[发明专利]肩关节填充装置及制备方法、装置模型构建方法、计算机可读存储介质、设备

说明书

本发明提供一种肩关节填充装置及制备方法、装置模型构建方法、计算机可读存储介质、设备，模型构建方法包括如下步骤：1)构建肩胛骨三维模型；2)确定切除范围，模拟切除，以切除部分作为初始肩胛骨填充部模型；3)构建若干肩胛骨填充部固定钉孔；4)将步骤3)获得模型与切除后的肩胛骨三维模型的接触面向内拉伸并分层构建若干肩胛骨填充部融合面层单元并构建若干通孔获得肩胛骨填充部融合面层模型，将步骤3)获得模型去除肩胛骨填充部融合面层模型后的剩余部分作为肩胛骨填充部主体模型。该肩关节填充装置通过3D打印技术制备的，完全匹配患者缺损骨质形状和大小，允许手术时保留肩关节盂，在最大程度上保留肩关节功能。

技术领域

本发明属于骨科植入物技术领域，特别是涉及一种肩关节填充装置及制备方法、装置模型构建方法、计算机可读存储介质、设备。

背景技术

肩关节盂周围骨肿瘤是肩部肿瘤好发部位之一，通常需要进行手术治疗。其传统手术方法是上1/4截肢术，但上肢义肢无法替代手的重要功能，因此保肢术在挽救上肢功能中显得尤为重要。目前肩关节肿瘤保肢手术的方法包括：人工假体置换、自体髂骨肩胛骨重建、同种异体骨的骨或骨关节移植、关节融合和无骨重建等。

但是，目前所有这些方法都没有办法完美的重建肩关节的功能。因为肱骨与肩关节盂形成的杵臼关节具有非常灵活的特点，同时具有多种方向的活动功能。现在临床上使用的重建方式多为切除关节与后重建。换句话说，就是把患者本身的肩关节换成人工肩关节。这种人工肩关节根本无法满足病人肩关节功能恢复的需求。

同时，目前的肩锁关节假体采用传统减材制造方式，传统肩锁关节假体不具备微孔隙结构，不利于周围新生骨组织长入假体，从而获得假体的早期稳定。早期稳定对于患者非常重要。因为骨科术后患者由于长期卧床会导致坠积性肺炎，褥疮，深静脉血栓等严重并发症。因此，假体获得早期稳定，进而促进患者早期进行功能锻炼非常重要。另外，如果骨骼与假体形成非常稳定的整合，有利于延长假体的使用寿命，减少松动的可能性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种肩关节填充装置及制备方法、装置模型构建方法、计算机可读存储介质、设备，模型构建方法包括如下步骤：1)构建肩胛骨三维模型；2)确定切除范围，在所述肩胛骨三维模型上模拟切除得到切除后的肩胛骨三维模型，并以切除部分作为初始肩胛骨填充部模型；3)在所述初始肩胛骨填充部模型上构建若干肩胛骨填充部固定钉孔；4)将步骤3)获得模型与切除后的肩胛骨三维模型的接触面向内拉伸并分层构建若干肩胛骨填充部融合面层单元，并在各所述肩胛骨填充部融合面层单元上构建若干通孔获得肩胛骨填充部融合面层模型，将步骤3)获得模型去除肩胛骨填充部融合面层模型后的剩余部分作为肩胛骨填充部主体模型，所述肩胛骨填充部融合面层模型和所述肩胛骨填充部主体模型构成肩胛骨填充部模型。该肩关节填充装置通过3D打印技术制备的，完全匹配患者缺损骨质形状和大小，允许手术时保留肩关节盂，在最大程度上保留肩关节功能。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明采用以下技术方案：

本发明第一方面提供一种肩关节填充装置模型的构建方法，包括如下步骤：

1)构建肩胛骨三维模型；

2)确定切除范围，在所述肩胛骨三维模型上模拟切除得到切除后的肩胛骨三维模型，并以切除部分作为初始肩胛骨填充部模型；

3)在所述初始肩胛骨填充部模型上构建若干肩胛骨填充部固定钉孔；

4)将步骤3)获得模型与切除后的肩胛骨三维模型的接触面向内拉伸并分层构建若干肩胛骨填充部融合面层单元，并在各所述肩胛骨填充部融合面层单元上构建若干通孔获得肩胛骨填充部融合面层模型，将步骤3)获得模型去除肩胛骨填充部融合面层模型后的剩余部分作为肩胛骨填充部主体模型，所述肩胛骨填充部融合面层模型和所述肩胛骨填充部主体模型构成肩胛骨填充部模型。

在本发明一些实施方式中，还包括如下步骤：