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膝关节前交叉韧带(Anterior cruciate ligament ACL)损伤是最常见的运动创伤之一，不恰当的治疗会导致膝关节稳定性下降，并继发半月板、软骨损伤及膝关节的退变。临床实践与实验研究均表明ACL断裂后，早期重建可以恢复膝关节的稳定性，预防和延缓骨性关节炎(Osteoarthritis OA)的发生。近年来，膝关节ACL损伤的治疗着重于关节镜下微创手术重建的方法、移植物的合理选择、重建韧带生物学转归及术后早期康复等。 目前广泛应用于临床的移植物主要有三种：自体肌腱、同种异体肌腱及人工韧带，三者重建ACL各有优势，任何一种都不是理想的前交叉韧带替代物。重建移植物材料的选择对临床效果至关重要，考虑到自体肌腱和人工韧带各自的优缺点，国内外许多学者提出联合应用自体肌腱与人工韧带重建ACL，我们设想：二者联合应用重建ACL能否在最大程度上利用人工韧带早期初始强度高及蠕变性能低的优势来弥补自体肌腱早期力学强度下降的缺陷，晚期又能发挥自体肌腱具有容易血管长入和组织相容性好的优势，加快韧带化的进程，提高腱骨界面愈合强度。特别是二者联合应用后在组织转归、生物力学改变及腱骨愈合方面是否与单纯自体肌腱重建存在明显差异，目前尚未有这方面的基础性研究。因此，为了弥补这方面的不足，验证手术方案的可行性，本研究第一二部分设计如下：建立兔ACL损伤模型，实验组采用自体跟腱与自制LARS人工韧带联合重建ACL，对照组仅以单纯自体跟腱重建ACL，分别在重建术后12周及24周进行解剖学大体观察、组织形态学观察及生物力学检测，研究分析LARS人工韧带与自体肌腱联合重建后移植物的组织相容性和生物力学特性。本研究第三部分通过对自体肌腱联合异体肌腱与单纯自体或异体肌腱重建ACL进行临床疗效对比研究，探讨二者联合重建ACL的临床应用意义。本研究第四部分利用Meta分析方法研究LARS人工韧带与自体肌腱两种不同移植材料重建膝关节ACL 各项功能评分及KT-2000结果，比较LARS 人工韧带和自体腘绳肌腱重建前交叉韧带临床疗效差异。现将各部分内容概述如下： 第一部分 自体肌腱联合LARS人工韧带重建兔前交叉韧带的组织形态学研究 目的：通过建立自体肌腱与LARS人工韧带联合重建兔前交叉韧带模型，对重建术后12周和24周动物模型进行大体与组织形态学观察，探讨自体肌腱与LARS人工韧带之间组织形态学结构及转归。 方法：选用24只成年新西兰大白兔作为研究对象，制备ACL损伤模型，采用同体对照研究，左膝采用自体肌腱重建ACL，右膝采用LARS人工韧带与自体肌腱联合重建ACL。分别于重建术后12周和24周随机选取12只处死用于组织形态学观察，观察记录重建后移植物的大体外观，对重建后的ACL组织在韧带-骨界面及关节腔内进行HE染色检查，观察自体肌腱与LARS人工韧带之间的形态学结构、组织学转归。 结果： 1. 大体观察：重建ACL术后12周实验组膝关节肿胀程度明显高于对照组，关节液明显多于对照组；术后24周取材时发现两组标本膝关节肿胀程度差别不大，但均较12周时明显减轻，关节液明显减少。术后12周时实验侧关节腔内自体肌腱与LARS人工韧带纤维束疏松结合在一起，24周时实验侧二者连接程度明显较12周时紧密。两组移植物在关节腔内大部分表面被滑膜完整覆盖，张力适中，部分松弛变形，部分与后交叉韧带形成粘连，移植物与骨隧道之间滑膜组织连接丰富，24周时移植物与骨隧道连接明显较12周时更紧密。两组标本在12周和24周时髁间窝及髌上囊处滑膜均增生明显，半月板和软骨均无撕裂及退变表现。 2. 组织学观察：两组标本24周取材时，可见韧带-骨界面充满大量的致密结缔组织，有少量炎性细胞浸润，部分区域可见Sharpey纤维结构，部分区域可见少量薄壁血管组织及新生的成纤维细胞，韧带与骨界面之间界限不清，但骨组织未长入韧带之间，无明显新生骨形成。实验侧关节腔内人工韧带纤维束之间已出现纤维组织连接，二者已经相互交织，腱束之间连接较12周时紧密，排列较12周时整齐有序、规则，纤维有一定的纵向性，二者之间并未见到明显的炎性细胞浸润。 结论：自体肌腱联合LARS人工韧带重建兔ACL术后12周和24周关节内部分与骨隧道部分具有良好的纤维组织诱导能力；二者重建ACL组织转 归过程类似，无明显的排斥反应，均能与骨界面形成有效的纤维连接。 第二部分 自体肌腱与LARS人工韧带重建兔前交叉韧带的生物力学研究 目的：通过建立自体肌腱与LARS人工韧带联合重建兔前交叉韧带模型，对重建术后12周和24周动物模型进行生物力学检测，分析比较二者联合重建ACL后移植物的生物力学特性。 方法：24只成年新西兰大白兔(共48膝)，分别于术后12周及24周随机选取12只处死用于生物力学检测。将制备完整的股骨-韧带-胫骨复合体标本固定于生物力学机上，载荷、轴向加载速率和加载等级三者保持一致，进行生物力学测试，分别在两个不同时间点观察记录重建后移植物的断裂部位或是否从骨隧道内拉出，记录移植物断裂的最大载荷，绘制载荷-位移曲线图。 结果： 1. 对照组重建ACL术后12周移植物断裂的最大载荷为144.15± 3.92N，实验组为140.88±2.75N。两组24只标本失效方式全部为韧带移植物自隧道中拉出，其中对照组4例自胫骨隧道拉出，最大载荷平均为148.27±2.93N；8例自股骨隧道拉出，最大载荷平均为142.36±2.83N；实验组9例自股骨隧道拉出，最大载荷平均为138.03±1.94N；3例自胫骨隧道拉出，最大载荷平均为147.95±2.36 N。 2. 对照组重建ACL术后24周移植物断裂的最大载荷为184.15± 1.96N，实验组为180.88±3.21N。其中对照组3例自胫骨隧道拉出，最大载荷平均为162.36±1.19N ；4 例自股骨隧道拉出，最大载荷平均为160.37±2.01N ；5 例自韧带体部或隧道口断裂，最大载荷平均为218.89±1.32N。实验组 5 例自股骨隧道拉出，最大载荷平均为165.29±1.57N；4例自胫骨隧道拉出，最大载荷平均为168.32±1.58N；3例自韧带体部或隧道口断裂，最大载荷平均为222.96±1.35N。 3. 两组标本移植物断裂的最大载荷在重建术后24周时较重建术后12周时明显提高，差异具有统计学意义(P＜0.05)；两组标本之间在重建术后12周时或24周时移植物断裂最大载荷未见明显差异(P＞0.05)；术后12周所有标本及术后24周16例标本均从关节腔隧道内口拉出，可见重建ACL最薄弱处仍是腱骨愈合界面。 结论：自体肌腱联合LARS人工韧带与单纯自体肌腱重建ACL术后24周的生物力学性能明显优于术后12周的生物力学性能，二者之间在重建术后12或24周时未见明显差异；韧带-骨愈合界面仍是ACL重建术后最薄弱的环节，二者在重建术后12或24周时失效方式主要为自骨隧道内脱出。 第三部分 关节镜下自体肌腱联合异体肌腱与单纯自体或异体肌腱重建前交叉韧带的临床对比研究 目的：分析比较自体腘绳肌腱联合异体肌腱与单纯自体腘绳肌腱或异体肌腱移植重建ACL的临床疗效。 方法：回顾性分析2014年1月至2015年12月在河北医科大学第三医院行关节镜下ACL重建术的98例患者的临床资料，根据移植物的不同分为三组：A组：联合肌腱组(33 例)；B组：自体肌腱组(35例)；C组：异体肌腱组(30例)。比较三组患者前抽屉试验、Lachman试验阳性率；采用Lysholm膝关节评分、IKDC评分分别评估膝关节功能，KT-1000 关节测量仪客观评估膝关节稳定性。 结果： 1. 三组98例患者术程顺利并获得随访，随访14～24个月，C组平均手术时间(min)：50.37±3.37，显著低于A、B两组 (P＜0.001)；C组术后平均发热时间为(day)：4.52±1.01，显著高于A、B两组 (P＜0.001)。所有患者重建后均无挤压螺钉脱落、深静脉血栓形成、重建韧带再断裂及关节内感染现象，术后膝关节活动度(ROM)三组之间未见明显差异。 2. 三组患者末次随访时(Lachman试验、前抽屉试验)阳性率均较术前显著降低，差异具有统计学意义(P＜0.001)；末次随访时Lachman试验阳性率和前抽屉试验阳性率三组之间未见明显差异 (P＞0.05)。 3. 三组患者末次随访时KT-1000测量双侧膝关节胫骨前向松弛度差异分别为(mm)：A组：2.47±1.02；B组：2.53±0.82；C组：2.09±0.87，KT-1000结果显示患膝末次随访时较术前膝关节稳定性明显改善，差异具有统计学意义(P＜0.001)；末次随访时患膝KT-1000结果三组患者之间未见明显差异(P＞0.05)。 4. 三组患者末次随访时(Lysholm评分、IKDC评分)均较术前显著提高，差异具有统计学意义(P＜0.001)；末次随访时Lysholm评分和IKDC评分三组之间未见明显差异 (P＞0.05)；末次随访时IKDC分级总体优良率三组患者之间比较无统计学意义(Z=0.081，P＞0.05)。 结论：自体肌腱、异体肌腱、联合肌腱重建膝关节ACL近期疗效相近；异体肌腱术后发热时间更长，存在感染风险；联合肌腱在结构特点上更容易控制，供区损伤更小，可作为单纯自体肌腱重建ACL的另一种重要补充。 第四部分 关节镜下自体腘绳肌腱与LARS人工韧带重建前交叉韧带疗效比较的Meta分析 目的：利用Meta 分析的方法对关节镜下LARS 人工韧带与自体腘绳肌腱重建ACL术后疗效进行系统评价。 方法：检索2007年1 月~2018 年1月公开发表的关于LARS 人工韧带与自体腘绳肌腱重建ACL临床对照研究的相关文献，按照特定的纳入和排除标准选择文献并提取数据，采用Stata 11.0 (Stata Corporation，College Station，TX)软件进行Meta 分析。 结果：初检相关文献76篇，其中英文2篇，中文74篇，最终纳入12篇临床对照研究文献，其中除一篇研究为英文外，全部为中文文献，受试者共606人。Meta 分析结果显示，术后3个月、6个月时，LARS 人工韧带重建组(实验组)Lysholm 评分、Tegner 膝关节评分、IKDC 评分明显高于自体腘绳肌腱重建组(对照组)，术后12个月时实验组仅在Lysholm评分中较对照组高，术后18个月及24个月时实验组Lysholm 评分、Tegner膝关节评分、IKDC 评分较对照组无明显优势。术后24个月时实验组和对照组KT-2000测量值比较无统计学意义。 结论：通过Meta 分析发现，LARS 人工韧带重建ACL 在术后早期(12个月内)较自体腘绳肌腱重建ACL更有优势，术后24个月时LARS人工韧带与自体腘绳肌腱重建ACL 临床疗效基本相当，但是结果仍需长期随访、高质量的临床研究来进一步证实。