【背景】：　　前交叉韧带（anterior cruciate ligament, ACL）断裂是膝关节最常见的运动损伤。ACL由前内束（anteromedial bundle, AMB）与后外束（posterolateral bundle, PLB）两大功能束组成。关节镜下ACL单束重建是ACL损伤的经典手术方式，然而到目前为止，文献报道的ACL重建失效率仍然在5％～35%之间。ACL重建失效的原因很多，目前认为不恰当的移植物及骨隧道设计会导致术后移植物与周边结构的撞击，而移植物撞击是导致术后移植物磨损、甚至再断裂的主要原因之一。因此，ACL重建术后移植物撞击问题一直是关节镜外科医生关注的焦点。ACL移植物撞击包括移植物与髁间窝(intercondylar notch, ICN)、后交叉韧带（posterior cruciate ligament, PCL）、胫骨髁间棘（tibal intercondylar eminence, TIE）等结构的撞击，学者对这些撞击的发生机制及解决方案研究较多，其研究结论已广泛应用于临床。　　近年来,ACL双束重建技术(double bundle ACL reconstruction, DB-ACLR)逐渐在临床开展，研究认为该手术方法能覆盖更多的ACL足迹，从而恢复更大比例的ACL功能，因而临床报道逐年增多。然而，进一步的报道发现，双束重建的最后疗效并不都理想，而是参差不齐。有学者研究了DB-ACLR术后MRI影像学随访变化，发现相当一部分病例移植物明显磨损，甚至吸收。有些学者甚至发出“Double bundle, double trouble”的感慨。近年来，越来越多的文献开始报道DB-ACLR术后移植物的撞击问题，可以想象，双束重建应该有双重的撞击可能。由于ACL解剖学变异很大，可以说没有两个相同结构的ACL。所以，如果依照ACL解剖的统计学结果进行统一位点、统一角度、统一排列方式的解剖双束重建，术后部分病例可能因为与其原来ACL结构差异较大，而出现双束移植物之间的磨损、甚至再断裂。由于目前常用的ACL重建方法均强调了避免与ICN及PCL等周边结构的撞击，因此，对ACL两束移植物之间相互作用的研究及其必要。　　本研究通过生物力学及影像学两种方法对照研究生理状态及不同重建方式下ACL或ACL移植物两束之间的压力大小及其变化规律，研究结果可能有助于更合理地设计移植物及骨隧道，从而减少或避免出现病理性撞击，提高关节镜下ACL重建手术的疗效。　　【目的】：　　研究膝关节ACL在生理状态及不同重建方式时两束韧带之间压力的大小及变化规律，并采用数字化三维重建技术等影像学方法对比评判不同双束重建方式术后ACL移植物的结构完整性，从生物力学及影像学两方面来研究ACL及ACL移植物两束之间的撞击压力，为临床ACL双束重建时合理设计骨隧道及移植物提供生物力学及影像学理论上的依据和参考。　　【方法】：　　采用15例新鲜冷冻完整膝关节标本，按标本编号随机分为三组，每组5具，分别为：A.未损伤的生理状态（native intact ACL, NI-ACL）；B.将ACL横断后，按每个标本的AMB与PLB纤维排列（preserved remnants, PR）进行个体化ACL解剖双束重建（preserved remnants ACL reconstruction, PR-ACLR）；C.完全清除ACL，不考虑ACL残端，统一按ACL周围骨性标志（bony landmark, BL)进行非个体化 ACL解剖双束重建（ bony landmark ACL reconstruction, BL-ACLR）。分别进行三组标本ACL或ACL移植物两束之间的压力测量：根据两束之间接触面的形状插入裁减好的压力传感器，利用Tekscan压力传感测试系统测量膝关节在不同屈曲状态下（最大伸直角度到最大屈曲角度，每15°角测量）两束之间的压力值大小，并对数据进行统计学分析，探寻两束之间压应力大小及其变化规律。然后在临床不同双束重建方法术后，利用自主开发的ACL快速半自动分割技术在商业医学影像软件中进行图像分割，再以面绘制方式进行三维重建，模拟建立膝关节及 ACL三维数字化模型，测量移植物容积（graftvolume）、信号强度（signal intensity, SI)等参数作为移植物MRI评分依据，对比不同双束重建方法术后ACL移植物的完整性，以间接反应不同重建方法术后移植物之间的撞击情况。从生物力学及影像学两方面对照研究ACL双束重建术后两束移植物之间的压力。　　【结果】：　　1. NI-ACL组及PR-ACLR组压力变化规律相似：在膝关节屈曲120°范围内，两组AMB与PLB间压力均无显著性变化(P＞0.05)，其压力最大值、最小值、平均值分别为：10.04±0.86N（0.14±0.02MPa）、8.42±0.92N（0.12±0.01MPa）、9.52±0.87N（0.13±0.02MPa）（NI-ACL组），10.33±0.68N（0.14±0.01MPa）、9.11±0.97N（0.13±0.02MPa）、9.75±0.93N（0.14±0.02MPa）（PR-ACLR组）；膝关节屈曲120°以上时两束之间压力快速递增，与120°范围内的压力值相比有显著性差异(P＜0.05)，该角度范围内两组最大压力、最小压力、平均压力分别为：27.04±2.39N（0.38±0.05MPa）、20.52±1.98N（0.29±0.03MPa）、23.78±2.26N（0.34±0.04MPa）（NI-ACL组），28.13±2.46N（0.40±0.05MPa）、22.35±2.01N（0.31±0.04MPa）、25.24±2.33N（0.35±0.03MPa）（PR-ACLR组）。BL-ACLR组在整个膝关节屈曲范围内压力值无明确规律可循，各压力值之间存在显著性差异(P＜0.05)，屈曲120°以内其压力最大值、最小值、平均值分别为:28.13±2.82N（0.39±0.05MPa）、9.36±1.28N（0.13±0.02MPa）、19.05±2.73N（0.27±0.04MPa）；屈膝120°以上时其压力最大值、最小值、平均值分别为39.53±3.12N（0.56±0.06MPa）、32.35±2.12N（0.45±0.04MPa）、35.94±2.56N（0.50±0.05MPa）。　　2.膝关节屈曲120°以内，NI-ACL组与PR-ACLR组比较，两束之间压力最大值、最小值、平均值均无明显差异(P＞0.05)，除压力最小值外，BL-ACLR组两束之间压力最大值与平均值均显著高于 NI-ACL组与 PR-ACLR组(P＜0.05)。膝关节屈曲120°以上时，生理状态组与NI-ACL组比较，两束之间压力最大值、最小值、平均值均无明显差异(P＞0.05)，BL-ACLR组两束之间压力最大值、最小值、平均值均显著高于生理状态组与NI-ACL组(P＜0.05)。　　3.造模包括膝关节各骨性结构及前后交叉韧带，平均造模时间18分钟，根据模型上测量得到的移植物容积及信号强度计算得到不同重建方式的ACL移植物MRI评分数据如下：（1）术后6月：PR-ACLR组94.46±3.82分，BL-ACLR组92.35±3.17分，两组评分无显著性差异(P＞0.05)。（2）术后12月：PR-ACLR组78.65±3.20分，BL-ACLR组76.48±2.75分，两组评分无显著性差异(P＞0.05)。（3）术后18月：PR-ACLR组92.15±2.58分，BL-ACLR组83.14±3.52分， PR-ACLR组评分明显优于BL组(P＜0.05)。（4）术后24月：PR-ACLR组91.73±2.45分，BL-ACLR组74.79±3.30分，PR-ACLR组评分明显优于BL-ACLR组(P＜0.05)。（5）术后30月：PR-ACLR组90.88±3.24分，BL-ACLR组61.28±2.83分，PR-ACLR组评分明显优于BL-ACLR组(P＜0.05)。　　【结论】：　　1.生理状态下膝关节屈曲120°以内时，ACL两束之间压力值较小且变化不大；但膝关节屈曲超过120°时，两束之间压力迅速增加。在临床 ACL双束重建时，骨道选择应该至少保证重建的韧带在膝关节屈曲120°以内时两束之间压力处于较小值，否则可能会导致术后两束移植物之间的撞击，造成移植物磨损甚至再断裂。　　2.相对于统一按ACL按周围骨性标志（bony landmark, BL)进行ACL非个体化解剖双束重建，按每个标本AMB与PLB纤维排列（preserved remnants, PR）进行的个体化ACL解剖双束重建移植物之间的压力更接近生理状态。这与其更能满足个体化的解剖差异需求，因而更符合生理状态下ACL两束之间的生物力学作用机制有关。　　3.经临床影像学验证，两组重建方法相比较，个体化ACL解剖双束重建的韧带术后可以获得更好的移植物完整性，在减少两束移植物之间撞击方面明显优于非个体化解剖双束重建组。