Abstract Objective To evaluate the biomechanical characteristics of grafts from three different anterior cruciate ligament (ACL) reconstructive surgeries and to determine which method is better at restoring knee joint stability. Methods A 31-year-old female volunteer was enrolled in the study. According to the magnetic resonance imaging of her left knee, a three-dimensional model consisting of the distal femur, proximal tibia and fibula, ACL, posterior cruciate ligament, medial collateral ligament and lateral collateral ligament was established. Then, the ACL was removed from the original model to simulate the knee joint after ACL rupture. Based on the knee joint model without the ACL, single-bundle ACL reconstruction, double-bundle ACL reconstruction, and flat-tunnel ACL reconstruction were performed. The cross-sectional diameters of the grafts were equally set as 6 mm in the three groups. The bone tissues had a Young’s modulus of 17 GPa and a Poisson’s ratio of 0.36. The ligaments and grafts had a Young’s modulus of 390 MPa and a Poisson’s ratio of 0.4. Six probes were placed in an ACL or a graft to obtain the values of the equivalent stress, maximum principal stress, and maximum shear stress. After pulling the proximal tibia with a forward force of 134 N, the distance that the tibia moved and the stress distribution in the ACL or the graft, reflected by 30 mechanical values, were measured. Results The anterior tibial translation values were similar among the three groups, with the double-bundle ACL reconstruction group performing the best, followed closely by the patellar tendon ACL reconstruction group. In terms of stress distribution, 13 out of 30 mechanical values indicated that the grafts reconstructed by flat bone tunnels had better performance than the grafts in the other groups, while 12 out of 30 showed comparable outcomes, and 5 out of 30 had worse outcomes. Conclusion Compared with traditional single-bundle and double-bundle ACL reconstructions, flat-tunnel ACL reconstruction has advantages in terms of stress dispersion. Additionally, flat-tunnel ACL reconstruction falls between traditional double-bundle and single-bundle ACL reconstructions in terms of restoring knee joint stability and is superior to single-bundle ACL reconstruction.

Background: Ningxiang pigs are known for tasty meat and high intramuscular fat content. Currently, the slow growth rate and low lean meat rate of Ningxiang pigs have greatly restricted the development of its market. Therefore, the objective of this study is to explore the changes in carcass traits, meat quality, visceral organ weight indices, bones and muscles development with slaughter ages of Ningxiang pigs. Methods: The experiment used 0, 60, 120, 180, 240, 300 and 360 days old Ningxiang pigs as the research objects, and 6 castrated male pigs in each group were randomly selected. The carcass traits, meat quality, visceral organs weights and skeletal muscle weights were measured. The correlation between carcass traits and meat quality were analyzed by bivariate analysis, and the regression equations between slaughter ages and these indicators were established. Result: The results showed that pre-slaughter weight and weights of carcass, head, feet, skeleton and muscle, loin eye area, cooking yield, marbling and the large intestine weight index at 0 d, backfat thickness at 60 d, fat percentages at 60 and 120 d, and the lean meat percentage at 240 d, redness at 120 d of Ningxiang pigs were lowest, the heart, lung, kidney and small intestine weight percentages were highest at 0 d (P less than 0.05). Carcass traits and meat quality had different significant correlation at different slaughter ages. So the indices of carcass, meat quality, bones and muscles of Ningxiang pigs changed with slaughter ages. In general, the overall performance of 300 d Ningxiang pigs is better.