骨外固定疗法的骨伤生物力学

• 骨外固定器应用于临床得益于Parkhill和 Lanbotte • 1894年Parkhill设计单平面单侧外固定器骨 夹； • 1897年，制造了3种不同规格的外固定器。 并且初步总结外固定器优点：易掌握、防止 骨折端纵向和横向移位，固定牢靠，组织 内不留异物，无需再手术
• 1902年Labotte（比利时）制造了用于股骨、 胫骨、锁骨、肱骨、前臂和手部骨折的多 规格的外固定器。并且总结在其著作《骨 折外科手术学》中 • 认为外固定优点：固定稳定、易于拆卸、 便于换药，能控制愈合，伤肢固定期间可 以活动等 • 尤其对于严重的开放性骨折，优点体现更 明显。
外固定器分类
• • • • 功能分类法： 1、固定型 2、复位固定型 3、复位固定测力型
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结构分类： 1、杆系结构 1）单杆结构 2）双杆结构 3）多杆结构
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2、杆环结构型 1）双环结构型： 2）多环结构型： 3、杆环压板结构型
设计和使用外固定要求
• 一、实现固定稳定 • 固定稳定是骨折愈合的必要条件之一。 • 指的是若忽略骨折端的相对微小移位，骨 折远近端和固定装置形成几何不变体系 • 即保持骨折远近端整复后相对的几何位置 不变 • 此外还需注意骨针的有效长度、刚度、穿 针部位及针锁紧程度
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缺点和不足： 骨针松动 针道感染 可能损伤血管和神经 限制关节活动 固定不牢固
正确掌握适应证 严格操作技术和术后处理
第三节：骨折复位固定器治疗骨干 骨折的效应分析
一、断面生理应力效应
• 使用复位固定器治疗四指骨干骨折，可使 骨折端出现有利于骨折愈合、提高愈合质 量的生理应力 • 使用骨外固定器后，无论患者采取何种体 位后，骨折断端间始终存在由固定器械施 加的恒定的生理应力 • 采取功能锻炼时，断端间会得到间断性生 理应力。
• 2、防止功能替代 • 骨组织在愈合过程中，断端必须得到相应 的理想环境，否则重建的骨组织强度不足， 不能适应正常功能的需要。 • 骨折治疗过程中尽可能减少功能替代 • 在保持固定稳定前提下，减少不必要的多 余联系，注意针径、针刚度选择
• 三、断端获得生理应力 • 加速骨折断端愈合、提高愈合治疗的断面 的应力称为生理应力。 • 恒定生理应力：由固定器械提供，增加断 端摩擦力，增强固定稳定性，缩小新生骨 细胞爬行距离 • 间断生理应力：功能锻炼获得，促进血液 循环，产生压电和动电效应，激发新生骨 细胞生长，加速断面愈合，提高愈合质量。
• 等长：用于粉碎性骨折治疗、肢体延长术、 肢体畸形等矫形术 • 但此种方式使骨折端缺乏有效的生理应力， 骨折愈合速度和质量受到影响； • 复位固定器使用的牵引针不仅数量少，而 且直径小，固定为弹性； • 肌肉等软组织等原因，使骨折端产生恒定 或间断性生理应力。
四、断端间应力分布效应
• 穿针位置正确，则可避免部分断面应力集 中，另部分断面不接触 • 要求：两针平行，垂直且通过正常步态时 合力作用线，骨折端应力分布接近均匀。
第一节：骨外固定器疗法 概述
概述
• 指在骨折远近端经皮穿针或钢钉再用金属、 塑料等材料制成连杆或框架结构加以连接， 使骨折端得到固定的方法。 • 骨外固定器是目前骨科治疗骨折常用的固 定方法之一。
• 1840年开始，逐渐被人们得到广泛的开发 和利用。 • 二战时期被广泛应用于火器伤导致骨折的 救治。 • 但出现问题：固定不牢；针道感染等等， 逐渐进入一萧条期 • 50年代以来，工业化程度提高，复杂伤增 多，骨外固定器又得到重新重视。
• 四、操作灵活，整固兼得 • 稳定性好，具有全方位的刚度和强度，而 各构件之间具有相对独立性，便于拆卸和 组装。 • 同时具有整复和固定的功能
• 五、力的定量测定 • Willf定律测定断面间的应力对骨折愈合有一 定意义。 • 方法：电测法；机械法；
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外固定器优点： 易于装卸； 对骨折及周围组织血供干扰小 兼顾骨折与伤口处理双重需要 便于观察预加应力值 实现断端施加生理应力和较少功能替代 便于对固定端复位的调整
• 近30年来，随着生物力学研究的深入，外 固定器研制和应用技术逐渐，已成为骨折 治疗的重要方法之一 • 其应用范围逐渐拓展：如截骨增高、截骨 矫形、骨病等
国内外进展
• 1840年法国医生Malgaigne首次使用骨外固 定器方法。 • 当时方法：骨折远近端穿入钢针，用袋子 连接固定骨折端 • 1843年又涉及了爪形钳治疗髋骨骨折
• 1938-1951年，Hoffmann先后设计了单边 和双边外固定架，骨折疗效满意。1984年 再次改进，研制成多向全针环式外固定器 • 20世纪70年代，骨外固定器发展进入崭新 阶段； • 工程学及生物力学研究的基础，提升了外 固定器的应用（Burny；Vidal）
• 目前骨外固定器已大量应用临床 • 多发骨折、严重软组织损伤的开放性骨折、 感染性骨折、骨不连与感染性骨不连。关 节融合、截骨矫形、截骨增高术
二、断面剪应力互逆效应
• 骨折断面存在剪应力，不利于骨折愈合； • 骨折治疗初期，有效的克服断面间的应力 是非常必要的。 • 使用外固定器可以有效的消除断面间的剪 应力，为较早的进行功能锻炼创造条件
三、等长等张效应
• 骨折治疗过程中牵引方式有等长牵引和等 张牵引两种。 • 等长牵引是以等长维持肢体的等长 • 等张牵引是以等张维持肢体的等长 • 复位固定器即有等长牵引特点，又有等张 牵引特点。
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五、转换施力方式效应 六、固定稳定效应 七、非功能替代效应 八、断面应力自调效应
பைடு நூலகம்