醫療類國考
114年
[物理治療師] 物理治療基礎學
第 58 題
📖 題組：
髕骨移除手術後，股四頭肌的內在旋轉力臂（internal moment arm）由5公分變成4公分。
髕骨移除手術後，股四頭肌的內在旋轉力臂（internal moment arm）由5公分變成4公分。
髕骨移除手術後，股四頭肌的內在旋轉力臂（internal moment arm）由5公分變成4公分。在同樣姿勢及外力下（如下圖），術後股四頭肌要產生的力量與術前力量的關係為何？
- A 為術前力量的0.8倍
- B 與術前力量相同大小
- C 為術前力量的1.2倍
- D 大於術前力量的1.2倍
思路引導 VIP
在靜力平衡（Static Equilibrium）的條件下，當外在姿勢與負載固定時，內在力矩（Internal Torque）亦須保持恆定以維持平衡。請運用力矩基本公式 $\tau = F \times d$ 來分析：當內在旋轉力臂 $d$ 由 $5$ 公分減少為 $4$ 公分時，肌肉收縮力 $F$ 與力臂 $d$ 之間存在著什麼樣的數學比例關係？請試著計算出術後力量應為術前力量的確切倍數，並對比該倍數與選項中的數值。
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勉強合格，但別得意忘形。
- 基本常識驗證：看來你還記得髕骨那點微不足道的作用——充當一個解剖滑輪，把股四頭肌的內在旋轉力臂往外推了那麼一點點。力矩平衡公式是什麼？$Torque (T) = Force (F) \times Moment Arm (MA)$。如果這都忘記，那也別讀醫學了。在相同外力矩下，算式就是 $F_{pre} \times 5\text{ cm} = F_{post} \times 4\text{ cm}$。簡單的移項，得出 $F_{post} = \frac{5}{4} F_{pre} = 1.25 F_{pre}$。所以，術後需要多出 25% 的力量。答案選 (D) 大於 1.2 倍，還算你腦袋沒完全僵化。
- 臨床推論，別想當然耳：移除髕骨？恭喜你成功讓患者的機械利益大幅「下降」——這詞說得好聽，實際上就是無力。這 25% 的額外力量需求，足以讓他們上下樓梯抱怨連連。這不是理論，這是現實，病患的痛苦可不是你紙上談兵的數字。
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力量下降為什麼是大於術前力量1.2
髕骨生物力學作用
💡 髕骨增加力臂以提升肌肉效能，移除後需更大肌力維持力矩。
🔗 髕骨移除對肌力影響機制
- 1 移除髕骨 — 失去解剖滑輪，肌腱貼近關節中心
- 2 力臂縮短 — 內在旋轉力臂 (IMA) 由 5cm 降至 4cm
- 3 機械利益下降 — 槓桿效能變差，需更多力量產生同等力矩
- 4 肌力補償 — 力量需求增為 1.25 倍 (大於 1.2 倍)
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🔄 延伸學習：延伸學習：髕骨移除後除了肌力需求增加，也會導致膝關節接觸壓力分布不均。
