导言：随着全球经济的迅速发展以及人口老龄化的加剧，交通事故伤、高处坠落伤和骨质疏松等所导致的骨折越发常见，而骨折在康复过程中又极易产生骨不连和延迟愈合的问题，给患者带来严重的经济负担和痛苦。目前，在促进骨折愈合的治疗方式上多采用药物治疗，但是长期药物治疗会伴有严重的副作用。因此，开发一种非药物性、非侵入式的促进骨折愈合的治疗方法极具意义。有研究表明，机械振动能够促进骨折愈合，预防骨折愈合过程中产生的骨不连和延迟愈合。本文采用高频率低载荷机械振动方式（频率35Hz，加速度0.25g，每次15min）作用于羊骨折模型上，对比持续与间歇两种振动方式对骨折愈合的影响。不同以往，学者大多是从宏观角度去检测样本，本次实验我们从纳米尺度上去检测骨痂区域骨组织的形貌和力学性能，进而比较两种振动方式在促进骨折愈合上的差异，并用以最终探讨持续与间歇低载荷机械振动促进骨折愈合的作用机制。方法：实验选取9只12月龄雌性小尾寒羊，并随机分成三组，基础对照组，持续振动组，间歇7天振动组（连续7天振动，连续7天休息），每组3只。通过手术构建羊右后肢跖骨骨折模型，并用有限接触动力加压钢板(LC-DCP)内固定，建立骨折愈合模型。自然愈合两周后，开始对持续振动组和间歇7天振动组实验动物右后肢给予垂直振动加载，振动频率35Hz，加速度0.25g，每次振动持续15min，整个实验周期为8周。振动实验结束后，过麻处死，取其跖骨并剔除附着的软组织，卸除内固定装置，在骨折线右侧距离骨折线2mm处获取2个骨折线近端样本（近端外骨痂，近端内骨痂），4mm处获取2个远端样本（远端外骨痂，远端皮质骨）。并采用原子力显微镜和纳米压痕技术检测四个位置处骨材料的纳米级形貌和力学性能。结果与结论：（1）原子力显微镜检测结果显示：对比骨折线附近区域四个位置处的样本表面矿物质颗粒的尺寸，发现均是对照组骨组织表面的矿物质颗粒最大，间歇7天振动组的矿物质颗粒尺寸最小（p<0.05），持续组的矿物质颗粒尺寸显著小于对照组的颗粒尺寸（p<0.05），间歇7天振动组的矿物质颗粒尺寸显著小于对照组的颗粒尺寸（p<0.05），两振动组颗粒尺寸相比，间歇7天振动组的矿物质颗粒尺寸比持续组的颗粒尺寸小，两组之间表现出明显的统计学差异（p<0.05）。同时，对比骨折线附近区域四个位置处的样本表面粗糙度，发现虽然各实验组表面粗糙度没有表现出明显的统计学差异性(p>0.05)，但均是间歇7天振动组的表面粗糙度最大，持续组的表面粗糙度比间歇7天振动组的小，对照组的表面粗糙度最小。骨材料表面矿物质颗粒尺寸越小，平均粗糙度越大，骨重建越活跃，因此，纳观形貌上分析结果表明，振动能加速骨重建，促进骨折愈合，且间歇振动优于持续振动。（2）纳米压痕测试结果显示：近端外骨痂中，持续组E最大，对照组H最大，持续组E/H最大，单因素方差分析未观测到组间参数间的显著性差异（p>0.05）；近端内骨痂中，间歇7天振动组E最大，对照组H最大，间歇7天振动组E/H最大，单因素方差分析未观测到组间参数间的显著性差异（p>0.05）；远端外骨痂中，间歇7天振动组E最大，间歇7天振动组H最大，间歇7天振动组E/H最大，单因素方差分析未观测到组间参数间的显著性差异（p>0.05）；远端皮质骨中，持续组E最大，对照组H最大，间歇7天振动组E/H最大，单因素方差分析未观测到组间参数间的显著性差异（p>0.05）。E/H的比值越大，表明承受外界载荷的能力越强，虽然各实验组之间没有显著统计学差异，但是对比数据我们可以发现，总体上持续组和间歇组的各值要大于对照组，说明振动加载对骨折愈合是有促进作用的，然而振动组与对照组在纳米力学参数对比上均未观测到显著性差异，因此还需要进一步分析。综上所述，从纳米尺度上分析骨折线附近区域骨组织的形貌和力学性能，我们可以推测：低载荷机械振动能够促进骨折的愈合，且间歇的振动方式效果要好于持续振动方式。