本发明涉及医疗器械，具体涉及一种肩关节挡块及其制作方法。
背景技术：
1、肩关节脱位是一种常见的运动损伤，而复发性肩关节脱位则是一种特殊的类型。它通常发生在首次外伤导致脱位后，当受到较小的外力或处于特定位置时，肩关节再次发生脱位。与随意性脱位不同，复发性肩关节脱位在再次脱位时通常伴随着不同程度的疼痛和功能障碍，并且无法自行复位。复发性肩关节脱位的病理原因主要包括关节囊松弛或破裂、盂唇撕脱、盂肱中韧带的损伤以及骨性结构的破坏等。这些因素导致关节的稳定装置受到破坏，使得脱位容易再次发生。根据脱位的方向，复发性肩关节脱位可以分为前方脱位、前下脱位和后方脱位三种类型，其中以前方脱位最为常见。此外，根据脱位的程度，也可以分为完全性脱位和不完全性脱位，也叫半脱位。针对复发性肩关节前脱位，目前临床上通常采取切开或关节镜辅助下的喙突移位术进行治疗。所谓喙突移位术，即取出肩胛骨上的喙突前半段连同附着于喙突表面的联合腱(由肱二头肌短头与喙肱肌组成)，随后将喙突骨块移植固定于关节盂的前下方，依靠喙突骨块增大关节盂面积，提供骨性阻挡，从而防止肩关节再脱位。然而喙突移位术仍存在以下不足：1.离断喙突结构，本身就破坏了正常喙突及附着于喙突表面的肌腱和韧带正常解剖位置和结构；2.使用摆锯离断喙突过程中，容易造成周边组织(例如血管、神经结构)额外损伤；3.由于肌皮神经在喙突下方数厘米处穿过喙肱肌，因此切断喙突并向下翻转喙肱肌时容易造成肌皮神经损伤，导致神经损伤并发症；4.截取的喙突骨块与关节盂骨面形态不匹配，造成喙突固定困难，导致骨愈合率降低，增加移植失败风险。
2、本发明避开了传统的喙突移位术治疗复发性肩关节前脱位的治疗方案，采用新兴的3d打印增材制造技术个性化设计并打印挡块，代替喙突移位，可根据关节盂形态或骨缺损形状，个性化设计匹配的挡块，以增加关节盂面积，从而防止肩关节再脱位。
技术实现思路
1、本发明旨在提供一种肩关节挡块及其制作方法，所要解决的技术问题至少包括如何根据患者的关节盂形态，个性化设计形态匹配的挡块模型，采用3d打印技术制备挡块并移植；以及对于伴有关节盂严重骨缺损的前脱位患者，如何参考对侧正常关节盂形状，个性化设计挡块模型，采用3d打印技术制备挡块并移植。
2、为了实现上述目的，本发明提供一种肩关节挡块的制作方法，包括以下步骤：
3、s1、个性化构建肩关节挡块三维模型：
4、使用ct扫描肩关节，获取肩关节的二维层切图像，将肩关节的二维层切图像导入医学逆向软件mimics软件，采取以下步骤进行骨组织分割及三维模型重建：
5、s1.1、新建“蒙版(mask)”，利用“ct bone segmentation”骨组织分割功能，选中目标骨位置；
6、s1.2、调整“阈值(threshold)”，从而更好地分割骨组织；
7、s1.3、利用“三维重建”(calculate 3d)功能，针对选中的蒙版(mask)进行三维重建，构建肩胛骨和肱骨的三维模型，导出stl格式；
8、s1.4、将stl格式的三维模型导入geomagic软件，删除模型表面的钉状物，进行三角面片优化处理，进一步优化模型表面质量，随后导出stl格式文件；
9、s1.5、将优化处理后的stl格式文件导入医学逆向工程软件solidworks软件，根据关节盂前下方形态，个性化构建肩关节挡块，且肩关节挡块的基底部与关节盂骨面紧密贴合；
10、s2、金属3d打印钛合金肩关节挡块：
11、s2.1、制备钛合金粉末，钛合金粉末的粒径范围为20-50微米；
12、s2.2、准备好钛合金的激光3d打印装置；
13、s2.3、将所述钛合金粉末置于烘箱中保温至烘干；
14、s2.4、将钛合金基体进行表面预处理；
15、s2.5、将所述钛合金基体预热，放入3d打印装置；
16、s2.6、启动激光器，通过送粉器和送粉器管向钛合金基体均匀送入钛合金粉末，在激光束辐照下连续熔覆于钛合金基体的表面，从而制备出钛合金肩关节挡块；
17、s3、钛合金肩关节挡块后处理及移植：
18、将钛合金肩关节挡块的表面进行打磨处理，保证表面光滑，无棱角；根据预先设计的螺钉孔道尺寸，进行攻牙，制备螺纹；为了提高钛合金肩关节挡块与关节盂骨面的愈合率，在钛合金肩关节挡块的基底面进行羟基磷灰石涂层，促进骨整合，提高肩关节挡块移植后的稳定性；随后，将处理后的钛合金肩关节挡块移植于关节盂前缘骨面，使用相应规格的铆钉固定肩关节挡块。
19、优选地，步骤s1.1中所述的目标骨位置包括肩胛骨和肱骨。
20、优选地，步骤s1.2中所述的调整“阈值(threshold)”中，最小阈值为400hu，最大阈值为1000hu。
21、优选地，步骤s2.1中制备的钛合金粉末的粒径范围为20微米至50微米。
22、优选地，步骤s2.3中所述的将所述钛合金粉末置于烘箱中保温至烘干是于100℃保温至烘干。
23、优选地，步骤s2.4中所述的将钛合金基体进行表面预处理包括表面打磨、去污和干燥。
24、优选地，所述的肩关节挡块是模拟bristow术式设计的肩关节挡块，在所述肩关节挡块的基底面中间设置有一个螺钉孔道，用于后期攻牙。
25、优选地，根据肩关节挡块的尺寸大小设计不同直径的螺钉孔道。
26、优选地，所述的不同直径的螺钉孔道包括标准m3毫米螺钉孔道和标准m5毫米螺钉孔道。
27、优选地，所述的肩关节挡块的内部设计有交叉排列的线条。
28、优选地，根据肩关节挡块的尺寸大小，设计不同直径的线条，形成多孔支架结构，能够促进骨组织长入，从而提高肩关节挡块与关节盂骨面的愈合率。
29、优选地，所述的不同直径的线条包括直径为0.5毫米、0.6毫米、0.7毫米和0.8毫米的线条。
30、优选地，所述的肩关节挡块是模拟latarjet术式设计的肩关节挡块，所述的肩关节挡块与关节盂前缘骨面贴合，所述的肩关节挡块的基底面设置有两个螺钉孔道，用于后期攻牙。
31、优选地，根据肩关节挡块的尺寸大小设计不同直径的螺钉孔道。
32、优选地，所述的不同直径的螺钉孔道包括标准m3毫米螺钉孔道和标准m5毫米螺钉孔道。
33、优选地，所述的肩关节挡块的内部设计有交叉排列的线条，形成多孔支架结构，能够促进骨组织长入，从而提高肩关节挡块与关节盂骨面的愈合率。
34、优选地，所述的不同直径的线条包括直径为0.5毫米、0.6毫米、0.7毫米和0.8毫米的线条。
35、本发明提供一种用于治疗关节盂骨组织缺损的复发性肩关节前脱位的3d打印钛合金肩关节挡块的制作方法，包括以下步骤：
36、s1、个性化构建肩关节挡块三维模型：
37、使用ct同时扫描患侧与健康侧肩关节，获取肩关节的二维层切图像，将肩关节的二维层切图像导入医学逆向软件mimics软件，采取以下步骤进行骨组织分割及三维模型重建：
38、s1.1、新建“蒙版(mask)”，利用“ct bone segmentation”骨组织分割功能，选中目标骨位置，包括肩胛骨和肱骨；
39、s1.2、调整“阈值(threshold)”，最小阈值为400hu，最大阈值为1000hu，从而更好地分割骨组织；
40、s1.3、利用“三维重建”(calculate 3d)功能，针对选中的蒙版(mask)进行三维重建，构建肩胛骨和肱骨三维模型，导出stl格式；
41、s1.4、将stl格式的三维模型导入geomagic软件，删除模型表面的钉状物，进行三角面片优化处理，进一步优化模型表面质量，随后导出stl格式文件；
42、s1.5、将优化处理后的stl格式文件导入医学逆向工程软件solidworks软件，根据健康侧关节盂形态构建患侧挡块的三维模型，以恢复患侧正常关节盂形态；
43、s2、金属3d打印钛合金肩关节挡块：
44、s2.1、制备钛合金粉末，钛合金粉末的粒径范围为20微米至50微米；
45、s2.2、准备好钛合金的激光3d打印装置；
46、s2.3、将所述钛合金粉末置于烘箱中，于100℃保温至烘干；
47、s2.4、将钛合金基体进行表面预处理，包括表面打磨、去污和干燥；
48、s2.5、将所述钛合金基体预热，放入3d打印装置；
49、s2.6、启动激光器，通过送粉器和送粉器管向钛合金基体均匀送入钛合金粉末，在激光束辐照下连续熔覆于钛合金基体的表面，从而制备出钛合金肩关节挡块；
50、s3、钛合金肩关节挡块后处理及移植：
51、将钛合金肩关节挡块表面进行打磨处理，保证表面光滑，无棱角；根据预先设计的螺钉孔道尺寸，进行攻牙，制备螺纹；为了提高钛合金挡块与关节盂骨面的愈合率，在肩关节挡块的基底面进行羟基磷灰石涂层，促进骨整合，提高肩关节挡块移植后的稳定性；将处理后的钛合金肩关节挡块移植于关节盂前缘骨面，使用相应规格的铆钉固定肩关节挡块。
52、优选地，本发明还提供一种用于治疗复发性肩关节前脱位的3d打印肩关节挡块，该用于治疗复发性肩关节前脱位的3d打印肩关节挡块由上述方法中的任意一种制作。
53、优选地，所述的用于治疗复发性肩关节前脱位的3d打印肩关节挡块使用高分子合成材料经3d打印制作而成。
54、优选地，所述的高分子合成材料为聚醚醚酮peek材质。
55、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
56、本发明所述的肩关节挡块及其制作方法利用3d打印技术，可针对患者制定个性化治疗方案，可根据关节盂实际形态设计挡块模型，增加关节盂面积，降低肱骨头脱出风险。并且挡块基底面可与关节盂前缘骨面完全匹配，不需要额外针对关节盂前缘骨面进行打磨修整(目前临床开展的喙突移位术，无论是bristow术式或latarjet术式，都需要对关节盂前缘骨面以及喙突骨面进行打磨修整，以增加喙突与关节盂前缘骨面的匹配性，但是骨面修整过程势必会造成额外的骨量丢失。而本发明设计的挡块与关节盂前缘骨面形态匹配，无需骨面修整)。
57、本发明所述的肩关节挡块是一种3d打印挡块，避免了喙突移位术或自体/异体骨块移植，不需要拆东墙补西墙，从而最大程度上降低对身体其他部位的额外损伤。比如，喙突移位术是将喙突骨块连同附着于喙突上的联合腱(联合腱包括肱二头肌短头腱、喙肱肌)，势必会影响联合腱的基本功能，例如肱二头肌短头收缩等。
58、本发明所述的肩关节挡块及其制作方法明显降低了时间成本。传统的喙突移位术或自体/异体骨块移植，需要先获取喙突或骨块，随后再针对喙突或骨块以及关节盂骨面进行打磨修整，明显延长了手术操作时间，切开手术的话，全程大概1小时，关节镜下操作时间更长，大概2小时。而本发明只需将打印的挡块移植固定于指定位置即可，即使做关节镜下微创操作，也可在40分钟以内结束手术。
59、本发明使得后期手术翻修过程简单容易。对于传统的喙突移位术，若术后移植失败，由于一侧肩胛骨只有一个喙突，因此只能从身体其他部位获取额外骨块进行移植，例如髂骨部位，从而造成额外的损伤。而本发明只需将移植的挡块取出，重新根据需要设计、打印挡块，再移植即可。
60、传统的喙突移位术或自体/异体骨块移植,术后可能会出现骨溶解现象，造成移植失败。而本发明制备的钛合金挡块则不存在此顾虑，并且本发明在挡块基底面进行羟基磷灰石涂层，且内部为多孔支架结构，可促进骨组织长入，促进挡块骨整合，增加挡块稳定性。
61、钛合金材料可以正常进行核磁共振及ct扫描拍摄，便于术后定期随访。
1.一种肩关节挡块的制作方法，其特征在于，所述的肩关节挡块的制作方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的肩关节挡块的制作方法，其特征在于，步骤s1.1中所述的目标骨位置包括肩胛骨和肱骨。
3.根据权利要求1所述的肩关节挡块的制作方法，其特征在于，步骤s1.2中所述的调整“阈值”中，最小阈值为400hu，最大阈值为1000hu。
4.根据权利要求1所述的肩关节挡块的制作方法，其特征在于，步骤s2.1中制备的钛合金粉末的粒径范围为20微米至50微米。
5.根据权利要求1所述的肩关节挡块的制作方法，其特征在于，步骤s2.3中所述的将所述钛合金粉末置于烘箱中保温至烘干是于100℃保温至烘干。
6.根据权利要求1所述的肩关节挡块的制作方法，其特征在于，步骤s2.4中所述的将钛合金基体进行表面预处理包括表面打磨、去污和干燥。
7.根据权利要求1所述的肩关节挡块的制作方法，其特征在于，所述的肩关节挡块是模拟bristow术式设计的肩关节挡块，在所述肩关节挡块的基底面中间设置有一个螺钉孔道，用于后期攻牙。
8.根据权利要求7所述的肩关节挡块的制作方法，其特征在于，根据肩关节挡块的尺寸大小设计不同直径的螺钉孔道。
9.根据权利要求8所述的肩关节挡块的制作方法，其特征在于，所述的不同直径的螺钉孔道包括标准m3毫米螺钉孔道和标准m5毫米螺钉孔道。
10.根据权利要求7所述的肩关节挡块的制作方法，其特征在于，所述的肩关节挡块的内部设计有交叉排列的线条。
