Management of bone defects had been represented one of the most difficult challenges in orthopaedic practices. Bone grafts with different types and techniques remained for long time the gold standard for treatment of bone gaps. The use of Ilizarov principles of distraction osteogenesis offered orthopedic surgeons a new option in dealing with such problems.In the current study, a group of 50 patients (40 male and 10 females) with bone defects ( 38 tibial , 10 femoral and 2 ulna ) had been managed using the Ilizarov technique of distraction osteogenesis. The study included defects of variable origin as regards the causative pathological condition such as open injuries, bone resection during the course of treatment of chronic bone infections, bone tumors and congenital defects.In this thesis we used 2 techniques which were bone transport and shortening distraction techniques; the former technique depended on sliding a healthy segment after corticotomy to close the gap at a rate of 5.0 to 1 mm / day. This technique was used in 25 cases when the possibility of acute shortening was difficult as very bad skin, kinking of the vessels and long defects in which shortening was impossible.Acute shortening or partial shortening and lengthening were used in 25 cases when the situation was reasonable for shortening as small defect and more healthy skin and patency of vessels in spite of kinking. It has the advantage of long contact of the docking site which allowed healing during the course of lengthening with short period of treatment.In this work complete excision of the pathological segment was mandatory to avoid non union and persistence of infection in infected non united cases, recurrence of tumor in cases with neoplasm and non union in pathological segment of congenital pseudoarthrosis tibia.In this thesis we evaluated the results according to the system described by Paley et al, 1989 into bony and functional results. Bone results were determined according to four criteria which were union, infection, deformity and limb length discrepancyBone graft was performed in 11 cases, one with application of the frame and 9 cases after reaching the docking site with removal of intervening soft tissue and freshening the bone surfaces and insertion of cancellous bone graft to fasten the process of bone union and one case for augmentation of the regenerated bone.Infection had been eradicated in 29 cases out of 31 cases of infection associated with the problem of debridement without the fear of bone shortening as previously considered and the increase of blood supply in the limb with corticotomy and this was noticed in cases of bone graft in which the bone ends appeared vascular and with minimal or no sclerosis.Bone deformity was associated with the problem of bone defect in 7 cases which were treated simultaneously by fractional lengthening with hinges at the CORA site to overcome this combined problem.This work had achieved excellent bony result in 33 cases, good result in 14 cases fair result in 2 cases and poor result in are case.The functional results of this work were determined according to 5 criteria which were noteworthy limping, joint stiffness, reflex sympathetic dystrophy, persistence of pain and inactivity. Noteworthy limping was persent in 28 cases of this work due to either single or combined problem of shortening, stiffness, arthrodesis, axial deviation and non union.Joint stiffness developed in 12 joint in 11 patients due to long time of joint immobilization, lack of physiotherapy during the course of treatment and untolerated pain during frame application with frequent fear of joint mobilization to avoid occurrence of pain .Pain was characteristic symptom during the course of treatment in all of the patients but with variable degree of severity from mild tolerated pain to severe pain which prevent the normal activity and causing insomnia in some patient and may develop to psychic depression in some patients, but all of them were managed with assurance, treatment of the cause as pin tract infection, lose of wire tension, decreasing the rate of distraction in some cases and the use of analgesics in severe cases. Pain alone was not a cause of set removal in any case.All the patients attained some degree of activity during the course of treatment but all of them regained their previous activity except in 3 cases due to nonunion, amputation and polytrauma which required further treatment after set removal. The overall functional results were excellent in 17 cases (34%), good in 27 cases (54%), fair in 3 cases (6%) and poor in 3 cases (6%).The complication rate of this work was remarkably frequent due to long standing procedure and the difficulty of the cases. The total number of these complications was 169 in 50 patients.These complications had been evaluated according to the system described by Paley et al 1990 into problems which were curable during the course of treatment; obstacles which needed surgical intervention during set application and true complication which persisted after set removal according to this system. We had 109 problems including pin tract infection pin or wire site skin ulcer, reflex sympathetic dystrophy, delayed union and premature consolidation.We faced 14 obstacles including premature consolidation, delayed union, delayed maturation of regenerate and axial deviation of transported segment.The true complications of this work were 46 which included shortening, axial deviation, joint contracture; residual infection, non union, chronic edema and refracture either of the docking site or the regenerate of these true complications 15 were considered minor and 31 were considered major.The most frequent complications were pin tract infection, joint contracture, refracture and chronic edema.In this work union was achieved in 49 (98%) out of 50 patients with control of infection in 29 (93.5%) out of 31 patients. The final leg length discrepancy was achieved in all cases except in 7 cases (14%) due to many causes as old age, amputation of the other limb, long defect which require multiple stages and persistence of deformity. The bone defect averaged 7.3 cm (2-20 cm) the mean duration of treatment was 10.2 months, regeneration of distraction gap was achieved in all the cases (100%). Bone graft was performed in 11 cases, either during application of the frame or at the docking site with poor signs of union and at the site of regenerate in wear regenerate.In this work both ring and monolateral fixators were used. Circular fixators was preferred in long defects which required trifocal lengthening, epiphyseal and metaphyseal defects with small fragment not accessible for monolateral clamps and associated deformity which require gradual correction during the process of bone lengthening.Monolateral fixators had good tolerability and more simple in application than ring fixators but were less versatile in multiple problems associated with bone defect as deformity and the need for by pass the near-by joint which require very big expensive frames and easily managed by the ring fixator.In this work no age limitation has been encountered although the rate of complication were remarkably high in older age group and the need of bone graft was not needed in young patients except in one case.The pathology of the defect had a great importance in determining the procedure of treatment. Cases of trauma required either debridement in cases of devitalized or infected fractures, cases of non union required resection of the bone ends and sclerosed bone till fresh bleeding bone ends reached, bone tumors required radical removal with safety margin including the near-by joint with subsequent arthrodesis and congenital deformities required correction of the associated deformity with the problem of bone defectThe healing index was markedly variable in this work ranging from 0.6 to 4 with a mean index of 1.6 depending on many factors like age, sex , pathology of the defect (infection, nonunion, tumors and congenital ),the site of defect (tibial ,femoral or upper limb ) ,the magnitude of distraction gap ,the operative technique (bone transport or acute shortening distraction) and the presence of deformity with the defect .Finally distraction osteogenesis technique had become established and proved to be effective measure in managing a highly complex problems of orthopaedic surgery; the complication rate in spite of being high but the highly difficult problems deserve for acceptance of such complications as the final results are usually promising and encouraging. Also improvement of learning curve adds for the better application and better results and finally the less rate of complication.The use of Ilizarov method of distraction osteogenesis has represented a relatively new but promising option for the management of skeletal bone defects. The technique could be utilized for the management of bone defects of different causes.The use of external fixators in the management of bone defects has the advantages of filling the bone gap with mature .normal bone, lack of donor site morbidity, lower incidence of deep infections, and lower incidence of fatigue failures.In addition the technique avoids the need for internal fixation, minimizes operative time and operative exposure. Blood transfusion is almost always unnecessary.The great versatility of the fixator devices especially ring devices offers the chance for simultaneous correction of other associated pathological conditions that are commonly encountered with skeletal bone defects such as skeletal deformities and limb length discrepancy.However patient selection is of utmost importance for achieving satisfactory results with this technique, regarding the patient’s mentality, site and length of the defect, age of the patient, and the estimated time required to close the defect and to achieve bone union. Also the original pathology of the condition is to be considered. Viability of both ends of the bone fragments is mandatory for successful bone transport, local vascularity at the docking site and the soft tissue condition are important factors that affect bone union at the docking site.Due to the previously mentioned factors, selection of the patients depends on many factors in addition to the available experience of the surgeon and other treatment options available.The complication rate depends upon the surgeon’s experience in addition to the length and site of the defect, the original pathology and the associated pathological conditions. With proper patient selection and rise of the learning curves of the surgeon, complication rates are expected to decline.Bone transport by distraction osteogenesis using dynamic external fixator is recommend as the treatment of choice in cases with, skeletal bone defects secondary to bone resection during the course of treatment of chronic bone infections and infected nonunion. Also in cases with traumatic bone loss associated with open injuries and when the soft tissue conditions do not allow the application of cortical bone grafts, particularly if external fixation was selected as the treatment option for the patient.In cases of skeletal bone defects secondary to resection of bone tumors, it was noted that bone defects were more than 10 cm in 4 of 5 cases which required trifocal distraction to rapidly compensate the defect and shorten the total treatment time.Further studies are to be performed to evaluate the results of distraction osteogenesis in filling bone gaps following resection of malignant bone tumors, and to compare these results with other more popular treatment options in those patients.وتوجد عدة طرق لعلاج هذا التقصير متمثلة فى الترقيع العظامى بكل الوسائل المختلفة ومن اماكن مختلفة من الجسم لسد هذة الفجوات وتعتبر هذة هى الطريقة القياسية الوحيدة المعمول بها فى جميع انحاء العالم بالنسبة لجراحى العظام ولقد أدخلت طرق حديثة اخرى لعلاج التقصير وسد هذه الفجوات الحادثة فى العظام وتشمل الجراحات الميكروسكوبية لنقل عظمة الشظية مع الشريان المغذى لها وايضا جزء من عظمة الحوض مع الشريان المغذى لها الا ان هذة الطريقة تتطلب ساعات طويلة اثناء اجراء الجراحة ونسبة نجاح متوسطة مع احتمال كبير لعدم الالتحام بالعظام.فى اوائل الثمانينات بدا استخدام طريقة جديدة اخرى تسمى طريقة اليزاروف وهذة الطريقة ليست حديثة ولكنها ترجع الى الخمسينيات من القرن الماضى حيث اكتشف هذة الطريقة الجراح الروسى جاقريل ابراموفيتش اليزاروف فى أول الخمسينيات اثناء علاجة لحالة تيبس بمفصل الركبة عن طريق مثبت خارحى واثناء فرد الركبة لاجظ تكون عظام جديدة ولقد استغل هذة الطريقة التى تعتمد على استطالة العظام عن طريق كسر العظام بطريقة معينة تحافظ على الدورة الدموية داخل العظام ثم سحب هذة العظام لسد الفجوة الموجودة او اصلاح التشوة الموجود او تطويل العظام القصيرة وذلك عن طريق تطويل العظام بمعدل ½ مللم الى ½1 مللم بمتوسط 1مللم فى اليوم مقسمة على اربع مرات باليوم لعلاج الكثير من المشاكل التى كانت تتطلب اجراء العديد من الجراحات مع نسب نجاح ضئيلة ونتائج غير مرضية ولقد اثبتت هذة الطريق نجاحا كبيرا فى روسيا الا انه بسبب الحرب الباردة ظلت هذة الطريقه غير معروفة للعالم الغربى.اثبتت هذة الطريقة نجاحا كبيرا ادى الى انتشارها فى جميع انحاء العالم وادت ايضا الى استنباط مثبتات خارجية جديدة اسهل فى التركيب واقل فى المشاكل من التى تحدث مع جهاز اليزاروف ولكن تظل طريقة اليزاروف هى المحور الاساسى للعمل بهذة الاجهزة مهما تطورت واختلفت اغراضها وطرق عملها .ولقد استخدمنا هذة الطريقة فى هذا العمل الذى تم فى مستشفيات جامعة الزقازيق وذلك لسد الفجوات والتقصير فى العظام الطويلة الناتجة من اسباب مختلفة شملت الاصابات والكسور غير الملتحمة والكسور التى تم علاجها جراحيا ولم تحقق نجاحا فى الالتئام وكذلك بعض التشوهات الخلقية بالاطراف وايضا علاج الاورام السرطانية وايضا التمفصل الكاذب بعظام الساقشملت هذة الدراسة خمسون مريضا منهم ثمانية وثلاثين مريضا مصابا بقصور بعظام الساق وعشرة مرضى بقصور بعظمة الفخذ واثنين بقصور بعظمة الزند . اربعون مريضا كانوا من الذكور وعشرة مرضى كانوا من الاناث تراوحت اعمار المرض من4 الى 69 عاما . تم استخدام جهاز اليزارؤف فى 42 حالة وتم استخدام المثبت الخارجى احادى الجانب فى 8 حالات وتم استخدام الطريقة المزدوجة فى جهاز اليزاروف والتى تعتمد عل استخدام الاسلاك مع المسامير فى تثبيت العظام .طرق العلاج :-فى هذة الدراسة استخدامت طريقتان اساسيتان لسد الفجوات الحادثة فى العظام الطويلة .الطريقة الآولى :- وتعتمد على الغلق الجزئى للعظام بمعدل 1 مللم فى اليوم باتجاة القصور الموجود بالعظام لسد الفجوة تدربجيا حتى يتم سد الفجوة نهائيا عند تقابل طرفى العظام ثم نقوم بعملية ضغط تدريجيا لحين التئام العظام .الطريقة الثانية :- وهى تعتمد على الغلق الكامل للفجوة الموجودة ثم عمل تطويل من احد طرفى العظمة لتعويض القصور الحادث بتلك العظام .تم استخدام الطريقة الآولى فى 25 مريضا عندما كانت الظروف غير متاحة للغلق الكامل للفجوة مرة واحدة مثل سوء حالة الجلد للطرف الموضوع علية الجهاز او حدوث انسداد بالأوعية الدموية نتيجة الغلق السريع او حالات الفجوات الكبيرة بالعظام والتى يستحيل فيها غلق الفجوات الموجودة بطريقة سريعة ومباشرة .اما الطريقة الثانية والتى تعتمد على الغلق الكامل او الجزئى للفجوات الموجودة بالعظام فقد تم استخدامها فى 25 مريضا وقد استعملت عندما كانت الظروف مناسبة لها مثل الفجوات الصغيرة وايضا حالة الجلد الجيدة قدر المستطاع وعدم حدوث اى قصور فى الاوعية الدموية نتيجة هذا التقصير السريع.ولهذة الطريقة ميزة عن النقل الجزئى للعظام وهى سد الفجوة مرة واحدة واتصال طرفى العظام ببعضها فترة طويلة الامر الذى يسهل حدوث التحام بالعظام اثناء فترة التطويل لسد التقصير مما يستدعى وقت اقل فى العلاج وعدم انحراف العظام اثناء فترة العلاج .تم فى هذة الدراسة استئصال كامل للعظام الميتة والتالفة والمتقيحة وكذلك الاورام الموجودة فى الحالات السرطانية وكذلك الانسجة الغير سليمة فى حالات التمفصل الكاذب الامر الذى كان اجباريا لانجاح طريقة العلاج وذلك لتجنب عدم حدوث ا لتحام فى حالات الالتهاب النكروزى وعودة الامراض السرطانية وعدم الالتحام فى حالات التمفصل الكاذب بالساق .تم الاعتماد على الاشعة العادية فى التشخيص قبل اجراء الجراحات و استخدمت عدة طرق اخرى ولكن بمعدل اقل مثل الرنين المغناطيسى فى حالات الاورام وكذلك التصوير الاشعاعى للشرايين والاشعة المقطعية المستخدمة حديثا للقياس الدقيق لطول العظامتمت متابعة المرضى بالعيادة الخارجية بمستشفيات جامعة الزقازيق بصفة دورية مستمرة اسبوعيا وذلك لحل المشاكل التى قد تحدث اثناء تشغيل الاجهزة واستبدال الاجزاء القصيرة او التالفة وعمل الاشعات اللازمة.النتائج :-تم تقييم نتائج هذا العمل باستخدام النظام الموصوف ل بيلى عام 1989 وذلك بتقسيم النتائج الى جزئين :الجزء الاول: وهو يعتمد عل التحام العظام مع عدم وجود تشوه او نكروز او تقصير بتلك العظام .الجزء الثانى: وهو يعتمد على الاداء الوظيفى للطرف المصاب مع عدم وجود ألم او رد فعل سمبثاوى او عرج او تيبس بالمفاصل الموجوده قرب الفجوه الحادثة بالعظام.وبتحليل النتائج تظهر هذة الدراسة حدوث التحام للعظام فى 49 حالة من 50 حالة بنسبة( 98%) وقد تم استخدام الترقيع العظامى فى 11 حالة بنسبة(22%) منها حالة واحدة اثناء تركيب الجهاز فى بداية هذة الدراسة وعشرة حالات بعد حدوث تقابل لاطراف العظام وذلك لرفع النسيج الليفى الموجود بين طرفى العظام وعمل كحت لطرفى العظام لجعلها فى صورة جيدة واستعدال الجزء المنقول ان كان به أعوجاج مع وضع ترقيع عظامى من الحوض وذلك لتشجيع التحام العظام بصورة جيدة وسريعة .تم القضاء الفعلى على 29 حالة نكروز عظمى من 31 حالة كانت مصاحبة للقصور الموجود بالعظام وذلك باستخدام الازالة الكاملة قدر المستطاع لهذة الانسجة كجزء اولى بالجراحة اثناء تركيب جهاز اليزاروزف وذلك دون اى خوف من حدوث تقصير بالعظام (وذلك كما كان يحدث سابقا مما يؤدى الى نسبة نجاح منخفضة ) وادى استخدام طريقة اليزارو ف الى تحسين الدورة الدموية فى الطرف المصاب الامر الذى كان ملحوظا اثناء عملية الترقيع العظامى حيث لوحظ ان طرفى العظام بحالة جيدة وعدم وجود تصلب باطرافها او نسبه قليلة للغاية ان وجدت .فى هذا العمل كانت هناك 7 حالات بها تشوه مصاحب للقصور الموجود بالعظام وقد تم علاج هذة التشوهات تلقائيا اثناء التطويل للسد الفجوات الموجودة بالعظام وذلك عن طريق التطويل غير المتماثل او المتساوى مع استخدام مفصلات بالجهاز على قمة التشوه الموجود بهذة العظام مما ادى الى التصليح التدريجى والاستعدال شية الكامل لهذة العظام .بالنسبة لتحليل نتائج هذة الدراسة على المستوى الوظيفى فلقد اظهرت هذة الدراسة مايلى:-حدوث عرج ملحوظ فى 28 مريض وذلك نتيجة اسباب مختلفة منها التقصير او تيبس المفاصل او سمكرة المفاصل كجزء من العلاج او تشوه بالعظام اثناء سد الفجوات وكذلك عدم التحام بالعظام 0بالنسبة لتيبس المفاصل فى هذة الدراسة فلقد حدثت بالفعل فى 12 مفصل فى 11 مريض وذلك لطول فترة تركيب الجهاز والقصور فى اداء العلاج الطبيعى بصورة جيدة وكذلك حدوث بعض المشاكل المصاحبة للجهاز مثل الم شديد مكان الاسلاك او التهاب مصاحب لتلك الاسلاك الامر الذى يعوق حركة عمل المفاصل نتيجة للألام الشديدة.الالم صاحب كل مرضى هذة الدراسة كشكوى رئيسية ولكن هذا الالم كان شديد التدرج من الم خفيف محتمل الى الم لايطاق يصعب معة اداء الاعمال بصورة طبيعية او النوم بصورة طبيعية الامر الذى يلزم معه استخدام المسكنات والمهدئات بصورة تكاد تكون شبه مستمرة مع جميع المرضى على الرغم من علمهم بان هذة المسكنات قد تؤدى الى ضعف نسيج العظام المتكون كما كانت هناك حالات مصابة بنوع من الاكتئاب النفسى اثناء تركيب الجهاز وقد تم علاج جميع الحالات عن طريق الاطمئنان وعلاج سبب الالم قدر المستطاع مثل التهاب الاسلاك او تقليل معدل التطويل خصوصا فى المساء واستعمال المسكنات فى الحالات الشديدة. وجدير بالذكر انة لم يتم رفع الجهاز بسبب الالم فى اى حالة فى هذا العمل .مارس جميع المرضى انشطتهم بصورة جزئيه ولكنها ليست طبيعية طوال فترة تركيب الاجهزة الا ان معظمهم كان يستطيع المشى باستخدام العكاز الابطى او الكوعى الا ان الامور كانت تتحسن بصورة واضحة جدا بعد رفع الجهاز حيث ان معظم المرضى كانوا يستطعون المشى دون اى مساعدة عدا 3 حالات نتيجة عدم الالتئام او البتر فى الطرف الاخر او اصابات اخرى مصاحبة لم يستكمل علاجها بعد.وقد كانت النتائج النهائية لهذة الدراسة ما يلى :-النتائج المصاحبة لالتئام العظام وهى 33 حالة ممتازة و14 حالة جيدة وحالتين بنتيجة شبه مقبولة وحالة بنتيجة غير مرضيه .النتائج الوظيفية : 17 حالة ممتازة (34%) و27 حالة بنتيجة جيدة (54%)و3 حالات شبه مقبولة 6% و3 حالات غير مرضية (6%) .العقبات :اظهرت هذة الدراسة كمية كبيرة من العقبات والصعوبات والعوائق المصاحبة لاستخدام طريقة اليزاروف فى علاج سد الفجؤات والتقصير الحادث بالعظام وذلك لطول فترة تركيب الاجهزة بهذة الحالات وايضا لصعوبة هذة الحالات كان العدد الاجمالى لهذة العقبات 168 عقبة فى 50 مريض وقد تم تقيم هذة الصعوبات باستخدام طريقة بيلى 1990 الذى قام بتقسيم هذة العقباب الى صعوبات والموافق وعقبات حقيقية وعرف الصعوبات على انها المشاكل التى امكن علاجها بصفة نهائية دون اى تدخل جراحى اثناء تركيب الجهاز اما العوائق فهى المشاكل التى امكن حلها بصفة نهائية عن طريق التدخل الجراحى اثناء تركيب الجهاز اما العقبات الحقيقية هى المشاكل التى ظلت موجودة وذلك بعد رفع الجهاز وهذه ايضا تم تقسيمها الى عوائق صغرى وعوائق كبرى.فى هذا العمل كانت هناك 109 صعوبة او مشكلة امكن حلها بطريقة نهائية اثناء تركيب الجهاز وهى تشمل التهاب مجرى الاسلاك وقرح وتسلخات الجلد ورد الفعل السمبثاوى وتأخر الالتحام والألتئام المبكر للتطويل .كان هناك 14 عائق فى هذة الدراسة امكن علاجهم جراحيا اثناء فترة تركيب الجهاز وتشمل هذة العوائق الألتئام المبكر للتطويل وتأخر الألتحام وتأخرالتكوين للعظام المستطالة وانحراف الجزء العظامى المنقول عن المسار المحدد له .فى هذة الدراسة حدثت 46 عقبة شملت التقصير وانحراف العظام المنقولة وتيبس المفاصل وبقاء الالتهاب النكروزى وعدم الالتحام والتورم المزمن وحدوث كسر مرة ثانية بمكان التحام العظام أو مكان العظام المستطالة .كان التهاب مجرى الاسلاك هو اكثر المشاكل فى هذة الدراسة تلاه تيبس المفاصل ثم حدوث كسر مرة ثانية ثم التورم المزمن بالطرف المصاب .فى نهاية هذة الدراسة نجد ان استخدام طريقة اليزاروف أصبح يعتمد عليها بشكل واسع فى جميع انحاء العالم واثبتت هذة الطريقة كفاءتها فى التغلب على الكثير من المشاكل فى جراحات العظام المعقدة وعلى الرغم من المشاكل الكثيرة التى تصاحب هذة الطريقة الا ان صعوبة هذه الحالات يجعل هؤلاء المرضى يقبلون هذه الطريقه وذلك نتيجة للتحسن الواضح فى حالتهم المرضية اثناء وبعد رفع الجهاز و تحقيق تقدم ملموس فى علاج هذة المشاكل الامر المشجع الذى يجعلهم يستكملون العلاج وكذلك فان زيادة الخبره و التدرج التعليمى للطبيب المعالج يؤدى الى التحسن فى تركيب الاجهزة وتحسن النتائج بالنسبة للمرضى وكذلك يقلل معدل المشاكل والصعوبات بهذة الاجهزة