局部解剖与生物力学特点膝关节局部解剖最复杂,准确理解下肢对线是膝关节置换的重要概念。膝关节局部解剖最复杂,重要结构包括骨、关节、半月板、交叉韧带、侧副韧带、脂肪垫和滑膜组织。髌骨和股骨滑车组成的髌股关节,股骨内外髁与胫骨内外髁分别组成的内、外侧胫股关节。半月板是关节内唯一没有滑膜覆盖的组织,外侧半月板呈类环形,内侧半月板呈半月形。前、后交叉韧带是维持膝关节稳定的最重要和最坚强的韧带结构:前交叉韧带伸膝时紧张,防止胫骨前脱位;后交叉韧带屈膝时紧张,防止胫骨后脱位。内侧副韧带分深浅两层,外侧副韧带分为长短两头。髌下脂肪垫向两侧延伸成翼状皱襞,向后延伸成为条索状髌下皱襞。膝关节滑膜腔是人体最大的滑膜腔,关节内软骨、半月板等无血管组织依赖滑膜分泌的滑液获得营养,滑膜腔上方延伸成髌上囊,膝关节周围还有大大小小许多滑膜囊。准确理解下肢对线是膝关节置换的重要概念。正常人体站立是时,股骨头中心-膝关节中心-踝关节中心应处于同一条直线,构成下肢力学轴线或称机械轴。经股骨干的解剖轴与上述机械轴在膝关节中心形成外翻角,平均为6度(或胫股角度)。另外,颈膝关节平面的水平轴应于地面相平行。膝关节的稳定取决于骨和关节的力学构造、前后交叉韧带的制约、内外侧副韧带的平衡以及伸膝装置与股四头肌、腘绳肌的力量均衡。膝关节的负荷随着人体的运动和步态方式有河大的变化:双足站立时为体重的0.43倍,行走时可达体重的3.02倍,上楼时可达体重的4.25倍。正常膝关节受力时,通过半月板和关节软骨的蠕变使胫股接触面增大,减少单位面积的力负荷。膝关节的运动模式是一个兼有屈曲、滚动、滑动、侧移和轴位旋转的多自由度的复杂运动模式,因此模仿膝关节生物学运动的假体设计是非常复杂的。术前制定康复计划
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