108 年 國立成功大學生物醫學工程學系碩士班丙組《解剖學》

本題主要考查膝關節的解剖學結構、重要韌帶以及人工關節的應用。

膝關節結構與相關韌帶 (15%)

膝關節是人體最大且最複雜的關節，由股骨、脛骨和髕骨組成，並藉由多條韌帶和肌肉穩定。

• 關節組成:

  • 股骨 (Femur): 股骨遠端有兩個股骨髁 (medial and lateral femoral condyles)，與脛骨內外側髁形成關節。
  • 脛骨 (Tibia): 脛骨近端有內外側脛骨髁 (medial and lateral tibial condyles)，其上表面形成脛骨平台 (tibial plateau)。
  • 髕骨 (Patella): 髕骨是位於股四頭肌肌腱內的一塊籽骨，與股骨髕骨面 (patellar surface) 形成髕骨股骨關節 (patellofemoral joint)。

• 關節腔與軟骨:

  • 關節囊 (Articular capsule): 包圍整個膝關節，內襯滑膜 (synovium)。
  • 關節軟骨 (Articular cartilage): 覆蓋股骨髁、脛骨平台和髕骨的關節面，減少摩擦。
  • 半月板 (Menisci): 位於脛骨平台內外側的 C 形軟骨墊，分別為內側半月板 (medial meniscus) 和外側半月板 (lateral meniscus)。它們能增加關節面的匹配度、吸收震盪、穩定關節並潤滑軟骨。

• 重要韌帶 (Ligaments):

  • 內側副韌帶 (Medial collateral ligament, MCL): 位於膝關節內側，連接股骨內側髁和脛骨內側緣，主要防止膝關節外翻 (valgus stress)。
  • 外側副韌帶 (Lateral collateral ligament, LCL): 位於膝關節外側，連接股骨外側髁和腓骨頭，主要防止膝關節內翻 (varus stress)。
  • 前十字韌帶 (Anterior cruciate ligament, ACL): 位於關節腔內，連接股骨後內側髁和脛骨前內側，主要防止脛骨向前滑移和膝關節過度伸展。

本題考查眼球的結構以及支配眼球運動的肌肉。

眼球的相關解剖構造 (10%)

眼球是一個複雜的感覺器官，主要負責接收光線並將其轉換為神經信號傳遞至大腦，從而形成視覺。其主要結構可分為眼球壁、眼球內容物以及附屬結構。

• 眼球壁 (Tunics of the Eyeball):

  • 外層 (Fibrous Tunic):
    • 鞏膜 (Sclera): 眼球後部的白色、堅韌結締組織，提供眼球結構支撐和保護。
    • 角膜 (Cornea): 眼球前部的透明結構，是光線進入眼球的主要屈折點。
  • 中層 (Vascular Tunic / Uvea):
    • 脈絡膜 (Choroid): 位於鞏膜內側，富含血管，為眼球提供營養，並吸收雜散光線。
    • 睫狀體 (Ciliary body): 位於脈絡膜前方，由睫狀肌 (ciliary muscle) 和睫狀突 (ciliary processes) 組成。睫狀肌收縮/舒張可調節懸韌帶 (suspensory ligaments) 的張力，進而改變水晶體 (lens) 的曲度，實現視覺調節 (accommodation)。睫狀突則分泌房水 (aqueous humor)。
    • 虹膜 (Iris): 位於睫狀體前方，是眼睛的彩色部分，中央有瞳孔 (pupil)。虹膜內的平滑肌（括約肌和散大肌）可調節瞳孔大小，控制進入眼球的光線量。
  • 內層 (Nervous Tunic):
    • 視網膜 (Retina): 位於眼球後部，是感光層。包含視桿細胞 (rods) 和視錐細胞 (cones)，它們將光信號轉換為電信號。視網膜還包含其他神經細胞，如雙極細胞 (bipolar cells) 和神經節細胞 (ganglia cells)，它們進一步處理和傳遞信號。視網膜上有黃斑 (macula) 和視神經盤 (optic disc, blind spot)。

• 眼球內容物 (Contents of the Eyeball):

  • 房水 (Aqueous Humor): 充滿於虹膜前方的眼房 (anterior cavity) 和虹膜後方的睫狀體與水晶體之間的睫狀體腔 (posterior cavity)。它由睫狀體分泌，經由瞳孔在眼房內循環，最終通過隅角 (angle) 的 Schlemm's canal 排出。房水維持眼壓，並為角膜和水晶體提供營養。
  • 水晶體 (Lens): 位於虹膜後方，由透明的蛋白質纖維組成，是一個雙凸透鏡。其主要功能是聚焦光線到視網膜上，其曲度可由睫狀肌調節。
  • 玻璃體 (Vitreous Humor): 充滿於水晶體後方、視網膜前方的巨大空間，稱為玻璃體腔 (vitreous chamber)。

本題要求繪製手部骨骼結構並標示名稱，這需要對手部解剖學有紮實的記憶和繪圖能力。由於無法在此處繪圖，以下將以文字描述手部骨骼的組成與分類，並列出各骨的名稱。考生應根據此描述自行繪製並標示。

手部骨骼結構與名稱 (15%)

手部骨骼由三部分組成：腕骨 (Carpals)、掌骨 (Metacarpals) 和指骨 (Phalanges)。

1. 腕骨 (Carpals): 位於手腕處，共 8 塊，排列成兩列。
   • 近端列 (Proximal Row), 從橈側到尺側 (拇指側到小指側):
     • 舟狀骨 (Scaphoid): 位於拇指側，是腕骨中最大的一塊，容易骨折。
     • 月狀骨 (Lunate): 位於舟狀骨的尺側，形狀像月亮。
     • 三角骨 (Triquetrum): 位於月狀骨的尺側。
     • 豌豆骨 (Pisiform): 一塊小圓骨，位於三角骨的掌側，是腕骨中唯一位於其他腕骨掌側的骨。
   • 遠端列 (Distal Row), 從橈側到尺側:
     • 大多角骨 (Trapezium): 位於拇指根部，與第一掌骨形成腕掌關節 (carpometacarpal joint)。
     • 小多角骨 (Trapezoid): 位於大多角骨的尺側，較小。
     • 頭狀骨 (Capitate): 腕骨中最大的一塊，位於中心位置，與月狀骨、三角骨、小多角骨和第三掌骨相連。
     • 鉤狀骨 (Hamate): 位於尺側，有一個鉤狀突 (hook of hamate)，是腕骨中最後一塊。

本題考查皮膚的組織學結構與傷口照護的醫材應用。

皮膚主要結構 (10%)

皮膚是人體最大的器官，由表皮、真皮和皮下組織組成，並含有附屬器官如毛囊、汗腺、皮脂腺和指甲等。

• 表皮 (Epidermis):

  • 最外層，由複層鱗狀上皮 (stratified squamous epithelium) 組成，無血管。
  • 主要細胞為角質形成細胞 (keratinocytes)，它們不斷增生並向上遷移，角質化後形成保護層。
  • 其他細胞包括：
    • 黑色素細胞 (Melanocytes): 產生黑色素，提供 UV 防護。
    • 蘭格罕氏細胞 (Langerhans cells): 免疫細胞，參與皮膚免疫反應。
    • 梅克爾氏細胞 (Merkel cells): 觸覺感受器。
  • 表皮可細分為五層（或四層，在薄皮上）：
    • 角質層 (Stratum corneum): 最外層，由多層扁平、無核的死亡角質細胞組成，提供物理和化學屏障。
    • 透明層 (Stratum lucidum): 僅存在於厚皮（如手掌、腳底），細胞透明。
    • 顆粒層 (Stratum granulosum): 細胞開始出現角蛋白顆粒，並逐漸死亡。
    • 棘狀層 (Stratum spinosum): 細胞間有棘狀連接，細胞較大。
    • 基底層 (Stratum basale / Stratum germinativum): 最內層，單層細胞，不斷分裂產生新細胞。

• 真皮 (Dermis):

  • 位於表皮下方，由緻密的結締組織組成，富含血管、神經、淋巴管、毛囊、汗腺和皮脂腺。
  • 可分為兩層：
    • 乳頭層 (Papillary layer): 靠近表皮，由疏鬆結締組織組成，含有真皮乳頭 (dermal papillae)，可增加表皮與真皮的接觸面積，並含毛細血管和觸覺小體 (Meissner's corpuscles)。
    • 網狀層 (Reticular layer): 較厚，由緻密不規則結締組織組成，含有膠原纖維和彈性纖維，提供皮膚強度和彈性。含有汗腺、皮脂腺、毛囊和深層血管。

• 皮下組織 (Hypodermis / Subcutaneous tissue):

  • 位於真皮下方，由疏鬆結締組織和脂肪組織組成。
  • 連接皮膚與下方肌肉和骨骼。
  • 儲存脂肪、隔絕熱量、緩衝撞擊。

本題考查關節的分類及其在人體中的功能。關節是連接兩塊或多塊骨骼的部位，其結構決定了其活動範圍和功能。關節可依據其結構或功能進行分類。這裡主要依據結構分類，並說明其活動性。

四種常見關節種類及其活動或功能 (每種 5%, 共 20%)

關節主要可依據其連接骨骼的組織和活動性分為三種類型：纖維關節 (Fibrous joints)、軟骨關節 (Cartilaginous joints) 和滑液關節 (Synovial joints)。其中滑液關節又可細分為多種類型。本題要求介紹四種常見關節，通常是指滑液關節的細分類型，或包含其他類型的關節。

1. 鉸鏈關節 (Hinge Joint):

   • 結構特點: 關節面形狀類似鉸鏈，一骨的凸面嵌入另一骨的凹槽中。
   • 活動性: 主要允許單一平面的運動，即屈曲 (flexion) 和伸展 (extension)。
   • 例子:
     • 肘關節 (Elbow joint): 肱骨滑車 (trochlea of humerus) 與尺骨滑車切跡 (trochlear notch of ulna) 形成，允許前臂的屈伸。
     • 膝關節 (Knee joint): 雖然較複雜，但其主要運動也是屈伸。
     • 指間關節 (Interphalangeal joints, IP joints): 指骨之間的關節，允許手指彎曲和伸直。

2. 球窩關節 (Ball-and-Socket Joint):

   • 結構特點: 一骨的球形頭部 (ball) 嵌入另一骨的窩狀關節腔 (socket) 中。
   • 活動性: 允許多軸運動，包括屈伸、內收、外展、內旋、外旋以及環轉 (circumduction)。這是活動範圍最大的關節。
   • 例子:
     • 肩關節 (Shoulder joint): 肱骨頭 (head of humerus) 與肩胛骨的關節盂 (glenoid cavity of scapula) 形成。
     • 髖關節 (Hip joint): 股骨頭 (head of femur) 與髖臼 (acetabulum of pelvis) 形成。

3. 平面關節 (Plane Joint / Gliding Joint):

   • 結構特點: 關節面相對扁平，骨骼之間僅能進行滑動或微小滑動。