任 爽，时会娟，张家豪，刘振龙，邵嘉艺，朱敬先，胡晓青，黄红拾，敖英芳

(北京大学第三医院运动医学科，北京大学运动医学研究所，运动医学关节伤病北京市重点实验室，北京 100191)

前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)断裂是膝关节的常见损伤，约占膝关节运动损伤的20%[1]。ACL断裂诱发关节不稳，破坏关节的生物力学稳态，影响运动能力，还会造成软骨损伤、半月板损伤等继发损害。ACL重建手术是治疗前交叉韧带断裂的重要手段，通过手术可以有效恢复关节稳定性，提高运动功能。

ACL重建术后的生物力学研究对于手术方案、术后康复等均具有重要意义。ACL重建后的生物力学研究包括尸体实验[2]、运动生物力学分析[3]、数值仿真等方法。通过尸体实验可探究ACL重建术后在不同载荷情况下的位移及旋转角度等稳定性恢复情况，通过运动生物力学分析可以探究ACL重建术后功能状态下的关节运动模式及整体受力情况，但是以上方法均无法直接获得ACL的局部应力分布情况。基于有限元分析通过数值模拟的方法，可在无创的情况下分析关节在不同载荷情况下的局部应力分布，是有效的生物力学研究手段[4]。

韧带组织具有较高的抗压能力，但是其抗拉伸、剪切应力的能力较差，而ACL重建后移植物的应力分布情况与组织愈合、术后功能恢复、术后再断裂风险均有显著相关性，因此，本研究基于有限元分析的方法，全面分析ACL重建术后移植物的最大拉应力、压应力、剪切应力等综合受力状态，并对比其与ACL最大应力的位置特征，以期对临床的ACL重建手术提供理论参考。……