前交叉韧带重建移植材料的研究与进展

背景：膝关节前交叉韧带重建效果受多种因素影响,包括移植物的选择。目的：对用于前交叉韧带重建的移植材料的种类、材料性质、相关实验、临床应用等方面的研究进行回顾分析。方法：由第一作者检索1985/2009PubMed数据及万方数据库有关前交叉韧带重建的移植材料如自体韧带、同种异体韧带、人工韧带、组织工程韧带、异种韧带等方面的文献。结果与结论：目前国内外修复前交叉韧带损伤可供选择的移植物有自体组织替代物、同种异体韧带、人工韧带、生物组织工程韧带等。此外还有一些其他生物材料如异种韧带等,目前还处于实验探索及研究阶段。人工合成材料与组织工程韧带近几年研究较多,但其制作工艺复杂,价格昂贵,很难满足临床移植的需要。随着越来越多去抗原处理技术的出现,有效去除异种韧带的免疫原性,提高其组织相容性已不是没有可能,在此基础上异种韧带来源广泛,获取方便、价格低廉、适用性广等优势得以凸显。     

前交叉韧带重建与移植物的选择

背景:前交叉韧带重建移植物的选择以及重建后移植物的组织学转归一直是前交叉韧带修复与重建领域的一个重要的研究课题.目的:就前交叉韧带的结构,移植物的选择问题进行综述.方法:以Anterior cruciate ligament、implant、reconstruction为检索词,检索Medline数据库1980-01/2010-01相关文献.纳入标准:①前交叉韧带损伤重建手术相关文献.②前交叉韧带移植物选择相关文献.排除标准:①较陈旧的文献.②重复研究.共收集250篇关于关节镜下前交叉韧带重建的文献,排除发表时间较早、重复及类似研究,纳入33篇符合标准的文献.结果与结论:目前,前交叉韧带断裂主要治疗方法为关节镜和关节镜辅助下前交叉韧带重建术.前交叉韧带重建术临床应用的移植物很多,包括自体移植物、同种异体移植物、异种异体移植物、生物材料、人工材料和组织工程学移植物.应用自体半腱肌腱和股薄肌腱或者应用自体骨-髌腱(中1/3)-骨(BPTB)重建前交叉韧带的方法是国内外重建前交叉韧带的主要方法.     

自体与同种异体肌腱重建膝关节前交叉韧带的比较

背景:关节镜辅助下重建前交叉韧带的移植物主要有自体移植物、同种异体移植物和人工韧带3种,关于移植物的选择,存在较多争议。目的:评估自体健侧腘绳肌腱和同种异体肌腱两种移植物在膝关节前交叉韧带重建中的效果。方法:纳入2007-01/2009-01在承德医学院附属医院骨科就诊的经关节镜检查证实为前交叉韧带损伤的患者70例(70膝),分别采用自体健侧腘绳肌腱和同种异体肌腱重建前交叉韧带,记录膝关节Lysholm功能评分、KT-1000测量值及不良反应。结果与结论:患者随访18~24个月,均未发生血管神经损伤,无感染、植入物断裂等并发症;同种异体肌腱移植患者有2例膝关节引流管口持续渗出,经换药半月后愈合,其余切口均一期愈合。末次随访时,自体健侧腘绳肌腱和同种异体肌腱重建患者的Lysholm评分均显著提高,双侧膝关节前向松弛度差值显著减少,且两种方法比较差异无显著性意义(P>0.05)。说明应用自体健侧腘绳肌腱与同种异体肌腱重建膝关节前交叉韧带疗效相当,效果满意。     

人工韧带材料与膝关节韧带损伤

背景：目前临床重建膝关节交叉韧带使用的材料包括自体移植物、异体移植物和人工合成材料。自体和异体移植物重建交叉韧带依然是目前的主流选择,但均存在各自的缺点。目的：探讨膝关节韧带损伤人工合成材料的优化选择策略。方法：由作者采用电子检索的方式,在万方数据库（http：//www.wanfangdata.com.cn/）及PubMed数据库（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed）中检索1988-01/2010-12有关人工韧带生物工程学设计及临床应用的研究文章,检索词为＂人工韧带,材料,组织工程,重建＂。经检索排除内容重复、Meta分析类文章后筛选纳入20篇文献进行评价。结果与结论：目前组织工程人工韧带在某些方面取得了一定的进展,但在很多方面仍需进一步研究。种子细胞的选择支架材料的组织相容性和力学性质的统一,细胞和支架材料界面生物相容性的不确定性等是组织工程韧带的研究热点和趋势。随着研究的深入,组织工程人工韧带有望尽早得到临床使用。     

自体与同种异体肌腱重建膝关节前交叉韧带的比较

背景：关节镜辅助下重建前交叉韧带的移植物主要有自体移植物、同种异体移植物和人工韧带3种,关于移植物的选择,存在较多争议。目的：评估自体健侧腘绳肌腱和同种异体肌腱两种移植物在膝关节前交叉韧带重建中的效果。方法：纳入2007-01/2009-01在承德医学院附属医院骨科就诊的经关节镜检查证实为前交叉韧带损伤的患者70例（70膝）,分别采用自体健侧腘绳肌腱和同种异体肌腱重建前交叉韧带,记录膝关节Lysholm功能评分、KT-1000测量值及不良反应。结果与结论：患者随访18~24个月,均未发生血管神经损伤,无感染、植入物断裂等并发症;同种异体肌腱移植患者有2例膝关节引流管口持续渗出,经换药半月后愈合,其余切口均一期愈合。末次随访时,自体健侧腘绳肌腱和同种异体肌腱重建患者的Lysholm评分均显著提高,双侧膝关节前向松弛度差值显著减少,且两种方法比较差异无显著性意义（P〉0.05）。说明应用自体健侧腘绳肌腱与同种异体肌腱重建膝关节前交叉韧带疗效相当,效果满意。     

生物材料在膝交叉韧带运动损伤修复中的应用

目的:通过对膝关节的结构和力学特征进行分析,阐明交叉韧带的损伤机制,并综述交叉韧带修复材料的种类与特点,为预防膝交叉韧带损伤及损伤后修复提供参考.方法:由第一作者应用计算机检索2000-01/2010-09中国知网数据库(http://www.cnki.net/index.htm)及Pubmed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)有关生物材料修复膝交叉韧带损伤的基础及临床应用研究,中文关键词为"韧带,损伤,重建",英文关键词为"ligament,injury,reconstruct".排除重复及陈旧文献,对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文.结果:依据纳入标准共保留文献28篇.膝关节受力的突发性和复杂性是造成其损伤的重要因为.交叉韧带损伤是膝关节损伤中的重要类型,由于交叉韧带自身愈合能力差,多采用关节镜下移植物重建.在交叉韧带重建中,修复材料主要有自体或同种异体移植物和人工材料两大类.目前对膝交叉韧带重建的临床研究多从重建材料、重建效果及重建技术等方面进行.对膝交叉韧带的实验研究多从促进腱一骨愈合、微血管生成、胶原重塑等角度出发,探讨组织工程韧带种子细胞及生长因子的作用.结论:膝交叉韧带损伤是膝关节损伤中的常见现象,在交叉韧带重建中,无论是自体移植物、同种异体移植物或人工韧带都存在一定的弊端,因此,随着组织工程技术的发展,寻找一种生物性、机械性与正常韧带相容、生物力学与正常韧带匹配的新型人工韧带是人们未来研究的方向.     

前交叉韧带重建修复运动性膝关节损伤：临床现状与未来

背景：膝关节交叉韧带损伤后自愈能力较差,治疗上以移植物植入重建交叉韧带为主。目的：总结膝关节前交叉韧带的功能、结构,力学特点,及其缺损后人工韧带重建研究的进展,为人工韧带的临床应用提供依据。方法：作者应用计算机检索数据库,检索关键词“人工合成材料;膝交叉韧带,韧带修复,运动,韧带重建。选择的文献内容与材料学特点、生物相容性及其膝关节韧带损伤相关领域的文章,共引用25篇文献,重点讨论重建膝关节交叉韧带的性能,及其生物材料的种类。结果与结论：前交叉韧带重建作为治疗前交叉韧带损伤的有效治疗手段,近年来发展快速。目前国内外修复前交叉韧带损伤可供选择的移植物有自体组织替代物、同种异体韧带、生物组织工程韧带以及人工韧带等。人工合成材料与组织工程韧带近几年研究较多,生物型人工韧带对膝关节韧带损伤的修复取得了很好的效果。分子生物学技术以及基因学和细胞学在韧带中的运用,为未来膝关节韧带损伤的康复及治疗提供新的研究方向。     

自体与同种异体组织移植重建膝关节前十字韧带

背景：关节镜辅助下重建前十字韧带的移植物主要有自体组织移植物、同种异体组织移植物,各具优势,对于如何选择移植物存在较多争议。目的：评价关节镜辅助下自体与同种异体组织重建膝关节前十字韧带的疗效。方法：回顾性分析2010年6月至2013年6月于阿克苏地区第一人民医院骨科行关节镜辅助下膝关节十字韧带重建52例患者的临床资料,其中自体组织移植组27例,同种异体组织移植组25例。结果与结论：与同种异体组织移植组相比,自体组织移植组重建后住院天数和发热天数均减少（P〈0.05）。两组重建后物理学检查、功能试验、国际膝关节文献编制委员会分级评估标准与Lysholm-Tegner膝关节综合功能评定结果比较差异无显著性意义（P〉0.05）。结果证实,关节镜辅助下自体与同种异体组织重建膝关节前十字韧带均是安全可行的手术方案;自体组织移植与同种异体组织移植重建前十字韧带重建后膝关节功能恢复疗效相同,但两组间住院天数和发热天数之间的差异将影响人们对移植物的选择。     

人工膝关节交叉韧带材料学及其特点

目的:论述膝交叉韧带运动损伤后重建材料的选择及人工合成材料的应用前景,认识运动员这一特殊群体膝交叉韧带损伤后移植物重建的材料选择.方法:由作者应用计算机检索维普数据库中与人工合成膝关节韧带有关的文献,检索时限为1998～01/2009-10.检索关键词:膝交叉韧带,运动,韧带修复,韧带重建,人工合成材料.纳入标准:①选取针对性强,相关度高的文献.②对同一领域的文献选择近期发表或权威杂志的文献.③排除较陈旧的理论观点以及一些重复性研究.对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文.结果:计算机初检到72篇文献,阅读标题和摘要进行初筛,排除研究目的与本文无关的文献21篇,内容重复性研究27篇,共24篇文献符合标准.自体移植物和同种异体移植物由于自身的缺陷不是运动员交叉韧带的理想材料,人工韧带拥有广阔的应用前景,如LARS人工韧带目前主要在欧洲被广泛应用.国内应用LARS人工韧带重建交叉韧带,其近期效果令人鼓舞,远期效果仍需进一步观察.尤其是职业运动员的交叉韧带损伤,LARS人工韧带是比较安全的移植材料.结论:虽然目前人工韧带还存在不足之处,不能完全代替交叉韧带,但是人工韧带为前、后交叉韧带重建的确提供了一种选择,是交叉韧带重建进展史中重要的一步.     

关节镜下LARS人工韧带重建膝关节交叉韧带的康复护理

膝关节交叉韧带损伤断裂后,重建是目前治疗的主要手段[1].使用的移植物分三种:自体移植物、同种异体移植物和人工韧带.虽然膝关节韧带损伤后用自体韧带重建仍为首选,LARS人工韧带的出现,使得关节镜下人工韧带在重建交叉韧带方面被逐渐关注.2004年10月～2007年2月我科对95例前、后交叉韧带损伤者行韧带加强系统(LARS)人工韧带重建术,在术后采用系统化的康复护理,取得满意效果,现报告如下.     

The effect of graft stiffness on knee joint biomechanics after ACL reconstruction--a 3D computational simulation

OBJECTIVE: The objective was to determine the effect of varying graft stiffness and initial graft tension on knee kinematics and graft tension after anterior cruciate ligament reconstruction. DESIGN: A 3D computational knee model was used. BACKGROUND: Many factors influencing the biomechanical outcome of anterior cruciate ligament reconstruction have been investigated. However, there are no reports on the effect of variations in graft stiffness on knee behavior. METHODS: A 3D computational knee model was used to simulate anterior cruciate ligament reconstruction using three different grafts with stiffnesses similar to the anterior cruciate ligament (graft 1), a 10mm bone-patellar tendon-bone graft (graft 2), and a 14 mm bone-patellar tendon-bone graft (graft 3). The initial graft tension was set to 0 or 40 N with the knee at 30 degrees of flexion. A 134 N anterior tibial drawer load and a 400 N quadriceps load were applied to the knee, and kinematics and graft tension were calculated. RESULTS: When fixed with no initial tension, graft 1 was found to under-constrain the knee, while graft 2 slightly over-constrained the knee, and graft 3 over-constrained the knee when compared to the intact knee. When an initial graft tension of 40 N was used, all of the reconstructed knees were more constrained than when an initial tension of 0 N was used. CONCLUSIONS: This study suggests that graft stiffness has a direct impact on knee biomechanics after anterior cruciate ligament reconstruction. An optimal anterior cruciate ligament reconstruction can be achieved if the anterior cruciate ligament is replaced by a graft with similar structural stiffness. RELEVANCE: This study showed that if the graft material and fixation sites are selected such that the anterior cruciate ligament structural stiffness is retained, normal knee kinematics can be restored.     

前交叉韧带移植物选择及重建中的相关问题

背景:前交叉韧带移植物的选择受到多种因素的影响和制约,目前仍然存在争议.目的:综述近期前交叉韧带重建移植物的选择及相关进展.方法:由第一作者检索1995/2009 PubMed数据与维普数据库有关前交叉韧带重建中单、双束重建的比较,移植物选择,前交叉韧带损伤与骨关节炎相关性及前交叉韧带重建与本体感觉功能恢复相关性的文献.结果与结论:在前交叉韧带重建中,单束与双束重建在临床疗效上目前并无显著差别;在移植物的选择上,目前仍然存在争议,骨-髌腱-骨以及四股腘绳肌自体移植物仍为前交叉韧带重建中的首选,带骨或不带骨的股四头肌肌腱、各种异体移植物和人工肌腱也逐渐被广泛使用于临床.从目前的各种报道分析,发生早期骨关节炎的危险因素中最重要的是半月板损伤,而非前交叉韧带损伤;对于施行前交叉韧带重建的患者,在治疗过程中应同时重视本体感觉功能的恢复.     

前交叉韧带移植物选择及重建中的相关问题

背景：前交叉韧带移植物的选择受到多种因素的影响和制约,目前仍然存在争议。目的：综述近期前交叉韧带重建移植物的选择及相关进展。方法：由第一作者检索1995/2009 PubMed数据与维普数据库有关前交叉韧带重建中单、双束重建的比较,移植物选择,前交叉韧带损伤与骨关节炎相关性及前交叉韧带重建与本体感觉功能恢复相关性的文献。结果与结论：在前交叉韧带重建中,单束与双束重建在临床疗效上目前并无显著差别;在移植物的选择上,目前仍然存在争议,骨-髌腱-骨以及四股腘绳肌自体移植物仍为前交叉韧带重建中的首选,带骨或不带骨的股四头肌肌腱、各种异体移植物和人工肌腱也逐渐被广泛使用于临床。从目前的各种报道分析,发生早期骨关节炎的危险因素中最重要的是半月板损伤,而非前交叉韧带损伤;对于施行前交叉韧带重建的患者,在治疗过程中应同时重视本体感觉功能的恢复。     

深低温处理对异种骨-髌腱-骨重建膝前交叉韧带排斥反应影响

背景:重建膝关节前交叉韧带的移植物包括自体移植物、同种异体移植物和人工韧带3种,关于移植物的选择一直存在诸多争议。目的:回顾分析深低温处理对异种骨-髌腱-骨重建膝前交叉韧带排斥反应的影响。方法:以"骨-髌腱-骨、膝前交叉韧带、排斥反应"为中文关键词,以"bone-patellartendon-bone、anterior cruciate ligament、reject reaction"为英文关键词,采用计算机检索中国期刊全文数据库、PubMed数据库(1995-01/2011-11)相关文章。纳入骨-髌腱-骨重建膝前交叉韧带等相关的文章,排除重复研究或Meta分析类文章。结果与结论:共检索到76篇,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入16篇文章。文章从运动中膝关节交叉韧带损伤治疗方法,交叉韧带损伤重建,移植物体的选择和对比,移植物体排斥反应,异种骨-髌腱-骨移植免疫反应等方面的内容进行了叙述。研究表明,深低温处理能有效降低异种骨-髌腱-骨免疫原性,对于抑制排斥反应的发生具有积极作用。     

前交叉韧带重建后的感染

背景：前交叉韧带重建后感染的发生率比较低,但这种感染会导致灾难性的结果,目前对这种感染的诊断和治疗还没有取得一致的意见。目的：探讨导致前交叉韧带重建术后感染的原因、如何早期诊断,并探讨合适的治疗方案,以尽量保护膝关节的功能。方法：以＂anterior cruciate ligament,reconstruction,infection＂为检索词,检索Pubmed数据库（2007至2012年）;以＂前交叉韧带,重建,感染＂为检索词,检索万方数据库（2007至2012年）。以与前交叉韧带重建后感染的相关文献为评价指标,纳入与前交叉韧带重建后感染相关的内容,排除重复研究。结果与结论：细菌污染手术工具或者韧带移植物是导致前交叉韧带重建后感染的最常见原因,移植物固定的方式和重建后感染之间可能有一定的关系。典型的前交叉韧带重建术后感染的症状和普通的化脓性关节炎的症状类似,但有的前交叉韧带重建后感染的病例并没有感染的典型表现。前交叉韧带重建后感染的诊断需要依靠临床症状、实验室检查（C-反应蛋白和血沉）、膝关节穿刺等方法。大多数外科医师选择静脉使用敏感的抗生素、膝关节灌洗并保留移植物作为自体移植物重建前交叉韧带后感染的首选治疗方法。当感染难以控制或者移植物看起来确实有感染迹象时应该考虑取出移植物。     

Vorderer Kreuzbandersatz: Verankerung des Transplantats

Current fixation devices for anterior cruciate ligament reconstruction demonstrate broad differences in terms of initial mechanical construct properties and biological graft integration. Fixation techniques are classified as anatomical, non- or semi-anatomical, and direct or indirect. It is important to consider the influence of the varying factors of graft fixation not only on the mechanical stability but also on the biological healing and graft incorporation of anterior cruciate ligament reconstructions. Therefore, it was the purpose of this paper to discuss current anterior cruciate ligament reconstruction techniques and isolate the different factors of graft fixation and their relevance for mechanical stability and biological healing.     

A finite element simulation of the effect of graft stiffness and graft tensioning in ACL reconstruction

BACKGROUND: The anterior cruciate is the most frequent knee ligament to be totally disrupted. Surgical reconstruction of the anterior cruciate ligament is a common practice to treat the disability or chronical instability of knees due to anterior cruciate ligament insufficiency. Some of the factors that influence the success or failure of the anterior cruciate ligament reconstruction are the integrity of secondary restraints, the preoperative laxity of the knee, the status of the articular and meniscal cartilages, the selection of the graft material, the surgical technique, the graft tension and the postoperative rehabilitation. METHODS: In this paper we present and discuss the results obtained with a three-dimensional finite element model of the human knee joint corresponding to different aspects of human anterior cruciate ligament reconstruction. In particular, this model was used to investigate the effect of graft stiffness and graft tensioning on the knee joint biomechanics. The initial graft tension was set to 0, 20, 40 or 60 N with the knee at 0 degrees , 30 degrees and 60 degrees of flexion. Three different stiffnesses corresponding to those of patellar tendon, gracilis and quadrupled semitendinosus grafts were analyzed. FINDINGS: The resulting kinematics in each of these cases under an anterior load of 134 N was compared to that of the intact knee. The obtained results showed that, after reconstruction, the closest anterior tibial translation to that of the intact knee is obtained with a bone-patellar tendon-bone graft with a pretension of 60 N. INTERPRETATION: However, this initial tension produces an important additional stress in the graft during the knee movement. This may cause problems in revascularization and remodelling during the postoperative healing process. A lower pretension of about 40 N should therefore be recommended in the present conditions.     

Influence of the tunnel angle in ACL reconstructions on the biomechanics of the knee joint

BACKGROUND: A high tension in anterior cruciate ligament grafts affects both graft and knee functional performance. Clinical observations suggest that impingement of the graft against the posterior cruciate ligament might cause high graft tensions. Also, meniscal injury has been well documented in association with damage in the anterior cruciate ligament. METHODS: In this paper, we present the results obtained in a three-dimensional finite element model of the human knee, corresponding to different aspects of anterior cruciate ligament reconstruction with bone-patellar tendon-bone grafts. This model was used to investigate the effect of the angle in the coronal plane of femoral and tibial tunnels. Firstly, graft tension was computed in a knee moved from 0 degrees to 60 degrees of flexion and the results were compared with experimental ones obtained by other authors. Secondly, the resulting kinematics under an anterior load of 134 N was compared to that of the intact knee. FINDINGS: The obtained results showed that the closest anterior tibial translation to that of the intact knee was obtained with femoral and tibial tunnels with angles of 60 degrees. In this same case, a lower graft tension was also obtained. The results demonstrated noticeable increases in the meniscal stresses after anterior cruciate ligament reconstruction. INTERPRETATION: Our results showed that impingement only depends on the femoral tunnel angle. On the contrary, laxity principally depends on the tibial tunnel angle. The angle of the femoral tunnel affects the graft tension while the tibial tunnel affects laxity, meniscal stresses and strains.