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骨组织有着令人惊异的再生潜能，它几乎能够完全恢其复原有的组织形态及机械特性^[1] 。Ilizarov认为外固定的稳定性、截骨的能量(血管的损伤程度)、延长速度及延长频率这4个因素是对骨延长治疗过程至关重要的。为了验证这些观点的正确性，后人进行了大量的基础实验，证明了他的理论绝大部分是正确的。
骨延长常见的并发症为骨不连、肌肉及神经血管的损伤。肌肉及神经血管都有着很强的再生能力(相对于骨组织)，对于健康组织，在正常的延长速度下，会发生一定的生理变化来适应这一过程^[2-3] ，也有可能发生某些损伤^[4-6] ，但一般不会对其功能产生严重的影响^[7] 。当然，在将来骨组织能够承受更快的延长速度的情况下，神经、血管及肌肉组织的再生潜能将是一项有待明确的任务。目前，限制骨延长的速度和发生得最多的并发症的原因，主要是骨的再生能力和再生速度问题。骨延长这一治疗过程，之所以需要较长的治疗周期，其中最主要的原因是因为新生骨组织需要一个较长的时间来骨化、重新塑形，进而形成与原有骨骼系统一体的、坚强而有用的新的骨组织。因而，无论是对于医生还是对于患者，都迫切希望能减少这一治疗所花费的时间，能让患者尽早恢复到社会活动中来。为达到这一目的，很多医生和学者进行了各种各样的努力来试图加快新骨组织的形成和成熟，比如向延长部移植干细胞、添加促进成骨的生长因子、激素以及应用低频超声波、电磁刺激等方法^[8-19] 。另外，早期的高压氧治疗可能会对促进成骨有一定作用^[20] 。
通过骨延长来再生骨组织是一个十分复杂的生理过程。正确理解骨延长过程的变化，在临床上有非常重要的意义^[21] 。因为骨延长的过程必须要有一个合适的延长速度。过快的延长会导致骨不连，而延长速度过慢，则可能导致延长部类骨组织过早骨化，导致延长失败^[22] 。在这个合适的延长范围内，较快的延长速度则会减少骨延长的治疗时间。本文主要观察延长速度对骨延长成骨作用的影响。

骨延长这一治疗方法在当今已被广泛应用，是某些骨科疾病的常规治疗方法之一。这一方法的发生和发展主要是基于Ilizarov提出的“tension-stress”原理以及他早期的大量的临床及实验研究^[24-25] 。目前，影响这一治疗方法疗效的一个主要原因就是其治疗周期太长，以及由于骨的再生状况不佳而引起的一些并发症。骨的延长过程需要一定的时间，而其后新生骨的钙化成熟，则需要更多的时间。如果能提高机体的新骨再生能力，缩短治疗所需时间，将对提高这一疗法的治疗效果具有很大的帮助。
骨延长这一方法，在其发展早期很多学者对其动物模型进行了大量的研究。近年来，随着对骨延长基础研究的不断深入，其动物模型更加多样，种类也发生了一些新的变化，不断被加以改进，各种模型的成骨的动态变化也逐渐明确。随着研究目的不同，其外固定架的设计、延长速度等方面，在各个研究中都有着不同的要求。以新的理论或假说为基础的各种新的外固定装置也不断出现^[26] 。
随着基础研究的不断进步，关于骨延长机制的也有很大发展，各种新的假说、新的设想不断被提出，原有的理论不断的被新的概念所挑战。比如说，在理想延长速度这一问题上，各家学者之间意见就存在一定分歧。究其原因，主要是因为实验动物与人类在体形大小上的差别，以及物种差别导致的细胞本身的差异。因此，作者观察了不同的延长速度对骨延长过程的影响。
在骨延长的研究中，目前常用的实验动物有小鼠、大鼠、家兔、狗等。其中又以大鼠最为常见。延长频率则多为每天一两次，当然，有条件的研究室也有应用自动延长装置进行不间断延长的[27]。延长速度的确定则因实验目的、实验方法等因素有关。特别是进行骨延长成骨机制的研究中，其延长速度则因实验不同差别非常之大，而且及结果也存在一定的分歧。在大鼠的动物模型中，目前常见的延长速度一般为0.5 mm/d。
骨硬度是骨组织的一项重要的物理参数，已被应用到股延长研究中，并被认为具有重要的意义。硬度测定采用的是AXIOM公司的Venustron Ⅱ生物感应系统。这一系统是由Omata等开发的，被认为能够测量从肌肉组织到铁板之间物质的硬度。而且，在实验研究和和临床领域，这一方法已经被用来进行皮肤、肌肉、软骨等组织的硬度测量和评价，并被认为有很强的应用价值。在本实验中所测量的类骨组织的硬度其结果介于软组织和软骨组织之间，所以作者认为这一测量方法在本实验中有确实的应用价值。这种生物感应系统的原理是应用一种压电转换元件来感应与其传感器所接触的物质的频率，进而计算出物质所具有的硬度。简单的说，每种物质都有其自身固有的回声特性，而这种回声特性与该物质的硬度有非常密切的关系。当一种物质以其自身固有的频率震荡并接触到其他物质时，它的震荡频率就会受到影响而发生一定的变化，而且其变化程度与其接触到的物质的回声特性，也就是与其硬度有直接关系。就是按照这一原理，当一个以其自身固有频率震荡的传感器探头接触到另一种物质时，其震荡频率就会发生变化，检测其接触前后震荡频率的变化就能反映出被接触物的硬度。
限制骨延长速度的主要原因，主要是骨的再生能力和再生速度问题。骨延长这一治疗过程，之所以需要较长的治疗周期，其中最主要的原因是因为新生骨组织需要一个较长的时间来骨化、重新塑形，进而形成与原有骨骼系统一体的、坚强而有用的新的骨组织。
另外，延长速度过快时，可能会导致成纤维细胞的大量向延长区域移动，导致最终形成大量的纤维组织，而引起骨不连。Elshahat等^[28]以家兔为模型的研究，以1次/d、2 mm/次的速度延长5 d，同时应用胶原制成的膜状组织覆盖于延长部，避免周围的成纤维细胞的进入，结果发现这一方法的应用要比对照组得到了更好的再生骨组织。但同时，在对照组中，也观察到了一定程度的骨组织再生，没有骨不连的情况发生。这说明至少在家兔的模型上，短期的快速延长是可行的。在他的研究中发现，骨内膜为骨再生提供了新生血管资源，而骨外膜则在引导骨的再生过程中起到一定作用。他们认为这种胶原膜的应用，有可能在引导骨再生上也起到了一定的作用。但2 mm/d的延长速度是否能确保在所有动物身上都有新骨形成，或者说，这么快的延长速度在临床上是否安全，还需要有更进一步的研究。
在骨延长过程中，一般认为在不发生新生骨早熟的前提下，缓慢的延长将提供一个较为安全的环境，有利于新骨生长，进而能得到较高的骨密度。这一推断在本实验中0.5 mm/d及1 mm/d延长组动物中得到了证实。
在确定骨延长速度时，要既保证不能速度过快而使骨组织不能再生，又要防止延长过慢而导致新生骨组织早熟，达不到既定的延长长度。在保证这一前提下，相对较快的延长速度将会缩短骨延长所需的时间。也就是说，对于骨延长速度这一问题，只有快慢适当的速度才是正确的选择。延长速度过快，当然有可能会导致骨不连等问题，而速度过慢，则又会引起治疗所需时间过长，甚至新生骨早熟的发生，同样会对治疗过程产生不利的影响。而这一所谓的理想的延长速度又不是一成不变的。随着相关基础研究的不断进步和对这一病理过程认识的逐步加深，同时也伴随着手术方法、器械的不断改进以及相关辅助疗法的发展，这一疗法的安全性必将逐渐加大，而其治疗所需时间也必将缩短。基于这种认识以及本实验的结果，作者认为在进行动物实验时，进行1 mm/d的延长速度是可行的。

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