什么是外固定支架（什么是外固定支架术）

由于创伤、炎症、肿瘤及先天原因，肢体短缩、畸形和功能缺失的发病率在当下中国仍居高不下，成为骨科医生面临的难题。

与其他专业相比，肢体延长与畸形矫正这一学科需要医生投入更多的精力、思考和耐心，因为大多数矫形手术不能一蹴而就，而是借助外固定器的帮助在漫长的周期中获得肢体轴线和长度的恢复，同时，病患的合作与理解对矫形的效果也至关重要。

因此，谙熟矫形外科原则、掌握外固定器的应用以及和谐的医患沟通就成为手术成功的三要素。

外固定器的种类和构型繁多，据统计，全世界现存外固定器总计逾千种，并且数量仍在不断增长中。细究这些外固定器即可发现，无论采用什么构型，大多数在实施肢体延长或矫正过程中，渐变的动力和矫形的方式都很直观，即通过改变器械中某一个部件的几何量度而推动外固定器中两个模块之间关系改变，从而达到治疗目的。

尽管这种方式对患者和医生而言相对容易理解，但是，鉴于此类支架本身机械构造的局限，在应用中仍存在以下缺陷：一是只能在一个矫正周期内解决单平面的畸形，对复合畸形矫正费时费力，必须重置铰链或支架；二是术后患者自行调整时难以精确掌握矫形的幅度和时限，容易发生错误；三是矫形的两个相对模块之间的立体关系变换幅度有限，当畸形分解的矫正中心（CORA）偏离骨干之外时，常规的外固定器无法精准矫正。

基于Stewart-Gought 平台的六轴骨外固定器的问世是矫形外科领域的一次革命改变，此类器械的构型和机械原理突破了传统的思维，通过六根可旋转和调节长度的撑杆连接两个模块，改变任何一个撑杆的长度都会造成两个模块之间相对的方位改变。在这些六轴外固定器中，由美国田纳西州Memphis 城的Taylor 兄弟研发的Taylor 空间支架（Taylor Spatial Frame, TSF）因为结构巧妙、专配的软件系统亲和力好，并得到了Smith-Nephew 公司的大力支持，成为此类产品的杰出代表。

Taylor空间支架（Taylor spatial frame ,TSF）

A.John Charles Taylor；B.TSF外观；C.TSF固定胫骨

TSF 彻底颠覆了传统支架的矫形理念，借助计算机软件的支持，通过协同调整六根撑杆的长度变化，使两个模块之间的相对位置能够逐渐矫正到理想的程度，实现矫正和( 或) 延长肢体的目的。

其优势主要体现在以下几方面：一是TSF 能够在一个矫正周期内同步矫正三维畸形和长度改变，避免了传统支架在矫正多平面畸形时需要多次调整结构的繁琐；二是TSF 的六根撑杆不仅有明确的序号，而且刻度标示清晰，并给患者提供详细的撑杆调整处方表，术后患者的依从好，有效防止了错误发生；三是TSF 在畸形测量和分析之后，根据CORA 位置可以在软件帮助下生成虚拟的空间铰链，而不需要在支架之外另外附加配件，支架的整体稳定不受影响；四是TSF 除了传统撑杆之外尚配有快装杆，使TSF 能够用于新鲜骨折的快速复位固定，适合急群体件的处理。此外，尚有生物力学研究发现，TSF 与等径的Ilizarov 环形支架相比，其垂直抗压、三点折弯和抗扭转能均显著优于后者。

正是基于以上优势，TSF 现已成为欧美发达国家大多数矫形外科医生临床首选的外固定器械，广泛应用于创伤骨科、矫形重建外科和小儿骨科等领域中。我国由于科技、经济、文化及贸易等原因限制，对六轴外固定器械的研发与应用尚处于起步阶段，市面上缺乏相应的专业书和音像资料，广大矫形外科医生迫切需要一部系统论述TSF 的专业书，用以学习和应用。有鉴于此，我们参考国内外资料并结合自己的临床经验编撰了本书，以飨读者。

必须明确，TSF 虽然机械原理与传统支架不同，但遵循的矫形外科原理是一致的，相应的围手术期处理原则也是相同的，而支架相关的并发症和注意事项也并无二致，术中操作方式也与传统外固定支架雷同。因而对初学者而言，不应在思维上把TSF 和传统支架区别对待，两者只是矫形外科临床中的不同工具而已，熟悉Ilizarov 技术的基本原理和应用正是快速掌握TSF 的基础。

——康庆林柴益民

樱花季

Cherry

blossom

主编简介

康庆林上海市第六人民医院骨科修复重建专业主任医师，上海交通大学及苏州大学硕士生导师。专业从事肢体延长与畸形矫正。1992 年第四军医大学军医系毕业，获医学学士学位；1997 年第三军医大学骨科研究生毕业，获医学硕士学位；2004 年第二军医大学骨科研究生毕业，获医学博士学位；2004～2007 年在上海交通大学临床医学博士后流动站工作。2009 年8～10 月在俄罗斯库尔干Ilizarov 科学中心专修肢体延长，2010 年9 月在美国巴尔的摩 Sinai 医院研修肢体畸形矫正，2012 年5 ～ 6 月在意大利Lecco 总医院跟随Catagni 医师学习骨外固定与骨重建技术，2013 年1～ 5 月在美国佛罗里达跟随Paley 医师学习小儿骨科与Ilizarov 技术。近年来主要应用Ilizarov 技术、骨延长技术和显微外科技术治疗四肢先天及发育畸形和创伤后遗症，积累了丰富的经验。主编（译）《四肢骨不连外科学》和《Ilizarov 技术基本原理与应用》两部专著，发表学术论文100 余篇。

柴益民上海市第六人民医院骨科主任，上海市创伤骨科临床医学中心副主任，上海市急创伤急救中心副主任，修复重建外科主任。主任医师，博士研究生导师，医学博士。现为中华医学会显微外科学分会常务委员、中国康复医学会修复重建外科专业委员会委员、中国医师协会骨科医师分会外固定工作委员会副主任委员；上海市医学会显微外科分会主任委员、上海市修复重建外科专业委员会副主任委员、上海市手外科专业委员会常委。兼任《Annals of Plastic Surgery》、《中华显微外科杂志》、《中国修复重建外科杂志》、《中华解剖与临床杂志》等多家杂志编委。从事创伤骨科、手外科和显微外科的临床与基础研究，对矫形外科和骨外固定技术有很深的造诣，在四肢复杂骨与关节损伤、骨不连或骨缺损的手术治疗、复杂断指（肢）再植及组织块离断的再植、手功能重建及肢体复杂组织缺损的显微外科修复方面取得较大成绩。发表论文70 余篇，主持课题获省级科技进步奖一等奖1 项，二等奖2 项（第一完），三等奖1 项，上海市医学科技奖三等奖1 项。先后获得“全国卫生系统青年岗位能手”及“全国卫生系统先进工作者”等荣誉称号。

精彩文摘

畸形矫正原则

当畸形的位置（CORA）以及程度被确定之后，矫正畸形的结果就取决于所采用的原则和手段。具体说来就是矫正畸形时围绕什么样的轴线来进行旋转，同时截骨的平面如何选择，这两个因素相互影响和制约，共同对畸形矫正的后果产生重要影响。所谓畸形矫正围绕的轴线，具体说来就是当单平面畸形矫正时，畸形的两侧骨段需要围绕一个垂直于畸形所在平面的轴进行(图2-22)，此轴称为成角旋转轴（angulation correction axis, ACA）。在临床应用中，此即环形支架两侧轴向铰链中心的连线，而单边矫正支架也有类似的结构即旋转轴。TSF在矫正中并没有类似的实物，但TSF的基于Stewart平台能生成类似的虚拟铰链，从而产生理想的矫正效果，其虚拟铰链的位置取决于畸形测量的三维参数值，这些数值计算后即决定了虚拟铰链的位置。ACA（虚拟铰链）、截骨平面及CORA组合后共有三种不同的效果。

图2-22 成角旋转轴(ACA)与CORA关系示意图

一、ACA与截骨术均在CORA处

ACA正好位于CORA处时，此时选择在CORA处截骨，将会产生最理想的矫正效果（图2-23），此时骨干远近端的解剖轴或机械轴将获得完美的重合，因为畸形的远侧围绕ACA旋转时不会继发横向的移位。当ACA位于骨干中心时，骨干的长度将恢复畸形发生前的原始长度；当ACA位于畸形的凹侧时，畸形矫正之后将会产生短缩，临床应用时会导致骨断端的挤压和撞击，需要切除部分骨块；而当ACA位于畸形的凸侧时，骨干将会被延长，ACA距离凸侧皮质边缘越远，延长的距离越大。其临床意义在于，当矫正伴有短缩的成角畸形时，将旋转铰链置于畸形凸侧，在矫正畸形的同时骨干得以延长。从几何分析的角度看，ACA只要置于CORA侧方夹角的中分线上，远近侧骨段即可以产生轴线重合，而不会产生断端的水平移位，因此畸形夹角中分线上的任何一点均可看做是CORA点，Paley称之为矫形原则1。这种情况通常应用于骨干中段畸形矫正，可以达到理想的效果。在用于长骨两端的开口或闭口截骨时，如果对侧皮质骨的铰链正好位于CORA上，将会产生同样的效果（图2-24）。