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？

本題觀念：

本題考查膝關節生物力學 (Knee Biomechanics)，特別是髕骨 (Patella) 作為解剖滑輪 (Anatomic Pulley) 的功能，以及力矩 (Torque)、力臂 (Moment Arm) 與肌肉力量 (Muscle Force) 之間的靜力學平衡關係。

核心公式為： $\text{力矩 (Torque)} = \text{力量 (Force)} \times \text{力臂 (Moment Arm)}$

影像分析：

1. 左圖 (術前)：

   • 顯示正常的膝關節側面觀，髕骨存在。
   • 紅色線條代表股四頭肌肌腱與髕骨韌帶的作用線。由於髕骨的存在，將肌腱「墊高」，使其遠離膝關節旋轉中心 (綠色圓點)。
   • 標示的「內在旋轉力臂」較長 (題目給定為 5 公分)。
   • 下方箭頭顯示「阻力 (Resistance)」，代表外部施加的力矩。

2. 右圖 (術後)：

   • 顯示髕骨移除手術 (Patellectomy) 後的膝關節。
   • 髕骨缺失，股四頭肌肌腱直接貼附在股骨髁間溝 (Trochlear groove) 上。
   • 紅色作用線更靠近膝關節旋轉中心，導致「內在旋轉力臂」明顯變短 (題目給定為 4 公分)

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