髕骨，小籽骨，大學問

Janice K. Loudon 楓葉之國話康復 ID fyzghkf123

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髕股關節疼痛（Patellofemoral joint pain, PFP）是運動物理治療師最常碰到的疾病之一1。在很多運動人群中，包括跑步者2，網球運動員3等都有該病的發生。女性更為常見，對此存在許多假設5-8。

造成PFP最常見的原因之一是生物力學功能不良5。髕骨和滑車溝之間的關節活動變化很大，有些人兩者之間配合的並不好9。同時，髕股關節需要周圍軟組織結構維持一種複雜的平衡。任何一組結構的不平衡都可能導致髕骨和股骨之間應力的變化從而導致疼痛10-12。為了有效的治療PFP，作為物理治療師必須完全理解髕股關節的解剖結構和生物力學機制13。下面我們會用2期來詳細了解。

功能性解剖

骨結構/軟骨

髕股關節是由髕骨後表面和股骨遠端滑車前表面組成的雙平面關節。髕骨是人體最大的籽骨（sesamoid）。外表上看，髕骨像倒立的三角形，嵌於股四頭肌遠端的髕腱內。上緣為底部（base），下緣為尖部（apex）見圖1。大小平均為長4-4.5cm，寬5-5.5cm，厚2-2.5cm14,15。

圖1 髕骨示意圖

髕骨前表面無論是前後方向（anterior-posterior）還是內外方向(medial-lateral)均為凸面。髕骨後表面分為兩個不同關節面（facets）,見圖2。一個垂直的較大隆起將之分為內關節面和外關節面2個部分。這2個部分可進一步分為7個關節小面，其中3組位於水準方向：近端，中部和遠端，還有一個關節小面(Odd facet)位於髕骨後部較內側（far medial）。髕骨關節面的凸面結構是為了適應股骨內側端較寬的凹型面，以維持髕骨的對位。髕骨關節面的大部分都覆蓋有較厚的關節軟骨，可厚達7mm16。該軟骨的功能是吸收股四頭肌收縮後關節活動時帶來的應力。

圖2 髕骨關節面

股骨遠端的結構為內陷U型髁間槽（intercondylar groove），也叫滑車溝（trochlear sulcus）,由凹面的內外兩關節小面（facet）組成，同樣覆蓋有薄薄的一側關節軟骨，見圖3。和髕骨一樣，滑車溝的外側關節面較大，更向近端延伸，提供骨性支撐並改善髕骨穩定性。影像學檢查（地平線觀）可以定義滑車溝角度，即內外側股骨髁線之間的夾角。見圖4。通常，該角度在138± 6°16。角度過大表明滑車溝淺，易導致髕骨半脫位（subluxation）。

圖3 股骨髁及滑車溝

圖4 滑車溝角度

周圍軟組織

由於髕骨和滑車溝之間相對較淺以及並非嚴絲合縫，所以髕股關節的穩定需要依靠周圍軟組織結構的靜態或動態支持15。靜態穩定依靠髕腱，關節囊以及韌帶結構。髕股關節的內側結構在減少外側平移時非常重要。限制向外側移動的最主要結構是內側髕股韌帶（Medial patellofemoral ligament, MPFL）。該韌帶始於內收肌結節，止於髕骨內緣。Desio等認為屈膝20°時，MPFL提供了60%的髕骨外移限制15，17。次要結構包括半月板髕骨韌帶，該結構始於半月板前側，止於髕骨的下1/3。另外還包括表面覆蓋肌纖維的內側支持帶（medial retinaculum）,並於內側副韌帶和內側髕腱相互交錯17。

在髕股關節外側端，下列結構起到穩定髕骨的作用：外側髕股韌帶，關節囊，髂脛束（ITB）以及外側支持帶。外側支持帶由較薄的淺層(從ITB延伸至髕骨和四頭肌)和較厚的深層(與股外側肌、髕股韌帶和髕脛韌帶交叉)組成18。在屈膝小於20-30°時，因為幾乎沒有骨性穩定性支撐，所以髕股關節的穩定性必須依靠內側，外側支持帶以及關節囊。

股四頭肌、鵝足肌群（pes anserine）和股二頭肌（Biceps femoris）這類具收縮能力的結構可有助於動態地維持髕骨對位。股內斜肌(VMO)的重要性在文獻中已被廣泛討論18-20。VMO附著於髕骨中部、內側髕股韌帶(MPFL)和大收肌(adductor magnus)肌腱。與股內長肌(vastus medialis longus)相比，股內斜肌的斜向排列為髕骨的內側穩定提供了力學優勢21，22。股直肌(rectus femoris)止於髕骨上緣的前部。股中間肌向後止於髕骨底部。股外側肌與ITB、表層斜行支持帶共同動態增強外側力量23。ITB的緊張可導致髕骨移動或者往外側傾斜。下行方向的固定，髕骨主要依靠髕腱及其與脛骨結節的附著。

人體運動學（kinesiology）/生物力學

功能

髕骨的功能是多方面的。主要功能是作為股四頭肌的機械性滑輪，在膝關節活動範圍內，隨著髕骨改變伸力的方向。膝部伸力越大，髕骨的機械性滑輪作用越強。根據Huberti和Hayes的研究，髕骨在伸膝時的最後30°範圍內，起到關鍵性作用24。在全伸膝時，髕骨佔到伸膝力矩中的31%，而屈膝90至120°時，僅佔13%。此外，髕骨還起到保護前部滑車的骨性盾牌作用並且因為處於股四頭肌肌腱和股骨之間，故還起到防止股四頭肌肌腱和股骨髁之間過度摩擦的作用25，26。

靜態時的髕骨對位（alignment）

髕骨的靜態對位關係和滑車溝的深淺，股骨外上髁的高度以及髕骨形狀關係密切。通常，總體的對位關係可以通過患者仰臥位檢查進行評估。McConnell27為此建立了評估標準，然後，該評估標準的區間內可信度受到質疑28。對於臨床工作人員，雖然明顯異常的觀察性分析仍舊具有臨床意義，但還是具有主觀性強且不容易量化的缺點。雖然有研究認為當膝關節全伸時（從冠狀面觀察），儘管髕骨有些輕度外偏，但通常還是位於兩股骨髁的中間位置12。在該位置，髕骨在滑車溝上方，髕骨和股骨的接觸最小，因此，處於該位置的髕骨可移動性最強。

臨床上，Q角度也經常用於進行股四頭肌肌力線的對位識別。Q角度是股四頭肌力線（髂前上棘到髕骨中部）與髕骨中心和脛骨粗隆（tibial tuberosity）連線之間的夾角。見圖5。Q角度的正常值，男性為10-13°，女性為15-17°。Q角度增加，則認為通過弓弦效應（bowstring effect）在髕骨上產生了過多的往外側的牽拉力量10，16。最近，相關研究表明靜態Q角度與髕股動力學或者疼痛沒有相關性29，30。因此評估Q角度的最佳方法是通過錄像分析動態運動時的Q角度31。

圖5 Q角度

在矢狀面，當膝關節輕度屈曲，髕尖僅位於或略接近關節線。另一種較為複雜的測量矢狀面髕骨位置的方法叫做Insall-Salvati比率32，是屈膝30°時髕腱長度與髕骨高度之間的比值。正常比值為1。如果比值小於0.8表示低位髕骨，可能是因為髕腱縮短所致。如果比值大於1.2，則表示高位髕骨。見圖6。如果髕骨相對高位，那麼髕骨到達股骨滑車溝這一骨性限制的距離較遠，以致於髕骨處於半脫位的更大風險之中。

圖6 髕骨位置

此外，髕骨應該保持其上/下緣與股骨的距離相等。如果髕骨的任何錶面出現往前或往後的偏離，這都叫傾斜（tilt）。在矢狀面，這些動作可描述為髕骨下極位置內陷（下傾 inferior tilt）或上抬（上傾 superior tilt）見圖7。髕骨下傾可能造成問題，因為會擠壓或刺激位於髕腱下方的髕骨脂肪墊。

圖7 髕骨上/下傾

在橫斷面，髕骨應該保持水準，內/外側緣與股骨距離相等。髕骨外傾時，內側緣高於外側緣，可導致外側髕股壓力綜合征4。見圖8。

圖8 髕骨外側傾斜

圍繞前後軸發生的髕骨旋轉，通常按照髕骨下極（inferior pole of the patella）的方向來定義。髕骨外旋指得是髕骨下極指向膝關節外側，相反，則為內旋。見圖9。這種旋轉性髕骨位置可能表明脛骨存在潛在扭轉，如脛骨的外側扭轉。

圖9 髕骨內/外旋轉

下一期，將重點介紹膝關節開鏈和閉鏈運動時髕股關節的力學表現以及相關的臨床應用。

未完待續....

因篇幅原因，參考文獻（略）。

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