王建朝 李升 刘国彬 张晓娟 殷兵 胡祖圣 吴卫卫 张英泽

    (河北医科大学第三医院骨科 河北省骨科生物力学重点实验室，石家庄 050051)

    胫腓骨远端是踝关节的重要组成部分。内踝是胫骨远端的凸起，外踝是腓骨远端，二者通过下胫腓前韧带、骨间韧带、下胫腓后韧带、下胫腓横韧带固定在一起形成踝穴。踝关节处于肢体远端，是骨折及运动损伤的好发部位。根据AO骨折分类原则，胫腓骨远端包含43节段及44节段的大部分，其骨折发病率占胫腓骨骨折的47.47%，全身总骨折的7.57%(按部位计)[1]。由于踝关节特殊的解剖结构和生理功能，其骨折后在治疗上的要求较其他部位更高[2]。不仅如此，由于胫腓骨下端属于通过韧带连接的微动关节，下胫腓联合失稳后使用传统拉力螺钉内固定容易出现螺钉断裂等内固定失败[3]。踝关节是人体重要的负重关节，其健康状态直接关系到运动功能，踝关节运动损伤导致的踝关节骨关节炎会显著损害人体运动能力。正常的踝关节较少发生骨关节炎，如果其生物力学功能遭到破坏，如发生结构变化或慢性不稳定等，踝关节较其他关节更易发生骨关节炎[4,5]。因此，针对胫腓骨远端的解剖及外伤后治疗策略的研究倍受重视。由于胫腓骨负重的差异导致的骨组织功能性适应，胫腓骨远端局部骨组织必然存在生物力学性能的差异。既往的研究多集中于踝关节的解剖结构[6]、韧带连接[7]、外伤治疗策略[8]及内固定前后的生物力学变化[9,10]，尚缺少对与组成踝关节近端的胫腓骨生物力学性能差异及影响的研究。另一方面，近年来随着组织工程学技术如3D 打印等的不断发展，制造更好的仿生骨需要对骨组织的生物力学性质进行更加深入的研究。针对这一现状，笔者团队使用显微压痕(micro-indentation)技术测量了胫腓骨远端骨质显微硬度分布特征，在此基础上分析胫腓骨松质骨的生物力学性质差异，为胫腓骨远端骨折发生机制、内固定策略的选择等研究提供理论基础，并为3D 打印与人体结构和功能相近的仿生骨提供数据支持。

    1 资料与方法

    1.1 标本制备

    本研究采用的胫腓骨标本取自3位尸体捐献者，新鲜冰冻尸体标本由河北医科大学提供。3 位捐献者的年龄分别为62岁(男性，捐献者A)，45岁(女性，捐献者B)和58 岁(男性，捐献者C)。对标本行X 线及CT 检查确定骨量正常，并除外影响骨量及骨骼健康的疾病 ......