CN112040994A - 光学组织测量 - Google Patents

Abstract

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。

Description

光学组织测量

技术领域

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。

背景技术

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专利的背景技术中所解释的，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(Journal of Bio-Medical Materials Research)，第27卷697-704页，John Wiley&Sons公司的“Mapping of Glutaraldehyde-Treated Bovine Pericardium and TissueSelection for Bio-prosthetic Heart Valves”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Edwards Lifesciences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Edwards Lifesciences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。

发明内容

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性偏振平行的线性偏振器。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性偏振垂直的线性偏振器。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性偏振既不平行也不垂直的线性偏振器。

检测图案可以包括将图案投影在检测器板上。检测图案可以包括在监视器上显示图案。检测图案可以包括用摄像机将图案成像。检测图案可以包括将图案存储在计算机上。检测图案可以包括检测包括至少一个细长特征、线、条纹或带的图案。

确定取向或密度可以包括确定图案的至少一部分的强度。确定取向或密度可以包括确定图案的至少一部分的方向。确定取向或密度可以包括确定取向。

选择区域可以包括选择其中胶原束取向随机分布的区域。选择区域可以包括选择其中胶原束取向对准的区域。选择区域可以包括与胶原束的对准平行地布置生物假体组织小叶的自由边缘。

切割生物假体组织小叶可以包括模切生物假体组织小叶。切割生物假体组织小叶可以包括激光切割生物假体组织小叶。

该方法可以包括使光源和线性偏振器的线性偏振的偏振相对旋转。

另一个示例提供了一种用于制造生物假体心脏瓣膜的方法，该方法包括：将如本文所公开制造的多个生物假体小叶固定到支架，其中将多个生物假体小叶布置为单向阀，其允许从生物假体心脏瓣膜的第一端到第二端的前向血流，并阻挡从生物假体心脏瓣膜的第二端到第一端的反向血流。

生物假体心脏瓣膜可以是可手术植入的生物假体心脏瓣膜。生物假体心脏瓣膜可以是经导管的生物假体心脏瓣膜，并且其中支架是径向可塌缩的和可扩张的。生物假体心脏瓣膜可以是生物假体主动脉瓣。生物假体心脏瓣膜可以是生物假体僧帽瓣。生物假体心脏瓣膜可以是二尖瓣或三尖瓣。

另一个示例提供了包括自由边缘和尖瓣边缘的生物假体组织小叶，该生物假体组织包括胶原组织，其中生物假体组织中的胶原束的对准与自由边缘平行。

另一个示例提供了一种生物假体组织瓣膜，其包括支架和多个生物假体组织小叶，每个小叶均包括自由边缘和尖瓣边缘，该生物假体组织包括胶原组织，其中胶原束在生物假体组织中的对准与自由边缘平行，多个生物假体小叶布置为单向阀，其允许从生物假体心脏瓣膜的第一端到第二端的前向血流，并阻挡从生物假体心脏瓣膜的第二端到第一端的反向血流。

另一个示例提供了一种用于测量组织的胶原性质的系统，该系统可以包括：光源；第一偏振器；第二偏振器；安装平台；用于制作安装在安装平台中的假体瓣膜小叶的组织；以及检测器板；其中光源定位在系统的第一端，指向检测器板，该检测器板定位在系统的第二端，第一偏振器与光源相邻，第二偏振器与检测器板相邻，并且安装平台和组织在第一偏振器和第二偏振器之间。

第一偏振器可以在第一取向上透射线性偏振光，并且第二偏振器可以被取向以消除在第一取向上的线性偏振光。第二取向可以在使光波在与第一偏振器相同的方向上偏振的第一位置和使光波在与第一偏振器正交的方向上偏振的第二位置之间旋转。

系统可以包括计算机处理器和电连接到检测器板的监视器。

线性偏振光波可以透射通过用于制作假体瓣膜小叶的组织，并且线性偏振光波可以在其经过用于制作假体瓣膜小叶的组织中的胶原束时旋转。

当旋转的光波经过第二偏振器时，它们可以在第二取向上偏振，并且未被胶原束旋转的由第一偏振器线性偏振的光波可以被第二偏振器消除。旋转的光波可以变成椭圆偏振的并且部分地经过第二偏振器，并且未由胶原束旋转的光波可以由第二偏振器消除。经过第二偏振器的光波可以照射检测器板。

用于制作假体瓣膜小叶的组织可以包括来自牛心包的组织。可以用乙醇或戊二醛中的一种或多种来处理用于制作假体瓣膜小叶的组织。

另一个示例提供了一种测量组织的胶原性质的方法，该方法可以包括以下步骤：将用于制作包括胶原束的假体瓣膜小叶的组织定位在第一偏振器和第二偏振器之间的安装平台上；使来自光源的光波透射通过第一偏振器以产生具有第一取向的线性偏振光波；使线性偏振光波透射通过用于制作假体瓣膜小叶的组织，其中线性偏振光波中的一些在其经过用于制作假体瓣膜小叶的组织中的胶原束时旋转以变成旋转光波；将来自用于制作假体瓣膜小叶的组织的旋转光波透射到第二偏振器，使得偏振光消除，并且旋转光在其经过第二偏振器时被偏振；利用来自第二偏振器的线性偏振光照射检测器板；以及观察照射检测器板的线性偏振光波，以确定用于制作假体瓣膜小叶的组织中胶原束的取向和密度。

照射检测器板的光波的取向可以对应于胶原束的取向。由检测器板接收的光波的亮度可以对应于胶原束的密度。该方法可以包括将检测器板上的光波的视觉表示输出到监视器的步骤。

另一个示例提供了一种制作用于瓣膜植入物的小叶的方法，该方法可以包括以下步骤：通过以下步骤确定用于制作假体瓣膜小叶的组织的胶原束取向：使来自光源的光波透射通过第一偏振器以产生在第一取向上的线性偏振光波，使线性偏振光波透射通过用于制作假体瓣膜小叶的组织，其中线性偏振光波在其经过用于制作假体瓣膜小叶的组织中的胶原束时旋转，使旋转光波透射通过第二偏振器，其中旋转光在其经过第二偏振器时在第二取向上线性偏振，利用来自第二偏振器的线性偏振光照射检测器板；以及观察在检测器板上的偏振光波的取向，其中透射光的空间分布对应于用于制作假体瓣膜小叶的组织中胶原束的取向；使用偏振光波的取向确定在哪里从用于制作假体瓣膜小叶的组织切割至少一个小叶。

该方法可以包括确定胶原束延伸的长度和沿该长度在至少一个小叶上切割上边缘的步骤。该方法可以包括切割下边缘与在上边缘和下边缘之间延伸的两个连合翼片的步骤。该方法可以包括旋转第二偏振器直到第一组偏振光波在检测器板上出现的步骤。该方法可以包括以下步骤：调整检测器板上的对比度以确定用于制作假体瓣膜小叶的组织中胶原束的密度。该方法可以包括旋转第二偏振器直到第二组偏振光波在检测器板上出现的步骤。

附图说明

从使用附图对实施例的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。在附图中：

图1示出了在从组织形成小叶之前用于准备和测量牛心包组织的厚度的一系列现有技术步骤；

图2是可以用经调节组织制成的假体心脏瓣膜的代表性实施例的透视图；

图3是可以在图2的假体瓣膜中使用的支撑框架的透视图；

图4是图2中所示瓣膜的小叶的展平图；

图5是瓣膜小叶结构的底部透视图，该瓣膜小叶结构连接到加强裙部以形成小叶组件；

图6A描绘了卷曲在球囊输送导管上的示例性假体心脏瓣膜的侧视图；

图6B示出了安装在球囊输送导管上并且处于其扩张状态的图6A的假体瓣膜；

图7示出了用于确定胶原纤维取向和密度，以及在从组织形成小叶之前准备和测量牛心包组织的厚度的一系列步骤；

图8示出了根据示例性实施例的用于确定组织样品内的胶原纤维的性质的组件；

图9A示出了具有光源、检测器板和两个偏振板的用于测量组织样品的胶原性质的装置的示意图的扩展图；

图9B示出了图9A中示出的装置的侧视示意图；

图10A示出了图9A中的装置的示意图的扩展图，该装置的组织样品定位在偏振板之间；

图10B示出了图10A中示出的装置的侧视示意图；

图11A示出了图10A中示出的装置的扩展图，其中偏振板中的一个旋转了45度；

图11B示出了图11A中示出的装置的侧视图；

图12A示出了图10A中示出的装置的扩展图，其中偏振板中的一个旋转了90度；

图12B示出了图12A中示出的装置的侧视图；

图13A示出了图10A中示出的装置的扩展图，其中组织样品旋转了45度；

图13B示出了图13A中示出的装置的侧视图；以及

图14示出了根据示例性实施例的具有胶原束取向的瓣膜的小叶的示意图。

具体实施方式

本文公开了设备和使用方法的各种实施例，其依靠组织的光学性质和偏振光透射率来测量生物假体组织(诸如牛或猪心包)中的胶原束密度和/或胶原束取向。胶原束取向和/或胶原束密度然后用于优化假体瓣膜小叶的制造。胶原束由胶原纤维制成。胶原束密度可以是束中胶原纤维的密度和/或组织区域的胶原束的密度。本文提供了视觉上和定量地测量组织样品的胶原束取向和胶原束密度，以及使用这些测量值优化心脏瓣膜小叶的制造的方法的示例性实施例。特别地，本文描述的系统和方法测量湿牛心包组织的光透射率以快速确定其胶原束取向和/或胶原束密度。本文描述的系统和方法用于确定供应用于制作心脏瓣膜的牛心包组织中的胶原束取向。例如，非接触式测量设备和方法可以用于测量背景技术和/或组织中的任一个的胶原束取向和/或胶原束密度，如'288专利中描述的。此外，本文公开的设备和方法可以与'288专利公开的方法和设备中的任一个一起使用，以提供确定胶原束取向和/或胶原束密度的附加步骤，因此可以在心脏瓣膜小叶应用中切割组织以使其强度和弹性性质最大化。

用于光学确定胶原束取向的设备和方法不限于牛心包组织的测量。该设备和方法可以用于测量可以使光透射通过其中的任何组织的胶原束取向。例如，该方法和设备不限于心脏瓣膜，并且可以用于任何组织以制作任何植入物或其他装置。

通过优化胶原束取向和/或胶原束密度，可以使瓣膜小叶变薄而不牺牲任何强度或耐用性。较薄的假体瓣膜小叶使得能够将瓣膜卷曲成可以经过输送工具的尺寸。

胶原束取向和/或胶原纤维密度可以用于优化'288专利公开的瓣膜小叶。该小叶期望地并入可扩张的假体心脏瓣膜中，该瓣膜最初被卷曲(或甚至滚卷)成小的输送轮廓或直径，以使其经过导管或其他输送系统，并然后在植入部位(通常是瓣膜环)处扩张。心脏瓣膜包括其中并入多个柔性小叶的结构支架主体。各种材料都适合于支架主体，尽管某些镍-钛合金(例如镍钛诺)因其超弹性和生物相容性是优选的。

将假体心脏瓣膜小叶形成得更薄有助于减小可扩张瓣膜的输送尺寸。基于胶原束取向和/或胶原束密度来优化小叶以形成更薄小叶对常规心脏瓣膜也是有利的。

各种组织的胶原纤维的取向和/或密度可以在被切割并用于小叶之前被优化。用于心脏瓣膜小叶的主要应用的一种优选组织是牛顶叶心包膜。尽管牛心包组织的厚度和强度被认为对于更持久的瓣膜是期望的，但是可以使用其他生物假体组织，诸如猪、马、野牛、袋鼠和其他哺乳动物心包(包括人)。此外，可以使用来自其他解剖学来源的组织，诸如硬脑膜、腹膜、隔膜、肠粘膜下层或其他。具有合适的耐用性和弹性的任何组织膜都是候选物，尽管本领域技术人员将理解某些材料可能更好地适合于任何一种特定应用。通常，包含纤维状胶原特别是分类为I型或III型胶原的组织以及弹性纤维或弹性蛋白可以适合用于制造心脏瓣膜小叶。可以使用的其他潜在的胶原类型是混合天然胶原溶液或静电纺丝胶原弹性蛋白织物。而且，可以使用某些所谓的工程组织，其通过在典型的网状框架或脚手架上生长胶原组织来合成。这些统称为“组织膜”。尽管本文的讨论集中在心包组织和心脏瓣膜小叶的制造上，但是该装置、方法和系统同样可应用于这些其他材料以及使用这些材料的所有其他装置和应用。

如上所述，心包囊由两个或更多个不同的层组成，一侧相对光滑，而相对的表面包括覆盖有脂肪组织的结缔组织，其中一些在采集时被剥离，并因此是纤维状的。在一些情况下，纤维状脂肪组织侧的厚度也可以被减小以产生均匀的薄膜，优选地小于300微米以用于可塌缩/可扩张的瓣膜。

参考图2，示出了心脏瓣膜50。图2所示类型的市售瓣膜植入物是Edwards SAPIEN3经导管心脏瓣膜，其具有由牛心包组织制成的小叶。用于使用组织样品的其他瓣膜和假体的组织也可以利用如本文描述的示例性实施例的系统和方法进行测量。

在示例性实施例中，在将瓣膜组织的胶原纤维切割并用于瓣膜的小叶之前优化该胶原纤维的取向和/或密度。将对瓣膜50进行一些详细描述，但是关于瓣膜结构的更多详情可以在2009年6月8日提交的标题为“LOW PROFILE TRANSCATHETER HEART VALVE”并且转让给Edwards Lifesciences的美国专利公开号2010/0036484中找到，该专利的公开内容通过引用并入本文。可替代地，在2004年5月11日授权的标题为“ROLLED MINIMALLY INVASIVEHEART VALVES AND METHODS OF USE”的美国专利号6,733,525中找到了另一种微创瓣膜，其可以利用基于胶原纤维取向和/或密度而优化的瓣膜小叶，该专利的公开内容通过引用明确地并入本文。

瓣膜小叶54可以用于各种不同的心脏瓣膜中，其中瓣膜小叶54被切割以基于胶原纤维取向和/或胶原纤维密度来优化强度和耐用性。心脏瓣膜可以具有在开心手术期间植入的类型或可具有经由导管植入的类型，并且可以是用于四种天然瓣膜中的任一种的假体：主动脉瓣、僧帽瓣、肺动脉瓣或三尖瓣。可以使用瓣膜小叶的许多不同类型的心脏瓣膜中的一种的示例由图2-5示出，该瓣膜小叶基于胶原纤维取向和/或胶原纤维密度被切割以优化强度和耐用性。在该示例中，瓣膜50包括结构框架或支架52、由框架支撑的柔性小叶结构54，以及固定到小叶结构的外表面的可选的柔性裙部56。所示的瓣膜50可以植入在天然主动脉瓣的环中，但是也可以适于植入在心脏的其他天然瓣膜中或在身体的各种其他管或孔口中。瓣膜50具有“下部”或流入端60和“上部”或流出端62。血液自由地向上流过瓣膜50，但是柔性小叶结构54关闭以防止反向向下流动。柔性小叶结构54因此提供柔性的流体闭塞表面以实现单向血流。

瓣膜50和框架52被配置成径向可塌缩成塌缩或卷曲状态以用于在输送导管上引入体内，并且径向可扩张到扩张状态以用于将瓣膜植入体内的所期望位置(例如，天然主动脉瓣)。框架52可以由可塑性扩张的材料制成，该材料允许使用扩张装置诸如球囊导管的球囊将瓣膜卷曲到用于瓣膜的输送和扩张的较小轮廓。示例性的可塑性扩张的材料包括但不限于不锈钢、镍基合金(例如，镍-钴-铬合金)、聚合物或其组合。可替代地，瓣膜50可以是所谓的自扩张瓣膜，其中框架由自扩张或形状记忆材料诸如镍钛合金制成。可以利用约束装置诸如覆盖瓣膜的护套将自扩张瓣膜卷曲并保持在塌缩状态。当瓣膜定位在目标部位或其附近时，移除约束装置以允许瓣膜自扩张到其扩张的功能尺寸。

还参考图3(为说明目的，图3仅示出了框架)，框架52是大体上呈管状的、支架状的结构，其具有多个成角度地间隔开的、竖直延伸的支柱或连合附连柱64。图3中的柱64从图2所示的那些柱稍作修改。柱64经由若干行周向延伸的支柱66相互连接。在连合附连柱64中间的较薄的竖直(轴向)支柱68连接到相邻的水平行的支柱66并在其之间延伸。

在示例中，小叶结构54包括三个单独的连接小叶70，诸如图4所示，可以将其布置成以三尖瓣布置塌缩，如图2和5最佳所示。每个小叶70具有与大体上笔直的上自由边缘74相对的弯曲的下部尖瓣边缘72，以及在自由边缘74和下边缘72之间延伸的两个连合翼片76。弯曲的尖瓣边缘72在小叶结构54中形成单个扇贝形。当固定到另外两个小叶70以形成小叶结构54时，小叶的弯曲的尖瓣边缘72共同形成小叶结构的扇贝形状下边缘(如图5最佳所示)。如图4进一步所示，两个可选的加强杆78可以被固定到与翼片76相邻的每个小叶70(例如，使用缝线)。然后翼片可以被折叠在杆78上，并使用缝线固定在折叠位置。如果期望的话，在固定到小叶之前，每个杆78可以被放置在可选的保护套筒(例如，PET套筒)中。

小叶70在它们的相邻侧面处彼此附连以形成小叶结构的连合部80(见图2，在小叶汇合的边缘处)。小叶结构54可以使用各种技术和机构而被固定到框架52。例如，如图2最佳所示，小叶结构的连合部80期望地与支撑柱64对准，并使用穿过孔82的缝线而被固定到支撑柱64(图3)。小叶与柱64的附连点可以用可选的杆78来加强(图4)，该杆78期望地由(与小叶相比)相对刚性的材料诸如不锈钢制成。

如上所述，小叶结构54的下边缘期望地具有波状的弯曲扇贝形状。在图2中裙部56的外部上可见的缝线84可以跟踪小叶结构54的扇贝形状。

再次参考图2和5，可选的裙部56可以由例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)带状物形成。小叶结构54经由薄的PET加强条88(或套筒)附连到裙部，如图5所示，该PET加强条88使得能够牢固地缝合并保护小叶结构的心包组织免于撕裂。小叶结构54被夹在裙部56和加强条88之间。将加强条和小叶结构54固定到裙部56的缝线84可以是任何合适的缝线，并且期望地跟踪小叶结构54的底边缘的曲率，如图2中的裙部56的外部上所见。裙部56和小叶结构54组件驻留在框架52的内部，并经由一连串z字形图案缝线86固定到水平支柱66，如图2所示。

为了组装，根据本文描述的原理，基于胶原束取向和/或胶原束密度从膜诸如牛心包切割心脏瓣膜小叶70，并使其变薄、调节或以其他方式成形。在上述的可扩张瓣膜50中，小叶70附连在管状支架框架52内，并且三对相邻的自由边缘74在瓣膜的中部处在相对于彼此等角取向的接合线处相遇。自由边缘74向内翻滚以沿接合线相遇。

图6A示出了卷曲到球囊输送导管90的球囊92上的假体心脏瓣膜50。如本文所解释，施加到小叶材料的生物假体组织的变薄有助于使组装的瓣膜和球囊导管的外直径D能够小至约6mm或更小。扩张的假体心脏瓣膜尺寸通常是在约20mm直至约30mm之间的任何尺寸。

图6B示出了假体主动脉瓣100的可替代实施例，该假体主动脉瓣100包括框架102和安装到框架内部的小叶结构104(例如，使用如上所示和所述的缝线)。在扩张球囊92已经膨胀之后，瓣膜100被示出为处于其扩张状态。扩张瓣膜100的尺寸取决于患者而变化，通常在约22mm和约40mm之间。

植入方法包括将瓣膜50径向大量压缩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，并且将输送工具推进到心脏中正确的解剖位置。一旦适当地定位，瓣膜50就利用扩张球囊92在天然瓣膜环内径向扩张而被部署。导管中的塌缩的瓣膜50可以通过脉管系统引入，诸如通过股动脉，或更直接地通过胸部中的肋间切口引入。期望的是瓣膜具有小的直径或轮廓以促进例如通过股动脉的输送。用于制造较小的卷曲或紧缩的心脏瓣膜的一种方法是使用较薄的组织制作小叶70。'288专利中公开的调节可以减小组织厚度，并且还可以涉及使组织光滑以产生薄的、恒定厚度的膜，从中切割小叶。或者，可以首先形成小叶并然后使其变薄。有多种使组织变薄的方法，包括使用激光消融。

变薄的心包膜可以用于各种类型的心脏瓣膜，包括常规外科瓣膜。可以利用心包组织的常规心脏瓣膜的一个特定示例是心包生物假体的Carpentier-

系列，其可从Edwards Lifesciences获得。

瓣膜的基本构造见于美国专利号5,928,281，该专利的公开内容通过引用明确地并入本文。

期望地，用于经导管心脏瓣膜小叶的心包层的厚度约为250-500微米，例如约为250微米。采集的牛心包的仅一小部分接近250微米厚。大多数采集的牛心包较厚，例如约300-700微米。

从牛心包组织切割的小叶的强度取决于胶原束和/或纤维取向而变化。组织沿胶原束/纤维的轴线最强。在实践中，足够大以制造小叶的一片牛心包中的胶原束将具有多个取向。这样，使用牛心包的示例被引导至确定此类材料的小叶中胶原束的平均取向或对准，并选择具有更高的平均取向或对准的区域或区以用于制造小叶。其他类型的组织可能本质上具有比牛心包更大或更小的有序胶原束取向。所公开的方法和设备用于确定任何胶原材料的胶原束的密度和取向。这种胶原纤维束分析可以用于减少制作瓣膜小叶所需的加工步骤的数量，并且一旦切割小叶则产生更均匀的胶原束/纤维分布。

本文描述的示例性实施例的用于确定胶原束的胶原束取向和/或密度的方法可以结合到如关于图1所述并根据2018年3月5日提交的美国临时申请号62/638581的制作植入物的方法中，该美国临时申请通过引用并入本文。可以在由心包组织形成小叶的整个过程中的各个阶段测量胶原束性质。在示例性实施例中，可以在测量组织样品的厚度之前或之后确定胶原束取向作为生物分类过程的一部分。还可以在生物分类之前诸如在固定(例如，交联)组织之后或在去除组织的粗糙边缘之后，确定胶原束性质。在整个过程中，可以多于一次测量胶原束性质，诸如在使组织变薄之前或之后。可以在切割小叶之前确定胶原性质，因为在决定从组织样品切割小叶的位置和取向时，该性质是有用的。图7示出了在制作具有小叶的植入物的方法期间，使用光学技术测量胶原束取向和密度的一个示例性实施例。在图7中，在已经测量厚度并且已经根据厚度对组织样品进行分类之后(如在步骤40所示)并且在模切小叶之前(如在步骤42所示)，在步骤70处利用本文描述的系统800的示例性实施例确定胶原束的密度和取向。

组织28可以是湿的或干的组织。该组织可以是心包组织，例如牛或猪的心包组织，但是可以是任何合适的胶原组织，例如如上所阐述。例如，组织可以是湿的牛心包组织。当组织已经用例如水溶液、乙醇或戊二醛溶液的液体或任何其他已知用于制备生物假体组织和/或组织样品的液体进行处理时，组织被归类为“湿的”。例如，组织可以适合于干燥包装，例如甘油化的组织。利用这些流体进行的处理可以例如增强测量的准确性，促进处理和/或使组织更适于在假体装置中使用。例如，可以按照'288专利所述来处理组织。组织可以是固定的或不固定的。组织28可以是瓣膜小叶、整个心包组织囊，或从心包囊切割的一个或多个部分或窗口。从心包囊切割的一个或多个部分的尺寸可以基于得自本文公开的系统800的胶原束和/或纤维取向和密度来确定，以提供比在没有该系统的情况下以其他方式可获得的来自心包囊的可用组织的产率更高的产率。本文的确定胶原性质的系统和方法减少了处理步骤的数量，并引起最终组织成分(例如经切割的小叶)中的胶原束/纤维分布更均匀。

本文提供了一种使用偏振分析来确定关于组织样品的胶原束和/或纤维取向和/或胶原束密度的信息的系统。图8示出了此种系统800。根据示例性实施例的系统800可以具有光源801、第一线性偏振器802、第二线性偏振器803、可在其上安装组织样品805的安装平台804和检测器板806。这些部件可以与底座807和从底座竖直向上延伸的轴808组装在一起。其余部件按以下顺序组装：光源801、第一偏振器802、定位在第一偏振器板和第二偏振器板之间的安装平台804，以及在底部处的检测器板806，检测器板806可以定位在底座807上。尽管在图8中部件被排序，其中光源801在组装的系统的顶部处是并且检测器板806在底部处，但系统不限于此构造。在示例性实施例中，光源可以在组装的系统的底部处，并且检测器板可以在顶部处。在另一个示例性实施例中，可以组装系统，其中部件并排布置，使得光源在第一侧(例如左侧)处，并且检测器板在第二侧(例如右侧)处。在示例中，部件可以沿底座807并排布置。部件可以处于任何取向，只要光可以指向第一偏振器、安装平台上的组织样品、第二偏振器和检测器板。光源可以是任何光源，并且可以是非偏振白光源。例如，光源可以是荧光灯、白炽灯或LED。一些示例使用光的单个波长或多个离散波长而不是白色或宽带光源。一些示例包括一个或多个激光光源。也可以单独使用或与其他光源组合使用近IR(NIR)/近红外线光或UV光/紫外线光。

偏振器是滤光器，其使选择偏振的光波经过，同时阻挡其他偏振的光波。偏振器将来自照射组织样品的光源的光转换为偏振光。该描述提供了其中偏振器是产生线性偏振光的线性偏振器的示例。该方法和系统还可以使用圆偏振器或椭圆偏振器(例如，波片)，或者线性、圆形和椭圆偏振光和滤光器的任何组合，并且描述明确包括这些选项。还可以在不使用偏振入射光的情况下观察胶原束/纤维的双折射性质；也就是说，在不使用第一偏振器802的情况下。在大多数情况下，使用偏振入射光改善可视性，然而例如改善对比度。

安装平台804可以是包括适合于保持组织样品的开口和/或框架的平台。组织样品被放置或保持在安装平台上，并在偏振光经过其时保持在那里，以用于确定胶原束性质。安装平台可以具有用于将组织样品保持在适当位置的一个或多个工具或装置，例如夹子、夹具、销钉、真空端口或诸如此类。安装平台可以具有围绕内部开口周边的缺口，其中组织样品可以在覆盖开口时坐置在内。开口805可以包括透明材料(例如，窗口)、孔洞、孔口或切口。组织样品可以被定位在安装平台上，使得它在偏振器802、803之间。安装平台可以被布置用于相对于装置的主轴线或光学轴线旋转，这可以提供与旋转一个或两个偏振器类似的结果，并且可以除了该旋转之外或代替该旋转来完成，这在下面讨论。安装平台的一些示例可以在垂直于主轴线或光学轴线的至少一个轴线上旋转或倾斜，这用于调整光源在样品上的入射角，这可以改善样品中具有某些取向的胶原束/纤维的可视化或成像。在一些示例中，安装平台还可以沿一个或多个轴线平移，这例如在确定特定特征是否为光学伪像时可能是有帮助的。

检测器板806可以被放置在系统的与具有光源的端部相对的一端。检测器板接收透射通过第二偏振器的光。例如，如图8所示，检测器板可以被放置在设备的底座807上或其内。检测器板806可以是相机或用于捕获空间取向和信号强度的其他装置。检测器板可以耦合到外部监视器和/或具有处理器的计算机，以用于向用户显示输出。用户也可以直接在视觉上观察检测器板上的光或图像。图像也可以被放大。检测器板上的图案提供关于组织样品的胶原性质的信息。例如，胶原束/纤维可以沿束的方向生成细长特征。取决于对准的束的密度，特征呈现为线、带、条纹或诸如此类。特征的强度可以与对准的束的密度有关。其中束未对准的(例如，随机的)区域与交叉特征或漫射外观相关联，并且通常与较低强度相关联。如下所讨论，特征可以是浅色或深色。检测器板可以是可以被光照射的平坦表面，使得可以区分被照射区域和黑暗区域。可以调整检测器板上的光与检测器板的未照射区域的对比度，以改善胶原束的特性(例如密度、取向)的可视化。

图9A和图9B分别示出了系统800的扩展透视图和侧视示意图。图9A示出了第一偏振器802和第二偏振器803中的每个的偏振滤光器的取向的示意图。第一偏振器使光在第一取向上偏振，在所示的示例中，第一取向在第一偏振器中由水平方向上的线901表示。第二偏振器具有滤光器，其被取向使得其过滤在从第一偏振器偏移90度的方向上的光。光从光源发出并行进到第一偏振器，如箭头902所指示。光被第一偏振器在一个方向上过滤，并且传播到第二偏振器，如箭头903所指示。然后光被第二偏振器803在正交方向上过滤。第二偏振器的正交构造由竖直方向上的线904表示。如图9B所示，通过由第一偏振器在第一方向上过滤并且由第二偏振器在第二方向上过滤的组合，而使光消失，其中第二方向与第一方向正交。在图9B中第二偏振器803和检测器板806之间不存在箭头表示不存在经过其中到达检测器板的光波。第一偏振器和第二偏振器被定位成使得光首先经过第一偏振器，其中第二偏振器被定位成比第一偏振器离光源更远。进入第一偏振器的光可以是未定义或混合偏振的光束。第一偏振器802在光经过时使其偏振。经过的光波的偏振可以在第一方向上取向。第二偏振器可以被设置在第一位置中，使得其中第二偏振器允许光经过的平面与其中第一偏振器允许光经过的平面正交，使得第二偏振器的轴线相对于第一偏振器的轴线成90度取向。偏振器相对于彼此的这种布置会消除(例如，阻挡)经过第二偏振器板的光，使得没有光透射通过第二偏振器。这意味着，在偏振器彼此正交布置的情况下，基本上没有光经过检测器板。确实经过的任何光是泄漏并且被认为是伪像。

图10A和图10B分别示出了系统800的扩展透视图和侧视示意图，其中组织样品805定位在第一偏振器802和第二偏振器803之间。经过组织样品的由箭头1001表示的偏振光的透射基于胶原的双折射性质而更改。组织样品中的胶原束使入射光的偏振旋转。光在其经过组织样品时保持偏振；双折射引起正交偏振状态之间的旋转或相移。本文中称为“旋转光”的光是旋转偏振光。经过组织之后，组织的光可以被线性偏振、椭圆偏振、圆偏振，或线性、椭圆和圆偏振的任何组合，与不存在组织样品的系统相比，这改变了经过第二偏振器和/或被第二偏振器消除的光的图案，例如，如图9A和9B所示。旋转量和相对空间位置指示组织样品中胶原束和/或纤维的取向和密度。胶原束中的双折射的光学性质引起透射穿过其中的光的偏振角旋转，使得其至少一部分不再被第二偏振器阻挡。旋转光的强度与对准的胶原束的密度成比例经过第二偏振器，并且不会被第二偏振器消除。未被组织样品旋转的光基本上会被第二偏振器消除。旋转光在其经过第二偏振器时(由箭头1002表示)会作为图案例如明亮条带出现在另外未照射的检测器板上。照射的区域是胶原束位于的位置以及其取向、胶原束中胶原纤维的密度和/或组织样品中胶原束的密度的视觉指示器。因此，透射光的空间位置或图案及其强度可以用于确定胶原取向、胶原束中胶原纤维的密度，和/或胶原束的密度，因为当光经过样品时，组织样品内胶原束的密度会影响偏振的旋转角度。束内胶原纤维的密度也可以影响经过束的偏振光的旋转角度。样品中胶原束越密集和/或束中胶原纤维越密集，经过组织样品时旋转的光越多，并且所产生的光将在检测器板上越亮。因此，胶原束中胶原纤维的密度和/或组织中胶原束的密度可以通过检测器板上的光的亮度或强度来确定。

图11A和图11B分别示出了系统800的扩展透视图和侧视示意图，其中组织样品805定位在第一偏振器802和第二偏振器803之间。箭头902表示来自光源的非偏振光。在该示例中，图11A的第二偏振器803中的线904表示第二偏振器相对于第一偏振器以不同于90度的角度(在本示例中为约45度)旋转。箭头1001表示经过组织样品的光。图11A和图11B中的箭头1002示出了透射通过第二偏振器803并照射检测器板806的光。因为组织中的胶原束旋转了来自于第一偏振器的光的偏振(取决于束的密度和/或对准)，旋转第二偏振器可以使其与旋转光的偏振对准和不对准，从而允许用户改善具有类似偏振性质的组织的一个或多个特定组或区域的检测器板上的可视化，以及区分不同组的区域。例如，与具有随机取向的区域相比，其中胶原束的取向更对准的区域可以在检测器板上提供更高的强度。类似地，强度可以随着密度的增加而增加。旋转偏振器还可以提供关于胶原束和/或纤维的深度以及整个组织样品中胶原束取向的改变的信息。这是特别有帮助的，因为在心包囊的整个组织厚度上，胶原束并非都以相同的方式取向。因为该方法涉及第一偏振器和第二偏振器的相对旋转，所以可以旋转任一个或两个。

图12A和图12B分别示出了系统800的扩展透视图和侧视示意图，其中组织样品805定位在第一偏振器802和第二偏振器803之间。经过第一偏振器的由箭头903表示的光在线性取向上偏振。光的部分被组织样品中的胶原束旋转，如上文所讨论的。旋转光由箭头1001表示。图12A的第二偏振器803中的线904表示第二偏振器被取向使得经过其的光在与经过第一偏振器的光相同的取向上偏振。箭头1002指示在经过第二偏振器之后透射到检测器板806的光。在第一偏振器、组织样品和第二偏振器的该特定配置中，旋转光在检测器板上作为较暗的图案出现，例如较暗的带。当经过第二偏振器的旋转光的偏振角与第二偏振器的偏振角垂直时会发生这种情况。第二偏振器阻挡旋转光经过并在检测器板上作为暗图案出现。第二偏振器板不限于图9A-图12B中示出的取向，但可以旋转到从0至360度的任何角度，这可以提供关于胶原束取向的信息。通过改变第二板的旋转，可以确定在组织样品内以任何角度设置的胶原束的取向。用户可以旋转第二偏振器以找到所有胶原束，使得它们可以各自被空间取向或映射。用户可以旋转第二偏振器以在组织总厚度的第一深度处找到胶原束。用户可以旋转第二偏振器以在组织的不同深度处找到胶原束。在第二偏振器的旋转期间，当检测器板上出现亮特征时，可以测量其亮度以确定样品中对应胶原束的密度和/或胶原束中胶原纤维的密度。在其他示例性实施例中，可以旋转第一偏振器，或者可以旋转第一偏振器和第二偏振器两者。

图13A和图13B分别示出了系统800的扩展透视图和侧视示意图，其中组织样品805定位在第一偏振器802和第二偏振器803之间。旋转组织可以使找到胶原束更容易。经过第一偏振器的由箭头903表示的光在线性取向上偏振。光在其经过组织样品时旋转，并且该旋转光由箭头1001表示。在图13A中，第一偏振器和第二偏振器处于以下配置，在该配置中第二偏振器中的光在与由第一偏振器过滤的光正交的方向上偏振。这由第二偏振器803中的线904表示。在图13A中，与组织样品在图10A中的位置相比，组织样品已经旋转了45°。组织样品可以旋转从0至360度的任何量。正如旋转第二偏光器，旋转组织样品是调整透射通过系统800到检测器板806上的光的另一种方法，使得可以确定样品中胶原束的取向、密度和/或胶原束中所有胶原纤维的密度。图13A和图13B中的箭头1002示出了透射通过第二偏振器803并照射检测器板806的光。

用于确定组织的胶原束取向和密度以及任何其他测量值的过程可以应用于整个牛心包囊，其为整个外心包或其部分，诸如从心包组织切割的窗口和/或小叶尺寸的补片。小叶尺寸的补片是已切割成可用于制作心脏瓣膜小叶的尺寸的多片心包。

根据本文描述的方法，确定胶原束取向、组织中胶原束的密度和/或胶原束中胶原纤维的密度可以用于确定应如何切割牛心包组织样品以制作用于心脏瓣膜植入物的小叶。心包囊中组织的每个层的胶原束取向都可以与其他层不同。主要取向是胶原束密度最大的层。胶原束取向和密度在心包囊的各个解剖区域上变化。本文描述的方法可以用于在整个囊上映射主要胶原束取向。通过心包囊组织的这种映射提供的关于胶原束取向的信息可以用于优化能够从心包囊组织切割小叶的位置。

胶原束取向在心包囊中的组织层之间变化。在本文描述的方法中，偏振器和/或组织样品中的一个的旋转可以用于确定主要取向位置。通过使用本文描述的光学方法，可以确定胶原束的取向。

可以在制作小叶的过程期间任何时候确定胶原束取向。在确定胶原束如何取向时，可以将组织样品研磨成适当的厚度并切成小叶形状，如本文描述。可以通过本领域中已知的方法将组织研磨至特定厚度，诸如将组织刮削、激光切割或激光消融至期望的厚度、轮廓和/或形状。在一个示例性实施例中，直到组织被研磨至合适的厚度之后，才确定胶原束取向和/或密度。

例如，在一种类型的瓣膜植入物中，如图14所示，每个小叶70可以被切割成具有上自由边缘74、下边缘72以及在下边缘72和上自由边缘74之间延伸的两个连合翼片76。上自由边缘74可以沿与大多数胶原束延伸的方向平行的线(由线140指示)切割。

本文描述的方法和装置不限于用于确定牛心包组织的胶原束和/或纤维取向和密度。它们可以与能够用于制作假体瓣膜、其他瓣膜或用于任何其他目的的任何组织样品一起使用。

此外，该方法、装置和系统可用于其中期望一片胶原组织在一个维度上具有比在另一维度上更大的强度的任何情况，例如，在一个方向上承受更大应力的补片中，以及结合了此组织的设备中。当期望选择具有更大各向同性的组织时，这些公开内容也是有用的。

此外，尽管在本文中已经出于特定目的在特定环境中的特定实现方式的情境下描述了实施例中的一些，但是本领域普通技术人员应该认识到其实用性不限于此，并且各种实施例可以在任何数量的环境中出于任何数量的目的有益地实现。因此，应鉴于本文公开的实施例的全部广度和精神来解释所附权利要求。尽管前述描述包括许多细节和特异性，但应当理解，这些仅是出于说明的目的而被包括在内，而不应被解释为对各种实施例的限制。可以对上述实施例进行修改，而不脱离本说明书的精神和范围。

Claims (35)

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：

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.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中检测所述图案包括检测包括至少一个细长特征、线、条纹或带的图案。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，其中确定所述取向或所述密度包括确定所述图案的至少一部分的强度。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的方法，其中确定所述取向或所述密度包括确定所述图案的至少一部分的方向。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的方法，其中确定所述取向或所述密度包括确定取向。

22.根据权利要求1至21中任一项所述的方法，其中选择所述区域包括选择所述胶原束取向在其中随机分布的区域。

23.根据权利要求1至21中任一项所述的方法，其中选择所述区域包括选择所述胶原束取向在其中被对准的区域。

24.根据权利要求23所述的方法，其中选择所述区域包括与所述胶原束的对准平行地布置所述生物假体组织小叶的自由边缘。

25.根据权利要求1至24中任一项所述的方法，其中切割所述生物假体组织小叶包括模切生物假体组织小叶。

26.根据权利要求1至25中任一项所述的方法，其中切割所述生物假体组织小叶包括激光切割生物假体组织小叶。

27.根据权利要求1至26中任一项所述的方法，还包括相对旋转所述光源和所述线性偏振器的所述线性偏振的所述偏振。

28.一种用于制造生物假体心脏瓣膜的方法，所述方法包括：

将根据权利要求1至27中任一项制造的多个生物假体小叶固定到支架，

其中所述多个生物假体小叶被布置为单向阀，其允许从所述生物假体心脏瓣膜的第一端到第二端的前向血流，并阻挡从所述生物假体心脏瓣膜的所述第二端到所述第一端的反向血流。

29.根据权利要求28所述的方法，其中所述生物假体心脏瓣膜是可手术植入的生物假体心脏瓣膜。

30.根据权利要求29所述的方法，其中所述生物假体心脏瓣膜是经导管生物假体心脏瓣膜，并且其中所述支架是径向可塌缩的和可扩张的。

31.根据权利要求28至30中任一项所述的方法，其中所述生物假体心脏瓣膜是生物假体主动脉瓣。

32.根据权利要求28至30中任一项所述的方法，其中所述生物假体心脏瓣膜是生物假体僧帽瓣。

33.根据权利要求28至32中任一项所述的方法，其中所述生物假体心脏瓣膜是二尖瓣或三尖瓣。

34.一种包括自由边缘和尖瓣边缘的生物假体组织小叶，所述生物假体组织包括胶原组织，其中所述生物假体组织中所述胶原束的对准与所述自由边缘平行。

35.一种生物假体组织瓣膜，其包括支架和根据权利要求34所述的多个生物假体组织小叶，所述多个生物假体小叶被布置为单向阀，其允许从所述生物假体心脏瓣膜的第一端到第二端的前向血流，并阻挡从所述生物假体心脏瓣膜的所述第二端到所述第一端的反向血流。

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