锁骨显微压痕硬度的分布特征及临床意义

目的 探讨锁骨不同节段和不同层面骨显微压痕硬度的分布特征及临床意义.方法 选取3具中国人新鲜尸体标本中的右侧锁骨,参考Allman分型将锁骨分为近段、中段、远段三节段.使用慢速锯垂直于各节段长轴等距精确切割,制备成15层厚约3 mm的骨骼试样(近段3层,中段7层,远段5层),并将每层试样划分为前、后、上、下四个方位.应用维氏显微硬度测量仪测量锁骨不同层面不同方位的显微压痕硬度值,测量单位为HV(kgf/mm2).记录并分析锁骨硬度分布规律.结果 锁骨皮质骨共测量180个部位,900个测量值;松质骨共测量45个部位,225个测量值.结果显示:(1)锁骨皮质骨整体硬度为(35.9±8.1)HV,其中近段为(33.8±6.1)HV,中段为(41.3±6.8)HV,远段为(29.7±5.4)HV,中段硬度大于两端(P<0.05);(2)松质骨整体硬度为(30.7±6.2)HV,其中近段为(29.2±2.9)HV,中段为(34.5±5.5)HV,远段为(26.3±5.1)HV,三节段硬度值差异有统计学意义(P<0.05);(3)皮质骨硬度最大层面为中段第5层,硬度值为(44.8±8.6)HV,硬度最小的层面是远段第4层,硬度值为(28.0±3.5)HV(P<0.05);(4)松质骨硬度最大层面为中段第5层,硬度值为(36.8±5.1)HV,硬度最小层面为远段第5层,硬度值为(23.0±4.4)HV(P<0.05);(5)锁骨三节段不同方位的骨硬度值组间比较差异无统计学意义(P>0.05).结论 锁骨不同节段、不同层面的骨显微压痕硬度差异较大,但皮质骨与松质骨变化规律一致,中段骨硬度明显高于近段和远段,呈现由中段向两端逐步减小的梯度分布规律.该数据能够指导设计符合生理状态下锁骨应力传导特性的3D打印内置物,并对模拟生理状态下锁骨建模及有限元分析提供良好的数据支持.