绵羊胫骨TTA CF截骨区域与完整皮质骨区域杨氏模量分布——一项生物力学离体研究

《BMC Veterinary Research》：Distribution of Young’s modulus of bone from the TTA CF osteotomy region and an intact cortical region of ovine tibiae - a biomechanical ex vivo study

　　## 摘要### 背景胫骨结节前移伴前方固定术（TTA CF）是一种常用的骨截骨手术，用于治疗前十字韧带疾病。虽然术后放射学骨骼愈合已得到广泛研究，但关于再生骨组织力学性能的信息有限。本研究旨在评估从TTA CF骨截骨区域获取的骨骼的表观杨氏模量和结构压缩性能，并将其与术后六个月同一手术胫骨上的完整皮质参考位点进行对比。### 方法14只骨骼成熟的女性美利奴羊接受了TTA CF手术，并随访6个月。安乐死后，从愈合的骨截骨位点和每根手术胫骨相应的完整内侧皮质切割配对的矩形骨试样（共28个样本）。使用万能试验机进行单轴压缩测试。测定最大力、最大力时的位移、压缩强度、压缩刚度和表观杨氏模量。使用精确的双侧Wilcoxon符号秩检验分析配对数据，统计显著性设为*p* < 0.05。数据以中位数[四分位距，IQR]表示。### 结果与完整参考位点相比，骨截骨区域获得的骨骼表现出显著较低的表观杨氏模量（中位数10.38[8.65–11.47]GPa vs. 11.81[11.39–12.51]GPa；*p* = 0.003）。骨截骨区域的压缩刚度也显著降低（15,600[11,758–17,314]N/mm vs. 17,527[17,009–19,121]N/mm；*p* = 0.011），而最大力时的位移显著更高（0.20[0.19–0.32]mm vs. 0.17[0.16–0.20]mm；*p* = 0.006）。区域之间最大力（2,726[2,320–2,942]N vs. 2,768[2,340–2,949]N；*p* = 0.463）或压缩强度（159[138–182]MPa vs. 155[145–172]MPa；*p* = 0.391）没有观察到统计学显著差异。在14个配对样本中的12个（85.7%）中，骨截骨区域表现出比参考皮质更低的表观杨氏模量值，伴随着明显更大的个体间变异。### 结论在TTA CF术后6个月，从骨截骨区域获得的骨试样表现出比同一胫骨完整皮质更低的表观弹性模量和刚度，伴随着更高的异质性。在此离体单轴加载方案下，各部位之间的极限压缩强度没有显著差异。这些发现表明，骨截骨位点的区域力学特性在6个月时仍发生改变，反映了正在进行的微结构重塑。