MicroCT凭借高分辨率以及可以在样本不被破坏的情况下观察材料微观结构的特性,在骨骼研究中得到了广泛地应用。松质骨的骨小梁结构被认为同松质骨力学特性有显著相关性,而皮质骨结构更加致密,其微观结构与力学特性的关系尚不明确。高分辨率的microCT可以准确地获取皮质骨内部微观结构参数,因此可以利用此技术研究皮质骨微观结构参数对其力学特性的影响。本文从来自不同个体的10根牛股骨中段的前侧位置制备10个尺寸约为12mm×2mm×0.5mm的长方体试样以5μm的扫描分辨率进行microCT扫描,使用Skyscan CT-analyser软件分析了每个试样的皮质孔隙率、管直径、管间隙、管数量和各向异程度。使用0.25g/cm~3和0.75g/cm~3两种密度的骨矿物密度校准模型对每个样本的扫描图像进行校准并获取骨矿物密度参数。然后对试样进行加载速率为0.02mm/s的准静态三点弯曲试验获取力-位移曲线,并采用基于特定样本有限元模型的材料参数优化反求方法准确地识别每个试样的弹性模量、切线模量、屈服应力、屈服应变、极限应力、有效塑性应变、弹性吸能、塑形吸能和总吸能。以皮质骨微观结构参数和骨矿物密度为自变量,以优化方法获取的材料参数为因变量,采用多重线性回归分析方法研究骨微观结构和骨矿物密度对骨骼力学特性的影响。统计结果表明,管间隙同屈服应力(R~2=57.1%)以及极限应力(R~2=61.2%)表现出较强的正相关性,和弹性吸能也表现出正相关性(R~2=44.9%);皮质孔隙率和塑性吸能表现出一定的负相关性(R~2=42.3%);而管数量同切线模量表现出较强的负相关性(R~2=53.6%);此外,管间隙和骨矿物密度的回归模型表现出和弹性模量较强的正相关趋势(R~2=82.9%,p=0.106),但是需要更多样本的统计分析结果进行证明。综上所述,皮质骨微观结构参数如皮质孔隙率、管间隙、管数量表现出同骨骼材料参数具较强的相关性,因此在建立材料参数的回归模型时可以考虑微观结构参数对材料参数的影响。