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后交叉韧带(posterior cruciate ligament, PCL)在膝关节动态稳定性中发挥重要作用,是膝关节保持后向稳定性的主要结构。半月板是膝关节的重要组成部分,具有吸收震荡、传递负荷、维持膝关节稳定等重要功能。研究发现,PCL损伤可引起膝关节产生骨关节炎,且发现PCL损伤后关节软骨退变以膝关节内侧间室及髌股关节最为明显。内侧半月板是膝关节内侧间室胫股关节的重要缓冲结构,然而PCL损伤是否影响内侧半月板,研究甚少。为此,本研究拟采用生物力学测定的方法,观察PCL完全断裂和部分断裂对内侧半月板应变的影响；运用组织学方法,观察PCL损伤后内侧半月板组织形态学的变化,同时检测MMP1、MMP13、TIMP1的表达,以了解其在内侧半月板退变中的作用机制；测量PCL完全断裂和部分断裂后内侧半月板的周缘性移位,探讨PCL不同断裂程度对内侧半月板移位的影响及移位发生的机制,为PCL损伤继发内侧半月板的损伤提供早期正确诊治的理论依据。目的探讨PCL断裂对内侧半月板生物力学特性的影响。方法新鲜成人正常膝关节标本12具(PCL完整组),膝关节0°、30°、60°、90°位,在200N、400N、600N、800N、1000N载荷下,测试内侧半月板前角、体部和后角的应变；然后将标本随机分为前外侧束(ALB)切断组和后内侧束(PMB)切断组,各6具,造模后,同法测试；再将12具标本的PCL完全切断(PCL全断组),同法测试。采用SPSS 17.0 forWindows进行统计学分析,检验水准α=0.05,即当P<0.05时有统计学意义。结果1.①膝0°位,内侧半月板前角、体部、后角的应变均为压应变。②膝0°位,在200N载荷下,内侧半月板前角、体部和后角的应变在PCL完整组、ALB切断组、PMB切断组、PCL全断组各组之间均无显著性差异,均P>0.05。③膝0°位,在400N、600N载荷下内侧半月板前角、体部、后角的应变在PCL完整组和ALB切断组之间无显著性差异,P>0.05,在PMB切断组和PCL全断组之间无显著性差异,P>0.05；前角和体部在PCL完整组和ALB切断组的应变绝对值均小于PMB切断组和PCL全断组的应变绝对值,均P<0.05；后角在PCL完整组和ALB切断组的应变绝对值均大于PMB切断组和PCL全断组的应变绝对值,均P<0.05。④膝0°位,在800N和1000N载荷下,内侧半月板前角、体部、后角的应变在各实验组之间均有显著性差异,均P<0.05；前角和体部的应变绝对值表现为PCL完整组<ALB切断组<PMB切断组<PCL全断组；后角的应变绝对值表现为PCL完整组>ALB切断组>PMB切断组>PCL全断组。2.①膝关节30°、60°位,在200N、400N、600N载荷下,内侧半月板前角的应变在PCL完整组和PMB切断组为拉应变,两组之间无显著性差异,P>0.05；应变在ALB切断组和PCL全断组为压应变,两组之间无显著性差异,P>0.05。内侧半月板体部的应变均为压应变,在PCL完整组和PMB切断组之间无显著性差异,P>0.05；在ALB切断组和PCL全断组之间无显著性差异,P>0.05；PCL完整组和PMB切断组的应变绝对值均小于ALB切断组和PCL全断组的应变绝对值,均P<0.05。内侧半月板后角的应变在PCL完整组和PMB切断组为压应变,两组之间无显著性差异,P>0.05；应变在ALB切断组和PCL全断组为拉应变,两组之间无显著性差异,P>0.05。②膝关节30°、60°位,在800N、1000N载荷下,内侧半月板前角的应变在PCL完整组和PMB切断组为拉应变,在ALB切断组和PCL全断组为压应变；应变绝对值在PCL完整组>PMB切断组,P<0.05,ALB切断组<PCL全断组,P<0.05。内侧半月板体部均为压应变,应变在各实验组之间均有显著性差异,均P<0.05,应变绝对值表现为PCL完整组<PMB切断组<ALB切断组<PCL全断组。内侧半月板后角的应变在PCL完整组和PMB切断组为压应变,在ALB切断组和PCL全断组为拉应变,应变绝对值在PCL完整组>PMB切断组,P<0.05, ALB切断组<PCL全断组,P<0.05。3.膝关节90°位,在各实验载荷下,内侧半月板前角的应变在PCL完整组和PMB切断组为拉应变,在ALB切断组和PCL全断组为压应变,应变绝对值在PCL完整组>PMB切断组,P<0.05,在ALB切断组<PCL全断组,P<0.05。内侧半月板体部应变均为压应变,应变在各实验组之间均有显著性差异,均P<0.05,应变绝对值表现为PCL完整组<PMB切断组<ALB切断组<PCL全断组。内侧半月板后角的应变在PCL完整组、PMB切断组为压应变,在ALB切断组、PCL全断组为拉应变,应变绝对值在PCL完整组>PMB切断组,P<0.05,ALB切断组<PCL全断组,P<0.05。结论1.膝0°位,在200N载荷下,PMB切断和PCL完全切断对内侧半月板前角、体部和后角的应变均无影响。2.膝0°位,在400N、600N、800N、1000N载荷下,PMB切断和PCL完全切断对内侧半月板前角、体部和后角的应变均有影响。3.在200N、400N、600N载荷下,ALB切断在膝0°位和PMB切断在膝关节屈曲30°、60°位对内侧半月板前角、体部和后角的应变均无影响。4.在800N和1000N载荷下,ALB切断在膝关节0。位和PMB切断在屈膝30°、60°位对内侧半月板前角、体部和后角的应变均有影响。5.在各实验载荷下,ALB切断在屈膝30°、60°、90°位和PMB切断在屈膝90°位对内侧半月板前角、体部和后角的应变均有影响。6.在各实验载荷下,屈膝30°、60°、90°位,PCL完全切断对内侧半月板前角、体部和后角的应变均有影响。目的探讨PCL断裂对内侧半月板组织学的影响。方法48只兔双侧膝关节配对为实验侧和对照侧,实验侧行PCL完全切断造模,造模后第4、8、16、24周各随机处死12只,行内侧半月板大体观察,并进行HE染色,免疫组化检测MMP1、MMP13、TIMP1表达。结果1.大体观察,随时间延长,实验组内侧半月板出现磨损,甚至撕裂,呈黄色,弹性差。2.组织学观察,随时间延长,半月板表面不平整,组织疏松,胶原纤维排列紊乱,间质水肿,软骨细胞变性减少。各时间点实验组和对照组组织学退变评分均有显著性差异,实验组评分均高于对照组,均P<0.05。不同时间点实验组间组织学退变评分均有显著性差异,均P<0.05,评分第24周>第16周>第8周>第4周。3.各时间点实验组MMP1、MMP13、TIMP1表达均高于对照组,均有显著性差异,P<0.05。4.实验组MMP1表达阳性率第8周高于第4周,有显著性差异,P<0.05；第16周、第24周均高于第4周和第8周,均有显著性差异,均P<0.05；第16周和第24周无显著性差异,P>0.05。5.实验组MMP13阳性表达率第8周和第16周均高于第4周和第24周,均有显著性差异, P<0.05；第24周高于第4周,有显著性差异,P<0.05;第8周和第16周无显著性差异,P>0.05。6.实验组TIMP1表达阳性率第8周高于第4周、第16周和第24周,均有显著性差异,均P<0.05；第16周高于第4周和第24周,均有显著性差异,均P<0.05；第24周和第4周无显著性差异,P>0.05。结论1.PCL断裂可引起内侧半月板组织退变,随时间延长而加重。2.MMP13、TIMP1在PCL断裂膝关节内侧半月板中的表达呈先增高后降低的变化规律。3.MMP1在PCL断裂膝关节内侧半月板中的表达呈先增高后持续高表达的变化规律。4.MMP1、MMP13、TIMP1在PCL断裂后内侧半月板组织中异常表达提示MMP1、MMP13、TIMP1介导的病理生理机制可能是PCL断裂后内侧半月板退变的原因之一。目的探讨PCL断裂对内侧半月板周缘性移位的影响以及不同断裂程度与周缘性移位程度之间的关系。方法新鲜成人正常膝关节标本12具(PCL完整组),在200N、400N、600N、800N、1000N载荷下,测量膝关节0°、30°、60°、90°位内侧半月板周缘性移位,然后将标本随机分为前外侧束(ALB)切断组和后内侧束(PMB)切断组,各6具,造模后,同法测试；再将12具标本的PCL完全切断(PCL全断组),同法测试。采用SPSS 17.0forWindows进行统计学分析,检验水准α=0.05,即当P<0.05时有统计学意义。结果1.膝关节0°位,在200N、400N、600N载荷下,PCL全断组和PMB切断组内侧半月板移位无显著性差异,P>0.05；PCL完整组和ALB切断组内侧半月板移位无显著性差异,P>0.05；内侧半月板移位在PCL全断组和PMB切断组均大于PCL完整组和ALB切断组,均有显著性差异,均P<0.05；在800N、1000N载荷下,各组内侧半月板移位均有显著性差异,均P<0.05,移位在PCL全断组>PMB切断组>ALB切断组>PCL完整组。2.膝关节屈曲30°、60°,在200N、400N、600N载荷下,PCL完整组和PMB切断组内侧半月板移位无显著性差异,P>0.05；ALB切断组和PCL全断组内侧半月板移位无显著性差异,P>0.05；内侧半月板移位在ALB切断组和PCL全断组均大于PCL完整组和PMB切断组,均有显著性差异,均P<0.05；在800N、1000N载荷下各组间内侧半月板移位均有显著性差异,均P<0.05,移位在PCL全断组>ALB切断组>PMB切断组>PCL完整组。3.膝关节屈曲90°,在200N、400N、600N、800N、1000N载荷下,各组间内侧半月板移位均有显著性差异,均P<0.05,移位在PCL全断组>ALB切断组>PMB切断组>PCL完整组。结论1.ALB断裂后内侧半月板在膝关节屈曲30°、60°、90°时周缘性移位明显增大,提示ALB断裂主要影响内侧半月板在膝关节屈曲位稳定性。2.PMB断裂后内侧半月板在膝关节0°位及屈曲90°位时移位明显增大,提示PMB断裂主要影响内侧半月板在膝关节伸直位和屈曲90°位稳定性。3.PCL完全断裂后内侧半月板移位在膝关节屈曲、伸直时均明显增大。4.以上提示,PCL损伤后早期重建有助于恢复膝关节稳定性。