探讨人体耻骨上、下支显微硬度的分布特征。
由河北医科大学解剖教研室提供3具新鲜冰冻成人尸体标本(标本A为62岁男性、B为45岁女性、C为58岁男性)，取出耻骨支并剔除附着之软组织。使用微型台锯及高精慢速锯将耻骨上、下支各分成3等份，每份进行均分切割，将骨骼制成厚3 mm的骨组织切片，固定在载玻片上并进行标记。依次用800、1 000、1 200、2 000、4 000目碳化硅粒砂纸打磨标本。应用德国KB-5型显微维氏硬度仪测试标本不同区域的硬度值，采用50 gf力加载50 s、维持12 s的标准操作方法进行硬度值测定，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为该区域的硬度值。
A、B、C 3具标本耻骨上支骨硬度值分别为(27.99±6.03)HV、(29.93±4.86)HV、(33.42±5.15)HV,耻骨下支骨硬度值分别为(33.99±3.10)HV、(37.95±5.39)HV、(36.19±3.87)HV，3组数据比较差异均有统计学意义(F上支＝9.540、F下支＝12.890, P值均<0.01)。3具标本耻骨下支骨硬度值均高于上支，差异均有统计学意义(tA＝3.432、tB＝4.280、tC＝3.874, P值均<0.01)。
人体耻骨下支显微骨硬度高于耻骨上支。这一耻骨显微骨硬度分布特征的首次发现，可辅助阐释耻骨支骨折的损伤机制，为研发符合该部位骨硬度特点的内固定物，及相关生物力学研究提供数据支持。
中国临床试验注册中心，注册号为ChiCTR-TNC-17010818。
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耻骨支是骨盆前环的重要组成部分。临床上单纯的耻骨支骨折较少见，流行病学调查结果显示其年发病率为6.9/10万，60岁以上的老年患者年发病率为25.6/10万[1]。单纯的耻骨支骨折一般不需要固定，但当耻骨骨折不稳定且合并耻骨联合分离时则需要固定；当耻骨支合并髋臼骨折时，同时固定髋臼前柱和耻骨支能够增加髋臼稳定性。因此，针对耻骨生物力学特性及耻骨骨折内固定的相关基础及临床研究，具有重要的临床意义。作为人体骨骼硬度系列研究[2,3,4,5,6,7]的一部分，本研究系统分析人体耻骨显微骨硬度的分布特征，以期丰富耻骨形态学及生物力学之研究成果，并为耻骨骨折内固定材料及方式的设计与改进提供数据支持。
标本纳入标准：(1)新鲜冰冻尸体标本；(2)骨密度定量CT扫描排除骨质疏松；(3)耻骨上、下支解剖形态正常。标本排除标准：存在耻骨骨折、代谢性骨病或骨肿瘤等合并疾病。
本研究经河北医科大学第三医院伦理委员会批准(科2017-003-1)，在中国临床试验注册中心注册(ChiCTR-BPR-17010818)。纳入3具新鲜冰冻成人尸体标本，由河北医科大学解剖教研室提供，分别为62岁男性(标本A)、45岁女性(标本B)、58岁男性(标本C)。
取出3具标本的耻骨，剔除附着之软组织。耻骨支分区及取材部位示意见图1。运用微型台锯及美国标乐公司BUEHLER11-1280-250型高精慢速锯，于耻骨上、下支垂直于其长轴各分成3等份，每份进行均分切割，将骨骼制成若干厚3 mm的试验样本(图2)，固定在载玻片上并进行标记。依次用800、1 000、1 200、2 000、4 000目碳化硅粒砂纸打磨标本。
应用德国KB-5型显微维氏硬度仪系统测量耻骨上、下支不同区域的显微硬度值，维氏硬度值的单位为HV(1 HV＝1 kgf/mm2)。采用50 gf力加载50 s、维持12 s标准操作方法测定。选取测量区域要确保压痕和标本边缘的距离至少大于2.5倍压痕对角线的长度，以排除边界效应，并且每个压痕之间的距离要大于3倍压痕对角线的长度，压痕两对角线长度差异超过15%的数据被废弃[8]。同一区域选取5个有效值，全体有效值的平均值作为该部位的硬度值(图3)。
注：两竖线与两横线之间距离分别为压痕两对角线长度
应用SPSS 19.0统计学软件进行数据分析。服从正态分布的计量资料以
±s表示，组间硬度值比较采用独立样本t检验和单因素方差分析。以P<0.05为差异有统计学意义。
每具标本耻骨上、下支分别切割成3等份，每份获得骨组织切片1枚，每具标本获骨组织切片6枚，3具标本共计18枚；每枚耻骨上支组织切片测量4个不同区域骨硬度值，每枚耻骨下支切片测量3个不同区域的骨骼显微硬度，每具标本耻骨上、下支各获得有效压痕值60个、45个；3具标本共获得有效压痕值315个。
3具标本耻骨上、下支骨硬度值分布范围见表1。3具标本耻骨上支、下支显微骨硬度值组间比较差异均有统计学意义(F＝9.540、12.890, P值均<0.01)。3具标本中耻骨下支骨硬度值均大于上支，差异均有统计学意义(P值均<0.01)。见表1。
3具成人新鲜冰冻尸体标本耻骨上、下支骨硬度值及其比较[HV, 
±s(95%可信区间)]
3具成人新鲜冰冻尸体标本耻骨上、下支骨硬度值及其比较[HV, ±s(95%可信区间)]
| 标本 | 耻骨上支 | 耻骨下支 | t值 | P值 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 测量位点 | 骨硬度值 | 测量位点 | 骨硬度值 | |||
| 标本A | 60 | 27.99±6.03(15.80～37.20) | 45 | 3.99±3.10(30.80～45.60) | 3.432 | <0.01 |
| 标本B | 60 | 29.93±4.86(21.80～39.90) | 45 | 37.95±5.39(31.10～47.00) | 4.280 | <0.01 |
| 标本C | 60 | 33.42±5.15(24.10～43.50) | 45 | 36.19±3.87(27.30～45.00) | 3.874 | <0.01 |
| F值 | 9.450 | 12.890 | ||||
| P值 | <0.01 | <0.01 | ||||
骨盆是人体重要的承重结构，由髂骨、耻骨和坐骨组成，其解剖形态特殊，内含丰富动静脉丛及重要大血管。骶髂关节、骶骨等构成的骨盆后环占骨盆稳定性的60%，而耻骨支及耻骨联合等组成的骨盆前环占骨盆稳定性的30%～40%[9]。骨盆后环在维持骨盆稳定中起主要作用的生物力学特性，导致国内外学者对于骨盆后环损伤分型及治疗策略的研究较深入[10,11]，而对于骨盆稳定性影响较小的耻骨支骨折等研究相对较少，侧重于耻骨支的生物力学等基础研究更是鲜有报道。
耻骨的应力骨折多发生于参加保龄球、体操、慢跑、长跑等体育运动，军队体能及军事训练者，下肢反复屈伸动作使得附着在耻骨上下支的肌肉群不断收缩，牵拉其附着处，进而发生应力性骨膜炎或骨折[12]。由于个体差异普遍存在，本研究中3具成人尸体标本耻骨上下支骨硬度值各不相同，但其分布规律一致，即耻骨下支骨硬度值大于上支骨。耻骨下支骨与坐骨等构成坐耻弓，人体坐位时，应力直接经该弓向下传导。下肢肌肉牵拉及人体应力的反复刺激导致的生物力学特点可能是耻骨下支显微骨硬度值较上支高的原因之一。
随着老龄化加剧，耻骨支应力性骨折的发生率逐步上升，而老年患者中耻骨上支骨折多由较轻微的直接暴力引起[13,14,15]。单纯耻骨支骨折很少需手术干预，若移位大于2 mm可行内固定治疗。Steinitz等[16]指出，耻骨支骨折累及髋臼者保守治疗预后较差。唐明杰等[17]设计的骨盆前环骨折微创钢板固定的有限元分析结果表明，正常骨盆应力为0～5.396 MPa，位移变形为0～0.421 mm；耻骨支骨折时骨盆应力为0～0.931 MPa，位移变形为0～0.433 mm。研究显示，骨盆CT扫描示96.8%的耻骨支骨折伴有不同程度骨盆后环损伤[18]。
依据解剖形态，耻骨上支分为3区：Ⅰ区为耻骨联合至闭孔内侧缘，Ⅱ区为闭孔内侧缘至闭孔外侧缘，Ⅲ区为闭孔外侧缘以外区域[19]。耻骨支骨折常见于各种类型骨盆骨折，传统手术方法为经髂腹股沟入路行切开复位内固定术。该入路为Letournel于1965年首先提出，至今仍是治疗耻骨支骨折的经典入路，但其入路创伤大、操作复杂、术后并发症多，且局部血管、神经损伤及术后下肢静脉血栓形成发生率高。随着影像学技术的进步，经皮空心螺钉微创固定治疗骨盆骨折已成趋势。孟吴业等[20]利用计算机数字成像技术重建骨盆三维模型，并以数字螺钉模拟置入，以确定逆行螺钉固定骨盆耻骨上支骨折的数字解剖参数，结果显示Ⅱ、Ⅲ区的耻骨上支骨折选择外侧入路可获得较大的入钉范围及安全区，而Ⅰ区骨折时外侧入路会导致螺钉置入距离不足及螺纹固定不紧密等问题，此时应改为前内侧入路。然而，不管何种手术入路，术中均需要三维影像导航技术和透视设备来监测螺钉导向针的位置，增加了手术时间。耻骨支微创治疗瞄准器由固定盘及瞄准器组成，固定盘可与耻骨结节解剖形状相匹配，并与多根瞄准器相连，于闭孔斜位及骨盆入口位选择两次投照位置均较理想的同一瞄准管打入螺钉，即可实现导针的快速、准确置入。本研究结果证实耻骨下支骨硬度值高于上支，提示处理耻骨上、下支骨折时应差别对待，即耻骨上支内固定物之弹性模量应小于下支者，可尽可能降低内固定物的应力遮挡，减少耻骨上支骨折不愈合的发生。
本研究不足之处：(1)样本量较小，个体间耻骨支骨硬度值差异可能未能完整体现；(2)耻骨上、下支取材数量较少，未能反应其连续骨硬度分布特征。
本研究首次报道了人体耻骨支骨骼显微硬度的分布特征，耻骨支不同部位间骨硬度值的差异可辅助解释该部位生物力学特性及损伤机制，并可指导骨科医师术中合理选择内固定物种类及规格。同时，为此类骨折内固定物的设计提供了数据支持，以利于研发更符合该部位弹性模量的接骨板、螺钉等。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
