單隧道雙束和單束ACL重建的生物力學(xué)比較研究

王 慶，黃華揚(yáng)，張 余，鄭小飛，李憑躍，王澤錦，沈洪園

關(guān)節(jié)外科專題

單隧道雙束和單束ACL重建的生物力學(xué)比較研究

王 慶，黃華揚(yáng)，張 余，鄭小飛，李憑躍，王澤錦，沈洪園

目的比較單隧道雙束和單隧道單束ACL重建膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的差異。方法選用6側(cè)人體膝關(guān)節(jié)標(biāo)本，保留完整的關(guān)節(jié)囊及周圍韌帶，行單隧道雙束和單束ACL重建，在MTS-858生物材料試驗(yàn)系統(tǒng)上測試膝關(guān)節(jié)在脛前加載（134 N）和旋轉(zhuǎn)加載（5 N·m內(nèi)旋脛骨）下屈曲0°、15°、30°、60°、90°位時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)反應(yīng)。每個(gè)膝關(guān)節(jié)在4個(gè)不同條件下進(jìn)行測試：ACL完整、ACL損傷、單隧道雙束重建ACL以及單隧道單束重建ACL，其中單隧道雙束及單束ACL均采用雙股腘繩肌腱。結(jié)果（1）脛前加載：雙束組在屈曲30°、60°和90°位，單束組在屈曲90°位時(shí)關(guān)節(jié)前后穩(wěn)定性獲得良好恢復(fù)（P＞0.05）；在屈曲60°位時(shí)雙束組的脛前位移明顯低于單束組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05)。（2）旋轉(zhuǎn)加載：與ACL完整組相比較，雙束組的脛骨內(nèi)旋角度在屈曲0°、60°位時(shí)無明顯變化（P＞0.05），屈曲90°位時(shí)明顯減少（P＜0.05）；單束組在屈曲0°時(shí)無明顯變化（P＞0.05）。屈曲60°和90°位時(shí)雙束組的脛骨內(nèi)旋角度明顯小于單束組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論與單隧道單束ACL重建相比，單隧道雙束ACL重建能夠更好地恢復(fù)膝關(guān)節(jié)前后穩(wěn)定性及旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。

前交叉韌帶；移植，同種；生物力學(xué)

前交叉韌帶（anterior cruciate ligament，ACL）是膝關(guān)節(jié)重要的靜力與動(dòng)力性穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，與膝關(guān)節(jié)周圍韌帶軟組織共同維持脛股關(guān)節(jié)的正?；顒?dòng)。ACL損傷將導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)，進(jìn)而出現(xiàn)關(guān)節(jié)軟骨和半月板的損害，加速膝關(guān)節(jié)的退行性改變和骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。目前ACL損傷的治療多以手術(shù)為主。單束ACL重建在屈伸活動(dòng)時(shí)能夠獲得令人滿意的膝關(guān)節(jié)前后穩(wěn)定性，但無法恢復(fù)其旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。雙束技術(shù)（double-bundle technique，DBT）能更好地模擬ACL的解剖結(jié)構(gòu)，尸體研究證實(shí)其具有更好的膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性[1]，但雙束技術(shù)具有操作難度大、手術(shù)時(shí)間長、手術(shù)費(fèi)用高的缺點(diǎn)，推廣受到一定限制。有學(xué)者提出使用單股骨單脛骨隧道、通過在隧道內(nèi)分離并重建兩個(gè)不同功能束的單隧道雙束重建技術(shù)[2]。尸體生物力學(xué)研究證實(shí)，與單束ACL重建相比，該技術(shù)在更好地恢復(fù)正常膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)功能的同時(shí)還能夠限制膝關(guān)節(jié)的活動(dòng)[3-4]。考慮到研究中移植物固定角度、固定方法以及牽拉韌帶張力的差異可能對(duì)結(jié)果造成的影響，我們采用生物力學(xué)測試系統(tǒng)定量測量單隧道雙束和單隧道單束ACL重建在兩種不同加載條件下的膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，并對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行比較分析，以期探討單隧道雙束ACL重建技術(shù)治療ACL損傷的可行性和有效性。

1 材料與方法

1.1 膝關(guān)節(jié)標(biāo)本選擇及處理

取6側(cè)福爾馬林浸泡的成人（死亡時(shí)間在半年內(nèi)，平均死亡年齡45歲）尸體膝關(guān)節(jié)。檢查透視排除前后交叉韌帶及半月板損傷。實(shí)驗(yàn)前將膝關(guān)節(jié)周圍肌肉剔除，保留完整的關(guān)節(jié)囊及韌帶，分離半腱肌、股薄肌以備用。保留膝關(guān)節(jié)間隙上端20 cm股骨和下端13 cm脛腓骨，使用螺釘和聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）骨水泥將剔除軟組織的脛腓骨和股骨固定于包埋盒中，包埋塊縱軸平行，保持膝關(guān)節(jié)活動(dòng)不受影響（圖1），每個(gè)標(biāo)本均在包埋后12 h內(nèi)完成測試。

1.2 膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)測試

測試在MTS-858生物材料試驗(yàn)系統(tǒng)（圖2）上進(jìn)行，測試前手動(dòng)伸屈膝關(guān)節(jié)10次（從完全伸直至完全屈曲）以消除組織粘滯性，調(diào)整MTS試驗(yàn)系統(tǒng)基座角度、固定膝關(guān)節(jié)標(biāo)本包埋盒，確定零加載時(shí)的脛骨位置。依次測試ACL完整組、ACL損傷組、單隧道雙束重建ACL組（簡稱雙束組）、單隧道單束重建ACL組（簡稱單束組）4組膝關(guān)節(jié)在屈曲0°、15°、30°、60°、90°的脛前位移和脛骨內(nèi)旋角度。1.2.1脛前加載（134 N）下的脛前位移 設(shè)置脛骨最大應(yīng)力為134 N，速度為10 N/s，方向?yàn)槊劰窍鄬?duì)于股骨由后向前（脛骨前移），重復(fù)進(jìn)行3次加載/卸載循環(huán)，記錄每次最大應(yīng)力時(shí)脛骨移動(dòng)的距離。

1.2.2 脛骨內(nèi)旋加載（5 N·m內(nèi)旋脛骨）下的脛骨內(nèi)旋角度 設(shè)置脛骨的最大扭矩為5 N·m，速度為1 N·m/s，方向?yàn)槊劰窍鄬?duì)于股骨由外向內(nèi)旋轉(zhuǎn)（脛骨內(nèi)旋），重復(fù)進(jìn)行3次加載/卸載循環(huán)，記錄每次最大扭矩時(shí)脛骨的旋轉(zhuǎn)角度（圖3）。

圖1 剔除周圍肌肉并已包埋好的膝關(guān)節(jié)標(biāo)本

圖2 MTS-858生物材料試驗(yàn)系統(tǒng) 圖3旋轉(zhuǎn)加載

1.3 手術(shù)方法

1.3.1 ACL切除 取膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)切口，切除ACL以模擬ACL損傷的膝關(guān)節(jié)（如有黏膜系帶亦切除），間斷縫合關(guān)節(jié)囊。

1.3.2 隧道制備 使用ACL脛骨定位器定位，內(nèi)口位于髁間棘距后交叉韌帶止點(diǎn)前7 mm，以9 mm空心鉆鉆孔建立脛骨隧道。使用7 mm股骨定位器定位，位于髁間窩右膝10點(diǎn)，左膝2點(diǎn)（以髁間窩頂為12點(diǎn)）處，髁間窩外側(cè)壁距后壁約7 mm，以9 mm空心鉆鉆孔建立股骨骨隧道。

隧道位置評(píng)價(jià)：將制備好隧道的膝關(guān)節(jié)標(biāo)本置于64排雙源CT機(jī)中掃描，對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建，骨隧道位置已達(dá)到隧道定位要求的進(jìn)行下一步重建（圖4，5）。

1.3.3 單隧道雙束重建 不同顏色7號(hào)絲線分別連續(xù)套縫、編織單股半腱肌、單股股薄肌肌腱兩端，末端使用細(xì)鋼絲加固備用。首先安裝韌帶股骨端，前內(nèi)側(cè)束（半腱肌肌腱）位于股骨隧道前內(nèi)側(cè)（左膝11點(diǎn)/右膝1點(diǎn)），后外側(cè)束（股薄肌肌腱）位于股骨隧道后外側(cè)（左膝5點(diǎn)/右膝7點(diǎn)），調(diào)整直徑為8 mm的界面螺釘由外向內(nèi)固定（位于兩束中間），韌帶遠(yuǎn)端（脛骨端）左膝順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，右膝逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，屈伸膝關(guān)節(jié)20次，屈膝45°位，每束20 N力牽拉兩束韌帶，以直徑8 mm的界面螺釘固定脛骨端。間斷縫合關(guān)節(jié)囊（圖6～8）。

1.3.4 單隧道單束重建 將單股半腱肌、單股股薄肌肌腱兩端編織在一起，末端使用細(xì)鋼絲加固備用。使用單隧道雙束ACL重建的隧道，先安裝韌帶股骨端，用直徑8 mm的界面螺釘由內(nèi)向外固定，屈伸膝關(guān)節(jié)20次，屈膝45°位，40 N力牽拉韌帶，以直徑9 mm的界面螺釘固定脛骨端。間斷縫合關(guān)節(jié)囊。所有手術(shù)操作均由同一術(shù)者完成。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

將數(shù)據(jù)輸入Excel 2007，計(jì)算每個(gè)膝關(guān)節(jié)在不同加載、屈曲角度下的位移數(shù)值和脛骨內(nèi)旋角度，然后將數(shù)值導(dǎo)入SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)，P＜0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖4 三維重建股骨隧道 圖5三維重建脛骨隧道 圖6單隧道雙束ACL重建的膝關(guān)節(jié)標(biāo)本 圖7單隧道雙束重建前內(nèi)側(cè)束、后外側(cè)束位置示意圖 圖8單隧道雙束ACL重建示意圖

2 結(jié)果

CT三維重建發(fā)現(xiàn)1例膝關(guān)節(jié)標(biāo)本股骨隧道定位過前，可能是將“住院醫(yī)師嵴”誤認(rèn)為過頂點(diǎn)，予重新定位、鉆孔、重建。通過大體觀察、手動(dòng)測試等檢查證實(shí)每次測試后韌帶無明顯損傷。

表1 脛前加載（134N）下各組在不同屈曲角度時(shí)的脛前位移（mm±s）

表1 脛前加載（134N）下各組在不同屈曲角度時(shí)的脛前位移（mm±s）

注：﹡與ACL完整組比較，P＜0.05，#與單束組比較，P＜0.05

組別ACL完整組ACL損傷組雙束組單束組F值P值屈曲0° 3.5±0.9 12.4±2.0﹡5.5±0.7﹡5.1±0.6﹡64.418 0.000屈曲15° 5.4±1.0 15.8±2.1﹡7.6±1.1﹡8.2±1.1﹡63.300 0.000屈曲30° 6.6±1.1 17.3±1.8﹡7.9±0.8 8.4±0.8﹡103.760 0.000屈曲60° 4.9±0.3 14.7±2.3﹡5.4±0.4#7.7±1.3 68.623 0.000屈曲90° 4.6±1.1 11.8±2.3﹡5.2±0.7 4.6±0.6 39.533 0.000

表2 脛骨內(nèi)旋加載（5N·m內(nèi)旋脛骨）下各組在不同屈曲角度時(shí)的脛骨內(nèi)旋角度（°±s）

表2 脛骨內(nèi)旋加載（5N·m內(nèi)旋脛骨）下各組在不同屈曲角度時(shí)的脛骨內(nèi)旋角度（°±s）

注：﹡與ACL完整組比較，#與單束組比較，P＜0.05

組別ACL完整組ACL損傷組單隧道雙束組單隧道單束組F值P值屈曲0° 5.3±0.8 13.7±1.2﹡5.6±0.8 6.0±1.1 103.461 0.000屈曲15° 7.7±1.4 16.1±0.9﹡11.8±1.6﹡10.4±1.0﹡47.373 0.000屈曲30° 11.0±1.3 19.5±1.1﹡14.6±1.7﹡13.5±1.7﹡35.989 0.000屈曲60° 12.1±0.4 20.5±1.6﹡12.6±0.9#15.4±0.8﹡82.005 0.000屈曲90° 18.4±0.8 11.5±0.9﹡9.5±0.7﹡#13.0±0.8﹡134.216 0.000

2.1 脛前加載（134 N）下的脛前位移

如表1所示，在脛前加載下，ACL完整組的最大脛前位移出現(xiàn)在屈曲15°位和屈曲30°位，分別為（5.4±1.0）mm和（6.6±1.1）mm。與ACL完整組比較，ACL損傷組的脛前位移在屈曲0°、15°、30°、60°和90°位時(shí)明顯增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；雙束組的脛前位移在屈曲0°、15°位時(shí)顯著增加，而在屈曲30°、60°和90°位時(shí)無明顯變化（P＞0.05）；單束組的脛前移位在屈曲0°、15°、30°、60°位時(shí)明顯增加（P＜0.05）；而在屈曲90°位時(shí)無明顯變化（P＞0.05）。

在脛前加載下，雙束組與單束組相比較，脛前位移在屈曲60°位時(shí)明顯減少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），在屈曲0°、15°、30°和90°位時(shí)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

2.2 脛骨內(nèi)旋加載（5N·m內(nèi)旋脛骨）下的脛骨內(nèi)旋角度

如表2所示，在脛骨內(nèi)旋加載下，ACL損傷組的最大脛骨內(nèi)旋角度出現(xiàn)在屈曲30°位和60°位，分別為（19.5±1.1）mm和（20.5±1.6）mm。與ACL完整組比較，ACL損傷組的脛骨內(nèi)旋角度在屈曲0°、15°、30°、60°和90°位時(shí)明顯增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；雙束組在屈曲15°、30°位時(shí)明顯增加，90°位時(shí)明顯減少（P＜0.05），在屈曲0°位和60°位時(shí)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；單束組在屈曲15°、30°、60°和90°位時(shí)明顯增加（P＜0.05），在屈曲0°位時(shí)無明顯變化（P＞0.05）。

在脛骨內(nèi)旋加載下，雙束組與單束組相比較，脛骨內(nèi)旋角度在屈曲60°和90°位時(shí)明顯減少（P＜0.05），而在屈曲0°、15°和30°位時(shí)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

3 討論

ACL是由前內(nèi)側(cè)束和后外側(cè)束兩束不同功能束組成的，前內(nèi)側(cè)束在膝關(guān)節(jié)屈曲位緊張，伸直位松弛；后外側(cè)束在伸直位緊張，屈曲位松馳。前內(nèi)側(cè)束維持膝關(guān)節(jié)屈曲位的前后穩(wěn)定性，限制脛骨的過度前移；后外側(cè)束通過維持膝關(guān)節(jié)在屈曲位的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性協(xié)同前內(nèi)側(cè)束的功能，在伸直位限制膝關(guān)節(jié)的過伸。膝關(guān)節(jié)伸直時(shí)前內(nèi)側(cè)束和后外側(cè)束扭曲，屈曲時(shí)呈高度交叉[5-6]。在整個(gè)膝關(guān)節(jié)的屈伸運(yùn)動(dòng)中，它們相互協(xié)同，互為補(bǔ)充，在任何位置都有部分纖維處于緊張狀態(tài)，以維持恒定的張力和功能性等長，使膝關(guān)節(jié)在運(yùn)動(dòng)過程中保持穩(wěn)定[6]。

ACL重建對(duì)ACL損傷后膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)具有較好的恢復(fù)作用，目前已成為一種較為成熟的治療手段[7]。ACL重建主要包括單隧道單束、雙隧道雙束以及單隧道雙束重建，單隧道單束ACL重建主要以重建前內(nèi)側(cè)束功能為目的，能恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的前后穩(wěn)定性，但不能完全恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。雙隧道雙束ACL重建模擬重建前內(nèi)側(cè)束和后外側(cè)束功能，具有與正常ACL相似的解剖形態(tài)，能夠在不同的屈曲角度用不同的初始移植張力為兩束移植物提供不同的張力，重建后的兩束在膝關(guān)節(jié)屈伸過程中交替緊張，理論上具有更好的前后穩(wěn)定性和遠(yuǎn)期效果；生物力學(xué)研究亦顯示其具有更好的膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性[8-9]。在Yagi等[1]進(jìn)行的生物力學(xué)研究中，134 N脛前加載下解剖雙隧道雙束ACL重建較ACL完整的膝關(guān)節(jié)在完全伸直和屈曲30°位時(shí)出現(xiàn)更大的脛前位移，而Petersen等[10]報(bào)告的結(jié)果則表明，解剖雙隧道雙束ACL重建和ACL完整膝關(guān)節(jié)在134 N脛前加載下的脛前位移無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。但該技術(shù)需要4個(gè)隧道，骨隧道的增多不僅增加手術(shù)難度，延長手術(shù)時(shí)間，而且大大提高因隧道定位錯(cuò)誤所致重建失敗的風(fēng)險(xiǎn)；多隧道的存在還造成翻修困難，易導(dǎo)致股骨外側(cè)髁骨折；多束移植物增大髁間窩撞擊的可能性，從而導(dǎo)致術(shù)后移植物松弛以及雙股骨和脛骨隧道間骨橋的破壞，造成固定困難或失敗[7]。

與雙隧道雙束相比，單隧道雙束重建ACL使用單一的股骨和脛骨隧道來重建兩個(gè)功能束，隧道定位與單束重建相同，避免了復(fù)雜的手術(shù)過程，也可以像單束重建一樣行翻修手術(shù)，同時(shí)還可減少界面螺釘對(duì)股骨端肌腱的切割，具有操作簡單、手術(shù)時(shí)間短、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。但單隧道雙束重建在何種固定角度及韌帶張力組合情況下固定效果最佳，目前尚無相關(guān)的生物力學(xué)研究報(bào)道[2-4]。

我們的生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在脛前加載下，與ACL完整組相比，ACL損傷組脛前位移明顯增大，而單束組能減少脛前位移，在屈曲90°位時(shí)回復(fù)至正常水平；在屈曲0°、15°、30°，60°位時(shí)增大，但最大差值＜3 mm，這與單束重建主要模擬前內(nèi)側(cè)束進(jìn)行生理性等長重建，前內(nèi)側(cè)束在膝關(guān)節(jié)屈曲位緊張、伸直位松弛的狀態(tài)相吻合。雙束組的脛前位移在屈曲30°、60°和90°位時(shí)較ACL完整組無明顯改變，在屈曲60°位時(shí)較單束組小，可能與單隧道雙束重建ACL的雙束能部分模擬正常的前內(nèi)側(cè)束和后外側(cè)束功能有關(guān)，伸膝過程中后外側(cè)束緊張，在一定程度上起到了部分減少脛前位移的作用，但由于其不能完全模擬后外側(cè)束功能，故在屈曲0°、15°位時(shí)雙束組的脛前位移仍較ACL完整組增加。

本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果還顯示，在脛骨內(nèi)旋加載下，與ACL完整組比較，ACL損傷組的脛骨內(nèi)旋角度明顯增大，雙束組在屈曲90°位時(shí)減小，在屈曲0°、60°位時(shí)無明顯改變。而與單束組相比，雙束組在屈曲60°、90°位時(shí)脛骨內(nèi)旋角度減小，這表明單隧道雙束重建ACL能部分模擬后外側(cè)束功能，屈膝時(shí)維持旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，高屈曲時(shí)的脛骨旋轉(zhuǎn)較單束重建ACL降低，但屈曲90°位時(shí)可能會(huì)輕度限制脛骨內(nèi)旋。

在脛前加載下單隧道雙束ACL重建均未出現(xiàn)脛前位移明顯小于ACL完整膝關(guān)節(jié)的情況，而在脛骨內(nèi)旋加載下屈膝90°位時(shí)脛骨內(nèi)旋角度小于ACL完整膝關(guān)節(jié)，輕度限制屈膝90°位時(shí)脛骨內(nèi)旋運(yùn)動(dòng)，這與Gadikota等[3]在單隧道雙束和單束ACL重建生物力學(xué)研究中單隧道雙束在膝關(guān)節(jié)高屈曲時(shí)限制膝關(guān)節(jié)活動(dòng)的結(jié)論有所不同，推測可能是由于固定角度及韌帶張力組合不同所致。我們?cè)谇?5°、每束20 N力（共40 N）的情況下牽拉兩束韌帶，而Gadikota實(shí)驗(yàn)中是在屈膝0°、每束40 N力的條件下牽拉韌帶。屈膝45°時(shí)前內(nèi)側(cè)束和后外側(cè)束均處于較為適宜的松緊狀態(tài)，此時(shí)給予一個(gè)中度的牽拉張力固定可以避免前內(nèi)側(cè)束在高屈曲過程中出現(xiàn)過度緊縮。但其雙束的力量分布尚不清楚，對(duì)其在何等條件下能夠達(dá)到最好的固定效果亦未可知。

ACL重建循環(huán)加載后移植物張力顯著降低，可導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)松弛加重。Fithian等[11]的遠(yuǎn)期療效研究顯示，只有50%的患者恢復(fù)到原來的活動(dòng)水平，而超過90%的ACL重建患者于術(shù)后7年X線表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)退行性改變。本實(shí)驗(yàn)采用雙股腘繩肌進(jìn)行ACL重建并將股骨隧道放置在10點(diǎn)，雙股腘繩肌的張力較4股張力低，但仍大于完整ACL，股骨隧道放置于10點(diǎn)亦較11點(diǎn)表現(xiàn)出更好的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性[12]，可以借此較好地模擬ACL重建遠(yuǎn)期移植韌帶張力降低、膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性下降時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況。

本實(shí)驗(yàn)也存在一些缺陷：由于新鮮尸體標(biāo)本來源及數(shù)量等客觀原因，本實(shí)驗(yàn)采用6側(cè)死亡時(shí)間在半年之內(nèi)、經(jīng)由福爾馬林浸泡的膝關(guān)節(jié)標(biāo)本，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與我們?cè)?例截肢獲取的膝關(guān)節(jié)標(biāo)本上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相符，但福爾馬林浸泡的膝關(guān)節(jié)標(biāo)本彈性較正常膝關(guān)節(jié)下降；標(biāo)本數(shù)量不多亦導(dǎo)致部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在正態(tài)分布之外，這些都對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成一定程度的影響。此外，由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，未能使用關(guān)節(jié)鏡進(jìn)行鏡下重建并測試脛骨內(nèi)旋+外翻復(fù)合加載下的膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)。

綜合本實(shí)驗(yàn)的生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們認(rèn)為，單隧道雙束ACL重建較單束重建能夠更好地恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的前后穩(wěn)定性及旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，是治療ACL損傷的一種較好選擇。

[1]Yagi M,Kuroda R,Nagamune K,et al.Double-bundle ACL reconstruction can improve rotationalstability [J].Clin Orthop Relat Res,2007,454:100-107.

[2]Schachter AK,Montgomery KD.single-tunnel double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction[J].Tech Knee Surg, 2009,8(2):110-114.

[3]Gadikota HR,Seon JK,Kozanek M,et al.Biomechanical comparison of single-tunnel double-bundle and single-bundle anterior cruciate ligament reconstructions[J].Am J Sports Med,2009,37(5):962-969.

[4] Gadikota HR,Wu JL,Seon JK,etal.Single-tunnel double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction with anatomical placement of hamstring tendon graft:can it restore normal knee joint kinematics?[J].Am J Sports Med,2010,38 (4):713-720.

[5]Girgis FG,Marshall JL,Monajem A.The cruciate ligaments of the knee joint anatomical,functional and experimental analysis[J].Clin Orthop Relat Res,1975,106:216-231.

[6]Giuliani JR,Kilcoyne KG,Rue JP.Anterior cruciate ligament anatomy:a review of the anteromedial and posterolateral bundles[J].J Knee Surg,2009,22(2):148-154.

[7]Zantop T,Kubo S,Petersen W,et al.Current techniques in anatomic anterior cruciate ligament reconstruction [J]. Arthroscopy,2007,23(9):938-947.

[8]Tsai AG,WijdicksCA,WalshMP,etal.Comparative kinematic evaluation of all-inside single-bundle and doublebundle anterior cruciate ligament[J].Am J Sports Med,2010, 38(2):263-272.

[9]Aglietti P,Giron F,Losco M,et al.Comparison between single-and double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction:a prospective,randomized,single-blinded clinical trial[J].Am J Sports Med.2010,38(1):25-34.

[10]Petersen W,Tretow H,Weimann A,et al.Biomechanical evaluation oftwo techniquesfordouble-bundle anterior cruciate ligament reconstruction:one tibial tunnel versus two tibial tunnels[J].Am J Sports Med,2007,35(2):228-234.

[11]Fithian DC,Paxton EW,Stone ML,et al.Prospective trial of a treatment algorithm for the management of the anterior cruciate ligament-injured knee[J].Am J Sports Med,2005,33 (3):335-346.

[12]Ristanis S,Stergiou N,Siarava E,et al.Effect of femoral tunnel placement for reconstruction of the anterior cruciate ligament on tibial rotation[J].J Bone Joint Surg Am,2009, 91(9):2151-2158.

Biomechanical comparison of single-tunnel double-bundle and single-bundle reconstruction of anteriorcruciate ligament

WANG Qing,HUANG Hua-yang,ZHANG Yu,ZHENG Xiao-fei,LI Ping-yue,WANG Ze-jin, SHEN Hong-Yuan.Department of bone and joint diseases,Guangzhou General Hospital of Guangzhou Military Command,Guangzhou,Guangdong 510010,China

HUANG Hua-yang,E-mail:johnhzy@sina.com

Objective To compare the difference in stability of the knee joint after single-tunnel double-bundle and single-bundle anterior cruciate liagament(ACL)reconstruction.Methods Six formalin-soaked specimens of the human knee with retained joint capsule and surrounding ligaments underwent the single-tunnel double-dundle and single-bundle ACL reconstruction.The kinematic response of the knee joint under anterior tibial load(134 N) and rotational load(internal rotation of tibia,5 N·m)when the knee flexion was 0°,15°,30°,60°and 90°were investigated using the MTS-858 biomaterial test system.Each knee was tested sequentially under 4 conditions: intact ACL,deficient ACL,single-tunnel double-bundle ACL reconstruction as well as single-tunnel single-bundle ACL reconstruction.All ACL reconstructions utilized double quadrupled hamstring tendon grafts.Results(1) Anterior tibial load condition:the anterior-posterior stability of knee joint restored when the knee was flexed at 30°,60°and 90°in double-bundle group and 90°in single-bundle group(P＞0.05),the anterior tibial translations in double-bundle group were smaller than those after single-bundle ACL reconstruction when knee flexion at 60°(P＜0.05).(2)Rotational load condition:compared with the internal rotation degrees under the condition of intact ACL,those in double-bundle group had no statistical difference with knee flexion at 0°and 60° (P＞0.05),but decreased at 90°flexion(P＜0.05);those in single-bundle group changed slightly with knee flextion at 0°(P＞0.05).There was statistical significance between double-bundle and single-bundle group whenknee flexion at 60°and 90°(P＜0.05).Conclusion The single-tunnel double-bundle ACL construction can effectively provide more anterior-posterior and rotational stability than single-bundle ACL reconstruction.

Anterior cruciate ligament;Transplantation,homologous;Biomechanics

R687.4，R336

A

1674-666X(2010)04-0271-06

2010-01-30；

2010-09-28）

（本文編輯 白朝暉）

10.3969/j.issn.1674-666X.2010.04.006

廣東省科技計(jì)劃攻關(guān)項(xiàng)目（2010B031100016）

510010廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院骨病關(guān)節(jié)科

黃華揚(yáng)，E-mail：johnhzy@sina.com