人体脊柱胸腰段椎骨显微骨硬度分布特征研究

作者：李升; 张晓娟; 吴卫卫; 刘国彬; 王建朝; 殷兵; 胡祖圣; 付蕾; 张英泽^*

来源：中华解剖与临床杂志, 2019, (04).

• 脊柱
• 胸腰椎
• 椎骨
• 骨硬度实验
• 维氏硬度
• 显微硬度
• 人体骨骼

目的 探讨人体胸腰椎段椎骨显微骨硬度的分布特征及临床应用前景。方法 选取3具新鲜成人尸体标本,取出其T11～L2椎骨后剔除软组织。将每一个椎骨分为椎体区和附件区,经高精慢速锯切割成若干厚约3 mm的骨组织切片,12块椎骨标本共计产生72个骨组织切片。应用维氏显微硬度测量仪测量骨组织切片不同区域皮质骨和松质骨的显微硬度值,每一个区域选取5个有效显微硬度值,全体有效值的平均值作为该区域的硬度值。结果 12块椎骨共进行660次有效压痕实验并取得显微硬度值。(1)胸腰段椎休总体硬度为11.6 ～48.3 HV,其中皮质骨硬度为13.8～48.3(31.62±5.66) HV,松质骨硬度11.6～44.9 (29.62±5.38) HV；(2)胸腰段椎体区和附件区皮质骨硬度分别为(29.99 ±5.27)HV和(32.92 ±5.63) HV,松质骨硬度分别为(28.44 ±4.79) HV和(30.81±5.71)HV,附件区均高于椎体区,差异均有统计学意义(t＝5.098、2.011,P值均<0.05)；(3)椎体区皮质骨硬度由高到低依次为下终板(33.94±4.31)HV、上终板(29.76±4.35)HV、外周终板(28.13±5.07)HV,下终板皮质的骨硬度高于上终板、外周终板,差异均有统计学意义(P值均<0.05)；(4)附件区皮质骨中,硬度由高到低依次为椎弓根皮质(34.78 ±5.30)HV、上关节突(33.73±5.68)HV、椎板(33.15±5.28)HV、横突(31.69±5.37)HV和下关节突(31.26 ±5.91)HV,其中椎弓根皮质骨硬度与横突和下关节突相比,差异均有统计学意义(P值均<0.05)。结论 本实验首次应用维氏显微硬度方法对人体胸腰椎段椎骨显微硬度的分布规律进行研究,发现胸腰椎段椎骨附件区皮质骨、松质骨骨硬度分别高于椎体区皮质骨、松质骨骨硬度,胸腰椎段T11～L2之间、不同标本的胸腰椎段的骨显微硬度存在差异,但分布规律相对一致,是微观结构、力学承载共同作用的结果,符合人体正常生理及负重功能。本研究结果可为3D打印制备具有梯度硬度的人工椎骨提供数据支持。

• 单位
  河北医科大学第三医院