康复基本面 | 髌骨的运动轨迹 「JRC康复密码」

髌骨

右侧髌骨的前侧及后侧视图。股四头肌之肌腱附着点用灰色表示；髌骨肌腱之近端的附着点用红色表示。注意髌骨后关节面覆盖着光滑的关节软骨。

近年来随着科技的进步，核磁共振与垂直正交的X光透视技术让研究人员可以精细测量人体髌股关节运动中的各种详细数据。

粗略总体的运动描述。这些髌骨附属运动包括髌骨倾斜（tilt，近垂直轴的水平面旋转）、旋转（spin，于髌骨前后轴向上做冠状面的旋转）以及内外侧偏移（shift，translation），这些髌骨附属运动会伴随着髌股关节活动发生。

髌骨关节于胫骨相对于股骨伸直时的运动学。A~C中所示的圆圈是指髌骨与股骨最大的接触点。当膝关节伸直时，髌骨接触点渐渐由髌骨上极移往下极。注意髌骨上缘脂肪垫深埋于股四头肌之下。D与E则显示髌骨在股骨髁间沟内的运动途径以及接触区域。途中135、90、60以及20是指膝关节屈曲的角度。

有许多因素可能会影响髌骨活动，例如当由膝关节完全伸直做出膝关节屈曲活动时，此时胫骨的活动将会牵拉髌骨远离股骨，由于髌股关节的关节轮廓并不规则而使得髌骨于活动时会有些微波动。此外引起髌骨附属运动的原因可能是膝关节活动时胫骨同时产生轴向的旋转，或是髌股网状纤维于活动时产生的张力影响，或是伸展股四头肌所造成。

每个人髌骨附属运动量的大小及方向皆差异很大，与个人的关节运动形态（胫骨与股骨相对活动方式），肌肉活动以及协同收缩的形式，以及外力负载于肌肉的大小有关，也因影响髌骨运动的变数很多且难以捉摸，故很难订立标准化测量比较标准，因而要建立一个有意义比较髌骨附属运动方式于研究中或是于不同负载下状况相当困难。虽然许多学者企图完成，但同样难以提供一生物力学模型来解释髌骨运动多样的运动程度与方向。

本图将说明当髌骨于股骨髁间沟活动时，各肌肉间相互影响的合力矩对于髌骨滑动的影响。每个肌肉所产生的力会将髌骨向内或向外侧拉（或是推向股骨髁间沟外侧的关节面）。理想状态下，各个肌肉的合力可以彼此抗衡抵消，使髌骨可以在膝关节弯曲伸直之际，顺利地于关节内滑动。注意此侧如弓弦的拉力是由平行四边形法所产生得到的。理论上来说，股四头肌的合力应该与髌骨肌腱于同一条线上，此时外侧弓弦力为零。图中向量未依照比例所绘制。

膝关节屈曲及伸直时，髌骨附属运动最常被提及的是髌骨于股骨髁间沟中，向内或向外侧偏移。Nha学者的研究团队利用核磁共振摄影的方式，研究八名健康受试者于弓箭步活动时膝关节的变化，此时髌骨会先向内偏移2.8公厘，而随着膝关节屈曲至90度髌骨往外偏移2公厘。

另外一篇研究则比较于人体承重时的情况，Maclntyre与其研究团队比较健康人以及患有慢性前侧膝关节疼痛的人，其髌骨运动学上的差异，大致上髌骨运动方式的趋势两组表现是相似的，但膝关节有症状（疼痛）组中明显可观测到髌骨较健康组更向外偏移，偏移量最大是发生在膝关节屈曲20度的姿势。膝关节活动时髌骨过度向外偏移通常会造成髌骨关节不稳定甚至造成膝盖疼痛。

膝关节骨头于中央区间的排列情形，图中可看到肌肉合力所产生、横向如弓弦班的拉力作用于髌骨之上。B.膝关节过度外翻与外转会造成Q角度上升进而增加髌骨外侧弓状力。蓝色箭头表示骨头的活动，可以增加膝关节外转，而紫色箭头则表示膝关节外翻力量增加。注意股骨过度内转以及胫骨外转综合起来会使膝关节外转角度增加。

因此，髌骨运动通常会伴随膝关节不同的运动出现，虽然影响髌骨附属运动的因素仍未全盘了解也难以预测，目前可能有一个最佳的髌骨附属运动量及方式以帮助减少髌骨关节内的压力。

但仍需要更多临床与基础研究，针对健康人以及有髌骨关节退化或不稳定的人，来定义及确认髌骨活动的模式。

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