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2018年7月31日 星期二

再論 Q Angle,你的力學學到哪裡去了?

先來講 Q Angle 的定義。

骨盆的前上髂棘(ASIS)到髕骨正中(Midpoint of patella)的連線:線段1

髕骨正中(Midpoint of patella)到脛骨粗隆(Tibial tubercle)的連線:線段2
兩者之間的夾角就是Q Angle。

如下圖~

男女有別(男左女右),下圖就是我們常用來說明為什麼女生比較容易有 X 型腿,或為什麼女生的下肢力學結構不良於男性的原因,因為平均值16度(女)大於12度(男),所以女生的膝關節往內傾的分力就會比較大。角度較大的原因則跟女生骨盆比較寬有關。


但是、但是你有沒有發現什麼問題?就如同我說的:「你的力學學到哪裡去了?」,這個分析圖從我第一天(大概10年以上了)看到就覺得怪怪的。

看看下圖~

定義 Q Angle 時取用前上髂棘(ASIS)到髕骨正中的連線當作線段1,這件事情我可以理解,因為前上髂棘、髕骨正中、脛骨粗隆都是徒手可以摸到的位置,但我們在做「力學分析」的時候這樣的分析是錯誤的!

股骨受力的方向應該是紅色箭頭的方向,而不是線段1的方向。股骨受力的上端應該是「球窩(髖臼)中心」,因為只有骨頭可以承受壓力,力的方向就是股骨的兩個端點(紅線),可以分解成垂直力(藍線)與內傾力(綠線),弄成封閉的直角三角形比較能看清楚。

不能因為結果一樣(女生的內傾分力大於男生的),就可以接受錯誤的分析過程,嚴謹的細節才是科學的態度。

這個力學分析的程度頂多高中物理,搞不好你國中物理的水準就已經可以應付了。所以很多人的「生物力學」學不好,不是因為生物不好,而是力學不好。

補充:
除了力學結構的差異以外,女生的體重  / 肌力比也比男生小,原因有女生體脂率較高、肌肉量較少、普遍較少鍛鍊...,以致於體重過重的女生有極高的比例是X型腿。

後記:
經好友吳醫師說明:「Q Angle 不是用來看股骨的受力,是用來看髕骨的受力。Q 代表 quadriceps(股四頭肌),ASIS 和髕骨連線約略是代表股四頭肌的做用力方向,Q Angle 越大,股四頭肌往外側的分力越大,就越容易有髕骨外翻或髕股疼痛症候群(PFPS, patellofemoral pain syndrome),所以應該不用考慮到髖關節支點的位置。」。

Q Angle 在解剖學上的意義應該會是以分析 PFPS 的原因為主,所以說若以股四頭肌為施力者、髕骨為受力者,這樣的分析是沒錯的。但若以重力為力的來源分析膝關節內傾的分力還是要考慮轉軸的,只是 Q Angle 被直接拿來解釋膝內傾分力並不恰當。