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目的:建立前交叉韧带(ACL)损伤及损伤后ACL牵张保残重建的实验动物模型和正常兔膝关节三维有限元模型,比较前交叉韧带(ACL)在正常状态、损伤状态、牵张保残重建状态下膝关节生物力学之间存在的差异,以评价ACL重建效果。方法:将20只正常雄性新西兰大白兔随机均分为两组:对照组、试验组。将试验组兔的ACL离断以建立ACL损伤的实验动物模型,对断裂的ACL行牵张保残重建。12周后首先在对照组10只兔中随机选取一只,行膝关节螺旋CT扫描,将扫描数据存储备用;再分别留取对照组和试验组的动物膝关节标本,对ACL分别行拉力试验测得相关数据。最后根据获取的螺旋CT扫描数据建立膝关节的三维有限元模型,有限元力学分析比较ACL在正常、损伤、牵张保残重建3种状态下胫骨内外侧平台、膝关节内外侧半月板及股骨内外侧髁的生物力学差异。结果:两组间兔一般情况均衡,无明显统计学差异。拉力试验结果显示:兔ACL正常时所能承受的最大拉力为(100.05±1.09)N,重建后移植腱所能承受的最大拉力为(38.11±5.04)N,两组差异具有统计学意义(P<0.05)。根据获取的螺旋CT扫描数据成功建立起兔膝关节的三维有限元模型,将拉力试验结果代入进行有限元力学分析显示ACL在正常、损伤及牵张保残重建三种状态下胫骨内外侧平台、膝关节内外侧半月板及股骨内外髁的生物力学比较存在差异:ACL损伤后膝关节胫骨内外侧平台、膝关节内外侧半月板及股骨内外侧髁所受压力较正常时分别增加了23.3%、40.6%、39.8%、32.3%、21.4%、18.5%,ACL牵张重建后各方受力虽较伤后有所改善,但较正常时仍分别增加了19.3%、11.4%、6.6%、10.7%、13.0%、7.0%。结论:ACL牵张保残重建后12周移植腱生物学性能较正常的ACL有所下降。膝关节三维有限元分析显示:牵张保残重建ACL并不能完全恢复ACL损伤后膝关节各部位的受力情况,但较损伤后各部位受力情况均有所改善。膝关节ACL损伤后重建有其必要性,但仍需不断改进,以提高ACL的重建效果。