【摘 要】
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目的:在后交叉韧带（posterior cruciate ligament,PCL）重建术中,移植物有效长度被认为是影响重建效果的重要因素,然而这种因素还没有得到充分的研究。因此,本研究第一部分拟通过生物力学实验,在体外模型上探究不同的移植物有效长度对于PCL重建效果的影响。此外,胫骨隧道近端固定移植物已被证明相较于远端固定有更优的初始生物力学性能,但对于固定螺钉在隧道内的方向缺乏足够的研究。据此
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目的:在后交叉韧带（posterior cruciate ligament,PCL）重建术中,移植物有效长度被认为是影响重建效果的重要因素,然而这种因素还没有得到充分的研究。因此,本研究第一部分拟通过生物力学实验,在体外模型上探究不同的移植物有效长度对于PCL重建效果的影响。此外,胫骨隧道近端固定移植物已被证明相较于远端固定有更优的初始生物力学性能,但对于固定螺钉在隧道内的方向缺乏足够的研究。据此,本研究第二部分拟对PCL重建中胫骨隧道近端固定移植物时螺钉不同固定方向的初始生物力学性能进行对比。方法:第一部分研究用牛伸趾肌腱和猪胫骨建立体外PCL重建模型,分别对短（35mm,n=10,组1）、中（55mm,n=10,组2）、长（65mm,n=10,组3）3组不同有效长度的移植物进行生物力学试验,本实验中设定的移植物的不同有效长度=关节腔内的移植物长度+股骨隧道入口至固定点之间的移植物长度（本实验的3种有效长度依次分别模拟股骨隧道中PCL移植物在3种常用固定方式下的有效长度:隧道近端界面螺钉固定技术、Rigid Fix技术和Endobutton技术）,记录载荷-延伸曲线、极限载荷（N）、试验期间移植物的延伸（mm）、拉伸刚度（N/mm）、能量消耗（J）,通过实验人员肉眼观察失败模式。第二部分研究所用的模型和需要记录的内容与第一部分类似,进行生物力学测试的实验组分别为胫骨隧道近端螺钉固定方向由前向后组（n=10,组1）和由后向前组（n=10,组2）。结果:第一部分3个组所有的模型都失败了,除了组1的两个移植物断裂外,其余各组的移植物最后均从胫骨隧道中拔出。组1的拉伸刚度、极限载荷显著大于组2和组3（拉伸刚度:组1 vs组2,50.49±11.43N/mm vs 31.20±10.44N/mm,p<0.001;组1 vs组3,50.49±11.43N/mm vs 19.18±6.18N/mm,p<0.001。极限载荷:组1 vs组2,452.40±54.52N vs 338.50±26.79N,p<0.001;组1 vs组3,452.40±54.52N vs 268.70±28.30N,p<0.001）。组1和组3的能量消耗具有显著差异（能量消耗:组1 vs组3,9.61±3.25J vs 5.22±2.43J,p=0.002）。在150N的施加载荷下,组3肌腱的延伸明显长于组1肌腱的延伸（组1,1.77±0.83mm vs组3,4.14±1.75mm,p=0.047）。在施加载荷达200N时,组1和组3的肌腱的延伸也存在显著差异（组1,2.62±1.10mm vs组3,7.06±3.20mm,p=0.006）。第二部分两个组的重建模型在失败模式上没有显著差异,所有的模型都失败了,各组的移植物最后均从胫骨隧道中拔出。组1的拉伸刚度、极限载荷以及能量消耗与组2相比没有显著差异（拉伸刚度:组1 vs组2,38.44±10.08N/mm vs39.85±12.77N/mm,p=0.786。极限载荷:组1 vs组2,428.11±32.97N vs415.61±41.52N,p=0.465。能量消耗:组1 vs组2,7.81±3.41J vs 6.08±3.66J,p=0.291）。结论:在PCL重建手术中,有效长度短的移植物的初始生物力学性能优于中、长有效长度的移植物,移植物的有效长度应该被认为是重建手术中的一个重要变量。此外,在经胫骨隧道PCL重建术中,使用螺钉在隧道近端固定移植物时,由前向后和由后向前两种不同的螺钉方向均具有良好的初始生物力学性能且两者之间没有显著差异。
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