目的:前交叉韧带(Anterior Cruciate Ligament,ACL)是人体中最为复杂的结构之一,随着体育活动的逐步重视,ACL损伤发生率也相应提高,重建技术日渐成熟,虽然重建术后获得了较好的临床疗效,术后膝关节稳定性明显改善,但已不能满足日益增长的对恢复ACL精妙生物力学的需求,即使现有的单束解剖重建、双束重建或三束重建,术后仍会产生腘绳肌肌力减弱、髌前区疼痛、重建后较高的骨关节炎发生率及本体感觉恢复不佳等一系列问题。随着ACL重建后的一系列问题日益显现,ACL关节镜下修补被重新考虑,手术方法日益改进,结合动态或静态增强修补,并取得了良好的近期疗效。近年来,有文献报道,ACL股骨端断裂行残端缝合并结合内支架固定,保留了原有韧带结构,获得了良好的中期随访结果。但缺乏相关的动物实验和临床对照实验。本研究采用前瞻性临床对照实验,包括动物实验和临床研究两部分,动物实验部分首先利用新西兰大白兔制备ACL改良Sherman Ⅰ型损伤的动物模型,并采用随机对照的研究方法分别行ACL单束解剖重建或ACL残端缝合结合内支架固定,术后6个月取材,对比两组生物力学差异,对修复组行腱骨界面组织学监测,观察腱骨界面组织愈合方式;临床研究部分行ACL单束解剖重建与残端缝合结合内支架固定相对照,为ACL损伤的治疗提供可靠的治疗方法。方法:1.本研究包括动物实验及临床研究两部分(1)动物实验选取40只12周龄新西兰大白兔,体重2.0～2.6kg,雌雄不限,平均2.3kg,从中选取8只随机行一侧膝关节制备ACL改良Sherman Ⅰ型损伤的动物模型,ACL残端缝合结合内支架固定,足印区微骨折,对侧膝不做任何处理,术后双侧膝关节黄水纱外敷2周,术后6个月取材,腱骨界面行HE染色、Masson染色,行组织学观察,观察腱骨界面组织形态及组成;剩余32只随机选取一侧膝关节行ACL残端缝合结合内支架固定,足印区微骨折,另一侧取自体髌韧带行ACl解剖单束重建。修复组:创建ACLSherman Ⅰ型损伤模型,用3-0肌腱线编织缝合ACL残端,保留缝合尾线,于足印区周围使用0.8mm克氏针做微骨折,以正常ACL附着点为标志钻取直径2mm股骨隧道。用过线器将缝合尾线引出股骨隧道,于ACL胫骨端足印区前缘钻取胫骨隧道,将单股高强缝线做内支架由胫骨端引入股骨隧道,股骨端采用袢钢板固定,胫骨端内支架钻胫骨骨桥屈膝30°位打结固定,检查Lachman及前抽屉试验阴性,术后膝关节外敷黄水纱2周至皮肤术口愈合,患肢不固定,自由笼养,术后三天肌注青霉素40万单位/只抗感染。重建组:另一侧膝关节行膝正中皮肤切口,切取髌韧带内侧1/3,宽约2.5mm,沿胫骨结节、髌骨下极切下,韧带两端用3-0号肌腱线编织缝合,然后从膝髌旁内侧入路暴露膝关节,甲状腺小拉钩将髌骨拉至外侧脱位,屈曲膝关节显露前后交叉韧带及半月板,切除滑膜组织及髌下脂肪垫,于上下止点处完整切除ACL,查前抽屉及Lachman试验阳性,分别以正常ACL附着点为标志钻取直径2mm胫骨和股骨隧道。用过线器引导牵引线,单股高强缝线做内支架,将移植物及内支架自胫骨隧道外口穿经胫骨和股骨隧道引出,股骨端潘钢板固定,胫骨端钻骨桥后于屈膝30°位拉紧,分别将牵引线、内支架打结固定。术后膝关节外敷黄水纱2周,术后6个月双侧膝关节取材,对比双侧生物力学差异。2.临床研究2017年4月至2018年5月在佛山市中医院运动医学科就诊的患者中,根据入选及排除标准,共45例患者纳入实验,其中修复组22例,重建组23例。修复组:关节镜下再次确认为ACLSherman I型损伤,采用缝合枪分别缝合ACL后外侧束、前内侧束,后外侧束采用锚钉固定,前内侧束采用Endobutton带袢钢板固定,3股高强缝线对折12股后悬挂于袢钢板做内支架,于ACL胫骨端前侧及内侧分别钻取骨隧道后将内支架拉出后分别打结固定,镜下检查重建ACL、内支架张力足够强,位置适宜,屈伸膝关节未发生撞击,膝关节前抽屉试验阴性,Lachman试验阴性。重建组:移植物采用自体腘绳肌肌腱,对折5股,股骨端穿15mm Endobutton带袢钢板,2条高强缝线编织股骨端并留取4条尾线做内支架使用,2条高强缝线编织胫骨端,移植物长度约8.5cm,胫骨隧道采用挤压螺钉固定胫骨端肌腱,于胫骨隧道外口植入1枚3.5mmA0金属螺钉,肌腱编织线及内支架缝线环绕金属螺钉后打结固定。术后所有病例随访12个月,分别于术后3个月、6个月及12个月评估两组IKDC评分、Lysholm评分、Tegner运动水平评级、KT-1000患侧-健侧差值,术后12个月复查MRI检查评估两组韧带的连续性,重建组术后12个月常规行关节镜下探查软骨退变、韧带化情况及胫骨端螺钉取出,术后12个月两组通过Opti-Knee膝关节三维动作步态系统行步态分析,对照两组前后位移、内外翻、内外旋的差异;采用SPSS20.0软件对数据进行处理和统计学方法分析(P<0.05认为具有统计学意义)。结果:1.动物实验部分共购买新西兰大白兔40只,两组术前体重无明显差异,1只于麻醉过程中死亡,考虑为药物注射过快导致,1只术后3天膝关节感染死亡,共成功入组38只,术后术口均Ⅰ甲愈合,术后6个月取材,两组术后半年均显示韧带连续性存在,张力适中,韧带表面滑膜包裹覆盖,切片显示韧带-骨界面未见缝隙,可见钙化纤维软骨连接,移植物内血管形成;两组术后6个月取材生物力学检测最大载荷差异无统计学意义(修复组85.18±6.15,重建组83.98±7.24,P=0.49),最大拉伸长度差异无统计学意义(最大拉伸长度:修复组2.98±0.18,重建组3.02±0.27,P=0.27),刚度差异具有统计学意义(刚度:修复组28.76±2.97,重建组26.93±2.88,P=0.01),修复组刚度优于重建组。2.临床实验部分两组术前的一般资料(性别、年龄、体重指数、受伤至手术时间、合并半月板损伤)差异无统计学意义,术前两组IKDC评分、Lysholm评分差异无统计学意义。术后无一例出现术后感染、韧带再断裂,术后3个月IKDC客观评分两组差异具有统计学意义(P=0.03),修复组明显优于重建组,主要体现在膝关节肿胀及被动活动缺陷;术后3个月Lysholm评分修复组明显优于重建组(P=0.00),差异具有统计学意义,其差异主要体现在膝关节疼痛、肿胀、爬楼梯、下蹲等4个方面。术后3个月Tegner运动水平评级两组差异有统计学意义(P=0.00),修复组康复进度明显快于重建组,修复组术后3个月所有患者均可进行轻度劳动,可在不平路面上行走,但Tegner运动水平评级与患者术后肌肉功能恢复及伤前所从事的体育运动有较大关系。术后3个月两组KT-1000患侧-健侧差值比较具有统计学意义(P=0.01),修复组术后3个月稳定性优于重建组。术后6个月,两组患者Lysholm评分无明显差异,无统计学意义(术后6个月:修复组 Lysholm 评分:80.23±4.94,重建组 Lysholm 评分:78.22±5.38,P=0.20),但Lysholm评分修复组高于重建组,两组差异仍主要体现在疼痛、爬楼梯、下蹲等方面;两组患者IKDC评分无明显差异,无统计学意义(P=0.098);两组患者Tegner运动水平评级无明显差异,无统计学意义(P=0.51)。两组患者KT-1000患侧-健侧差值结果无统计学意义(修复组:2.72±0.96,重建组:2.97±1.20,P=0.44),两组稳定性无明显差异。术后12个月,两组患者Lysholm评分无明显差异,无统计学意义(术后12个月:修复组 Lysholm 评分:90.27±3.62,重建组 Lysholm 评分:88.39±5.39,P=0.17);两组患者IKDC评分无明显差异,无统计学意义(P=0.77);两组患者Tegner运动水平评级无明显差异,无统计学意义(P=0.84);两组术后12个月复查MRI,所有患者显示ACL连续性完整,修复组未见明显软骨损伤征象,ACLMRI信号高于后交叉韧带,韧带化仍不完全,重建组术后12个月二次关节镜下探查发现滑膜覆盖A型10例,B型为8例,C型3,D型2例,优良率为78.2%,术中未见移植物表面滑膜系带形成,韧带化情况与MRI结果相符。两组患者术后12个月KT-1000患侧-健侧差值结果无统计学意义(修复组:2.75±0.88,重建组:3.18±1.28,P=0.19),两组稳定性无明显差异,两种手术方法均能恢复膝关节稳定性。术后12个月步态分析两组组间冠状面内外翻运动(Add/Abd)、水平面内外旋运动(IE)、矢状面屈伸运动(FE)、前后位移运动(AP)、内外位移运动(ML)、上下位移运动(DP)等三维六自由度差异均无统计学意义(修复组Add/Abd:-1.46±2.64,重建组 Add/Abd:-1.29±3.86,P=0.23;修复组 IE:2.42±5.72,重建组 IE:1.80±4.82,P=0.695;修复组FE:41.47±20.34,重建组FE:42.21±18.36,P=0.67;修复组 AP:3.21±5.22,重建组 AP:4.32±6.45,P=0.12;修复组 ML:1.45±3.67,重建组 ML:-0.32±4.51,P=0.78;修复组 DP:5.02±5.93,重建组 DP:8.96±5.11,P=0.08)。结论:动物实验中修复组韧带连续性完整,生物力学性能与自体肌腱重建组无明显差异,两组术后均能够恢复膝关节稳定性。ACL双束缝合,股骨端采用袢钢板与锚钉固定,前内侧束内支架固定,结合股骨足印区微骨折,术后康复快于重建组,术后12个月能够获得膝关节稳定性,改善膝关节功能,为治疗ACLSherman I型损伤有效的治疗方法。重建组术后12个月二次关节镜下探查显示髌股关节、股骨内外侧髁及关节软骨较术前有不同程度的损伤;内支架在膝关节康复中对移植物提供了应力遮挡,在一定程度上对移植物具有保护作用。