[目的]建立膝关节多屈曲角度三维有限元分析模型,仿真研究正常成人膝关节前交叉韧带应力分布特点并确定前交叉韧带解剖足印区直接纤维止点,研发一套3D打印个性化前交叉韧带重建骨隧道定位器,探讨3D打印个性化定位器辅助前交叉韧带解剖重建的早期临床疗效。[方法]基于健康成人膝关节MRI数据建立膝关节多屈曲角度（0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°、105°和120°）三维数字有限元模型,仿真分析不同角度时前交叉韧带及其骨端足印区应力分布特征,寻找直接纤维止点;基于健康成人膝关节CT、MRI DICOM数据建立膝关节三维模型,并以前交叉韧带骨端足印区直接纤维止点为骨隧道定位点设计个性化定位器,3D打印成型后进行模拟手术操作,对比实际获得定位点与设计时定位点的位置;进一步将2019年1月-2020年6月至昆明医科大学第一附属医院运动医学科就诊并确诊为单纯前交叉韧带断裂患者共80例作为研究对象,使用计算机生成的随机数字表将研究对象随机分为常规组（40例）和3D组（40例）,其中,常规组:男21例,女19例;左膝18例,右膝22例;平均年龄（28.8±5.2）岁。3D组:男18例,女22例;左膝17例,右膝23例;平均年龄（27.7±6.2）岁。常规组患者行膝关节镜下常规的前交叉韧带重建术,3D组患者采用3D打印个性化定位器辅助膝关节镜下前交叉韧带解剖（直接纤维止点）重建术。记录并对比两组术中定位时间、术后首次自主下床活动时间及术后住院天数。对比两组术前、术后6月和12月患膝Lysholm评分和IKDC评分。所有研究对象均在术后1-3天内行膝关节CT平扫,基于上述CTDICOM数据重建出所有研究对象患膝术后三维模型,对比分析3D组术前设计与术后实际骨隧道位置,对比分析两组术后实际骨隧道位置;通过OptiKnee膝关节三维运动分析系统分别记录两组术后3、6、12月最大步长、最小步长、步频以及膝关节6个自由度（屈伸角、内外翻角、内外旋角、前后位移、上下位移及内外位移）的变化范围（最大值与最小值的差值）,并与健康成人膝关节运动学数据进行对比分析。[结果]①基于健康成人膝关节MRI数据建立膝关节多屈曲角度（0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°、105°和120°）三维数字有限元模型,仿真分析不同屈曲角度时前交叉韧带及其骨端足印区应力分布情况,根据数学平均理论、通过网格法获得前交叉韧带足印区直接纤维止点具体的空间位置,股骨:距Blumensaat线（35.8±2.6）%,距股骨外侧髁后壁（26.3±3.1）%;胫骨:距胫骨平台前缘（38.8±0.9）%,距胫骨平台内侧缘（47.7±1.1）%;②通过运用基于CT数据设计的3D打印个性化定位器获得的实际骨隧道定位点与设计时定位点的位置无明显偏差;③经临床应用,3D组术中定位时间、术后首次自主下床活动时间及术后住院天数均较常规组短（P<0.05）,3D组术后实际位置与术前设计的骨隧道中心点无差异（P>0.05）。与3D组相比,常规组股骨隧道中心点的位置偏前、偏低（P<0.05）,胫骨隧道的位置更靠近胫骨平台的后缘和内缘（P<0.05）。两组术后各时间点Lysholm评分和IKDC评分均明显优于术前（P<0.05）。术后3月,Lysholm评分及IKDC评分3D组均优于常规组（P<0.05）,其余随访时间点两组无差异;④两组术后3、6、12月时最小步长、内外翻角、上下位移、内外位移的变化范围均与正常成人无差异。3D组术后3月时最大步长、屈伸角的变化范围与正常成人无差异,但略大于常规组（P<0.05）,其余随访时间点两组患者最大步长、屈伸角的变化范围均与正常成人无差异;3D组术后3月时步频、内外旋角、前后位移的变化范围与正常成人无差异,但略小于常规组（P<0.05）,其余随访时间点两组患者步频、内外旋角、前后位移的变化范围均与正常成人无差异。[结论]①多屈曲角度下三维有限元分析结合网格法可精确量化前交叉韧带直接纤维止点在股骨、胫骨的具体空间位置;②基于更为真实、结构完整的膝关节多屈曲角度三维有限元模型获得的直接纤维止点为精准重建前交叉韧带提供了理论基础;③采用三维有限元分析结合网格法确定的前交叉韧带直接纤维止点定位骨隧道位置,通过前内侧入路技术定位股骨隧道的方式设计3D打印个性化前交叉韧带骨隧道定位器是可行的,该定位器也具有良好的精准性;④3D打印个性化定位器提高了前交叉韧带重建的术中定位精度,缩短了手术时间。术后患者可更早地下床活动,减少了术后住院天数,早期患膝功能恢复效果较为满意;⑤采用3D打印个性化定位器辅助膝关节镜下前交叉韧带解剖（直接纤维止点）重建可使患侧膝关节运动时的旋转及前向稳定性在术后早期即获得良好地恢复。