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宋、辽、金、元时期（960—1368年），医学在隋唐五代的基础上，出现了百家争鸣、蓬勃发展的局面，促进了中医骨伤科的发展。宋代“太医局”设立“疮肿兼折疡科”，元代“太医院”设十三科，其中包括“正骨科”和“金镞兼疮肿科”。宋代解剖学有了显著的进步。1041～1048年间，曾有医生和画师解剖欧希范等人刑后尸体，并画制成图，称为《欧希范五脏图》。该书描绘了人体内脏形态及解剖关系，对心、肝、肾、大网膜等记载基本正确。法医学家宋慈著《洗冤集录》是我国现存最早的法医学专著，对全身骨骼、关节结构描述较详细，同时还记载了人体各部位损伤的致伤原因、症状及检查方法。宋代医官王怀隐等编成《太平圣惠方》，其中“折伤”“金疮”属骨伤科范畴；对骨折提出了“补筋骨，益精髓，通血脉”的治疗思想，用柳木夹板固定骨折；推广淋熨、贴熁、膏摩等外治法治疗损伤。太医局编撰的《圣济总录》内容丰富，其中折伤门总结了宋代以前骨伤科医疗经验，强调骨折、脱位复位的重要性；记载用刀、针、钩、镊等手术器械，对腹破肠出的重伤采用合理的处理方法。张杲著的《医说》记载了随军医生“凿出败骨”治疗开放性胫腓骨骨折成功的病案，并介绍了采用脚踏转轴及竹管的搓滚舒筋练功疗法。许叔微著《普济本事方》记载了用苏合香丸救治跌伤重症。《夷坚志》记载了邢氏同种异体骨移植颌骨骨缺损取得成功的病例。宋金元时期出现不少著名医学家，他们从各自角度总结和论述了自己的临证经验，出现了学术上的争鸣局面。张元素的《医学启源》总结了治疗内伤的引经药，促进了骨伤科理气活血疗法的发展。张从正的《儒门事亲》认为下法能使“陈莝去而肠胃洁，癥瘕尽而荣卫昌”，主张采用攻下逐瘀法治伤。李杲的《医学发明》发挥了《内经》“肝藏血”理论，认为：“血者，皆肝之所主，恶血必归于肝，不问何经之伤，必留于胁下，盖肝主血故也。”创制疏肝活血逐瘀的方药——复元活血汤。刘完素是“火热论”代表人物，他在骨伤科临证治疗时主张用甘凉、活血、润燥、生津的药物。朱震亨的观点是人体“阳有余，阴不足”，提倡养阴疗法，强调补肝肾治本的原则，对治疗筋骨痹证、骨疽及伤患都有其独特经验。
元代李仲南的《永类钤方》中“风损伤折”卷是中医骨伤科专篇，首创过伸牵引加手法复位治疗脊柱屈曲型骨折，书中记载：“凡腰骨损断，先用门扉一片，放斜一头，令患人覆眠，以手捍止，下用三人拽伸，医以手按损处三时久。”该书还创制了手术缝合针——曲针，用于缝合伤口；提出“有无黏膝”体征作为髋关节前、后脱位的鉴别，至今仍有临床意义。危亦林著的《世医得效方》，是按元代十三科分类的，其中“金镞正骨科”不仅继承前人治疗骨伤经验，而且对骨折、脱位的整复手法和固定技术有所创新。危氏在世界上最早施用“悬吊复位法”治疗脊柱骨折，书中载：“凡锉脊骨，不可用手整顿，须用软绳从脚吊起，坠下身直其骨，使自归窠。未直则未归窠，须要坠下，待其骨直归窠。然后用大桑皮一片，放在背皮上，杉树皮两三片，安在桑皮上，用软物缠夹定，莫令屈，用药治之。”对开放性骨折，危氏主张扩创复位加外固定治疗。麻醉方面，危氏创制了“草乌散”（又名麻药方），对其组成、功用、剂量及注意事项都有详细记载。元代《回回药方》中“金疮门”“折伤门”属于骨伤科范畴，大部分内容继承《仙授理伤续断秘方》《世医得效方》和《永类钤方》等经验，有些部分还结合阿拉伯外来医学知识，反映了元代中医骨伤科学术繁荣的状况。