外固定支架的力学原理
外支架结合克氏针固定
外支架结合克氏针固定的优缺点
04
外支架结合克氏针固定的操作流程
对外伤或骨折进行全面评估，确定是否适合采用外支架结合克氏针固定。
诊断评估
器械准备
患者准备
准备外支架、克氏针、手术工具等所需器械，确保器械消毒合格。
告知患者手术目的、风险及注意事项，签署知情同意书，进行必要的术前检查。
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02
01
操作前的准备
外支架结合克氏针固定的定义
外固定支架提供了一种稳定、持久的固定方式，而克氏针则用于连接外固定支架和骨折部位，以保持骨折部位的稳定。
外支架结合克氏针固定是指通过外固定支架和克氏针的联合应用，对骨折部位进行固定的一种治疗方法。
外支架结合克氏针固定的应用范围
适用于各种类型的骨折，尤其是对于难以进行内固定的复杂骨折或开放性骨折。
克氏针固定具有操作简便、创伤小、费用低等优点，同时克氏针可以有效地维持骨折部位的稳定，促进骨折愈合。
优点
克氏针固定也存在一些缺点，如有可能引起感染、对软组织损伤较大、固定不够牢固等，因此对于一些复杂骨折，可能需要结合其他固定方式进行治疗。
缺点
克氏针固定的优缺点
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外支架结合克氏针固定介绍
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02
案例二：肱骨干骨折外支架结合克氏针固定
案例三：股骨骨折外支架结合克氏针固定
总结词：成功治疗
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原理
外支架固定的定义
外支架固定适用于骨折部位需要稳定固定的患者，特别是对于难以进行内固定的复杂骨折或开放性骨折。
外支架固定可以应用于四肢骨折、骨盆骨折、脊柱骨折等部位。
外支架固定的应用范围
适用部位
外固定架
外固定架的禁忌症
一般手术禁忌症 生命体征不稳定 无法麻醉
配合度差的患者慎用
精神患者和严重骨质疏松的患者最好不用
外固定架的并发症
① 钉道感染，固定钉松动钉道渗液、感染；
② 固定针松动； ③ 固定针断裂； ④ 皮肤压迫性坏死与神经、血管损伤； ⑤ 骨折延缓愈合与不愈合 ⑥ 关节挛缩、活动受限
外固定架
现代骨外固定概念
根据应力刺激组织再生与重建理 论，在微创原则下，应用体外固定调 节装置经皮骨穿针与骨构成的复合系 统，治疗骨折、矫治骨与关节畸形和 肢体组织延长的技术，简称骨外固定 （external skeletal fixation，ESF）。 用于骨外固定技术的机械装置称为外 固定器（external fixation，EF）。
外固定架的优点
其他
• 价格低廉 • 治疗周期短 • 去除过程简单
术后
•允许再调整 •可改变固定刚度 消除应力遮挡 增加生理刺激 •可早期活动* •愈合快，并发症* 少 •利于换药、观察
术中
• 操作简便灵活
• 可操作性极强* • 适用人群大 • 适应症广
• 微创，不剥骨膜
• 固定较可靠* • 有内固定无法替代 的适用情况*
外固定架的缺点
外观差，生活不便 术后管理较繁琐 人类的恐惧感 并发症——钉道渗液、感染；断针；皮肤 压迫性坏死与神经、血管损伤；骨折延缓 愈合与不愈合 没有内固定可靠
外固定架的缺点
外固定架治疗长骨骨折存在着固定欠牢固的可 能，而固定的稳定性小足可以直接导致骨折延 迟愈合和畸形愈合的发生。 有相关文献报告指出： ① 单侧多功能外固定架抗弯曲性能明显低于带锁 髓内钉和加压钢板，难以达到坚强固定。 ② 半环槽式外固定架不能早期负重活动。 ③ 高能外伤致开放性胫骨骨折，外固定架治疗组 的骨折延迟愈合和再手术率是带锁髓内钉的2 倍和3倍。
外固定支架
支架固定技术骨科支架固定可以固定骨折,也可以矫正某些骨畸形,就是骨科得一种重要器具。
骨外固定得概念起始于1840年得法国医生Malgaigne,她用1枚钉子经皮穿入胫骨骨折得一端,皮外钉尾固定于金属带上,金属带再连接于可调整周径得皮带上调整骨折移位。
真正推动骨外固定器临床实用化得就是美国得Parkhin 与比利时得被称为骨折治疗外科之父得Lambotte,她们分别独立设计了各自得骨外固定器,并积极宣传与推广,认为具有容易掌握,固定牢稳,便于伤口换药,组织内不留异物,治疗期间伤肢可以活动以及无需再手术等优点。
但也逐渐发现存在许多明显得缺憾,如针道感染,固定得稳定性仍差,调整困难,使骨外固定一度受到责难而难以推广应用,使骨外固定器治疗骨折成为一种公认得标准方法当属前苏联著名学者Ilizarov,她发明得多孔性全环式外固定器,使用直径较细钢针(1、5mm)张应力下固定,使得骨外固定稳定性与针道感染两个最主要问题得到了较满意得得解决。
目前国内使用得外固定器种类很多,用得较多得骨外固定器有李氏半环槽式与仿De Bastiani 得单边式外固定器与潍坊三维可调式外固定器。
设计要求: 任何骨外固定器都包括固定针(pins),固定针握持夹(clamps)与体外连接杆(connectors)三种基本部件。
目前得骨外固定器,都存在某些不足,设计新型外固定器时应考虑以下因素。
1 .最关键得与最基本得要求就是固定得稳定性,要在能保证早期功能锻炼得条件下达到牢稳固定。
固定得稳定性主要就是由固定针与连接杆所构成得空间几何形状所决定得,因此,结构设计时最好兼顾到可供多向性穿针得需要,与此同时能根据骨愈合进程对其稳定性进行适时调整。
2 .机械结构易于拆卸与组装。
最好能兼顾到整复与固定两种功能,可调性大,能在术后对骨断端得位置做适当调整。
3.易于多方向穿针,单边与双边外固定器虽然比较容易装卸,多需平行穿针,因其方向限制较多,且力学结构上对骨折端固定得牢稳性较差,常需增加钢针直径来提高固定刚度,这增加了针道感染得机会,众所周知,多平面穿针对骨折得固定更牢稳,理想得外固定器就需要具有多方向得穿针设计。
固定支架功能用途及原理
固定支架功能用途及原理固定支架是一种常见的工具，用于固定物体或设备。
它具有广泛的用途，并且在各种领域都有应用。
本文将介绍固定支架的功能用途及原理。
固定支架的主要功能是提供稳定的支撑和固定。
它可以用于固定各种物体，如相机、望远镜、显微镜、灯具等。
固定支架可以帮助用户将物体固定在需要的位置上，以便进行观察、拍摄或其他操作。
固定支架的原理是通过结构设计和材料选择来实现的。
一般来说，固定支架由支撑杆、连接件和底座组成。
支撑杆通常是由金属或塑料制成，具有足够的强度和刚度。
连接件用于连接支撑杆和底座，通常采用螺纹连接或夹紧连接方式，以确保支架的稳定性。
底座通常是重型的，以提供足够的稳定性和支撑力。
固定支架的功能用途非常广泛。
以下是一些常见的应用场景：1. 摄影和摄像：固定支架可以帮助摄影师和摄像师稳定相机或摄像机，以获得清晰、稳定的图像或视频。
在拍摄长曝光或延时摄影时，使用固定支架可以避免图像模糊或抖动。
2. 显微观察：在显微镜观察中，固定支架可以帮助将样品或物体固定在显微镜下方，以便进行观察和分析。
通过使用固定支架，可以减少手部晃动对观察结果的干扰，并提高观察的精确性。
3. 实验室研究：在科学实验室中，固定支架可以用于固定实验设备和仪器，如反应器、离心机等。
它可以提供稳定的支撑，确保实验操作的准确性和安全性。
4. 工业制造：在工业生产中，固定支架可以用于固定工件、工具或设备。
它可以提供稳定的工作平台，以确保生产操作的精确性和安全性。
5. 灯具安装：在舞台灯光或摄影灯光中，固定支架可以用于安装和调整灯具的位置和角度。
它可以提供稳定的支撑，以确保灯光效果的准确性和稳定性。
总之，固定支架是一种非常实用的工具，具有广泛的用途。
它可以帮助用户将物体固定在需要的位置上，提供稳定的支撑和固定。
通过合理的结构设计和材料选择，固定支架可以满足不同领域的需求，并提高工作效率和操作准确性。
无论是在摄影、显微观察、实验室研究还是工业制造中，固定支架都发挥着重要的作用。
桡骨远端骨折
X线片参数
对于桡骨远端骨折，X线片参数是对骨折移位或成角程度 进行量化的测定值。由于在特定范围内，大多数参数会存 在一定程度的正常变异，因此常需要拍摄健侧腕关节的X 线片以比照正常参数值。
X线片参数
中心参考点CRP〔 central reference point〕 桡倾角〔尺偏角〕，桡骨高度及尺骨变异这 三个参数可通过后前位X线片进行测量，通 常以桡骨远端尺侧缘的最远端作为基准点， 但这个“基准点〞并非单一不变的解剖结构， 可能会存在变异，它表示月骨切迹的背侧角 或掌侧角取决于桡骨远端关节面是否存在掌 倾或背倾。因此需要用中心参考点 作为基
AO分型
桡骨远端骨折共分A、B、C三大类，每类有3个组， 每组又分3个亚组.
关节外骨折 包括A1型：孤立的尺骨远端骨折；A2型： 桡骨远端骨折，无粉碎、无嵌插；A3型：桡骨远端骨折， 粉碎、嵌插。
简单关节内骨折 包括B1型：桡骨远端矢状面骨折； B2型：桡骨远端背侧缘骨折；B3型：桡骨远端掌侧缘骨 折。
腕关节三柱理论
三柱理论让我们从力学角度更深刻地认识桡 骨远端骨折，将注意力更集中于月骨窝的中 柱和尺侧柱的下尺桡关节。在此根底上开展 出背侧双板系统。 背侧双板的适应证是桡骨远端背侧移位骨折。 实际上背侧双板的适应证与掌侧板有很大的 重叠。中间柱和(或)尺侧柱损伤需要手术干预 时最适合选择双板固定。
2.可塑性腕关节支具外固定
树脂绷带是近年来出现的新型外固定材料,具有热塑冷固 的特点,可以根据不同患者的肢体形状制造出与肢体相贴 合的支具,从而实现稳定的固定。优势：可塑性腕关节支 具具有确实的固定稳定性、良好的塑形性、方便的松紧度 及长短度可调性、防潮性、透气性好、轻便等优点,值得 临床广阔推广。
复杂关节内骨折 包括C1型：关节内简单骨折〔2块〕， 无干骺端粉碎；C2型：关节内简单骨折〔2块〕，合并干 骺端粉碎；C3型：粉碎的关节内骨折。
外固定支架1PPT课件
血肿机化演进期示意图
•29
第二阶段：原始骨痂形成期(4-8周)
内、外骨膜的成骨细胞 断端间和髓腔内的纤维组织
骨样组织
软骨组织
内骨痂、外骨痂
环状骨痂、腔内骨痂
膜内化骨
骨折愈合
软骨内化骨
膜内化骨过程短、愈合快 ，临床上应防止较大血肿 。
•30
原始骨痂形成期示意图
•31
第三阶段：骨板形成塑型期(8-12周)
• 迅速转运
•41
第七节 治疗骨折的原则
•42
❖ 治疗骨折的三大原则
复位 固定 功能锻炼
•43
一、复位
• 手法复位
– 基本准备 ：局麻镇痛、松弛肢位、远端对近端 – 基本手法
• 拔伸牵引：贯穿于复位过程中的基本手法(缩短、成 角、旋转)
• 手摸心会：在拔伸牵引中的体会 • 回旋反折：(尖长骨折端、背向移位) • 端提捺正：(侧方移位) • 分骨扳正：(前臂等多根骨部位的骨折)
•34
第五节 影响骨折愈合的因素
•35
一、全身因素
• 年龄 – 年轻愈合快
• 健康状况
•36
二、局部因素
• 骨折类型和数量 • 骨折部位的血液供应 • 软组织损伤程度 • 软组织嵌入 • 感染
•37
三、治疗方法的影响
• 反复多次的手法复位(损伤软组织和骨外膜) • 切开复位(切开软组织、剥离骨外膜) • 开放性骨折清创不当(摘除碎骨造成骨缺损） • 持续牵引过度 • 固定不确实(干扰骨痂生长) • 功能锻炼(过早和不当)
第一节 骨折的定义、成因、 分类、移位
•1
一、骨折定义(Fracture) ：
• 骨的完整性或连续性中断称为骨折。
骨折的外固定器固定
骨折的外固定器固定
外固定器固定指将骨圆针或螺钉钻入骨折两断端后，在皮外固定于外固定架上，利用物理调节使骨折两断端达到良好对位和固定的方法，又称外固定架固定。
其主要类型主要有单边架、半环、全环与三角式外固定架、平衡固定牵引架等。
1．单边架在骨折的一侧上下端各穿一组钢针，穿过两侧骨皮质，但不穿越对侧的软组织。
理想的单侧骨外固定装置，架子需轻巧而结实，装卸方便，固定稳靠，两端有加压和牵引设计；固定针的直径、长短合适可调，钻入骨质后咬合力强，与架子联成一体，固定力强，并有较好的抗旋转及抗屈伸剪力。
2．半环、全环与三角式外固定架都属于多平面外固定架。
是多平面穿针，属于较稳定的一种。
它不会发生旋转与成角畸形，但结构复杂，安装较烦琐，体积也较大，因其连杆与针数较多，固定过于牢固，产生过大的应力遮挡效应，可能影响骨折愈合。
国内孟和设计的全环式固定架除穿针较少外，还受到小夹板治疗骨折的启发，设计了几个能随意调整位置的压垫，以纠正其成角及侧方移位。
国内李起鸿设计的半环式槽式固定架使用很方便，肢体完全可以平放在床上，便于处理开放伤口及护理。
三角式外固定架为AO派所首创，可供2～3个方向的穿针，全针和半针相结合，以达到多向性固定，在欧洲广泛使用。
3．平衡固定牵引架属于单针双边外固定架。
是把单根斯氏针
穿过股骨髁上，在大腿根部套一固定环，内外侧连接伸缩杆，治疗股骨干骨折。
其特点是稳定性差，常需配合小夹板固定。
外固定支架的临床应用
外固定支架的临床应用
把内容充分展示
1、定义
外固定支架是指手术前就固定在患者外观的一种骨折固定方法。
它由
应力平衡支架构成，由胫骨粗骨、髌骨节、股骨头、股骨转子处的失衡骨
折及构成。
外固定支架由各种材料制成，包括钢铁、合金、铝合金和碳纤
维等，它们的特点是抗腐蚀性、耐久性和抗菌性。
2、临床应用
（1）骨折外固定支架：外固定支架可用于治疗髋关节、膝关节和肩
关节等肌肉骨骼系统的失衡骨折，采用外固定支架可能会减少患者的疼痛，提高患者的活动功能。
（2）脊柱外固定支架：外固定支架可用于脊柱外科手术，如脊柱成
形术、椎动脉综合征手术和脊柱切除术等。
外固定支架可以提供可靠的支撑，帮助骨折恢复正常的骨折位置，帮助患者缩短康复期，提高手术效果。
（3）四肢外固定支架：外固定支架可用于治疗四肢的骨折，它可以
更好地保护患者的肌肉和骨骼，减少患者的疼痛和恢复时间，提高患者的
活动功能。
（4）头部外固定支架：外固定支架可用于治疗头颅失衡骨折，如头
颅骨折和颅骨缝合术。
目前，植入式头颅外固定支架。
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基本概念
2、应力与应变
• 应力
指物体单位面积所受的力的 大小，应力=力/受力面积。 单位与压强单位一致，为 帕斯卡。
• 应变
指在应力的作用下物体局 部发生的形态变化率，应 变=形态变化量/原形态量 （如图），是百分比，无 单位。
内蒙古医科大学附属赤峰临床医学院 骨科
基本概念
3、刚度与强度
• 刚度 某受力物体发生单位量的
应变时所需的应力，刚度 =应 力/应变，单位为牛顿/米。是 描述受力物体抵抗变形能力的 概念。 • 强度
某物体受力发生永久变形和断裂 时所需要的应力，单位与力的单位 一致，为牛顿。是描述受力物体坚 固程度的概念
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基本概念
4、刚心与质心
• 刚心
刚度中心，抵抗受力变形的主 力区。
皮肤缺损合并骨缺损封闭创伤负压 引外流固术定支的架护的理力学流原程理 研究
汪志举 赤峰市医院
内蒙古医科大学附属赤峰临床医学院 骨科 ChiFeng Municipal Hospital
内蒙古医科大学附属赤峰临床医学院 骨科
历史回顾
Malgaigne 1843年提出一 个机械装置
（髌骨）
1902年比利时 Lambotte扩展了应用 并首先系统应用了简 单的单边半针外固定
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外固定架稳定原理分析 3.3.5外固定架偏心距分析----人体质心
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总结1-------单边外固定架稳定性相关因素
• 共有8个因素
针-骨接触面积 连接杆的成分
连接杆的粗细 固定针的粗细
固定针数量
固定针之间的距离
骨与连接杆距离
布置对称结构刚心与形心重 合；布置不对称结构刚心偏 向构件刚度集中区。
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外固定架稳定基本原理
3.3.3偏心原理
竖向载荷干扰质心产生惯性力----支撑结构弯曲 横向载荷干扰质心产生惯性力----质心围绕刚心转
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外固定架稳定的基本原理 • 3.3.4外固定架偏心距分析-----刚心
支点到力作用线的距离
旋转中心到力的作用线距离
结构质心与承重刚心的距离
应变总量是以
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上三因素之和 注意：骨质疏松钉道松动是属于结合刚度范畴
外固定架稳定的基本原理
3.3.1质心：质量中心， 与密度分布相关；
立正站立状态人体质心、形 心与重心重合
3.3.2刚心 ：刚度中心， 与受力构件布置相关；
架
随后Lambotte进行了 改进
加压牵引
前苏联把技术集中在带有张 力的全针的应用上
（ILlizarov环形全针外固定 架）
单边全针外固定架
设计了带有球形的万 向节的外固定架能在 三维层面上进行复位
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历史回顾
• 发展过程 单边外固定架
环形外固定架
双边外固定架
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外固定架的作用
• 中和强大外力，维持骨折端 的机械稳定性！
• 维持折端稳定与哪些量相关？ 能否用力学术语描述？
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基本概念
1、构件与结构
• 结构 建筑物受力部分的整体构造 • 构件 组成整体构造的元件 • 连接 将各个元件连成一体的各个连 接转换点。
内蒙古医科大学附属赤峰临床医学院 骨科
内蒙古医科大学附属赤峰临床医学院 骨科
外固定架稳定的基本原理
2、固定强度相关因素
主要与固定物横截面相关，外固定架 放置于体外，可以无限大
3、固定刚度相关因素
3.1跨度段刚度
主要与跨度段长度、横截面积相关
3.2结合段刚度
主要与结合螺钉数、骨与针杆距离、 连接刚度相关
3.3偏心距的大小
总固定刚度=应力/应变总量
• 质心
质量中心，各种外力的作用点， 如重心。
• 形心
形状的几何中心。
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外固定架稳定的基本原理
1、Hale Waihona Puke 定性相关因素1.1固定刚度
一种固定结构最终形成的约束 折端外力变形的约束刚度。 与折端应变密切相关
1.2固定强度
一种固定结构最终形成的抵抗 外力毁损的约束强度。 与应力集中点密切相关，因为断 裂毁损首先发生于应力集中处
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致谢
内蒙古医科大学附属赤峰临床医学院 骨科
固定针到旋转中心距离
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总结2-----外固定架构型对稳定性的影响 • 外固定架的稳定能力
环形------三维稳定好 双边-------二维稳定尚好，三维稳定不如环形 单边------ 二维及三维稳定性均相对较差
• 外固定架应用时应该在构型上进一步思考！
简支及三维构型是良好的选项，尽量减少悬臂构型。结 合各外固定架的优缺点灵活构型组合外固定架。