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目的:细胞、分子生物学研究发现LMHFV(低强度高频率振动)可促进骨折愈合,但是关于LMHFV对活体大型哺乳动物创伤后骨折模型影响的研究甚少,且既往研究缺乏LMHFV不同振动参数对骨折愈合的比较及骨折后不同固定方式的对比。本研究重点探讨不同加载参数的LMHFV对山羊长骨稳定性骨折的影响,探索促进骨折愈合的最适振动参数,并比较相同LMHFV下不同的骨折处理方法的预后,为进一步的临床试验提供理论依据。方法:选取8月龄大健康雌性贵州黑山羊12只,体重17-20Kg,随机分为6组,每组2只。所有样本在同一麻醉与无菌条件下,使用线锯行左前肢掌骨、右后肢跖骨横向截骨术,并根据术中、术后的不同固定方式和实验时加载的不同振动参数而分为以下几组:A组:外固定对照组;B组:内固定对照组;C组:外固定振动组a(频率90HZ;振幅0.5mm,加速度3.8g;每天时间:15min*2次);D组:外固定振动组b(频率90HZ;振幅5mm,加速度0.3g;每天时间:15min*2次);E组:内固定振动组a(频率90HZ;振幅0.5mm,加速度3.8g;每天时间:15min*2次);F组:内固定振动组b(频率90HZ;振幅5mm,加速度0.3g;每天时间:15min*2次),其中各振动组从术后1周开始按照预设参数接受振动刺激,同时对照组以同等条件圈养。所有样本从术后开始均使用自制支架架空其四肢。所有实验样本均于术前、术后第一天、第二周、第四周、第六周、第八周拍摄患肢正侧位X片,且所有样本在每次摄片时抽血测定成骨标志物浓度。第八周末对所有样本进行麻醉后空气栓塞法处死,取患肢完整掌骨及跖骨,观察各组长骨断端骨痂情况,并用力学检测仪器(压缩试验机)对制备的骨干标本进行检测。结果:(一)各组样本骨折断端均无明显移位,对位对线可,伤口一期愈合,无感染。(二)影像学动态观察:术前摄片各样本肢体均无畸形或骨折;实验组自术后接受振动刺激开始,各阶段摄片均显示骨痂形成明显多于两个对照组,且其中C、E两组的骨痂略多于D、F两组;在实验末,即术后第8周见A、B两组之间无明显差别,骨痂较之前有所增多;C、E组见髓腔部分相通,D、F两组髓腔未通。(三)血液中成骨标志物动态监测:术后第2周四个振动组的血清骨钙素浓度明显大于对照组,各振动组间无明显差别,同时四个振动组血清TRAP5b浓度低于对照组;术后第4周平均血清骨钙素浓度:A组≈B组>C组>E组>D组>F组,平均血清TRAP5b浓度:A组>B组>D组>F组>C组>E组;术后第6周血清骨钙素浓度:C组≈E组>F组>D组>B组>A组,血清TRAP5b浓度:A组>B组>D组>F组>C组>E组;术后第8周血清骨钙素浓度:C组>E组>F组>D组>B组>A组,血清TRAP5b浓度:E组>C组>F组>D组>B组≈A组。(四)各组患肢掌骨、跖骨断端骨痂外形:实验末处死所有样本并解剖患肢,剥离软组织后见振动组的骨痂明显较对照组更大、更致密坚硬,且表面光滑,而对照组患肢骨痂较松脆,表面孔隙较多。(五)各组患肢掌骨、跖骨干力学性能检测:在骨折断端处的弹性模量大小关系为振动组略大于对照组,但各组间无明显差异(p>0.05);在骨折线外10mm及20mm处截骨测试出振动组弹性模量均大于对照组(p<0.05),而两个对照组间及四个振动组间无明显差异(p>0.05)。结论:1.加载的两组振动参数均可促进骨折愈合过程(包括加快骨痂的形成和骨髓腔再通等),且内固定与外固定对接受振动处理的样本的影响并不大,另外a组振动参数对骨折愈合的促进作用强于b组振动参数。2.血清动态监测显示实验组骨钙素浓度在实验前期和后期高于对照组,中期略低于对照组。此结果提示了实验组在骨折恢复的过程中,更快更有效地刺激了成骨细胞的生成和活化以促进骨折愈合,且更能持续地保持成骨细胞的活化状态促进成骨;另外实验组的血清TRAP5b浓度在实验前期及中期均明显低于对照组,到实验后期却高于对照组。该结果提示LMHFV刺激样本在骨折恢复的前期抑制了破骨细胞的生成或活性状态来促进形成骨痂以成骨,而后期经振动刺激的实验组样本更快进入了骨折愈合的改造塑型期,加快了骨折愈合的进程。3.相同愈合时间后实验组患肢掌骨、跖骨断端骨痂较对照组更致密、规整、光滑,提示振动刺激下实验组的骨痂形成更为有效。4.各组患肢掌骨、跖骨干力学性能检测提示:接受LMHFV振动刺激的样本患肢骨折断端的弹性模量并无明显变化,同时在同一骨干骨折线以远处的骨质弹性模量有所增强,利于骨生长。此外接受同一振动参数处理的样本,并不会因固定方式的不同而出现明显的差异。综上所述,在非陈旧性长骨干稳定性骨折的模型愈合过程中,施加适当振动参数的LMHFV可有效地促进成骨作用和骨的重塑,进而加快骨折愈合过程。另外相同LMHFV振动参数,但接受不同固定方式,对骨折愈合无显著影响。