光学组织测量制造技术

用于确定牛心包中胶原束取向的光学方法包括使用一种系统，该系统具有使光透射通过第一偏振器的光源、用于制作假体瓣膜小叶的组织和第二偏振器，在该第二偏振器中光然后照射检测器板。照射检测器板的光用于确定胶原纤维束的取向。胶原纤维束的取向用于确定在何处切割小叶边缘。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学组织测量
本申请要求2018年3月5日提交的美国专利申请号62/638,581的权益，该专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术介绍
本申请涉及用于植入物的生物假体组织的胶原纤维的取向和密度的测量，并且更具体地涉及用于假体心脏瓣膜的生物假体组织的胶原纤维的取向和密度的光学测量。提供了一种用于确定牛心包组织中胶原束的取向和密度的光学无损方法。美国专利号9,498,288(本文中称为“'288专利”)公开了调节片状生物假体组织的方法，并且其全部内容通过引用并入本文。如在'288专利的
技术介绍
中所解释的，医疗技术长期以来能够通过开心手术替换受损或患病的心脏瓣膜。此类瓣膜包括机械装置以及使用来自人(同种移植组织)和动物(异种移植组织)的生物材料的那些瓣膜。本领域已知的两种主要类型的假体心脏瓣膜是机械瓣膜和生物假体瓣膜。生物假体瓣膜可以由完整的多叶猪类(猪)心脏瓣膜来形成，或者可以通过由牛心包组织或其他材料成形为多个单独的柔性小叶并且将这些小叶组合以形成瓣膜来形成。心包是围绕脊椎动物的心脏的囊，其包含润滑流体，并且牛科动物(牛)心包通常用于制作假体心脏瓣膜的单独小叶。Simionescu等人在1993出版的生物医学材料研究杂志(JournalofBio-MedicalMaterialsResearch)，第27卷697-704页，JohnWiley&Sons公司的“MappingofGlutaraldehyde-TreatedBovinePericardiumandTissueSelectionforBio-prostheticHeartValves”中提供对固定的牛心包的各种物理性质的良好讨论，认识到即使在同一心包囊/围心囊中，心包组织的物理性质也会发生变化。心包囊由两个不同的组织元件组成。内脏或浆液层具有最靠近心脏的非常薄的半透明组织，其不用于构造人造心脏瓣膜小叶。心包的内层是圆锥形的，并且包围心脏和大血管的根部。顶心包膜是覆盖有脂肪组织的多层结缔组织的较厚膜。当采集时，外部脂肪/脂肪组织被去除(例如，剥离)。剩余的多层纤维组织主要包含胶原纤维，该胶原纤维具有通常为纤维的外表面和光滑的内表面。该剩余膜被用于制作人造心脏瓣膜的小叶。制备用于心脏瓣膜小叶的心包组织的典型商业过程中的许多步骤在图1中示出。首先，从监管屠宰场获得新鲜的心包囊20。然后将囊20沿预定的解剖学界标切开，如在22所指示。然后将囊在24处弄平并通常清除多余的脂肪和其他杂质。在修剪掉明显不可用的区域之后，通常通过浸入醛以使组织交联来固定组织的窗口26，并且然后组织的窗口26被隔离约两周的时段。通常，可以从一个牛心包囊获得一侧上4至6英寸的两个窗口。去除组织窗口26的粗糙边缘，并对组织进行生物分类以产生组织区段28。生物分类的过程涉及目视检查该窗口26的不可用区域，并从中修剪区段28。随后，如在30所指示，进一步清洁区段28。然后，将区段28平放在平台32上，用于使用接触指示器34进行厚度测量。通过在指示器34的主轴36在各点处上下移动时使区段28围绕平台32随机移动来测量厚度。在每个点处的厚度在38处显示并由操作员记录。接触指示器测量值为接触和压缩测量值，并且测量值的空间分辨率与量规尺码直接相关。在按照厚度对测量的区段28进行分类之后，如在40所指示，从区段模切出小叶42，其中较薄的小叶42通常用于较小的瓣膜，并且较厚的小叶用于较大的瓣膜。当然，该过程是相对耗时的，并且最终小叶的质量在若干个步骤取决于技术人员的技能。此外，从每个囊获得的小叶的数量不一致，并且由于人工选择过程而效率低下。在授予Ekholm等人的美国专利号6,378,221中提供了这种耗时的人工过程的一种解决方案，其中三轴可编程控制器相对于厚度测量头操纵心包片，以将心包片在地形上映射到类似的厚度区域中以备后用。然而，即使利用先进的方法，牛心包的可变性也会导致可用于心脏瓣膜小叶的片的产量极低，每个囊平均少于2个片。通常，采集的牛心包组织的厚度在250微米直至700微米的范围内，尽管大多数材料的厚度在300-700微米之间。使用柔性小叶(诸如由牛心包组织制成的那些小叶)的瓣膜在最近已经获得了越来越重要的意义，因为这些瓣膜可以通过开心手术之外的方式植入。使用附连有柔性的(例如，心包的)小叶的径向可扩张支架来构造瓣膜。植入方法包括径向大量压缩瓣膜以减小其直径或输送轮廓、将瓣膜插入输送工具(诸如导管或套管)中，以及将输送工具推进到心脏中的正确解剖位置。一旦正确定位，瓣膜就通过自扩张支架结构或利用扩张球囊通过径向扩张在天然瓣膜环内而被部署。导管中的塌缩瓣膜可以通过脉管系统引入，诸如通过股动脉引入，或更直接地通过胸部中的肋间切口引入。无需开心手术即可完成该程序，并且可能无需在该程序期间停止心脏跳动。经皮心脏瓣膜输送的一个示例是授予加利福尼亚州Irivine市的Cribier和EdwardsLifesciences的美国专利号6,908,481，其示出了一种具有可扩张框架的瓣膜假体，在该框架上安装了可塌缩的瓣膜结构。在同样来自EdwardsLifesciences的美国专利公开号2010/0036484中示出了另一种可压缩/可扩张心脏瓣膜。此类方法和装置的进一步示例在美国专利号7,621,948和美国专利公开号2006/0259136中公开。这些参考文献中的每个的公开内容通过引用并入本文。用于组织厚度的光学测量方法可以适用于干涉测量(OCT)、超声成像，或涉及反射光以及通常与高级显微镜相关联的精确Z堆叠的分析的常规类别中的一种或多种。这些方法通常用于小样品尺寸。
技术实现思路
一种用于确定牛心包中胶原束取向的光学方法包括使用一种系统，该系统具有使光透射通过第一线性偏振器的光源、用于制作假体瓣膜小叶的组织和第二线性偏振器，在该第二线性偏振器中光然后照射检测器板。照射检测器板的光用于确定胶原纤维束的取向。胶原纤维束的取向用于确定在哪里切割小叶边缘。示例提供了一种用于由胶原组织制造生物假体组织小叶的方法，该方法包括：用具有线性偏振的光源照射包括胶原的一片组织；使透射通过该一片组织的光经过线性偏振器；检测经过线性偏振器的光中的图案；从检测到的图案中确定该一片组织的至少一部分中胶原束的取向或密度；基于胶原束的取向或密度，为生物假体组织小叶选择该一片组织上的区域；以及切割包括所选择区域的生物假体组织小叶。照射该一片组织可以包括照射一片心包、硬脑膜、腹膜、隔膜或肠粘膜下层。照射该一片组织可以包括照射一片心包。照射该一片心包可以包括照射一片牛或猪心包。照射该一片组织可以包括照射一片湿组织。照射该一片组织可以包括照射一片干组织。照射该一片组织可以包括照射一片固定组织。根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中照射该一片组织包括照射一片未固定的组织。照射该一片组织可以包括改变光源与该一片组织之间的入射角。照射该一片组织可以包括用特定波长的光照射该一片组织。使透射通过该一片组织的光经过线性偏振器可以包括使透射通过该一片组织的光经过与光源的线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从胶原组织制造生物假体组织小叶的方法，所述方法包括：/n利用具有线性偏振的光源照射包括胶原的成一片组织；/n使透射通过所述一片组织的光经过线性偏振器；/n检测经过所述线性偏振器的所述光中的图案；/n从所述检测到的图案确定所述一片组织的至少一部分中的胶原束的取向或密度；/n基于胶原束的所述取向或密度为生物假体组织小叶选择所述一片组织上的区域；以及/n切割包括所选择区域的所述生物假体组织小叶。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180305 US 62/638,5811.一种用于从胶原组织制造生物假体组织小叶的方法，所述方法包括：
利用具有线性偏振的光源照射包括胶原的成一片组织；
使透射通过所述一片组织的光经过线性偏振器；
检测经过所述线性偏振器的所述光中的图案；
从所述检测到的图案确定所述一片组织的至少一部分中的胶原束的取向或密度；
基于胶原束的所述取向或密度为生物假体组织小叶选择所述一片组织上的区域；以及
切割包括所选择区域的所述生物假体组织小叶。


2.根据权利要求1所述的方法，其中照射所述一片组织包括照射一片心包、硬脑膜、腹膜、隔膜或肠粘膜下层。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中照射所述一片组织包括照射一片心包。


4.根据权利要求3所述的方法，其中照射所述一片心包包括照射一片牛或猪的心包。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中照射所述一片组织包括照射一片湿组织。


6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中照射所述一片组织包括照射一片干组织。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中照射所述一片组织包括照射一片固定的组织。


8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中照射所述一片组织包括照射一片未固定的组织。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中照射所述一片组织包括改变所述光源与所述一片组织之间的入射角。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中照射所述一片组织包括利用特定波长的光照射所述一片组织。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中使透射通过所述一片组织的光经过所述线性偏振器包括使透射通过所述一片组织的光经过与所述光源的所述线性偏振平行的线性偏振器。


12.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中使透射通过所述一片组织的光经过所述线性偏振器包括使透射通过所述一片组织的光经过与所述光源的所述线性偏振垂直的线性偏振器。


13.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中使透射通过所述一片组织的光经过所述线性偏振器包括使透射通过所述一片组织的光经过与所述光源的所述线性偏振既不平行也不垂直的线性偏振器。


14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中检测所述图案包括将图案投影在检测器板上。


15.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中检测所述图案包括在监视器上显示图案。


16.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中检测所述图案包括利用摄像机对图案进行成像。


17.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中检测所述图案包括将图案存储在计算机上。


18.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·S·马丁内斯，
申请(专利权)人：爱德华兹生命科学公司，
类型：发明
国别省市：美国;US