第一章至第五章主要介绍骨外固定发展史及现状，再生控制理论，应用力学、外固定器构型与功能特点，以及钢针布局，并发症分类防治等基本内容。第六章至第二十六章，分别按治疗病种介绍病因、病理、治疗要点，构型选择，操作步骤、术后管理和并发症防治等应用技术，以及讨论临床医生关心的问题，如骨外固定在肘关节畸形、腕关节畸形、指骨畸形，髋关节畸形、膝关节畸形、踝关节畸形、足踝畸形的骨外固定应用技术；在治疗外伤性骨不连、先天性性假关节、感染性骨不连（慢性骨髓炎）、感染性骨缺损、成骨不全等疑难骨病时的骨外固定治疗技术；骨外固定技术矫治肢体短缩畸形时进行肢体延长时的应用技术与风险管控；骨外固定在创伤骨科的应用，如四肢复杂骨折、毁损性肢体损伤，断肢再植与肢体延长，严重骨盆骨折等。
本书既可作为骨科临床医生的参考书和医疗适宜技术的普及教材，特别是基层医疗机构。也可作为有兴趣的同道作为基础研究和技术创新的参考资料，还可作为患者选择治疗方法的医疗顾问。
Ilizarov 技术理论研究和临床实践的巨大成功，使具有180 多年历史的外固定技术与人工关节置换术、关节镜技术、脊柱侧凸矫正术一起被誉为矫形外科四个里程碑之一。外固定技术相关技术原则已成为处理临床一些棘手问题的金钥匙。骨外固定既是一种固定方式独特的骨科技术，具有使用简便、适应证广、疗效确切和并发症少等优点，又是一种具有再生效果的医疗技术，在处理临床复杂疑难问题时，有不可替代的优势。
随着时间推移，人们发现传统的外固定概念存在着系统性力学模式上的缺陷，如最佳应力和用进废退的骨功能优化重建法则被遗忘在某个角落；致使骨生长障碍、畸形愈合、骨不连、再骨折等并发症时有发生。为探究这一问题，笔者根据交叉学科的逻辑思维模式，以控制论为桥梁，将张应力法则、力学生物学理论、骨功能适应性和微应变学说等理论进行有机结合、融会贯通，提出了系统性骨外固定治疗理念再生控制学。为确保组织再生的生物学进程顺利奠定了理论基础。笔者首次提出的仿生外固定技术体系，为实现疗效百分百的梦想提供了新的选择。
再生控制学阐明了Ilizarov 技术与疗效之间的关联性、必然性和规律性，使读者达到知其然，知其所以然的目的；使熟练者达到道明术精的更高境界，以进一步提高骨外固定技术水平，避免或减少因力学模式不当而引发的并发症。因此，再生控制理念是骨外固定技术的灵魂，是制定治疗方案的理论基础和选择外固定器的指南，希望能被贯穿于应用技术的每一个环节。再生控制理念完善和发展了Ilizarov 技术，骨外固定由Ilizarov 时代进入到仿生外固定时代。
本书共分为二十八章，在以再生控制为思维主线治疗理念指导下，系统而详细地介绍了骨外固定在矫形外科、肢体延长、疑难骨病和创伤骨科的基本应用技术，对严重复杂性畸形、感染性骨不连、毁损性肢体损伤等疑难复杂患者的治疗，提出了系统性理念与策略；阐述了骨横向牵伸治疗糖尿病足的原理；提出了治疗感染性骨不连（骨缺损）的四项基本技术原则；强调了逐步牵伸矫形原则的临床意义。为增加本书的可读性和视觉效果，笔者应用CAD、3D 制图等计算机技术，绘制了系列、标准、直观和清晰的疾病分类、器械构型和操作步骤等图示。以索相于图、索理于文、图文并茂、一目了然的行文风格将本书呈现给读者。从夏和桃、秦泗河技术团队，云南省残疾人康复中心张云峰团队及其他各编委所在医院的35 000 多例临床病例资料中，选出具有示范作用的200 多份经典病例，进行分析、讨论，显著提高了阅读效果。
笔者克服了骨外固定原理深奥与技术复杂性的困难，以经典Ilizarov 技术为基石，前沿交叉学科知识为理论论据；以近40 年的临床经验和20 多项技术创新为背景；参考国内外相关权威著作的内容与编写风格，以深入浅出的表述方式，在十多名临床经验丰富的编委的合作下，在百忙中以分秒必争、精益求精态度完成了本书。本书内容科学、先进、实用，是骨科临床医生的工具书和参考书，也可作为骨再生研究和技术创新的参考资料。
由于笔者水平的局限性和内容的挑战性，特别是新理论、新概念、新技术，即使论证充分，也难免有错误之处，诚望同仁批评指正，提出宝贵意见，以便再版时更正。
最后，对亲自参与、指导本书编写的主编、副主编和编委们，在百忙中认真、及时完稿，表示致敬！对完善书中3D 制图工作的技术人员，以及人民卫生出版社的同志们，对本书的编写和出版所付出辛勤劳动表示衷心的感谢！
夏和桃 秦泗河 张云峰
2023 年11 月30 日
骨科主任医师，曾任首都医科大学生物工程系副主任，兼任中华创伤分会骨外固定技术培训中心主任；曾任中华骨科分会骨外固定学组副组长，以及《中国矫形外科杂志》编委，《中华创伤骨科杂志》编委。自20世纪80年代以来，在骨外固定原理研究、器械创新和临床应用方面创新求进取得了卓越的成绩，提出了具有实际指导意义的肢体再生控制学。
第一章骨外固定技术的发展与创新/1
第一节 前Ilizarov 时代 / 2
第二节 Ilizarov 技术时代 / 2
第三节 骨外固定器在中国的发展 / 5
第四节 组合式外固定器的发展与创新 / 6
第二章再生控制论/13
第一节 张应力法则的启示 / 14
第二节 力学生物学与进展 / 20
第三节 再生控制论的构思与形成 / 24
第四节 静态平衡 / 29
第五节 加压固定 / 30
第六节 往复式应力模式 / 30
第七节 势能平衡 / 31
第八节 仿生固定模式 / 33
第九节 创伤控制 / 35
第十节 疗效控制 / 38
第十一节 小结 / 39
第三章骨外固定在矫形外科应用的一般原则/41
第一节 下肢矫形外科的诊疗分类与评估 / 42
第二节 下肢畸形评估与矫正原则 / 46
第三节 微创连孔截骨器系统 / 63
第四节 下肢残缺畸形术前检查与疗效/81
评估 / 72
第五节 矫形外科与骨外固定Ilizarov
技术 / 75
第六节 常用外固定器矫形原则 / 78
第四章肢体短缩畸形与延长概述
第一节 肢体短缩畸形的病因与分类 / 82
第二节 Ilizarov 延长器的发展 / 90
第三节 技术应用 / 92
第四节 影响延长段新生骨矿化的因素 / 98
第五节 肢体延长术并发症分类及防治 / 101
第五章骨外固定矫治上肢短缩畸形/109
第一节 单侧肱骨延长术 / 110
第二节 双侧肱骨延长术 / 112
第三节 前臂延长术 / 113
第六章骨外固定矫治下肢短缩畸形/117
第一节 小腿延长术 / 118
第二节 大腿延长术 / 131
第三节 双下肢延长术的背景 / 141
第四节 双下肢延长术 / 144
第七章骨外固定矫治肘内外翻畸形/155
第一节 病因、分类及诊断 / 156
第二节 治疗要点 / 157
第三节 外固定器选择 / 160
第四节 手术操作步骤 / 161
第五节 术后管理及并发症防治 / 162
第八章骨外固定矫治上尺桡关节融合/167
第一节 病因病理和诊断分型 / 168
第二节 治疗要点 / 169
第三节 上尺桡关节融合的治疗概况 / 170
第四节 临床应用 / 171
第五节 操作步骤 / 172
第六节 术后管理及并发症防治 / 175
第九章骨外固定矫治腕关节畸形/179
第一节 病因病理 / 180
第二节 畸形分类 / 180
第三节 治疗要点 / 181
第四节 构型选择 / 182
第五节 应用技术 / 183
第六节 术后管理 / 186
第七节 并发症防治 / 187
第十章骨外固定在手部功能重建中的应用/189
第一节 病因病理及分类 / 190
第二节 治疗要点 / 191
第三节 构型选择 / 192
第四节 操作步骤 / 193
第五节 术后管理 / 195
第六节 并发症防治 / 196
第十一章头盆环在脊柱侧凸矫治中的应用/197
第一节 病因、诊断及分型 / 198
第二节 治疗要点 / 204
第三节 构型选择 / 206
第四节 操作步骤 / 209
第五节 术后管理 / 211
第六节 并发症防治 / 213
第七节 病例介绍 / 217
第十二章骨外固定在骨盆髋关节畸形矫正中的应用/221
第一节 重度骨盆倾斜畸形矫正 / 222
第二节 髋外展、外旋畸形股骨大转子下内收截骨术 / 222
第三节 髋内翻、内旋畸形矫正 / 223
第四节 髋内翻畸形股骨大转子下外展截骨术 / 223
第十三章骨外固定治疗髋关节疾病/225
第一节 病因病理及分类 / 226
第二节 治疗要点 / 228
第三节 技术原理 / 229
第四节 外固定器构型选择 / 230
第五节 应用技术 / 232
第六节 术后管理 / 236
第七节 病例介绍 / 236
第八节 并发症防治 / 236
第十四章骨外固定在矫治膝关节畸形中的应用/239
第一节 膝内翻及外翻畸形 / 240
第二节 膝关节矢状面畸形 / 242
第十五章Ilizarov 技术在矫治足踝畸形中的应用/249
第一节 足踝畸形病因 / 250
第二节 足踝畸形分类及治疗要点 / 251
第三节 构型选择 / 257
第四节 操作步骤 / 259
第五节 术后管理及功能锻炼 / 261
第六节 并发症防治 / 261
第十六章足踝仿生外固定器研制及临床应用/263
第一节 病因与分类 / 264
第二节 足踝仿生外固定器 / 264
第三节 操作步骤 / 267
第四节 临床应用 / 268
第五节 病例介绍 / 269
第六节 术后管理 / 269
第七节 足踝仿生外固定器优缺点 / 271
第十七章骨外固定技术矫治脊髓灰质炎后遗症下肢畸形/273
第一节 概述 / 274
第二节 脊髓灰质炎后遗症下肢畸形矫正的有利条件 / 274
第三节 Ilizarov 技术治疗脊髓灰质炎后遗症下肢畸形的特点 / 275
第四节 Ilizarov 技术牵伸器矫正膝屈曲挛缩畸形 / 276
第五节 典型病例 / 278
第六节 疗效评定及临床结果分析 / 278
第十八章骨外固定在矫正脑性瘫痪下肢畸形中的应用/281
第一节 概述 / 282
第二节 Ilizarov 技术矫正脑性瘫痪下肢重度膝屈曲畸形 / 284
第三节 手术矫正脑性瘫痪膝屈曲畸形伴髌骨高位 / 284
第四节 Ilizarov 技术矫正脑性瘫痪严重足踝畸形 / 287
第五节 Ilizarov 技术矫正青少年或成年人脑瘫下肢畸形展望 / 288
第十九章骨外固定矫治脊柱裂下肢畸形/291
第一节 病因病理分类 / 292
第二节 治疗要点 / 293
第三节 构型选择 / 294
第四节 操作步骤 / 295
第五节 术后管理 / 295
第六节 病例介绍 / 296
第七节 并发症防治 / 296
第二十章骨外固定矫治成骨不全下肢畸形/299
第一节 分型与临床表现 / 300
第二节 治疗与预防 / 305
第三节 术后管理 / 307
第二十一章骨外固定治疗骨不连/309
第一节 骨不连概述 / 310
第二节 病因诊断与分类 / 310
第三节 骨外固定治疗原理 / 313
第四节 应用技术 / 313
第五节 临床应用 / 315
第六节 术后管理 / 318
第七节 并发症防治要点 / 319
第二十二章骨外固定治疗先天性胫骨假关节/321
第一节 先天性胫骨假关节的病因分型诊断 / 322
第二节 治疗要点 / 324
第三节 外固定器构型 / 325
第四节 手术步骤 / 327
第五节 术后管理 / 330
第六节 病例介绍 / 331
第七节 并发症防治 / 331
第二十三章骨外固定治疗感染性骨缺损/333
第一节 病因、诊断与分型 / 334
第二节 技术原理 / 337
第三节 技术原则 / 338
第四节 构型选择 / 341
第五节 临床应用技术 / 342
第六节 隐性慢性骨髓炎 / 349
第七节 术后管理 / 350
第八节 并发症预防与处理 / 351
第二十四章骨外固定治疗下肢缺血性疾病/355
第一节 骨外固定治疗糖尿病足的原理 / 356
第二节 胫骨横向牵张治疗糖尿病足 / 359
第三节 胫骨横向牵张加压治疗下肢缺血性疾病 / 364
第四节 手风琴技术治疗肢端缺血性坏死 / 369
第二十五章骨外固定治疗上肢骨折/371
第一节 锁骨骨折 / 372
第二节 肱骨近端骨折 / 374
第三节 肱骨干骨折 / 375
第四节 肱骨远端骨折 / 378
第五节 前臂骨折 / 380
第六节 桡骨远端骨折 / 382
第七节 手部骨折 / 384
第二十六章骨外固定治疗下肢骨折/387
第一节 股骨骨折 / 388
第二节 膝关节骨折 / 394
第三节 胫腓骨骨折 / 396
第四节 踝关节骨折 / 398
第二十七章骨外固定在严重创伤骨折中的应用/401
第一节 骨外固定技术救治复杂创伤骨折的优势 / 402
第二节 救治毁损性肢体损伤 / 402
第三节 骨外固定在断肢再植与延长中的应用 / 404
第二十八章应用解剖及钢针布局/407
第一节 上肢解剖层面图 / 408
第二节 下肢解剖分层图 / 416
Contents
Chapter 1 Development and Innovation of External Fixation Technique / 1
Section 1 Pre-Ilizarov Era / 2
Section 2 Ilizarov Technology Era / 2
Section 3 Development of the External Fixator in China / 5
Section 4 Development and Innovation of Combined External Fixator / 6
Chapter 2 Regenerative Cybernetics / 13
Section 1 Enlightenment from the Law of Tensile Stress / 14
Section 2 Mechanobiology and Progress / 20
Section 3 Conception and Formation of Regenerative Cybernetics / 24
Section 4 Static Balance / 29
Section 5 Pressurized Fixation / 30
Section 6 Reciprocating Stress Mode / 30
Section 7 Potential Energy Balance / 31
Section 8 Bionic Fixed Mode / 33
Section 9 Trauma Control / 35
Section 10 Curative Effect Control / 38
Section 11 Summary / 39
Chapter 3 General Principles of External Fixation in Orthopaedic Surgery / 41
Section 1 Classification and Evaluation of Diagnosis and Treatment of Lower Limb
Orthopedic Surgery / 42
Section 2 Principles for Evaluation and Correction of Lower Limb Deformities / 46
Section 3 Minimally Invasive Osteotomy System / 63
Section 4 Preoperative Examination and Evaluation of Curative Effect of Lower Limb
Incomplete Deformity / 72
Section 5 Orthopaedic Surgery and External Fixation-Ilizarov Technique / 75
Section 6 Orthopedic Principles of Common External Fixators / 78
Chapter 4 Introduction of Limb Shortening and Lengthening / 81
Section 1 Etiology and Classification of the Limb Shortening Deformity / 82
Section 2 Development of Ilizarov Extender / 90
Section 3 Technology Application / 92
Section 4 Factors Affecting Mineralization of New Bone in Lengthened Segments / 98
Section 5 Classification，Prevention and Treatment of Complications of Limb Lengthening / 101
Chapter 5 External Fixation for Correction of Shortening Deformity of
Upper Limb / 109
Section 1 Unilateral Lengthening of Humerus / 110
Section 2 Bilateral Humerus Lengthening / 112
Section 3 Lengthening of Forearm / 113
Chapter 6 External Fixation for Correction of Lower Limb Shortening / 117
Section 1 Lengthening of Leg / 118
Section 2 Lengthening of Thigh / 131
Section 3 Background of Lower Limb Lengthening / 141
Section 4 Lengthening of Both Lower Limbs / 144
Chapter 7 External Fixation for Correction of Cubitus Valgus / 155
Section 1 Etiology，Classification and Diagnosis / 156
Section 2 Treatment Points / 157
Section 3 Selection of External Fixator / 160
Section 4 Surgical Procedures / 161
Section 5 Postoperative Management and Prevention and Treatment of Complications / 162
Chapter 8 External Fixation for the Treatment of Upper Radioulnar Arthrodesis / 167
Section 1 Etiology，Pathology and Diagnostic Classification / 168
Section 2 Treatment Points / 169
Section 3 Treatment of the Superior Radioulnar Arthrodesis / 170
Section 4 Clinical Application / 171
Section 5 Operation Steps / 172
Section 6 Postoperative Management and Prevention and Treatment of Complications / 175
Chapter 9 External Fixation for Correction of Wrist Joint Deformity / 179
Section 1 Etiology and Pathology / 180
Section 2 Treatment Points / 180
Section 3 Treatment Points / 181
Section 4 Configuration Selection / 182
Section 5 Application Technology / 183
Section 6 Postoperative Management / 186
Section 7 Prevention and Treatment of Complications / 187
Chapter 10 Application of External Fixation in Functional Reconstruction of Hand / 189
Section 1 Etiology，Pathology and Classification / 190
Section 2 Treatment Points / 191
Section 3 Configuration Selection / 192
Section 4 Operation Steps / 193
Section 5 Postoperative Management / 195
Section 6 Prevention and Treatment of Complications / 196
Chapter 11 Application of Cephalopelvic Ring in the Correction of Scoliosis / 197
Section 1 Etiology，Diagnosis and Classification / 198
Section 2 Treatment Points / 204
Section 3 Configuration Selection / 206
Section 4 Operation Steps / 209
Section 5 Postoperative Management / 211
Section 6 Prevention and Treatment of Complications / 213
Section 7 Case Introduction / 217
Chapter 12 Application of External Fixation in Correction of Pelvis-Hip
Joint Deformity / 221
Section 1 Correction of Severe Pelvic Tilt Deformity / 222
Section 2 Subtrochanteric Adduction Osteotomy for Abduction and External Rotation
of the Hip / 222
Section 3 Correction of Coxa Vara and Internal Rotation Deformity / 223
Section 4 Subtrochanteric Abduction Osteotomy for Coxa Vara Deformity / 223
Chapter 13 External Fixation for Hip Joint Diseases / 225
Section 1 Etiology，Pathology and Classification / 226
Section 2 Treatment Points / 228
Section 3 Technical Principles / 229
Section 4 Configuration Selection of External Fixator / 230
Section 5 Application Technology / 232
Section 6 Postoperative Management / 236
Section 7 Case Introduction / 236
Section 8 Prevention and Treatment of Complications / 236
Chapter 14 Application of External Fixation in the Correction of Knee
Joint Deformity / 239
Section 1 Varus and Valgus of the First Knee / 240
Section 2 Sagittal Deformity of Knee Joint / 242
Chapter 15 Application of Ilizarov Technique in Correction of Foot and Ankle
Deformity / 249
Section 1 Etiology of Foot and Ankle Deformities / 250
Section 2 Classification and Treatment of Foot and Ankle Deformities / 251
Section 3 Configuration Selection / 257
Section 4 Operation Steps / 259
Section 5 Postoperative Management and Functional Exercise / 261
Section 6 Prevention and Treatment of Complications / 261
Chapter 16 Development and Clinical Application of Bionic External Fixator
for Foot and Ankle / 263
Section 1 Etiology and Classification / 264
Section 2 Bionic External Fixator for the Ankle / 264
Section 3 Operation Steps / 267
Section 4 Clinical Application / 268
Section 5 Case Introduction / 269
Section 6 Postoperative Management / 269
Section 7 Advantages and Disadvantages of Foot and Ankle Bionic External Fixator / 271
Chapter 17 External Fixation Technique for Correction of Lower Limb
Deformity in Poliomyelitis Sequelae / 273
Section 1 Introduction / 274
Section 2 Favorable Conditions for Correction of Lower Limb Deformities in
Poliomyelitis Sequelae / 274
Section 3 Characteristics of Lower Limb Deformity Treated by Ilizarov Technique in
Sequelae of Poliomyelitis / 275
Section 4 Correction of Knee Flexion Contracture Deformity with Ilizarov Technique / 276
Section 5 Typical Cases / 278
Section 6 Evaluation of Curative Effect and Analysis of Clinical Results / 278
Chapter 18 Application of External Fixation in Correcting Lower Limb
Deformity of Cerebral Palsy / 281
Section 1 Introduction / 282
Section 2 Ilizarov Technique for Correcting Severe Knee Flexion Deformity in
Cerebral Palsy / 284
Section 3 Surgical Correction of Knee Flexion Deformity with High Patella in
Cerebral Palsy / 284
Section 4 Ilizarov Technique for Correcting Severe Foot and Ankle Deformities in
Cerebral Palsy / 287
Section 5 Prospects for Ilizarov Technique in Correcting Lower Limb Deformities in
Juvenile or Adult Cerebral Palsy / 288
Chapter 19 External Fixation for the Treatment of Spina Bifida Lower Limb
Deformity / 291
Section 1 Classification of Etiology and Pathology / 292
Section 2 Treatment Points / 293
Section 3 Configuration Selection / 295
Section 4 Operation Steps / 295
Section 5 Postoperative Management / 296
Section 6 Case Introduction / 296
Section 7 Prevention and Treatment of Complications / 297
Chapter 20 External Fixation for Correction of Osteogenesis Imperfecta
Lower Limb Deformity / 299
Section 1 Classification and Clinical Manifestations / 300
Section 2 Treatment and Prevention / 305
Section 3 Postoperative Management / 307
Chapter 21 External Fixation for Nonunion / 309
Section 1 Introduction of Nonunion / 310
Section 2 Etiological Diagnosis and Classification / 310
Section 3 Principle of External Bone Fixation / 313
Section 4 Applied Technologies / 313
Section 5 Clinical Application / 315
Section 6 Postoperative Management / 318
Section 7 Prevention and Treatment of Complications / 319
Chapter 22 External Fixation for Congenital Pseudoarthrosis of Tibia / 321
Section 1 Diagnosis of the Etiology of the Congenital Pseudarthrosis of Tibia / 322
Section 2 Treatment Points / 324
Section 3 Configuration of External Fixator / 325
Section 4 Surgical Steps / 327
Section 5 Postoperative Management / 330
Section 6 Case Introduction / 331
Section 7 Prevention and Treatment of Complications / 331
Chapter 23 External Fixation for Infectious Bone Defect / 333
Section 1 Etiology，Diagnosis and Classification / 334
Section 2 Technical Principles / 337
Section 3 Technical Principles / 338
Section 4 Configuration Selection / 341
Section 5 Clinical Application Technology / 342
Section 6 Occult Chronic Osteomyelitis / 349
Section 7 Postoperative Management / 350
Section 8 Prevention and Treatment of Complications / 351
Chapter 24 External Fixation for Ischemic Diseases of Lower Extremities / 355
Section 1 Principle of the External Fixation in the Treatment of Diabetic Foot / 356
Section 2 Treatment of Diabetic Foot by Transverse Distraction of the Tibia / 359
Section 3 Treatment of Ischemic Disease of Lower Limb by Transverse Distraction
Compression of Third Tibia / 364
Section 4 Accordion Technique in the Treatment of Acral Ischemic Necrosis / 369
Chapter 25 External Fixation for Upper Limb Fractures / 371
Section 1 Fracture of Clavicle / 372
Section 2 Fracture of Proximal End of Humerus / 374
Section 3 Humeral Shaft Fracture / 375
Section 4 Fracture of Distal End of Humerus / 378
Section 5 Fracture of Forearm / 380
Section 6 Fracture of Distal End of Radius / 382
Section 7 Hand Fracture / 384
Chapter 26 External Fixation for the Treatment of Lower Limb Fractures / 387
Section 1 Fracture of Femur / 388
Section 2 Knee Fracture / 394
Section 3 Fracture of Tibia and Fibula / 396
Section 4Ankle Fracture / 398
Chapter 27 Application of External Fixation in Severe Traumatic Fracture / 401
Section 1 Advantages of the External Fixation Technique in the Treatment of
Complex Traumatic Fractures / 402
Section 2 Treatment of Mutilating Limb Injuries / 402
Section 3 Application of External Fixation in Replantation and Lengthening of
Amputated Limb / 404
Chapter 28 Applied Anatomy and Needle Layout / 407
Section 1 Anatomical Layers of Upper Limb / 408
Section 2 Lower Limb Anatomical Layered Diagram / 416
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