人体下颈椎显微骨硬度体外测量的实验研究

作者：张晓娟; 李升; 王建朝; 殷兵; 刘雅克; 付蕾; 张英泽^*

来源：中华解剖与临床杂志, 2019, 24(05).

• 颈椎
• 下颈椎
• 维氏硬度
• 显微硬度
• 生物力学
• 硬度试验

目的探讨人体下颈椎C3～C7椎骨显微骨硬度的分布特征及其临床意义。方法 3具新鲜成人尸体标本, 分别为62岁男性(标本A)、45岁女性(标本B)、58岁男性(标本C), 由河北医科大学解剖学教研室提供。取其下颈椎C3～C7段脊柱, 剔除附着软组织。每个椎骨分为椎体区和附件区两部分, 使用高精慢速锯分别经椎体中部垂直于椎体上下终板、右侧椎弓根长轴、左侧上下关节突长轴切割3 mm厚骨切片各1片, 并用砂纸打磨, 15块椎骨共制成45片骨切片。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个有效显微骨硬度值, 全体有效值的平均值作为该区域的硬度值。结果 15块椎骨共计获得825个有效显微骨硬度测量值。C3～C7总体骨硬度值为11.10～47.80 HV, 其中皮质骨为(26.04±4.84) HV、松质骨为(22.92±4.78) HV。椎体区皮质骨硬度值为(25.46±4.86) HV、松质骨硬度值为(21.10±4.97) HV, 附件区皮质骨硬度值为(26.50±4.78) HV、松质骨硬度值为(24.75±3.80) HV, 附件区高于椎体区, 差异均有统计学意义(t=2.800、4.978,P值均<0.05)。3具尸体标本各自的下颈椎在不同部位的骨显微硬度值不同, 但椎体区的皮质骨与松质骨骨硬度值均低于附件标本的皮质骨与松质骨骨硬度, 其中松质骨之间的差异均有统计学意义(tA=4.316、tB=2.364、tC=2.107,P值均<0.05);而皮质骨中, 仅标本B的差异有统计学意义(t=2.498, P<0.05)。C3～C7各椎骨不同部位的硬度值分布规律与总体一致:椎体区的骨硬度值均低于附件区;其中C3、C5、C6、C7松质骨的骨硬度值差异具有统计学意义(P值均<0.05)。附件分区中, 上关节突皮质骨骨硬度低于椎弓根、椎板、横突、下关节突皮质骨骨硬度, 差异具有统计学意义(F=8.590,P<0.05);椎体分区中, 下终板皮质骨骨硬度高于上终板和外周终板皮质骨骨硬度, 差异具有统计学意义(F=16.365,P<0.05)。结论下颈椎椎骨不同部位、不同区域的骨显微硬度存在差异, 附件区的皮质骨/松质骨骨硬度分别高于椎体区的皮质骨/松质骨骨硬度。该分布规律是人体活动过程中适应应力应变的生理改变, 可以为三维有限元分析、3D打印及术前模拟提供数据支持。

• 单位
  南通大学附属医院; 河北医科大学第三医院