膝关节是人体最大的滑膜关节，包括3 个功能间室，形成独特地动态铰链关节 。在人体前进的过程中，膝关节承受着巨大的体重负荷，进行精准的运动，为相对高效的双足行进提供稳定的流体机制 。膝关节包括外胫股关节、内胫股关节和髌股关节 。膝关节动作在两个平面内进行，可进行弯曲和伸展以及内旋和外旋 。
然而在功能上， 这些动作很少在没有下肢其他关节的动作配合下进行，如跑步、爬山或从坐位站起时髋关节、膝关节和脚踝的相互作用 。通过膝关节的2 / 3 的肌肉也通过髋关节和脚踝， 这充分反映了下肢关节的功能配合 。
解剖皮肤神经支配隐神经髌下支
隐神经髌下支分布在膝关节内侧到膝前区 。膝关节内侧手术入路需解剖分离隐神经髌下支，这可能是经此入路术后出现麻木的原因 。如果该神经被部分切断可能形成痛性神经瘤，例如，关节镜入路或关节切开术的内侧小切口 。不幸的是，隐神经髌下支相对关节线的位置多变 。大多数情况下，隐神经髌下支在关节线下方穿过，越过髌韧带后到达小腿 。
髌周神经丛
在膝关节近端，隐神经髌下支与股内侧、中间、外侧皮神经的分支吻合 。在膝关节远端，隐神经髌下支与隐神经其他分支吻合 。髌周和髌上的皮下神经纤维网络称为髌周神经丛 。
关节胫腓上关节
胫腓上（近端）关节 是胫骨外侧髁和腓骨头间的一个接近平面的滑膜关节 。其关节面在大小、形状和倾斜度上存在变异 。关节线呈横行或斜行（后者的关节面倾斜角度大于20 ° )。腓骨面通常呈椭圆形或圆形，平坦或有细沟，覆有透明软骨 。它在膝关节没有直接的功能，但是可以帮助胫骨对正位 。
髌股关节
髌股关节为滑膜关节，是膝关节的一部分 。髌骨的关节面与股骨相匹配，股骨关节面延伸至双侧股骨髁前方，类似翻转的“U”。由于整个髌骨关节面横向是凹面，矢面是凸面，所以，关节面呈不对称的鞍形 。
当最高的髌骨外侧面与股骨外侧髁前方接触时，髌骨内侧垂直面与股骨内侧髁的前外侧面在完全屈膝时接触 。随着膝关节逐渐伸直，髌骨关节面中部与股骨关节面下半部分接触 。
当完全伸直时，只有髌骨关节面的最低部与股骨接触 。总之，屈膝时，髌股接触点向近端移动，随着膝关节逐渐屈曲，髌股关节的接触应力增加，髌股关节面的接触面积也与之相适应而逐渐增大 。
胫股关节
胫股关节是一个复杂的滑膜关节，为膝关节的组成部分 。胫骨近端关节面（胫骨平台））相对胫骨干长轴向后下倾斜 。胫骨后倾程度在出生时最大，随年龄增大而减少，习惯下蹲姿势的人后倾较明显 。
胫骨平台内、外侧面与相对应的股骨髁相关节 。在关节面后部的远端有一粗糙的、水平方向的凹槽，有关节囊和内侧副韧带后部附着 。胫骨内侧髁的前内侧面粗糙，借一不明显的骨嵴与胫骨干内侧面隔开 。
胫骨髁关节面之间的区域粗糙而狭窄，有髁间隆起，其边缘向近端突起，形成内、外侧髁间结节 。髁间区的前、后部随关节面的分开均增宽 。髁间前区的前部最宽 。在前内侧，内侧关节面的前方有一凹陷，内侧半月板前角附着于此 。
股骨关节面覆有关节软骨的股骨髁几乎呈凸面 。半月板提高了胫股关节的匹配度，半月板呈凹面与股骨相适应，外侧胫骨–半月板关节面较深 。
软组织关节囊和支持带
关节囊是一种纤维膜状结构，其厚度不定 。在前方，关节囊被髌韧带取代，其范围不超过髌骨或髌骨近端 。在膝关节其他部位，关节囊位于股内侧肌和股外侧肌扩张部的深层，并通过血管化的疏松结缔组织平面与其分隔开来 。股内外侧肌扩张部附着于髌骨缘和髌韧带，并向后与相应的胫侧／腓侧副韧带、胫骨内、外侧髁远端相连 。扩展部形成髌内、外侧支持带， 髌外侧支持带有髂胫束加强 。
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