膝関節の解剖学

膝関節は、股関節に次いで体の中で2番目に大きい関節です。膝関節の形成には、大腿骨遠位部、脛骨近位部、そして膝蓋骨の3つの骨が関与しています。

膝関節の損傷や疾患のメカニズムを理解するには、膝関節の解剖学的および機能的特徴に関する知識が必要です。例えば、靭帯は膝関節の主な安定因子です。しかし、粘液袋、翼状ひだ領域の脂肪体、半月板、そして膝関節の動きを担い安定させる筋肉などの軟部組織成分も同様に重要です。従来、膝関節のすべての安定因子は、受動的、比較的受動的、および能動的の3つのグループに分けられます。膝関節の受動的安定因子には、骨と関節滑膜包が含まれます。比較的受動的安定因子には、半月板、靭帯、関節線維包が含まれ、能動的安定因子には筋肉とその腱が含まれます。

膝関節上部の前面と外側には、大腿四頭筋が位置しています。大腿四頭筋の腱は、対応する筋肉の腱の束 4 つから構成されています。最も浅い大腿直筋の下には正中広筋があり、この正中広筋に内側広筋 (右側) と外側広筋 (左側) が付着しています。膝関節上部では、大腿四頭筋の腱のすべての部分が共通の腱を形成し、膝蓋骨の基部と外側縁に固定されています。一部の繊維は、膝蓋骨の前面に沿ってさらに進み、脛骨結節に達し、膝蓋骨頂点の下で膝蓋靭帯を形成します。別の部分の腱束は、膝蓋骨の側面に沿って垂直方向に伸び、膝蓋骨を支え、垂直方向の支持靭帯 (内側靭帯と外側靭帯) を形成し、それぞれ大腿骨の内側顆と外側顆に付着します。

内側側副靭帯は大腿骨の内側顆から始まり、内側半月板と癒合し、脛骨の前面に沿って付着します。

外側側副靭帯の線維は、大腿骨外側顆から始まり、膝窩筋腱を越えて腓骨頭に付着し、大腿二頭筋腱の線維と融合します。大腿外側表面には、腸骨稜から伸びた広筋膜があり、脛骨外側上顆のヘルディ結節に付着する腱を形成します。脛骨ヘルディ結節と大腿骨外側顆の間には、膝窩筋腱が窪み状に位置しています。腓腹筋は、大腿骨顆の後上方から始まる2つの筋部分から構成されています。

内側頭腱は大腿骨内側顆から起始する。腓腹筋外側頭腱は大腿骨外側顆に付着する。半膜様筋腱は脛骨近位部後内側面に付着する。前十字靭帯は大腿骨外側顆の内側面に起始し、顆間隆起の前部で終結し、独自の滑膜を有する。

後十字靭帯は、大腿骨の内側顆の外側表面から始まり、脛骨の顆間隆起の後部で終わります。

脛骨の関節面は大腿骨の関節面とは一致しません。単位面積あたりの圧力分布を均一に保つ主な要素は、三角形の軟骨板である半月板です。

半月板の外縁は肥厚し、関節包と癒合しています。内縁は自由で尖っており、関節腔に面しています。半月板の上面は凹面状で、下面は平坦です。半月板の外縁は脛骨顆の上縁の形状とほぼ一致するため、外側半月板は円の一部のような形状をしており、内側半月板は三日月形をしています。

半月板には、関節の安定装置と衝撃吸収装置という、2 つの非常に重要な機能があります。外側半月板は、関節の外側部分にかかる負荷の 75% を担い、関節の対応する部分にかかる負荷の 50% を外側半月板が担います。構造上、半月板の組織は軟骨よりも腱の組成に似ています。両方の半月板の前角と後角は、半月板脛骨靭帯によって脛骨顆間領域に付着しています。内側半月板は、外側半月板よりも関節包にしっかりと付着しています。内側半月板は、外側半月板よりも関節包構造にしっかりと付着しています。中央部分では、半月板は内側側副靭帯によって関節包に付着しています。後角は後方で後内側関節包複合体に付着し、特に後斜靭帯に強固に付着しています。この付着部は半月板の可動性を制限します。外側半月板よりも可動性が低いです。内側半月板は半月脛骨靭帯または冠状靭帯によって脛骨に付着し、後内側では関節包複合体を介して非常に強固な半膜様筋に付着しています。この付着部は、膝関節を屈曲させた際に半月板が後方に移動するのに役立ちます。

内側側副靭帯、後斜靭帯、半膜様筋から発生する腱繊維の損傷が軽微であっても、半月板後角の可動性が増加し、特に負荷がかかった状態での回転と組み合わさった場合、膝関節の急速な屈曲中に半月板の後方変位が遅れることになります。

外側半月板は球状です。脛骨下部のプラトーの 2/3 を覆い、内側半月板と同じ関節包付着部を持ちます。ただし、膝窩腱が半月板本体を通過して大腿骨外側顆に付着するという欠陥があります。この膝窩腱通路があるため、外側半月板の可動性は高くなります。そのため、外側半月板断裂は外側半月板断裂よりも一般的ではありません。後外側では、外側半月板は膝窩腱に付着します。膝関節には、筋肉と腱の走行に沿って複数の滑液包があります。膝蓋骨の前には 3 つの主要な滑液包があります。最大のものは膝蓋上滑液包で、膝蓋骨の上、大腿四頭筋の腱の下に位置しています。膝蓋上滑液包は最も表層に位置し、皮膚と弓状筋膜の間に位置し、腸脛靭帯から部分的に起始し膝蓋腱に達する横方向の繊維で構成されています。大腿直筋の繊維と弓状筋膜の間には中間層があり、関節腔を2つの袋に分割しています。膝蓋骨の下、膝蓋靭帯の後ろには深部膝蓋下滑液包があります。膝蓋骨の前には小さな皮下膝蓋滑液包があります。半膜様筋の腱と腓腹筋の内側頭の間にも、関節腔と繋がる小さな滑液包があります。

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