull AM J , Katchburian M V , Shih YF , et al. S tandardisation of the description of patellofemoral mo tion and co

8、mparison between different technique J . Knee Surg , Spor ts T raumatol, A rthrosc, 2002 , 10 : 184 -193 .,髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,維持髕股對合的平衡機制 伸膝裝置、內(nèi)外側(cè)支持帶、肌力、股脛角和股脛間的Screw-home機制、Q角、髕骨位置、髁間槽發(fā)育程度、外力等，因此，良好的髕股周圍結(jié)構(gòu)及其力學平衡，對維持髕股的正常排列和穩(wěn)定具有重要的作用。,髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,Q角,定義：從髂前上棘到髕骨中點連線代表股四頭肌牽拉力線，從髕骨中點到脛骨結(jié)節(jié)連線與股四頭肌牽拉力線相交之角即為Q角,髕股關(guān)

9、節(jié)生物力學淺識,Q角的意義,評估下肢力線, 反映下肢的力線問題可以估計髕骨向外側(cè)移動的程度。 作為治療方案的主要衡量標準 伸膝裝置外翻角的反映：脛股關(guān)節(jié)伸直過程中的扣鎖機制使脛骨結(jié)節(jié)向外移位。（隨著股四頭肌的收縮, 膝關(guān)節(jié)完全伸直, 髕骨從股骨髁滑車溝中滑出, 通過此過程中的髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋、脛骨相對股骨的外旋, 脛骨結(jié)節(jié)向外移位, 形成 Q 角）,髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,屈膝90位Q角,測量髕骨中心到脛骨結(jié)節(jié)中心連線與股骨內(nèi)外髁連線的垂線之間的夾角 正常為0 超過10，提示脛骨結(jié)節(jié)過度外偏 比傳統(tǒng)伸膝位測量Q角準確,屈膝90位Q角 也稱為結(jié)節(jié)-滑車角,髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,Caton-Descham

10、ps指數(shù) Insall-Salvati指數(shù) Blackburne-Peel指數(shù),髕骨結(jié)構(gòu)位置的評估,髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,A：髕骨關(guān)節(jié)面最低點到脛骨平臺輪廓前上角的距離 B：髕骨關(guān)節(jié)面長度 A/B為Caton指數(shù) 正常為1，1.2 高位髕骨，0.6低位髕骨 優(yōu)點：易于規(guī)劃和評估脛骨結(jié)節(jié)移位效果。術(shù)中仍需實際測量和調(diào)整。 缺點：10%難分辨脛骨前上緣。,Caton-Deschamps指數(shù),髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,A：髕韌帶長度 B：髕骨長度 A/B為Insall-Salvati指數(shù) 正常為1，1.2 高位髕骨，0.8低位髕骨 優(yōu)點：不受屈膝角度影響，易于操作。 缺點： 需依賴髕骨下極和脛骨結(jié)節(jié)解剖位置 不能用于評估脛骨結(jié)節(jié)移位效果,Insall-Salvati指數(shù),髕股關(guān)節(jié)生物力學淺識,A：髕骨關(guān)節(jié)面最低點到脛骨平臺延長線的垂直距離 B：髕骨關(guān)節(jié)面的長度 A/B