這些外固定器治療骨折的特點是，針多而且粗，一般為4根以上，多用骨圓針和螺紋釘；在結構上從肢體一側單邊型逐漸過渡到穿通肢體的框架型，進而發展為立體交叉穿針以加強其穩定性。重點在於固定，但複位性能不夠滿意。且技術條件要求較高，不易掌握。
我國應用外固定器治療骨折，是在近10餘年發展起來的，國內許多學者重視研究外固定器，除學習外國經驗外，在中醫小夾板治療骨折的啟發下，創造出具有中國特點的複位固定器，如河南省洛陽正骨醫院研製的治療脛骨斜形、螺旋形骨折的鉗夾式外固定器；安徽省人民醫院和北京城建醫院研製的治療髕骨、尺骨鷹嘴及手足短狀骨骨折的微型外固定器；山東省文登市正骨醫院研製的治療股骨幹和脛腓骨骨折的平衡牽引架；上海骨傷研究所、上海瑞金醫院治療股骨頸和轉子間骨折的外固定架；第三軍醫大學治療骨幹骨折和牽引骨骺的半環槽式外固定器；天津醫院治療髕骨骨折的抓髕器；中國中醫研究院骨傷科研究所治療四肢骨折複位器及上海第六人民醫院研製的單側多功能外用支架等。這些外固器具有結構靈活的特點，可以隨時調整，體積小而方便，便於患者活動，有固定和複位的雙重性能，用途廣泛。
骨外固定是在曲折的發展過程中不斷完善的。在第二次世界大戰前夕和大戰期間，外固定器的研製有過迅速發展，並在火器性骨折的處理中有過較廣泛的應用。但在戰爭後期及戰後，因固定缺乏穩定性和針道感染等並發症問題而評價不一。1950年，美國骨科醫師學院和骨折與創傷外科委員會通訊調查：395名醫師給予積極評價，29％的持否定態度，其餘的人說用過一段時間而後來未繼續應用。結果規定使用外固定器的醫師，須在至少有200例治療經驗的醫師的特殊訓練和監視下，才能單獨使用這種方法。這種相當嚴格的規定，導致美國其他一些地方應用其方法顯著減少，幾乎使骨外固定在北美的發展受輟20年。但是，骨外固定的主要優點，早在本世紀初就已被認識，前蘇聯和一些國家，主要是講法語的國家仍繼續發展。例如，Hoffman（1951）將他的單平麵半釘改進為雙邊式全針固定，1954年研製成多向性全針環式外固定器。臨床方麵，Judet和Muller（1956）用加壓外固定架治療骨不連。
從20世紀70年代開始，骨外固定進入嶄新的發展階段。首先是Burny（1965）與Vidal（1970）對骨外固定工程學及生物力學基礎的研究，對促進這種療法的複興起了積極的推進作用。骨外固定重新得到重視和發展，同時還和嚴重開放性骨折與多發傷病人顯著增加，以及顯微外科的進步有關。用傳統方法處理這些病人常有困難。在提高病人早期存活率和修複組織破壞嚴重的肢體方麵，骨外固定顯示有更多的優點。在這種背景下，外固定器的設計製造和應用技術日益完善，並成為公認的治療骨折的方法之一。
在20世紀70年代後期，骨外固定在概念和臨床應用方麵開始出現新的發展。例如，Vidal（1977）提出用韌帶牽伸整複固定術治療關節端粉碎型骨折，即在骨折端兩側骨上亦穿針，通過強力牽伸韌帶與關節囊等軟組織，使骨折複位固定。基於骨折愈合需要應力刺激的生物學理論，Burny提出了彈性外固定的概念，同時介紹外固定結合少量內固定（螺釘、鋼絲或鋼板）以增強單平麵半釘固定的穩定性，特別是抗斷端間活動與前後向彎曲。Boltz和Evans分別報道鋼針預應力處理與最外側的鋼針向骨斷端成角，可顯著提高鋼針固定的剛度。上述技術改進，可加強鋼針固定的剛度，有利於提高骨外固定的治療效果。目前，骨外固定已大量用於臨床，對多發傷骨折、有嚴重軟組織傷的開放性骨折、感染性骨折、骨不連與感染性骨不連的治療特別有價值。外固定器的發展，也是促進關節切除融合術、截骨矯形和肢體延長術療效提高的重要因素。
一、骨外固定器的設計要求與未來
目前，國內外有很多形式的骨外固定器，但任何一種形式的外固定器，在結構上都包括有鋼針（Pins）、鋼針固定夾（Clamps）和連接杆（Copnectors）三種基本部件。鋼針是外固定器和骨惟一的聯係，是通過鋼針形成骨外固定係統。設計外固定器時，應考慮下列基本要求：
1.固定的穩定性固定的穩定性是外固定器的生命。良好的穩定性是現代外固定器的最基本的要求，既要能夠牢穩地保持骨斷端在所需要的位置上，同時又要能保證患肢進行早期功能鍛煉。固定的穩定性主要是由鋼針和連接杆所構成的幾何形狀所決定。因此，結構設計最好兼顧到可供多向性穿針的需要，以及能根據骨愈合進程對穩定性進行調整。
2.機械結構緊湊而靈巧易於拆卸和組裝，各結構有相對獨立性，可調性大，最好能兼顧到整複與固定兩種功能，至少能在術後對骨斷端的位置做適當的再調整。
3.鋼針的生物相容性好與剛度高用不鏽鋼製作的鋼針有良好的生物相容性，但用增大鋼針直徑來改善固定剛度仍有許多問題，如增加組織損害，針道感染的後果也嚴重，因最大直徑已達到6mm。鋼針最好是不超越肌肉放置。
4.固定後留有足夠的空間嚴重開放性骨折日益增多，術後常需再清創、延期或二期修複創麵及交換敷料的處理，因此應有足夠空隙，以便觀察與處理傷口。
5.製作外固定器的材料選擇為利於功能鍛煉與攜帶，臨床要求固定材料堅固而量輕。目前製作外固定器的材料有鋁合金、不鏽鋼、鈦合金鋼及尼龍等，鋼針以用不鏽鋼為好，鈦合金鋼質堅硬而重量輕，材料價格和加工製作費用昂貴，目前我國用不鏽鋼和硬鋁合金較多，這涉及市場價格及病人經濟承受能力問題。
6.各種功能與適應各部位治療需要由於解剖部位差異和治療要求不同，要求設計多種形式的外固定器，但其構件要具有通用性，可根據治療要求能組裝成多種構型。
目前尚無最理想的骨外固定器，但這些基本要求，應是設計新外固定器時所必須考慮的因素。Chao與Evans等對骨外固定器及其構件曾進行過各種力學分析，以及材料學的比較。骨折愈合不僅需要牢靠穩定的固定，同時也需要應力刺激，而對固定的牢固性要求亦非始終如一，在骨折初期需要堅硬固定，但在後期又需彈性固定。骨外固定也存在應力遮擋問題，高剛度的骨外固定亦影響骨斷端間的應力傳遞。因此，深入了解骨外固定器的生物力學性能及其剛度調整方法，顯然將有助於提高治療效果。近年來的實驗中已開始在固定杆或鋼針安放微型傳感裝置，用以研究分析固定剛度、應力分布及監控、骨折愈合情況等，可能在未來的外固定器上裝配傳感係統，在治療過程中通過實測的數據更合理的使用骨外固定。