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膝关节的血供由股动脉、胴动脉、胫前动脉和股深动脉供给，这些血管分支在膝关节区构成环绕膝关节的动脉网，包括髌网、股外侧髁和内侧髁网、髌下网、半月板周围网、髌韧带网、滑膜网等。这些网组成浅深2个血管丛，浅丛围绕髌骨，在髌骨上缘居股四头肌前与皮下组织中，在髌骨下方居髌韧带深面两侧脂肪中。深丛则紧绕胫骨上端及股骨下端并分支至骨端及关节。在股骨髁、髁上、髁间和胫骨髁皆有许多动脉穿入骨内，以营养骨骺。膝关节动脉网不但是关节结构的营养来源而且保证了膝关节在任何状态下都有足够的血液供应，特别是在胭动脉主干发生血供障碍时，是侧支循环的主要途径。其中最主要的侧支循环有两条：一条是膝上侧副弓，由膝最上动脉及与髌网有个泛吻合的膝关节动脉所构成；另一条为股深动脉侧副弓，由股深动脉的第3穿动脉和旋股外侧动脉降支与膝关节动脉的近侧支的吻合支所构成。构成膝关节动脉网的血管主要有如下几支：1．膝最上动脉在股动脉将人大收肌裂孔稍上方发出，并立即分为两支：隐支穿阔筋膜与隐神经伴行向下分布到小腿内侧，并与膝下内动脉交通，关节肌支在大收肌肌腱前面，股内侧肌中下行到膝关节内侧与膝上内动脉交通，参与膝关节网组成。2．N动脉及分支N胴动脉为股动脉的延续，始自大收肌裂孔，在股骨干胭面之后斜向外，经股骨髁间窝及膝关节囊之后垂直下降，越N肌表面至其下缘，分为胫前及胫后动脉，N动脉在N窝内发出肌支至大收肌，N绳肌及腓肠肌，对膝关节发出5条分支并参与膝周动脉网。（1）膝关节上动脉：分为内外两支，在股骨髁上缘水平有发削目动脉两侧，分别绕股骨内外髁上方至膝关节前面。膝上内动脉经半膜肌及半腱肌之前，大收肌腱之后，并在此分支向上入股内侧肌与膝最上动脉吻合，向下与膝关节下动脉外侧支相吻合，并分出细支直接供股骨下端及进入关节。膝上外动脉经股二头肌腱之下分出浅支与旋股外侧动脉降支及膝下外动脉吻合，深支供应股骨下端及关节囊。（2）膝关节中动脉：为一单支，在膝关节水平发削目动脉，穿胴斜韧带进入髁间窝，供给膝关节髁间窝内结构。（3）膝关节下动脉：也分为内外两支。膝下内动脉沿胭肌上缘斜向内下，绕胫骨内髁穿内侧副韧带深面到膝关节前，分支与膝上内及膝下外动脉吻合，并分支至N胴肌、胫骨上端及关节。膝下外动脉发出后沿N肌上缘向外在的腓骨小头之上穿腓侧副韧带深面，绕股骨外髁至膝前面分支与膝上外与膝下内动脉和胫前返动脉吻合。3．胫前返动脉发自胫前动脉刚穿过骨间膜处，在胫骨前面沿髌韧带外侧向上行，与膝下外及膝下内动脉吻合，参与膝动脉网的组成。有时在胫前动脉穿骨间膜之前发出一小支，称为胫后返动脉，在胫骨后面N肌深面至膝关节。4．旋股外侧动脉降支发自股深动脉外侧，外行至缝匠肌和股直肌深面分为升支，横支和降支，降支沿股直肌和股外侧支之间、伴股神经的股外侧肌支下行，并分支供应两肌。其末梢支穿股外侧肌向下达膝关节外上方，与发自N动脉的膝上外支相交通。