郑朝辉，戴雪松，钱菁

    (1.浙江大学医学院附属第二医院，浙江杭州 310009；2.浙江省青春医院，浙江杭州 310020)

    众所周知，膝关节损伤对中老年人群和运动员是一种常见病，大多数中老年人膝关节都存在退行性病理改变，还有运动受伤。其表现为半月盘损伤、韧带或肌肉受伤、骨质疏松等，轻者影响生活质量，重者要进行手术，往往在手术以后会有很长的康复治疗阶段，很多人常常采用拐杖支护，这当然会带来生活不便。现在很多国家都在应用一种《膝关节助力器》并且已经成为商品，它外置在体外，而且不影响观感，因此得到广大患者的喜欢，但是这类膝关节助力器大多从感性经验出发设计，对膝关节的生物力学作用原理考虑不充分，因此效果有限，使用不当还会造成伤害。因此，本文拟对现有膝关节助力器的若干问题进行总结，并借此提出改进建议，以使膝关节患者得到更好的康复保护。

    1 膝关节传力机理

    膝关节是人体最完善最复杂的关节，它负重多又运动量大，是下肢活动的枢纽。膝关节属于结构十分完善的滑膜关节，它不仅具备滑膜关节必备的关节面、关节腔和关节囊这些主要结构，而且还具有像半月板、韧带、滑囊和脂肪垫等辅助结构。由于结构复杂，运动量大，所以其伤病率位居所有关节之首。因此，了解膝关节的生物力学性质和行为，有助于更好的理解膝关节各类损伤的根源及关节退行性改变的病理学，作为正确设计各类膝关节伤病后的康复方案、和各类人体膝关节助力器的依据。

    图1膝关节构造示意图

    现在国内外发表的，从生物力学角度来研究膝关节传力机制的论文已经多达数百篇，本文简单介绍有关计算模型[1-10]，将其归纳为以下几类：

    表1膝关节传力机制模型的分类简介

    根据以上文献，可了解到膝关节受力和运动的特点：膝关节传力结构十分复杂，不是单靠骨骼传力，而是靠骨骼、韧带和肌肉的协同作用[2][3]；髌骨在运动时的轨迹不是作节点固定轴的转动 ......