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研究背景和目的:前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)是膝关节重要的静力稳定结构,同时也是具有独特解剖功能的动力性稳定结构。运动及日常生活中多种因素可导致其损伤,产生明显的膝关节前向不稳、半月板撕裂、关节软骨退行性变等,导致膝关节疼痛和功能障碍。膝关节内特殊的生物学环境和ACL的血供限制,ACL自身愈合能力差。对于前交叉韧带损伤的治疗,无论是回顾性研究还是前瞻性研究均表明保守治疗50%～60%是失败的,直接缝合修补对大部分前交叉韧带损伤患者是不合适的,而手术重建80%～90%可获得良好的临床效果。目前前交叉韧带重建的手术方法主要有自体或同种异体腱性组织移植以及人工材料替代等方式。自身组织移植有时难以满足临床的需要、并且存在供区并发症。而人工韧带,由于没有很好地解决疲劳断裂和强度衰减问题,其应用受到限制。同种异体移植可以避免上述并发症,因此也越来越受到人们的关注。ACL解剖形态复杂,而目前常用的同种异体移植物,如骨-髌腱-骨、股四头肌腱-骨、腘绳肌、跟腱-骨等,不具备ACL复杂的解剖学形态,因此不能解剖重建ACL。理论上只有应用同种异体骨-前交叉韧带-骨(bone-anterior cruciate ligament-bone,B-ACL-B)重建ACL才能达到解剖重建,最大限度恢复ACL功能。目前关于异体B-ACL-B重建ACL的研究不多,临床方面的报导则更少,其中以二次关节镜探查为手段观察B-ACL-B重建ACL术后移植物在体内状态的研究鲜见报道。本研究在建立异体B-ACL-B移植重建ACL动物模型的基础上,对同种异体B-ACL-B重建ACL术后移植物进行大体观察、组织学观察、超微结构观察及生物力学测试,并通过对同种异体B-ACL-B重建ACL术后早期临床疗效的观察,探求异体B-ACL-B解剖重建ACL初步临床效果。研究方法:1.实验研究24只骨骼成熟新西兰大白兔,用新鲜冰冻异体B-ACL-B移植重建兔前交叉韧带,术中及术后均不使用免疫抑制剂。分别于术后3、6、12周对重建后的移植物进行大体观察、组织学观察、超微结构观察及生物力学测试,对照组为自体正常侧ACL。2.临床观察按病例入选标准选出第三军医大学附属新桥医院自2007年10月～2010年2月采用同种异体B-ACL-B移植重建ACL患者共22例。其中男性15例,女性7例,年龄19～55岁,前抽屉试验阳性19例,轴移试验阳性19例,Lachman试验阳性21例。均在关节镜下行深低温冷冻同种异体B-ACL-B移植重建ACL。观察患者术后发热天数、免疫指标以及患者全身状况和膝关节局部的反应,定期检查康复锻炼、关节功能情况,并应用国际膝关节评分委员会(International Knee Documental Committee,IKDC)主观评分标准、Lysholm评分标准及IKDC分级评定标准进行关节功能评定。术后6月行二次关节镜探查,直视下观察移植韧带在体内状态,包括移植物的连续性、表面小血管及松紧度。研究结果:一、同种异体骨-前交叉韧带-骨重建前交叉韧带的早期实验研究1、大体观察术后3、6及12周时ACL均有滑膜包裹,均较正常对侧ACL增粗,6周时最明显。3周时移植物原韧带结构依稀可见,6周时原韧带样结构消失,12周时增生滑膜后侧可见新生韧带样结构出现。12周时移植物两端骨块与股骨胫骨已牢固愈合。各个时期未见明显关节软骨破坏区。2、组织学观察2.1 HE染色术后3周,移植物外有薄层的滑膜组织包绕,少量成纤维细胞增生,移植韧带中央区纤维细胞较少,未见明显胶原纤维崩解断裂。术后6周,移植物外有厚层的滑膜组织包绕;周围区和中心区都有大量成纤维细胞样细胞增殖,较正常ACL明显增多,排列不规律,细胞核主要为圆形和椭圆形;胶原纤维排列紊乱,正常胶原纤维束消失。术后12周,成纤维细胞样细胞较6周时明显减少,周围区域细胞数较中心区多,均多于正常ACL,细胞分布较均匀,排列较6周时明显规律,细胞核主要为杆状、纺锤体状,圆形和椭圆形细胞核明显减少;胶原纤维排列明显规律,出现胶原纤维束。2.2 Masson染色术后3周,胶原纤维变性不明显。术后6周,胶原纤维变性明显,变性胶原纤维有较多皱褶,结构松散,排列紊乱,新生胶原纤维形成不明显。术后12周,新生胶原纤维形成,新生的胶原纤维结构较致密,排列有序。3.透射电镜观察术后3周,移植物中大直径纤维(>80nm)和小直径纤维(﹤80nm)分别占26%和74%,术后6周,大小直径纤维分别占18%和82%,术后12周,大小直径纤维分别占2%和98%。4、生物力学测试术后3周、6周、12周移植物最大抗拉载荷分别为正常ACL的5.5%[(5.6±0.9)N]、14.5%[(14.9±2.3)N]、41.5%[(42.6±3.7) N],正常ACL最大抗拉载荷为(102.6±7.8)N。所有移植物断裂部位均位于体部。二、自体与同种异体骨-髌腱-骨移植重建前交叉韧带早期临床疗效分析1.主观评价术前和术后3月、6月、末次随访的IKDC2000主观评分、Lysholm评分有统计学差异。2.客观评价IKDC分级评定:正常(A)10例,接近正常(B)11例,异常(C)1例,无1例严重异常(D)。3.二次关节镜观察22例中19例于重建术后6月行二次关节镜探查,无1例移植韧带断裂或部分断裂,用探针测试移植物张力,17例正常,2例稍松弛,所有移植物表面有小血管增生。结论:1.用相同的解剖学及组织学类型的兔B-ACL-B移植重建ACL,术后早期移植物组织学及生物力学表现良好,为临床应用B-ACL-B移植重建ACL提供了实验依据。2.关节镜下应用深低温冷冻同种异体B-ACL-B移植重建ACL,是安全有效的方法,可达到ACL解剖重建,术后膝关节功能恢复良好。B-ACL-B是一种有效的ACL重建材料。二次关节镜探查观察术后移植物在体内状态具有参考价值。