技术领域本发明涉及一种固定装置，尤其涉及一种骨骼固定装置。
背景技术：
在骨科医疗领域中，对于骨折的医疗方式有许多种，其中常见的是利用骨钉及骨板等骨骼固定装置来固定骨折处的断骨。近年来，固定骨折处的断骨的方式已由以往的完全固定式朝向动态固定式发展，即允许骨骼断面处有微量运动(micromotion)，以通过微量运动产生的压迫力刺激骨骼断面处的骨细胞生长及愈合。以人体下肢骨折而言，由于下肢需承受人体重量，故可通过人体重量而在下肢骨折断面处产生所述压迫力。然而，人体上肢的受力方式不同于人体下肢的受力方式，人体上肢并不需承受人体重量，故无法如上述般利用人体重量对上肢骨骼断面处进行压迫以促进断骨愈合。因此，如何在不借助于人体重量的情况下在骨折断面处产生压迫力，成为骨科医疗领域重要的研究议题。
技术实现要素：
本发明提供一种骨骼固定装置，可通过其固定杆的变形而在骨折断面处产生压迫力。本发明的骨骼固定装置包括固定杆、至少一第一骨钉及至少一第二骨钉。第一骨钉具有相对的第一固定端及第一锁附端，其中第一固定端固定于固定杆，且第一锁附端锁附于第一骨骼。第二骨钉具有相对的第二固定端及第二锁附端，其中第二固定端固定于固定杆，且第二锁附端锁附于第二骨骼。固定杆的材质包括形状记忆合金(shapememoryalloy，简称SMA)且固定杆通过温度变化产生变形，而带动第二锁附端相对于第一锁附端产生位移。在本发明的一实施例中，上述的第二锁附端通过固定杆的变形而相对于第一锁附端产生单一方向的位移。在本发明的一实施例中，上述的第二锁附端通过固定杆的变形而往第一锁附端移动，以缩短第一锁附端与第二锁附端之间的距离。在本发明的一实施例中，上述的第二锁附端通过固定杆的变形而远离第一锁附端，以增加第一锁附端与第二锁附端之间的距离。在本发明的一实施例中，上述的固定杆通过温度变化从伸直状态变形为弯曲状态。在本发明的一实施例中，上述的固定杆为一体成形。在本发明的一实施例中，上述的固定杆仅局部区段的材质为形状记忆合金。在本发明的一实施例中，上述的第二锁附端通过固定杆的变形而相对于第一锁附端移动1毫米～10毫米。在本发明的一实施例中，上述的第二锁附端通过固定杆的变形而相对于第一锁附端移动3毫米～5毫米。在本发明的一实施例中，上述的固定杆的材质包括镍钛合金。在本发明的一实施例中，上述的固定杆包括杆件、第一固定件及第二固定件，第一固定件及第二固定件分别连接于杆件的相对两端，第一固定端固定于第一固定件，第二固定端固定于第二固定件，杆件的材质包括形状记忆合金且杆件通过温度变化产生变形，而带动第二锁附端相对于第一锁附端产生位移。在本发明的一实施例中，上述的第一固定件具有相对的第一连接端及第一自由端，第二固定件具有相对的第二连接端及第二自由端，第一连接端及第二连接端连接于杆件，第一自由端与杆件之间的距离及第二自由端与杆件之间的距离通过杆件的变形而增加。在本发明的一实施例中，上述的第一固定件及第二固定件可拆卸地组装在杆件上。基于上述，在本发明的骨骼固定装置中，固定杆的材质包括形状记忆合金，而使固定杆具有随温度变化而变形的能力。据此，在将第一骨钉及第二骨钉固定于固定杆并分别锁附至第一骨骼与第二骨骼之后，可利用温度变化而让固定杆产生适当的变形量，借以带动第二骨钉的第二锁附端相对于第一骨钉的第一锁附端产生位移，使被第一锁附端锁附的第一骨骼与被第二锁附端锁附的第二骨骼之间产生作用力，并藉此作用力刺激骨骼断面处的骨细胞生长及愈合，或是促进骨骼长度的增加。附图说明图1示出本发明一实施例的骨骼固定装置用以固定第一骨骼及第二骨骼的示意图；图2示出图1的固定杆随温度变化而变形的示意图；图3示出本发明另一实施例的固定杆随温度变化而变形的示意图；图4示出本发明另一实施例的固定杆随温度变化而变形的示意图；图5示出本发明另一实施例的骨骼固定装置用以固定第一骨骼及第二骨骼的示意图；图6示出图5的固定杆随温度变化而变形的示意图；图7示出本发明另一实施例的骨骼固定装置用以固定第一骨骼及第二骨骼的示意图；图8示出图7的杆件随温度变化而变形的示意图；图9示出本发明另一实施例的杆件随温度变化而变形的示意图；图10示出本发明另一实施例的杆件随温度变化而变形的示意图；图11示出本发明另一实施例的骨骼固定装置用以固定第一骨骼及第二骨骼的示意图；图12示出图11的杆件随温度变化而变形的示意图。附图标记说明：50、50’：第一骨骼；60、60’：第二骨骼；100、200、300、400、500、600、700、800：骨骼固定装置；110、210、310、410、510、610、710、810：固定杆；120、220、320、420、520、620、720、820：第一骨钉；120a、220a、320a、420a、520a、620a、720a、820a：第一固定端；120b、220b、320b、420b、520b、620b、720b、820b：第一锁附端；130、230、330、430、530、630、730、830：第二骨钉；130a、230a、330a、430a、530a、630a、730a、830a：第二固定端；130b、230b、330b、430b、530b、630b、730b、830b：第二锁附端；512、612、712、812：杆件；514、614、714、814：第一固定件；514a、614a、714a、814a：第一连接端；514b、614b、714b、814b：第一自由端；516、616、716、816：第二固定件；516a、616a、716a、816a：第二连接端；516b、616b、716b、816b：第二自由端；D、D’：方向；F：压迫力；F’：扩张力。具体实施方式图1示出本发明一实施例的骨骼固定装置用以固定第一骨骼及第二骨骼的示意图。请参考图1，本实施例的骨骼固定装置100包括固定杆110、至少一第一骨钉120(示出为两个)及至少一第二骨钉130(示出为两个)。各第一骨钉120具有相对的第一固定端120a及第一锁附端120b，其中第一固定端120a固定于固定杆110，且第一锁附端120b锁附于第一骨骼50。各第二骨钉130具有相对的第二固定端130a及第二锁附端130b，其中第二固定端130a固定于固定杆110，且第二锁附端130b锁附于第二骨骼60。在其它实施例中，可视需求而使用复数骨骼固定装置100来固定第一骨骼50及第二骨骼60，本发明不对此加以限制。在本实施例中，第一骨骼50与第二骨骼60例如为彼此相邻的两断骨。通过各第一骨钉120对第一骨骼50的锁附及各第二骨钉130对第二骨骼60的锁附，可使第一骨骼50与第二骨骼60相互固定。进一步而言，固定杆110的材质包括形状记忆合金(如镍钛合金)且固定杆110可通过温度变化产生变形，而带动各第二骨钉130的第二锁附端130b相对于各第一骨钉120的第一锁附端120b产生位移，使第一骨骼50与第二骨骼60通过各第二锁附端130b相对于各第一锁附端130a的位移而相互压迫，以促进骨骼断面处的愈合。以下通过附图对此具体说明。图2示出图1的固定杆随温度变化而变形的示意图。在将各第一骨钉120及各第二骨钉130如图1所示固定于固定杆110并分别锁附至第一骨骼50与第二骨骼60之后，可利用温度变化而让包含形状记忆合金的固定杆110如图2所示产生适当的变形量，使各第二骨钉130的第二锁附端130b通过固定杆110的变形而往第一骨钉120的第一锁附端120b移动，以缩短第一锁附端120b与第二锁附端130b之间的距离。在固定杆110如图1所示尚未变形的状态下，第一骨骼50与第二骨骼60之间例如具有微量的间隙。如图2所示通过固定杆110的变形而缩短第一锁附端120b与第二锁附端130b之间的距离，可使被第一锁附端120b锁附的第一骨骼50与被第二锁附端130b锁附的第二骨骼60紧密靠合而在第一骨骼50与第二骨骼60之间产生压迫力F，并藉此压迫力F刺激骨骼断面处的骨细胞生长及愈合。在本实施例中，包含形状记忆合金的固定杆110例如是通过形状记忆训练而在较低温状态下成为图1所示的伸直状态，并通过温度变化而在较高温状态(如人体正常温度)下成为图2所示的弯曲状态。在其它实施例中，可通过形状记忆训练而使固定杆110在其它温度下具有其它变形状态，本发明不对此加以限制。对形状记忆合金所进行的记忆训练为所属领域的已知技术，在此不加以详述。由于固定杆110是通过形状记忆合金的形状记忆特性产生变形，而非如同一般弹性体的弹性变形，故第二锁附端130b通过固定杆110的变形而相对于第一锁附端120b产生单一方向D的位移，而非产生双向的位移。即，第二锁附端130b不会沿反向于方向D的方向远离第一锁附端120b，而可使第一骨骼50与第二骨骼60持续地相互提供压迫力F而促进骨骼断面处的愈合。在本实施例中，第二锁附端130b例如可通过固定杆110的变形而沿方向D相对于第一锁附端移动1毫米～10毫米，较佳为3毫米～5毫米。在其它实施例中，第二锁附端可具有其它适当的位移量范围，本发明不对此加以限制。图1及图2所示的第一骨骼50与第二骨骼60例如为人体彼此相邻的两上肢断骨，并如上述般通过固定杆的变形而相互压迫。在其它实施例中，骨骼固定装置100可应用于其它种类的骨骼，并用以使骨骼产生其它方向的相对位移，本发明不对此加以限制。在本实施例中，固定杆110例如为一体成形的形状记忆合金结构。在其它实施例中，可将固定杆110设计为仅局部区段的材质为形状记忆合金，本发明不对此加以限制。此外，本发明不限制固定杆110变形后的形状，固定杆110除了可如图2所示变形为M字型，也可变形为其它适当形状，以下通过附图对此举例说明。图3示出本发明另一实施例的固定杆随温度变化而变形的示意图。在图3的骨骼固定装置200中，固定杆210、第一骨钉220、第一固定端220a、第一锁附端220b、第二骨钉230、第二固定端230a、第二锁附端230b的配置与作用方式类似于图1及图2的固定杆110、第一骨钉120、第一固定端120a、第一锁附端120b、第二骨钉130、第二固定端130a、第二锁附端130b的配置与作用方式，在此不再赘述。骨骼固定装置200与骨骼固定装置100的不同处在于，固定杆210适于随温度变化而如图3所示变形为S字型。图4示出本发明另一实施例的固定杆随温度变化而变形的示意图。在图4的骨骼固定装置300中，固定杆310、第一骨钉320、第一固定端320a、第一锁附端320b、第二骨钉330、第二固定端330a、第二锁附端330b的配置与作用方式类似于图1及图2的固定杆110、第一骨钉120、第一固定端120a、第一锁附端120b、第二骨钉130、第二固定端130a、第二锁附端130b的配置与作用方式，在此不再赘述。骨骼固定装置300与骨骼固定装置100的不同处在于，固定杆310适于随温度变化而如图4所示变形为C字型。图5示出本发明另一实施例的骨骼固定装置用以固定第一骨骼及第二骨骼。图6示出图5的固定杆随温度变化而变形的示意图。在图5及图6所示的骨骼固定装置400中，固定杆410、各第一骨钉420、各第一固定端420a、各第一锁附端420b、各第二骨钉430、各第二固定端430a、各第二锁附端430b的配置方式类似于图1所示的固定杆110、各第一骨钉120、各第一固定端120a、各第一锁附端120b、各第二骨钉130、各第二固定端130a、各第二锁附端130b的配置方式，在此不再赘述。骨骼固定装置400与骨骼固定装置100的不同处在于，骨骼固定装置400例如是应用于骨科矫正手术(如增高手术)并对例如为脊椎骨的第一骨骼50’、第二骨骼60’进行矫正，详述如下。包含形状记忆合金的固定杆410例如是通过形状记忆训练而在较低温状态下成为图5所示的弯曲状态。在将各第一骨钉420及各第二骨钉430如图5所示固定于固定杆410并分别锁附至第一骨骼50’与第二骨骼60’之后，可利用温度变化而让包含形状记忆合金的固定杆410如图6所示产生适当的变形量而伸直，使各第二骨钉430的第二锁附端430b通过固定杆410的变形而远离第一骨钉420的第一锁附端420b，以增加第一锁附端420b与第二锁附端430b之间的距离。如图6所示通过固定杆410的变形而增加第一锁附端420b与第二锁附端430b之间的距离，可使被第一锁附端420b锁附的第一骨骼50’与被第二锁附端430b锁附的第二骨骼60’之间产生扩张力F’，以在第一骨骼50与第二骨骼60之间造成微量的间隙增量而增加骨骼之长度。由于固定杆410是通过形状记忆合金的形状记忆特性产生变形，而非如同一般弹性体的弹性变形，故第二锁附端430b通过固定杆410的变形而相对于第一锁附端420b产生单一方向D’的位移，而非产生双向的位移。即，第二锁附端430b不会沿反向于方向D’的方向往第一锁附端420b移动，而可使第一骨骼50’与第二骨骼60’持续地相互提供扩张力F’而促进骨骼长度的增加。图7示出本发明另一实施例的骨骼固定装置用以固定第一骨骼及第二骨骼的示意图。请参考图7，本实施例的骨骼固定装置500包括固定杆510、至少一第一骨钉520(示出为两个)及至少一第二骨钉530(示出为两个)。固定杆510包括杆件512、第一固定件514及第二固定件516，第一固定件514及第二固定件516分别连接于杆件512的相对两端。各第一骨钉520具有相对的第一固定端520a及第一锁附端520b，其中第一固定端520a固定于第一固定件514，且第一锁附端520b锁附于第一骨骼50。各第二骨钉530具有相对的第二固定端530a及第二锁附端530b，其中第二固定端530a固定于第二固定件516，且第二锁附端530b锁附于第二骨骼60。在其它实施例中，可视需求而使用复数骨骼固定装置500来固定第一骨骼50及第二骨骼60，本发明不对此加以限制。在本实施例中，第一骨骼50与第二骨骼60例如为彼此相邻的两断骨。通过各第一骨钉520对第一骨骼50的锁附及各第二骨钉530对第二骨骼60的锁附，可使第一骨骼50与第二骨骼60相互固定。进一步而言，杆件512的材质包括形状记忆合金(如镍钛合金)且杆件512可通过温度变化产生变形，而带动各第二骨钉530的第二锁附端530b相对于各第一骨钉520的第一锁附端520b产生位移，使第一骨骼50与第二骨骼60通过各第二锁附端530b相对于各第一锁附端530a的位移而相互压迫，以促进骨骼断面处的愈合。以下通过附图对此具体说明。图8示出图7的杆件随温度变化而变形的示意图。在将各第一骨钉520及各第二骨钉530如图1所示分别固定于固定杆510的第一固定件514及第二固定件516并分别锁附至第一骨骼50与第二骨骼60之后，可利用温度变化而让包含形状记忆合金的杆件512如图8所示产生适当的变形量，使各第二骨钉530的第二锁附端530b通过杆件512的变形而往第一骨钉520的第一锁附端520b移动，以缩短第一锁附端520b与第二锁附端530b之间的距离。在杆件512如图7所示尚未变形的状态下，第一骨骼50与第二骨骼60之间例如具有微量的间隙。如图8所示通过杆件512的变形而缩短第一锁附端520b与第二锁附端530b之间的距离，可使被第一锁附端520b锁附的第一骨骼50与被第二锁附端530b锁附的第二骨骼60紧密靠合而在第一骨骼50与第二骨骼60之间产生压迫力F，并藉此压迫力F刺激骨骼断面处的骨细胞生长及愈合。进一步而言，在本实施例中，第一固定件514具有相对的第一连接端514a及第一自由端514b，第二固定件516具有相对的第二连接端516a及第二自由端516b，第一连接端514a及第二连接端516a连接于杆件512。如图8所示，第一固定件514的第一自由端514b与杆件510之间的距离通过杆件512的变形而增加，且第二固定件516的第二自由端516b与杆件512之间的距离通过杆件512的变形而增加。即，当杆件512随温度变化而产生变形时，第一固定件514及第二固定件516皆与杆件512产生相对位移，藉此相对位移可减少第一骨钉520及第二骨钉530因杆件512的变形而产生的转动量，以避免骨骼断面处因第一骨钉520及第二骨钉530过度歪斜而无法紧密靠合，确保骨骼能够顺利愈合。在本实施例中，第一固定件514及第二固定件516例如是以焊接的方式而连接于杆件512。当杆件512如图8所示随温度变化而变形时，第一固定件514及第二固定件516可通过其与杆件512连接处的结构的暂时性弹性变形而与杆件512产生上述相对位移。此外，在其它实施例中，可将第一固定件514及第二固定件516设计为可拆卸地组装在杆件512上，以让使用者能够依需求更换具不同长度的杆件。举例来说，第一固定件514及第二固定件516例如以螺锁的方式而可拆卸地组装于杆件512。在本实施例中，包含形状记忆合金的杆件512例如是通过形状记忆训练而在较低温状态下成为图7所示的伸直状态，并通过温度变化而在较高温状态(如人体正常温度)下成为图8所示的弯曲状态。在其它实施例中，可通过形状记忆训练而使杆件512在其它温度下具有其它变形状态，本发明不对此加以限制。对形状记忆合金所进行的记忆训练为所属领域的已知技术，在此不加以详述。由于杆件512是通过形状记忆合金的形状记忆特性产生变形，而非如同一般弹性体的弹性变形，故第二锁附端530b通过杆件512的变形而相对于第一锁附端520b产生单一方向D的位移，而非产生双向的位移。即，第二锁附端530b不会沿反向于方向D的方向远离第一锁附端520b，而可使第一骨骼50与第二骨骼60持续地相互提供压迫力F而促进骨骼断面处的愈合。在本实施例中，第二锁附端530b例如可通过杆件512的变形而沿方向D相对于第一锁附端移动1毫米～10毫米，较佳为3毫米～5毫米。在其它实施例中，第二锁附端可具有其它适当的位移量范围，本发明不对此加以限制。图7及图8所示的第一骨骼50与第二骨骼60例如为人体彼此相邻的两上肢断骨，并如上述般通过杆件的变形而相互压迫。在其它实施例中，骨骼固定装置500可应用于其它种类的骨骼，并用以使骨骼产生其它方向的相对位移，本发明不对此加以限制。在本实施例中，杆件512例如为一体成形的形状记忆合金结构。在其它实施例中，可将杆件512设计为仅局部区段的材质为形状记忆合金，本发明不对此加以限制。此外，本发明不限制杆件512变形后的形状，杆件512除了可如图8所示变形为C字型，也可变形为其它适当形状，以下通过附图对此举例说明。图9示出本发明另一实施例的杆件随温度变化而变形的示意图。在图9的骨骼固定装置600中，固定杆610、杆件612、第一固定件614、第一连接端614a、第一自由端614b、第二固定件616、第二连接端616a、第二自由端616b、第一骨钉620、第一固定端620a、第一锁附端620b、第二骨钉630、第二固定端630a、第二锁附端630b的配置与作用方式类似于图7及图8的固定杆510、杆件512、第一固定件514、第一连接端514a、第一自由端514b、第二固定件516、第二连接端516a、第二自由端516b、第一骨钉520、第一固定端520a、第一锁附端520b、第二骨钉530、第二固定端530a、第二锁附端530b的配置与作用方式，在此不再赘述。骨骼固定装置600与骨骼固定装置500的不同处在于，杆件612适于随温度变化而如图9所示变形为M字型。图10示出本发明另一实施例的杆件随温度变化而变形的示意图。在图10的骨骼固定装置700中，固定杆710、杆件712、第一固定件714、第一连接端714a、第一自由端714b、第二固定件716、第二连接端716a、第二自由端716b、第一骨钉720、第一固定端720a、第一锁附端720b、第二骨钉730、第二固定端730a、第二锁附端730b的配置与作用方式类似于图7及图8的固定杆510、杆件512、第一固定件514、第一连接端514a、第一自由端514b、第二固定件516、第二连接端516a、第二自由端516b、第一骨钉520、第一固定端520a、第一锁附端520b、第二骨钉530、第二固定端530a、第二锁附端530b的配置与作用方式，在此不再赘述。骨骼固定装置700与骨骼固定装置500的不同处在于，杆件712适于随温度变化而如图10所示变形为S字型。图11示出本发明另一实施例的骨骼固定装置用以固定第一骨骼及第二骨骼的示意图。图12示出图11的杆件随温度变化而变形的示意图。在图11及图12所示的骨骼固定装置800中，固定杆810、杆件812、第一固定件814、第一连接端814a、第一自由端814b、第二固定件816、第二连接端816a、第二自由端816b、各第一骨钉820、各第一固定端820a、各第一锁附端820b、各第二骨钉830、各第二固定端830a、各第二锁附端830b的配置方式类似于图7所示的固定杆510、杆件512、第一固定件514、第一连接端514a、第一自由端514b、第二固定件516、第二连接端516a、第二自由端516b、各第一骨钉520、各第一固定端520a、各第一锁附端520b、各第二骨钉530、各第二固定端530a、各第二锁附端530b的配置方式，在此不再赘述。骨骼固定装置800与骨骼固定装置500的不同处在于，骨骼固定装置800例如是应用于骨科矫正手术(如增高手术)并对例如为脊椎骨的第一骨骼50’、第二骨骼60’进行矫正，详述如下。包含形状记忆合金的杆件812例如是通过形状记忆训练而在较低温状态下成为图11所示的弯曲状态。在将各第一骨钉820及各第二骨钉830如图11所示分别固定于固定杆810的第一固定件814及第二固定件816并分别锁附至第一骨骼50’与第二骨骼60’之后，可利用温度变化而让包含形状记忆合金的杆件812如图12所示产生适当的变形量而伸直，使各第二骨钉830的第二锁附端830b通过杆件812的变形而远离第一骨钉820的第一锁附端820b，以增加第一锁附端820b与第二锁附端830b之间的距离。如图12所示通过杆件812的变形而增加第一锁附端820b与第二锁附端830b之间的距离，可使被第一锁附端820b锁附的第一骨骼50’与被第二锁附端830b锁附的第二骨骼60’之间产生扩张力F’，以在第一骨骼50与第二骨骼60之间造成微量的间隙增量而增加骨骼的长度。由于杆件812是通过形状记忆合金的形状记忆特性产生变形，而非如同一般弹性体的弹性变形，故第二锁附端830b通过杆件812的变形而相对于第一锁附端820b产生单一方向D’的位移，而非产生双向的位移。即，第二锁附端830b不会沿反向于方向D’的方向往第一锁附端820b移动，而可使第一骨骼50’与第二骨骼60’持续地相互提供扩张力F’而促进骨骼长度的增加。此外，当杆件812随温度变化而产生变形时，第一固定件814及第二固定件816皆与杆件812产生相对位移，藉此相对位移可减少第一骨钉820及第二骨钉830因杆件812的变形而产生的转动量，以避免骨骼相邻处因第一骨钉820及第二骨钉830过度歪斜而产生偏斜，确保骨骼能够沿正确的方向增加长度。综上所述，在本发明的骨骼固定装置中，固定杆的材质包括形状记忆合金，而使固定杆具有随温度变化而变形的能力。据此，在将第一骨钉及第二骨钉固定于固定杆并分别锁附至第一骨骼与第二骨骼之后，可利用温度变化而让固定杆产生适当的变形量，借以带动第二骨钉的第二锁附端相对于第一骨钉的第一锁附端产生位移，使被第一锁附端锁附的第一骨骼与被第二锁附端锁附的第二骨骼之间产生作用力，并藉此作用力刺激骨骼断面处的骨细胞生长及愈合，或是促进骨骼长度的增加。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。