新鲜冷冻的骨骼试样是进行生物力学试验的黄金标准,因为冷冻保存不会影响骨骼的力学性能。但此类骨骼试样存在携带可致人感染的病菌的风险,同时冷冻保存所需空间大、成本高。而使用福尔马林等化学试剂保存骨骼则不存在这些问题,因此经过防腐处理的骨骼也经常用于生物力学试验。然而,福尔马林等化学试剂会和骨骼的组织成分发生物理或化学反应,改变骨骼组织成分和结构,这可能引起骨骼力学性能的变化。迄今为止,福尔马林等化学试剂防腐保存对骨骼的力学性能的影响仍存在争议,但仍然有大量的研究在使用这类骨骼。因此,研究福尔马林防腐保存是否改变骨骼的力学性能具有重要意义。本文以牛股骨皮质骨轴向和横向矩形试样为研究对象,以4%福尔马林溶液为防腐介质,通过准静态三点弯曲力学试验和梁理论公式获取试样的杨氏模量、屈服应力、屈服应变、极限应力、极限应变、弹性吸能和塑性吸能等力学参数,研究福尔马林溶液防腐保存的温度、时间和骨骼解剖部位等因素对骨骼力学性能的影响。使用方差分析和非参数检验等统计学方法,对比分析了骨骼试样在4℃和25℃下分别防腐保存4周和8周与新鲜冷冻条件下皮质骨各力学参数的差异。统计分析结果表明,对于轴向试样,4℃下防腐保存8周对杨氏模量有显著性地改变,25℃下防腐保存对所研究的力学参数都有显著性地改变;而对于横向试样,4℃下防腐保存8周显著性地改变了骨骼的极限应变和塑性吸能,25℃下防腐保存4周显著性地改变了骨骼的屈服应变、极限应变和塑性应变,而防腐保存至8周,除了极限应力和弹性吸能,其余参数都有显著性地改变。当考虑骨骼的解剖位置时,防腐保存对轴向试样在股骨前、外、后和内四个解剖位置的力学参数的影响存在差异,而对横向试样在股骨前、外、后和内四个解剖的力学参数没有显著性的影响。因此,防腐保存会改变骨骼的力学性能,但对各力学参数的影响与保存温度及保存时间有关,同时与骨原排列方向,试样的解剖位置也有关系。因此防腐保存的骨骼不应大量地应用于生物力学试验,对于难以获取新鲜或新鲜冷冻骨骼的场合,防腐保存的骨骼也只能进行尝试性地测试。