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1、人工膝关节置换术手册（强生公司）全膝关节置换第一节 膝关节解剖概要与生物力学特点一、膝关节节的构成成(一)骨性性结构膝关节由股股骨远端端、胫骨骨近端和和髌骨共共同组成成，其中中髌骨与与股骨滑滑车组成成髌股关关节，股股骨内、外外髁与胫胫骨内，外外髁分别别组成内内、外侧侧胫股关关节。在在关节分分类上，膝膝关节是是滑膜关关节(ssynooviaal jjoinnt)。髌骨是人体体内最大大的籽骨骨，它与与股四头头肌、髌髌腱共同同组成伸伸肌装置置(exxtennsorr appparratuus)。蘸蘸骨厚度度约23cmm，其中中关节软软骨最厚厚处可达达5mmm。髂骨骨后表面面的上33/4为为关节面面，
2、由纵纵向的中中央嵴、内内侧峭分分为外侧侧关节面面、内侧侧关节面面和奇面面或称第第3面(theeodddfaccetthiirdffaceet)；内、外外侧关节节面又被被两条横横嵴划分分为上、中中、下三三部分，故故共计有有七个关关节面。髌髌骨后表表面的下下1/44位于关关节外，是是髌腱的的附着点点。股骨远端的的前部称称为滑车车(trrochhleaa)，其其正中有有一前后后方向的的切迹将将之分为为内、外外两部分分，滑车车切迹向向后延伸伸为髁间间切迹(inttercconddylaar nnotcchIICN)，向前前上延伸伸止于滑滑车上隐隐窝。股股骨远端端的后部部为股骨骨髁(ffemoorall
3、 coondyylarrs)，由由ICNN分为股股骨内髁髁和股骨骨外髁，分分别与内内、外滑滑车相延延续，构构成凸起起的股骨骨关节面面。从侧侧面观，股股骨外髁髁弧度大大于内髁髁且较内内髁更突突前，而而内髁比比外髁更更加向后后延伸。参与构成膝膝关节的的胫骨平平台并非非绝对水水平，而而是在一一定程度度上呈由由前向后后逐渐下下降的趋趋势，即即所谓胫胫骨平台台后倾角角。胫骨骨平台中中央有一一前一后后两个髁髁间棘，其其周围为为半月板板和交叉叉韧带的的附着处处。外侧侧胫骨关关节面的的前l/3为一一逐渐上上升的凹凹面，而而后2/3则呈呈逐渐下下降的凹凹面。内内侧胫骨骨关节面面则呈一一种碗形形的凹陷陷。如此此，
4、凸起起的股骨骨关节面面和凹陷陷的胫骨骨关节面面彼此吻吻合，使使膝关节节得以在在矢状面面上作伸伸屈活动动；然而而外侧胫胫骨关节节面的特特征性凹凹陷结构构又使得得外侧胫胫股关节节面并非非完全吻吻合，从从而允许许膝关节节在水平平面上有有一定的的旋转活活动。并并且膝关关节的伸伸屈活动动也不是是同轴运运动而是是具有多多个瞬时时活动中中心的运运动。因因此，在在结构上上膝关节节是一个个不完全全的绞链链式关节节(innconngruuentt orr moodiffiedd hiingee joointt)：正正常的膝膝关节具具有约1135的屈曲曲和5-10的过伸伸活动范范围，在在水平轴轴面上向向内、外外有约
5、33的旋旋转活动动范围，此此外，尚尚存在前前后和侧侧向的小小范围活活动。(二)半月月板解剖剖半月板是关关节内唯唯一没有有滑膜覆覆盖的组组织，其其冠状断断面呈三三角形结结构，可可概括为为“三面面一缘”：与股骨骨髁相关关的上表表面，与与胫骨平平台相关关的下表表面，借借冠状韧韧带与关关节囊、胫胫骨平台台相连的的周围面面(又称称半月板板壁或半半月板边边缘)及及关节腔腔内凹形形的游离离缘。除除冠状韧韧带外，半半月板的的前后角角借纤维维组织连连接固定定于髁间间棘周围围。不仅仅如此，在在前部半半月板借借半月板板髌韧带带与髌骨骨相连，故故伸肌装装置可惜惜此调节节半月板板在关节节前部的的活动：在后部部半月板板分
6、别借借纤维组组织与半半膜肌、腘腘肌相连连，使二二者得以以调节内内、外侧侧半月板板在关节节后部的的活动。在组织学上上半月板板是一种种纤维软软骨组织织，由三三组纤维维交织构构成：水水平纤维维呈前后后走行构构成半月月板的主主体，直直纤维与与斜纤维维连接上上下表面面，放射射状纤维维连接半半月板壁壁与游离离缘。外侧半月板板为22/3环环形。前前角后角角大小相相当。半半月板周周围面与与关节囊囊的紧密密结合在在后部为为肌腱所所打断，井井在后关关节囊上上形成腘腘肌裂孔孔(poopliiteaal hhiattus)。外侧侧半月板板后角的的稳定和和活动由由半月板板股骨后后韧带和和胴肌提提供；半半月板股股骨后韧韧
7、带即板板股后韧韧带(ppostteriior mennisccal femmoraal lligaamenntPPMFLL)，又又称第三三交叉韧韧带，从从外侧半半月板后后角发出出，经后后交叉韧韧带前面面或后面面，止于于股骨内内髁外侧侧面。位位于前面面者又称称Hummphrrey韧韧带，位位于后面面者又称称为Wrrisbbergg韧带。板板股韧带带的出现现率在不不同文献献中报告告不一，其其解剖变变异可导导致半月月板的过过度活动动。腘肌肌则起干干胫骨后后面，其其向前、外外、上方方走行，穿穿腘肌裂裂孔变成成腘肌腱腱，止于于股骨外外上髁的的下前方方。内侧半月板板呈半月月形，其其前角小小而薄，后后角则厚
8、厚而重。内内侧半月月板与关关节囊的的结合紧紧密无中中断。其其后角借借纤维组组织与半半膜肌直直头相连连，故有有一定的的活动度度。(三)交叉叉韧带解解剖在膝关节中中心，股股骨内外外髁与胫胫骨之间间的前、后后交叉韧韧带是维维持膝关关节稳定定的最重重要和最最坚强的的韧带结结构。前前交叉韧韧带(AACL)在膝关关节完全全伸直时时紧张而而于关节节屈曲时时松驰，其其作用在在于防止止股骨向向后脱位位、胫骨骨向前脱脱位及膝膝关节的的过度伸伸直和过过度旋转转。后交交叉韧带带(PCCL)则则随着膝膝关节的的屈曲而而逐渐紧紧张，它它有利于于防止股股骨向前前脱位、胫胫骨向后后脱位以以及膝关关节的过过度屈曲曲。前交交叉韧
9、带带起于胫胫骨平台台内侧髁髁间嵴前前方、近近内侧半半月板前前角附近近关节面面，向外外、上、后后走行，止止于股骨骨外髁的的内侧面面。前交交叉韧带带由多组组纤维束束组成，走走行过程程中有一一定程度度的扭转转，胫骨骨附着点点处位于于前方的的纤维在在股骨附附着点处处转为内内侧纤维维。成人人前交叉叉韧带的的长度约约38mmm，宽宽度约111mmm，后交交叉韧带带的长度度与前交交叉韧带带相似，宽宽度约113mmm，是膝膝关节内内最强大大的韧带带结构。后交叉韧带带起于胫胫骨平台台髁间区区后部近近胫骨骺骺线处，其其向内、上上、前方方延伸，止止于股骨骨内髁外外侧骨面面前部。与与前交叉叉韧带相相似，其其走行过过程
10、中亦亦有一定定程度的的扭转：位于胫胫骨附着着点后部部的纤维维在股骨骨附着点点处转为为外侧纤纤维。(四)侧副副韧带解解剖膝关节的内内侧、外外侧分别别有内侧侧副韧带带和外侧侧副韧带带，又称称胫侧副副韧带和和腓侧副副韧带，内内侧副韧韧带分为为浅深两两层，浅浅层由前前部的平平行纤维维和后部部的斜行行纤维组组成，它它上起股股骨内上上髁，向向下向前前止于胫胫骨内侧侧，平行行纤维宽宽约15cmm，向后后与半膜膜肌直头头交织延延伸为内内侧副韧韧带浅层层的斜行行纤维。内内侧膝关关节囊走走行于内内侧副韧韧带浅层层深面时时增厚成成为深层层内侧副副韧带，并并与浅层层之间形形成滑囊囊以利于于活动。充充分伸膝膝时，内内侧
11、副韧韧带浅层层的平行行纤维、斜斜行纤维维紧张而而利于关关节的稳稳定：屈屈膝时，浅浅层的斜斜行韧带带形成一一松驰囊囊带而平平行纤维维紧张并并在深层层韧带表表面向后后推移盖盖过深层层韧带从从而保持持关节的的稳定。内内侧副韧韧带的作作用还在在于能控控制胫骨骨在股骨骨上的外外旋。外侧副韧带带位于膝膝关节外外侧的后后1/33，可分分为长、短短二头，长长头起自自股骨外外上髁，短短头起自自豌豆骨骨(faabellla)，同上上于腓骨骨茎突。充充分伸膝膝时外侧侧副韧带带绷紧，屈屈曲时则则有松驰驰的趋势势。在膝膝关节伸伸屈活动动中，伴伴随着胫胫骨旋转转而引起起的外侧侧副韧带带的松驰驰主要通通过股二二头肌环环绕于
12、其其周围的的腱纤维维保持连连续性张张力，从从而维持持关节的的稳定性性。外侧侧结构的的稳定由由外侧副副韧带、股股二头肌肌、髂胫胫束共同同维持。(五)脂肪肪垫脂肪垫，即即髌下脂脂肪垫是是一团局局限于髌髌骨下方方、髌韧韧带后方方、胫骨骨平台前前部之间间的脂肪肪组织，其其表面被被滑膜覆覆盖而与与关节腔腔隔离。脂脂肪垫在在髌骨下下半边缘缘处始向向两侧延延伸形成成翼状皱皱襞或翼翼状韧带带(allar folld，aalarr liigammentt)。脂脂肪垫还还由正中中部向后后延伸至至髁间切切迹，形形成条索索状的髌髌下皱襞襞(innfraapattelllar folld)，有有时可达达前交叉叉韧带的的
13、股骨止止点附近近，矢状状面观呈呈斜向后后上走行行(六)滑膜膜、滑膜膜皱襞与与滑膜囊囊膝关节滑膜膜腔是人人体最大大的滑膜膜腔，关关节内多多数的无无血管组组织依赖赖关节滑滑膜分泌泌的滑液液获得营营养。滑滑膜腔的的上方延延伸至髌髌骨上约约5cmm，形成成髌上囊囊，向下下延伸至至股四头头肌腱膜膜后，周周围覆盖盖在股骨骨髁表面面，向两两侧形成成内、外外侧沟或或内、外外侧隐窝窝，向远远侧延伸伸与半月月板连接接，再向向下覆盖盖胫骨平平白缘，直直到关节节软骨，在在前下方方滑膜覆覆盖髌下下脂肪垫垫并于两两侧向中中央延伸伸至髁间间窝，形形成翼状状皱襞即即所谓粘粘膜韧带带。前、后后交叉韧韧带均被被滑膜包包裹，而而且
14、外侧侧半月板板外后方方的腘肌肌腱和腘腘肌裂孔孔也被滑滑膜所覆覆盖。在在正常的的膝关节节内，可可以存在在若干发发育残留留的滑膜膜皱襞(Pliica)，常见见的有髌髌上内侧侧或外侧侧滑膜皱皱襞，另另一个有有重要临临床意义义的滑膜膜皱襞是是由髂内内上滑膜膜皱襞向向下延伸伸至髌下下脂肪垫垫滑膜上上方的滑滑膜皱襞襞，即所所谓髌内内侧皱襞襞或棚架架(Shhelff)，此此皱襞可可占正常常膝关节节的200%或更更多。膝膝关节周周围还有有着大大大小小许许多滑膜膜囊，其其中主要要包括位位于髌骨骨上方、股股四头肌肌与股骨骨滑车陷陷窝之间间的髌上上囊，位位于皮肤肤与髌骨骨前面之之间的髌髌前滑囊囊及皮肤肤与胫骨骨结节
15、之之间的髂髂下滑囊囊。二、与膝关关节置换换术相关关的解剖剖特点(一)下肢肢对线准确地理解解和建立立精确的的下肢对对线是人人工膝关关节置换换术的最最基本也也是最重重要的概概念。胫胫股角是是股骨解解剖轴线线与胫骨骨解剖轴轴线在膝膝关节中中心相交交形成的的向外侧侧的夹角角，此夹夹角平均均为1774。在正常的生生理情况况下，当当人体站站立位时时，股骨骨头的中中心、膝膝关节的的中心及及踝关节节的中心心应处干干同一条条直线，此此直线即即为下肢肢的力学学轴线或或称机械械轴(mmechhaniicall axxis)：且此此时经膝膝关节平平面的水水平轴(traansvversse aaxiss)则应应与地面面
16、相平行行。经股股骨干的的股骨解解剖轴与与上述下下肢机械械轴在膝膝关节中中心相交交形成平平均约为为6的的外翻角角，根据据股骨颈颈干角和和股骨颈颈及股骨骨干长度度的不同同，此角角度可能能会有变变化。正正确地认认识和理理解股骨骨解剖轴轴与下肢肢机械轴轴及其角角度的意意义对于于在膝关关节置换换术中重重建正常常的对线线是至关关重要的的。(图图示)在病理情况况下，由由于膝关关节的内内/外翻翻，正常常的胫股股角将发发生变化化，而下下肢的机机械轴将将不可能能通过膝膝关节的的中心，这这正是我我们在膝膝关节置置换术的的术前计计划和手手术中需需要通过过测量和和截骨解解决的问问题。通通过计算算和测量量准确的的截骨才才能使下下肢力线线获得正正确的重重建。下下肢力线线的重建建是确保保手术成成功的关关键，也也是避免免术后因因应力不不均而造造成松动动的重要要环节。关节线(jjoinnt llinee)是膝膝关节
