第一部分利用显微压痕技术测量中国人体全身显微骨硬度研究目的:利用显微压痕技术测量中国人体全身显微骨硬度,探讨中国人体全身骨硬度分布特征及其临床应用前景。方法:纳入3名遗体捐献者分别为两名男性（62岁、58岁）,一名女性（45岁）。去除骨周围软组织后,于全身中轴骨及单侧四肢骨水平,垂直骨干长轴获取多层面骨标本。使用显微硬度压痕测量仪在不同骨样品层面不同区域进行维氏硬度值测量。利用统计分析探索中国人体全身骨骼硬度分布规律。结果:在每具遗体中选择1072个感兴趣的部位,共获取5360个压痕。中轴骨与四肢骨的显微骨硬度因解剖部位的不同而存在明显差异,但其分布仍存在一定的规律和特点。在中轴骨中,测得颅骨的枕骨部位骨硬度值最高,平均硬度47.29±7.31 HV;椎骨中骶骨的硬度值最低,平均硬度24.44±2.66 HV,腰椎的平均硬度32.86 HV高于颈椎28.51 HV和胸椎29.01HV。其次,在四肢中,骨干的硬度值较干骺端较大,近端与远端平均硬度值比骨干低8.85%～40.39%;人体胫骨干部位最硬,平均硬度51.20±5.37 HV。此外,髂骨的髂后上、下棘硬度值最低,平均硬度22.97±4.55 HV。通常情况下,皮质骨硬度明显较松质骨硬度大,但在一些特殊解剖部位皮质骨并不总是比松质骨硬,如腰椎（皮质骨的平均硬度值为32.86 HV,松质骨的平均硬度值为31.25 HV）。小结:中国人体显微骨硬度在全身骨骼中具有一定的分布规律和特点;这些分布规律可用于预测不同部位骨的力学性能,为一种新的3DP（3D打印）技术提供精确的数据支持,并为不同部位骨折内固定策略选择、新型植入材料研究提供新的前景。第二部分肱骨近端显微骨硬度分布特征研究目的:探讨肱骨近端的不同部位骨硬度分布特征及其意义。方法:纳入3名遗体捐献者分别为两名男性（62岁、58岁）,一名女性(45岁。在肱骨标本肩关节盂水平和外科颈水平垂直肱骨长轴取多层面骨标本。使用显微硬度测量仪在骨标本表面不同区域进行维氏硬度测试。利用统计学软件分析骨显微硬度的分布规律。结果:在肱骨近端骨标本上合计测量了84个部位,得出肱骨近端平均显微骨硬度为37.62±8.82 HV,其中肱骨外科颈的内侧平均显微骨硬度最大为45.82±5.55 HV,其次为外科颈外侧与后侧,此三处的骨硬度大于肱骨近端其他部位（P<0.001）。平均显微骨硬度最小处为肱骨大结节处松质骨为28.32±4.35 HV。从解剖部位划分来看,肱骨外科颈硬度44.07±6.45 HV大于肱骨头及大、小结节的硬度（P<0.001）;大结节处整体平均硬度29.56±5.68 HV小于其他部位骨硬度（P<0.01）。肱骨头前半部显微骨硬度大于后半部,小结节处大于大结节区域硬度,肱骨外科颈前方低于其他方位（P值均<0.05）。小结:肱骨近端骨硬度的分布具有一定的规律性;肱骨近端骨硬度分布特征数据,可为肱骨近端内固定策略选择、新型植入材料研究提供基础,并为3D打印仿生骨的设计开辟新的视角。第三部分肱骨远端显微骨硬度分布特征研究目的:探索肱骨远端不同部位显微骨硬度分布特征及其临床意义。方法:本研究纳入3例人体肱骨远端新鲜标本,取自于3具新鲜冰冻尸体右侧肱骨。使用微型台锯,将肱骨远端分割为内髁、滑车、外髁三部分后,分别于肱骨远端干骺端水平取1层面、内外上髁水平垂直其长轴取3层面骨组织切片标本。精细打磨固定后使用维氏显微硬度仪在标本表面不同区域测量硬度值。利用统计分析探讨肱骨远端不同区域骨骼硬度分布规律。结果:肱骨远端共计测量84个部位,肱骨远端平均硬度为36.70±8.82 HV,其中肱骨远端干骺端前侧部分硬度最大为47.97±3.69 HV,硬度最小处为肱骨滑车前侧区域为31.83±6.40 HV,差异具有统计学意义（P<0.001）。从解剖部位划分来看,肱骨远端干骺端层面整体硬度为44.98±5.43 HV大于肱骨内外上髁各层面硬度;肱骨远端干骺端层面中外侧硬度为47.97±3.69 HV大于后方平均硬度41.54±6.51 HV,P<0.05;肱骨内上髁硬度为38.59±9.05 HV大于肱骨滑车硬度为35.02±8.67 HV大于肱骨外上髁硬度（32.24±8.52）HV,P<0.05。小结:肱骨远端骨硬度的分布具有一定的规律性;可为肱骨远端不同类型骨折内固定策略选择及个体化治疗提供数据依据,并为3D打印肱骨远端及肘关节仿生假体提供基础。第四部分肱骨不同部位显微骨硬度的研究及螺钉生物力学性能的研究目的:探索肱骨不同部位骨硬度分布规律、肱骨各不同水平螺钉拔出力的分布特点和人体肱骨标本骨硬度与螺钉拔出力之间的相关性。方法:本研究将3具新鲜尸体的6个肱骨标本按AO分类原则将其分为肱骨近端、肱骨干和肱骨远端三个部分。并取肱骨近端的肱骨肩关节盂、肱骨外科颈两个部位;肱骨干均分为7个节段,分别命名为肱骨干1-7;肱骨远端取肱骨远端干骺端和内、外髁水平两个部位。每个肱骨被微型台锯按选取部分分割成11段,用显微维氏硬度仪测量3具标本中右侧的肱骨标本11个部位的骨硬度值,并用生物力学机测量左侧肱骨11个对应位置的螺钉拔出力。对测的的骨硬度与螺钉拔出力进行随机分组的单因素方差检验,螺钉拔出生物力学性能与显微骨硬度的关系使用皮尔森相关分析进行统计。P<0.05定义为差异具有统计学意义。结果:骨硬度测量结果显示肱骨干的硬度值较肱骨近端和远端明显偏大,差异有统计学意义（P<0.05）;拔出力结果显示肱骨干的螺钉拔出力明显大于肱骨两端,肱骨骨硬度和螺钉拔出力具有相似的分布规律,且肱骨的螺钉拔出力与骨硬度值有很强的正相关（R=0.818,P=0.002）。小结:本研究表明肱骨的骨硬度与螺钉拔出力呈正相关,肱骨骨硬度值和螺钉拔出力均是呈现肱骨干大,肱骨两端小的分布规律。肱骨骨显微硬度值与螺钉把持力呈正相关。