Anterior cruciate ligament (ACL) rupture alters knee kinematics and contributes to premature development of osteoarthritis. However, there is limited data regarding the in vivo biomechanical response of tibiofemoral cartilage to activities of daily living (ADLs) in ACL-deficient knees. In this study, eight otherwise healthy participants with chronic unilateral ACL deficiency completed a stress test to assess the effect of 20 min of level treadmill walking at a speed of 2.5 mph on tibiofemoral cartilage in their ACL-deficient and contralateral ACL-intact knees. Three-dimensional surface models developed from pre- and post-activity magnetic resonance (MR) images of the injured and uninjured knees were used to determine compressive strain across multiple regions of tibiofemoral cartilage (medial and lateral tibial plateaus, medial and lateral femoral condyles, medial aspect of femoral condyle adjacent to intercondylar notch of the femur). In the ACL-deficient knees, we observed significantly increased cartilage strain in the region of the medial femoral condyle adjacent to the intercondylar notch (6% in deficient vs. 2% in contralateral, p = 0.01) as well as across the medial and lateral tibial plateaus (4% vs. 3%, p = 0.01) relative to the contralateral ACL-intact knees. Increased compressive strain at the medial intercondylar notch and tibial plateau suggests alterations in mechanical loading or the response to load in these regions, presumably related to altered knee kinematics. These changes may disrupt cartilage homeostasis and contribute to subsequent development of osteoarthritis.

前交叉韧带 (ACL) 断裂会改变膝关节运动学并导致骨关节炎的过早发展。然而，关于胫股软骨对 ACL 缺陷膝关节日常生活活动 (ADL) 的体内生物力学反应的数据有限。在这项研究中，八名患有慢性单侧 ACL 缺陷的健康参与者完成了一项压力测试，以评估以 2.5 英里/小时的速度在水平跑步机上行走 20 分钟对其 ACL 缺陷和对侧 ACL 完整膝关节的胫股软骨的影响。从受伤和未受伤膝盖的活动前和活动后磁共振 (MR) 图像开发的三维表面模型用于确定胫股软骨多个区域（内侧和外侧胫骨平台、内侧和外侧股骨髁，股骨髁内侧靠近股骨髁间切迹）。在 ACL 缺陷的膝盖中，我们观察到与髁间切迹相邻的内侧股骨髁区域的软骨应变显着增加（缺陷为 6%，对侧为 2%，p = 0.01）以及内侧和外侧胫骨平台（4% 对 3%，p = 0.01）相对于对侧 ACL 完整膝关节。内侧髁间切迹和胫骨平台的压缩应变增加表明这些区域的机械负荷或对负荷的反应发生了变化，可能与膝关节运动学的改变有关。这些变化可能会破坏软骨稳态并导致骨关节炎的后续发展。与股骨髁间切迹相邻的股骨髁内侧）。在 ACL 缺陷的膝盖中，我们观察到与髁间切迹相邻的内侧股骨髁区域的软骨应变显着增加（缺陷为 6%，对侧为 2%，p = 0.01）以及内侧和外侧胫骨平台（4% 对 3%，p = 0.01）相对于对侧 ACL 完整膝关节。内侧髁间切迹和胫骨平台的压缩应变增加表明这些区域的机械负荷或对负荷的反应发生了变化，可能与膝关节运动学的改变有关。这些变化可能会破坏软骨稳态并导致骨关节炎的后续发展。与股骨髁间切迹相邻的股骨髁内侧）。在 ACL 缺陷的膝盖中，我们观察到与髁间切迹相邻的内侧股骨髁区域的软骨应变显着增加（缺陷为 6%，对侧为 2%，p = 0.01）以及内侧和外侧胫骨平台（4% 对 3%，p = 0.01）相对于对侧 ACL 完整膝关节。内侧髁间切迹和胫骨平台的压缩应变增加表明这些区域的机械负荷或对负荷的反应发生了变化，可能与膝关节运动学的改变有关。这些变化可能会破坏软骨稳态并导致骨关节炎的后续发展。我们观察到与髁间切迹相邻的内侧股骨髁区域的软骨应变显着增加（缺陷为 6%，对侧为 2%，p = 0.01）以及胫骨平台内侧和外侧（4% vs. 3%, p = 0.01) 相对于对侧 ACL 完好的膝盖。内侧髁间切迹和胫骨平台的压缩应变增加表明这些区域的机械负荷或对负荷的反应发生了变化，可能与膝关节运动学的改变有关。这些变化可能会破坏软骨稳态并导致骨关节炎的后续发展。我们观察到与髁间切迹相邻的内侧股骨髁区域的软骨应变显着增加（缺陷为 6%，对侧为 2%，p = 0.01）以及胫骨平台内侧和外侧（4% vs. 3%, p = 0.01) 相对于对侧 ACL 完好的膝盖。内侧髁间切迹和胫骨平台的压缩应变增加表明这些区域的机械负荷或对负荷的反应发生了变化，可能与膝关节运动学的改变有关。这些变化可能会破坏软骨稳态并导致骨关节炎的后续发展。01) 相对于对侧 ACL 完好的膝关节。内侧髁间切迹和胫骨平台的压缩应变增加表明这些区域的机械负荷或对负荷的反应发生了变化，可能与膝关节运动学的改变有关。这些变化可能会破坏软骨稳态并导致骨关节炎的后续发展。01) 相对于对侧 ACL 完好的膝关节。内侧髁间切迹和胫骨平台的压缩应变增加表明这些区域的机械负荷或对负荷的反应发生了变化，可能与膝关节运动学的改变有关。这些变化可能会破坏软骨稳态并导致骨关节炎的后续发展。