目的 对多个人股骨头微观形貌进行表征并提取形貌参数进行分析,为设计与制备仿生骨修复材料奠定理论基础.方法 收集43例2016至2017年度在昆明医科大学第一附属医院骨科需行人工股骨头或全髋关节置换术患者的股骨头标本,纳入标准为术前已完善骨密度检查,血液检验无异常内并签署知情同意书的患者;排除标准为存在陈旧性骨折,或患有骨代谢疾病、肿瘤、局部炎症、结核、遗传性疾病史的患者.分别按照年龄、性别、骨密度分为3组:(1)青中年组(42～59)岁(n=7)/老年组(60～83)岁(n=36);(2)男性组(n=21)/女性组(n=22);(3)骨量正常组(n=9),骨量减少组(n=13),骨质疏松组(n=21).利用扫描电镜表征其表面微观形貌并用Image J软件提取形貌参数,用多因素方差分析对得到的微观形貌参数数据(直径、角度、长度)进行统计学分析.结果 不同组别的骨表面微观形貌存在着不同现象.(1)骨质疏松组:矿化胶原纤维束直径(1.57±0.46)μm、长度(19.14±7.98)μm、角度(66.67±9.40)°;骨量减少组:矿化胶原纤维束直径(2.02±0.71)μm、长度(23.10±7.89)μm、角度(51.66±14.78)°;骨量正常组:矿化胶原纤维束直径(2.22±0.25)μm、长度(27.02±12.25)μm、角度(46.85±7.53)°.3组之间直径差异有统计学意义(F=33.687,P<0.01),LSD-t两两比较,骨质疏松组和骨量正常组直径组间差异有统计学意义(P<0.05);3组之间及组间的角度、长度参数差异有统计学意义(F=19.614,P<0.05).(2)老年组与中青年组胶原纤维束数据分别为:直径(1.76±0.62)μm和(2.22±0.25)μm(t=-2.896,P<0.01)、角度(60.51±13.99)°和(46.85±7.53)°(t=7.674,P<0.01)、长度(20.89±8.11)μm和(27.02±12.25)μm(t=-2.653,P<0.05).(3)不同性别两组间的角度差异较大(t=2.375,P<0.05),其余组数据差异无统计学意义(P>0.05).结论 扫描电镜技术可对股骨头骨表面微观形貌进行表征,运用Image J软件处理电镜图像可以准确可靠地提取微观形貌参数.不同的骨状态会导致骨表面微观形貌发生变化,即矿化胶原纤维束的直径、长度、取向分布的不同.