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目的通过探讨骨质疏松骨折患者股骨头骨小梁微结构和生物力学性能变化的性别差异,了解不同性别的骨微结构对生物力学性能的影响。方法收集不同骨折患者股骨头,按脆性骨折的标准筛选出骨质疏松股骨颈骨折患者组。骨质疏松骨折组患者53例(年龄51-99岁,男17例,平均年龄69.5±10.4岁,女36例,平均年龄73.5±9.1岁)。在患者行髋关节置换术后两小时取得股骨头标本,按活体位置摆放,定位标记后去皮质骨,在垂直与股骨头应力方向最大直径内取6×6×7mm大小松质骨骨块,编号后分别进行灰化、脱钙、显微CT、疲劳试验、压缩实验,获得骨量参数、无机质和有机质参数、微结构参数、骨小梁三维图像、微损伤参数及生物力学参数。结果男女性骨质疏松股骨颈骨折组股骨头骨强度参数相比,女性的各向异性程度(1.33±0.22 VS 1.50±0.26)下降,最大应力(4.51±2.30 VS 2.98±1.91 N/mm2)、弹性应力(3.48±1.85 VS 1.92±1.62 N/mm2)、弹性模量(108.02±63.91 VS 59.27±45.58 N/mm)增加,具有统计学意义(p<0.05)。其余骨强度参数无统计学差异。在男性骨质疏松股骨颈骨折组,弹性模量与体积骨密度、组织骨密度、骨体积分数正相关,与结构模型指数负相关,具有统计学意义(p<0.05)。在女性骨质疏松股骨颈骨折组,弹性模量与骨表面积体积比、骨小梁数目正相关,与骨小梁间隔、微破裂表面密度、各向异性程度负相关,具有统计学意义(p<0.05)。结论骨体积分数及结构模型指数是男性骨质疏松组的生物力学性能相关的重要微结构因子。而在女性骨质疏松组,骨小梁数目、骨小梁间隔、各向异性程度、微破裂表面密度与弹性模量显著相关。女性骨质疏松组生物力学性能高于男性,各向异性程度对女性生物力学性能影响较大。