目的：随着我国工业化进程和交通运输业的发展，近年来高能量损伤呈增多趋势。外固定架被广泛应用于此类四肢严重开放性骨折。在我国，外固定架固定骨折多作为终末治疗，相对于内固定而言其骨不愈合或骨延期愈合率较高。近年生物电在骨的愈合过程中的作用越来越受到人们重视。外固定架在肢体上跨度大并且具有导电性，这就干扰了骨折局部的生物电环境，为此我们设计了动物实验，将比较普通外固定架与绝缘外固定架在骨折愈合方面的差别，还原一个骨折愈合的正常生物电环境，消除外固定架对骨折部位生物电场的影响，探讨生物电在骨愈合过程中的作用，并为今后外固定架的设计和材料改进提供科学依据。 方法： 1.外固定架的绝缘处理：将聚异戊二烯橡胶(IR)修剪成内径分别与外固定架连杆和Schanz钉直径相匹配4枚垫圈，并分别套在连杆和Schanz钉上。用钳夹固定后钳夹与连杆、钳夹与Schanz钉之间有绝缘橡胶垫圈的阻隔。测试钳夹拧紧后绝缘垫圈没有破损，各枚Schanz钉之间通过连杆无电流通过。我们将此外固定架称为绝缘外固定架。 2.绝缘外固定架的强度力学试验：收集20对新鲜羊股骨标本，同一只羊两侧股骨用湿布真空零下20度冰箱保存，7小时解冻。将20对标本分成A和B两组，做成斜型骨折标本，每组中的左侧采用绝缘外固定架固定(试验组)；又侧用普通外固定架(对照组)固定。将两组固定好的标本置于生物力学机上，进行抗压缩和扭转试验，最后进行加载破坏试验，连续加载直至标本屈服为止，记录两组中每个标本所能承受的最大负荷。并在试验侧标本完全屈服后检测绝缘垫圈的完好程度。 3.动物模型的制备与观察：选择8只健康成年杂种犬，雌雄不分，体重15-18kg，氯胺酮10mm/kg肌肉注射做基础麻醉，4％戊巴比妥钠40ml/kg缓慢静脉注射至全麻，双小腿剪毛,消毒术区。首先为防止截骨后骨折移位，同一动物双小腿先行外固定架固定，其中右侧为经过改装后的绝缘外固定架。然后无菌条件下取小腿外侧切口，暴露胫骨。同一动物在双侧胫腓骨中段截骨(包括骨膜)，截骨长度为该犬只胫骨中段前后径与横径平均长度的3/1。术后清水、饲料喂养，伤口按时换药，口服抗生素，允许自由活动。定期检查外固定架固定的牢固程度，以及绝缘外固定架四枚schanz钉之间是否绝缘。于术后4周、6周、8周、12周拍片收集影像资料。骨折愈合后处死实验犬只，双侧胫骨进行三点折断试验并进行比较，并测量胫骨前缘骨皮质厚度后。 4 统计学处理：所有数据均以均数±标准差表示，用SASV6.12统计软件并对所有数据进行两样本t检验(生物力学测试)和两个样本t检验(动物实验)，P＜0.05时两组数据差异有统计学意义。 结果： 1.绝缘外固定架生物力学测试结果：在纵向加载实验中，将力学试验机设定到标本近端骨折下降位移2mm时停机，实验组压力数值为225.2±12.4N，对照组231.4±15.2N：继续加载到标本屈服时的最大负荷，实验组381.3±22.8N，对照组394.047±24.1N；在扭转实验中，当扭转到7Nm时，实验组扭转角16.2±0.8°，对照组16.8±0.60°。 2.动物实验效果观察：实验动物术后2周时两侧骨折端有骨痂生成，4-8周时X线示骨痂量试验侧多于对照侧。12周骨折愈合，骨强度试验侧三点折断试验为1140±56N对照侧为1017±63。 3.绝缘外固定架生物力学试验测得数据经两样本t检验统计结果均显示P＞0.05，没有统计学意义，表示外固定架行绝缘处理前后固定强度没有变化。动物实验结果，术后骨折愈合强度试验组大于对照组。 结论： 1.生物力学实验数据显示：经过改进加装绝缘垫圈的单边静力外固定架固定强度与普通外固定架无统计学差异。说明绝缘垫圈的应用并未减低外固定架的固定强度。绝缘外固定架所提供的固定强度，能够满足试验要求。 2.动物实验表明：有效地阻断Schanz钉之间电流的通过，可以避免其对骨折部位电场的破坏。为骨愈合提供良好的生物电环境。为今后外固定架的设计和改进提供了科学依据。从而减少使用外固定架造成的骨不愈合或延迟愈合。