髌股关节生物力学识.ppt

髌骨的生物力学浅识 重庆医科大学附属第一医院 髌股关节 静态的髌骨与股骨 动态的髌股关节 股骨的解剖 股骨滑车-位于股骨远端前部，其中央有一前后走向的切迹将股骨远端分为内、外两部分 髁间窝-位于内外股骨后髁之间，附着有交叉韧带 股骨髁-位于股骨远端后部，分为股骨内髁、股骨外髁；股骨外髁弧度大于内髁且较为突前，股骨内髁向后延伸 Anthropometric measurements of the human knee:correlation to the sizing of current knee arthroplasty systems. Hitt K,Shurman JR,Greene K,et al. Journal of Bone and Joint Surgery British Volume . 2003 股骨的解剖 内侧股骨与外侧部股骨的骨节有不同的曲率半径 内髁比外髁略狭窄，外髁更接近椭圆形 内侧 外侧 内侧 外侧 髁间窝 髌面 孙久一. 国人全膝关节置换股骨截骨面形态测量学研究[D].第二军医大学,2008. 髌骨 直径: 30-55mm 厚度:19-26mm 两面凹的关节软骨有4-7mm厚 外侧 内侧 正中的垂直的背脊 张峻,候筱魁. 髌骨的生物力学研究进展[J]. 医用生物力学,2004,(02):120-125. 髌骨在髌股关节的功能解剖 （1）骨性结构 髌骨为膝提供两个重要的生物力学功能：它在整个运动范围内借延长股四头肌力臂帮助膝伸直；并以增加髌骨与股骨间的接触面来改善股骨上的压力分布。 （2）关节软骨 髌股关节软骨是人体中最厚的软骨。最大厚度可达7㎜。髌股关节软骨厚度并非均匀一致，软骨最厚的部分位于骨嵴处。60%位于髌骨的外侧关节面，分布于内侧者约20%。关节面软骨厚度变化特点有助于增加髌股关节面的适合性。 张峻,候筱魁. 髌骨的生物力学研究进展[J]. 医用生物力学,2004,(02):120-125. 髌股关节的功能解剖 内侧关节面压力外侧 内侧关节面髌骨软化率较高 Huberti HH , Hay es WC . Patellofemo ral contact pressure[ J ] . J Bone Joint Surg , 1984 , 66A : 715 -724  髌骨的功能是增强伸膝肌力量，这一目的是通过延长伸膝装置的力臂而实现的。股四头肌可以较短的收缩产生很大的位移。 同时髌骨也能帮助分布伸膝装置与股骨髁远端之间的接触应力 并作为籽骨为股四头肌腱和髌韧带提供附着。 髌骨在髌股关节活动中的的作用 张峻,候筱魁. 髌骨的生物力学研究进展[J]. 医用生物力学,2004,(02):120-125. 髌股关节受力 膝关节活动时髌股关节的受力 合力大小相同，方向相反，并通过髌骨传递 膝关节活动时髌股关节的受力（PFJR） 膝关节完全伸直时 , 髌股关节的作用力接近为零 , 随膝关节的屈曲PFJR 会逐渐增加  张峻,候筱魁. 髌骨的生物力学研究进展[J]. 医用生物力学,2004,(02):120-125. 35° 35° P Q J 80° 80° P Q J 膝屈90° 膝屈5° A B 髌股关节运动过程中受力情况 髌骨在与股骨不同接触时对两侧力臂的影响 注：髌腱的力(FL) 股四头肌的力(FQ) Huberti HH , Hay es WC . Patellofemo ral contact pressure[ J ] . J Bone Joint Surg , 1984 , 66A : 715 -724  髌骨切除的结果 金丽颖. 髌骨对膝关节运动影响的生物力学分析 , 山东体育学院学报, 2008 (02). Amis AA , Farahmand F. Biomechanics of the knee extenso r mechanism[ J ] . K nee , 1996 , 3 : 73 -80  1.股四头肌的肌力臂减小，髌腱至运动轴心减小2cm 肌力下降30% 屈膝位伸膝力量增加约20% 患者常不能完成最后10-15%伸膝 2.切除后，肌腱在滑车上摩擦 股骨髁软骨磨损 3.伸膝过程肌力的增加，导致胫骨关节应力增加 胫骨关节软骨退变 髌股关节的变化 髌股关节运动过程髌骨关节面变化 屈膝20°——开始接触 （2.6） 屈膝45°——髌骨中1/3与滑车中部开始接触