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膝关节是由股骨远端、胫骨近端和髌骨共同组成，其中胫骨平台内、外侧面与对应的股骨髁相互形成关节结构（图1-1）。
图1-1 膝关节的骨骼构成
（1）髌骨（patella） 髌骨，俗称“膝盖骨”，在体表可触摸到。其位于股骨下端前方，股四头肌肌腱深处。髌骨前表面较粗糙，而后关节面则被一层厚达4～5毫米的关节软骨所覆盖。这个软骨表面的一部分和股骨髁间沟相连，形成髌股关节。
正常膝关节屈曲时，髌骨会向远端（即小腿方向）滑动；正常膝关节伸直时，髌骨会向近端（即大腿方向）滑动。髌骨在不同屈膝角度时的位置见图1-2。髌骨只有稳定维持在股骨髁间沟内，才能保证自身的顺利滑动。由于髌骨所在位置的特殊性，其后方的软骨非常容易发生磨损。软骨磨损所致的髌股关节炎是引起中老年人群膝痛的常见疾病。
（2）股骨远端 股骨远端是较大的外骨节和内骨节。外上髁和内上髁分别从外骨节和内骨节向外突出，为稳定膝关节的韧带提供了附着点。此外，一个大的髁间切迹将外骨节和内骨节分隔开，为交叉韧带的穿行提供了通道。
图1-2 髌骨在不同屈膝角度时的位置
（3）胫骨近端 胫骨近端相对胫骨干的长轴呈现出向后下方的倾斜。新生儿在出生时，胫骨的后倾程度最大，随着年龄的增长，后倾角度逐渐减小，习惯于下蹲姿势的人群，其胫骨后倾程度更明显。
正常的髌骨结构有助于防止其向外半脱位（即脱臼）。
髌骨位于股四头肌肌腱深处，股四头肌的强烈收缩会对髌骨产生向外的拉力，因此髌骨的活动度较大，容易有异常滑动及半脱位的风险。
外侧股骨髁间沟较平坦的人，其髌股关节较容易发生外侧半脱位。
维持膝关节结构的完整和避免暴力冲击是确保膝关节功能正常的关键因素。