用于固定动物组织的装置和方法与流程

发明背景

1.技术领域

本文档涉及组织改造并且更具体地涉及用于植入哺乳动物体内的生物组织的改造。例如，本文档涉及在人工生物心脏瓣膜的组织的固定过程中使用的装置和方法。

2.背景信息

可以使用心脏瓣膜外科手术来修复或置换患病的心脏瓣膜。例如，当自体心脏瓣膜逐渐变窄、通常被称为狭窄时或者当自体瓣膜泄漏或反流时，可以指出心脏瓣膜置换。患病的心脏瓣膜的修复或置换可以包括例如引入人工心脏瓣膜，该人工心脏瓣膜包括与患者异源的生物组织(例如，异体移植物或异种移植物)。

生物组织可能具有单个供体和/或同一物种的几个供体之间不同的机械性质。例如，来自单个供体的生物组织可以具有非均匀厚度，并且生物组织的平均厚度可以从一个供体到另一个供体是不同的。在置换心脏瓣膜时所使用的生物组织的机械特性的这种不同可能影响植入患者中的置换心脏瓣膜的性能和/或持久性。

技术实现要素：

本文档提供了用于组织改造并且更具体地涉及用于植入哺乳动物体内的生物组织的改造的装置和方法。例如，本文档提供了在用于人工生物心脏瓣膜的组织的固定过程中使用的装置和方法。在此所提供的装置和方法可以用于例如将所获得的生物组织的可用区域最大化并且在固定过程中控制该组织的拉伸。

使用来自动物(例如牛类、猪类和马类等)心脏周围的囊的心包组织来创造可以在多种不同医疗应用中使用的组织。人工生物心脏瓣膜就是这样的一种应用。对围心囊进行化学处理以降低异种组织的抗原性并且将胶原纤维进行交联，由此产生固定的组织生物材料，该组织生物材料抵抗宿主的免疫应答并且具有作为置换心脏瓣膜来表现所需要的机械特性。

在一个实现方式中，用于拉伸组织的组织拉伸设备包括：限定了内部空间的外围框架；多个长形拉伸构件，这些长形拉伸构件各自包括被配置成用于附接至组织上的组织附接构件，该多个拉伸构件各自是可附接至该框架上的，从而使得该组织附接构件被布置在该内部空间内；以及框架大小调整特征，该框架大小调整特征联接至该框架上并且被安排成用于当该多个拉伸构件附接至该框架上使得这些组织附接构件被布置在该内部空间内时，调整该框架的构型以及这些组织附接构件相对于该内部空间的位置。

这样的组织拉伸设备可以可选地包括以下特征中的一个或多个特征。该内部空间可以是圆形的。该内部空间可以总体上是三角形的。该内部空间可以是多边形的。该组织附接构件可以包括夹子。该组织附接构件可以包括钩子。该框架大小调整特征可以包括与该框架上的特征啮合的可旋转螺钉或蜗杆齿轮。该框架大小调整特征可以包括可充气气囊构件。该框架大小调整特征可以包括枢转臂。该框架大小调整特征可以被配置成用于双轴调整这些组织附接构件相对于该内部空间的位置。该框架大小调整特征可以被配置成用于沿四个或更多个不同的方向来调整这些组织附接构件相对于该内部空间的位置。该框架大小调整特征可以被配置成用于沿八个或更多个不同的方向来调整这些组织附接构件相对于该内部空间的位置。该框架大小调整特征可以被配置成用于沿十二个或更多个不同的方向来调整这些组织附接构件相对于该内部空间的位置。该框架可以包括多个附接特征，由此该多个长形拉伸构件是可附接至该框架上的。该多个附接特征可以包括槽缝。该多个附接特征可以包括夹具。

在另一个实现方式中，一种用于组织改造的方法包括将组织附接至组织拉伸设备上并且调整该框架大小调整特征以便向该组织施加拉伸。该组织拉伸设备包括：限定了内部空间的外围框架；多个长形拉伸构件，这些长形拉伸构件各自包括被配置成用于附接至组织上的组织附接构件，该多个拉伸构件各自是可附接至该框架上的，从而使得该组织附接构件被布置在该内部空间内；以及框架大小调整特征，该框架大小调整特征联接至该框架上并且被安排成用于当该多个拉伸构件附接至该框架上使得这些组织附接构件被布置在该内部空间内时，调整该框架的构型以及这些组织附接构件相对于该内部空间的位置。

此类用于组织改造的方法可以可选地包括以下特征中的一个或多个特征。当组织附接至该组织拉伸设备上时，该组织的全部可以位于该内部空间内。

可以实施本文档中所描述的主题的具体实施例来实现以下优点中的一个或多个优点。首先，在一些实施例中，在此所提供的组织拉伸装置的框架大于安装至其上的组织样本的外周。由于该框架大于该组织，所以可以拉伸并且进一步处理该组织的全部。即，在固定处理过程中将没有组织被消减切掉或未被通过拉伸加以处置。因此，该组织的全部可以被处理并且潜在地在假体装置中使用。在一些实现方式中，动物心包组织是与在此提供的装置和方法结合使用的。该心包组织在样本的不同位置处可能具有不同的厚度。由于整个样本被处理，所以不同厚度的组织可以有利地使用在不同大小的假体装置、例如不同大小的心脏瓣膜中。

第二，在一些实施例中，在此提供的装置和方法利于对组织样本的精确可控的拉伸。因此，可以达到希望的、可预期的和可重复的最终结果。更具体地，在固定过程中组织的拉伸可能影响该组织的一种或多种机械特性。例如，在一些情形下，最终的被固定的组织的刚性和/或弹性受该组织在固定过程中的拉伸的影响。因此，针对具体应用，对该组织在固定过程中的拉伸的精确控制可以产生具有希望的机械特性的最终组织产品。

此外，在这些实施例中，设定组织应力荷载可以对该组织产生设定应力以及施加到该组织的一部分上的可变应变量。例如，在相同的设定应用荷载下，具有不同的应力-应变特征的组织块将被牵拉不同的距离。在一些实例中，设定应力荷载并且允许组织中的所得应变发生改变可以改善组织的若干片块上的机械特征(例如，沿着第一轴线和第二轴线的刚度)的均匀性。改善的均匀性可以利于对人工心脏瓣膜中所使用的小叶的组织匹配，其中用于这些小叶的组织的匹配性机械特性可以改善小叶上的荷载分布、并且因此改善血液动力学性能和/或改善该人工心脏瓣膜的持久性。在包括由组织制成的小叶的人工心脏瓣膜中，沿着组织的这些不同轴线的刚度特性的相似性的改善可以导致瓣膜中的荷载分布和/或耐久性改善。

除非另外限定，否则本文所用的全部技术与科学术语具有如本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。尽管可以使用类似于或等效于本文所述的方法和材料的方法和材料来实践本发明，但本文描述了适合的方法和材料。本文所提及的全部出版物、专利申请、专利和其他参考文献通过引用以其全文并入本文。在有矛盾的情况下，将以本说明书(包括定义)为准。此外，所述材料、方法和实例仅是说明性的并且不意在是限制性的。

本发明的一个或多个实施例的详细内容在这些附图和本文描述中列出。通过以下说明、附图以及权利要求书将清楚本发明的其他特征、目的以及优点。

附图说明

图1是用于将牛心包组织处理成人工生物心脏瓣膜的示例性过程的流程。

图2a是根据一些实施例的示例性组织固定装置的顶视图。

图2b是图2a的组织固定装置的部分截面侧视图。

图3a是根据一些实施例的另一示例性组织固定装置的顶视图。

图3b和图3c是图3a的组织固定装置的部分截面侧视图。

图4a是根据一些实施例的另一示例性组织固定装置的顶视图。

图4b和图4c是图4a的组织固定装置的部分截面侧视图。

图5a是根据一些实施例的另一示例性组织固定装置的顶视图。

图5b和图5c是图5a的组织固定装置的部分截面侧视图。

图6是根据一些实施例的另一示例性组织固定装置的顶视图。

从始至终，相同的参考数字表示对应的部分。

具体实施方式

本文档涉及组织改造并且更具体地涉及用于植入哺乳动物体内的生物组织的改造。例如，本文档涉及在人工生物心脏瓣膜中使用的组织的固定过程中所使用的装置。在一些实现方式中，该组织可以是牛心包膜、马心包膜、猪心包膜等。在一些实现方式中，该组织可以是从围心囊切下的补片。虽然本披露描述了在用于人工生物心脏瓣膜的组织的固定过程中所使用的装置，但是通过在此所披露的装置产生的组织也可以用于其他应用中，例如但不限于血管移植、韧带替代、心包修补等。

通常使用来自动物(例如牛类、猪类和马类等)心脏周围的囊的心包组织来创造可以在多种不同医疗应用中使用的组织。人工生物心脏瓣膜，例如bostonscientificlotus^tmvalve是这样的一种应用。对围心囊进行化学处理以降低异种组织的抗原性并且将胶原纤维进行交联，由此产生固定的组织生物材料，该组织生物材料抵抗宿主的免疫应答并且具有作为置换心脏瓣膜来表现所需要的机械特性。本披露描述了有待在组织固定过程中使用的设备和方法。

大多数现有的固定程序涉及使用具有盐和戊二醛的缓冲水溶液。戊二醛(固定溶液中的活性成分)具有降低组织的抗原性和将蛋白质胶原进行交联的双重作用。戊二醛的浓度通常在0.2％至0.7％的范围内。该交联过程‘锁定’了组织的机械特性。这样，在固定过程中组织遇到的拉伸程度对最终的被固定的组织的机械特性具有影响。例如，被固定在牵拉状态下的组织将倾向于比未拉伸的固定的组织具有更少的弹性。同样，单轴向拉伸的组织将倾向于在垂直于拉伸方向的方向上具有更多弹性。双轴向拉伸将倾向于所导致的组织具有更均匀的弹性模量。

至少出于上述原因，用于在固定过程中保持并拉伸组织的设备在所固定的组织的最终机械特征中扮演重要的角色，并且由此该设备还可能影响使用了该组织的任何人工生物瓣膜的性能。在固定之前，将围心囊切开。典型地，通过从底部到顶部进行切割将这个囊对半切开，从而产生两个三角形的组织块。该组织的厚度是变化的，其中最厚的组织一般在该囊的底部发现并且最薄的组织在该囊的顶部发现。

参见图1，一种用于获取组织并将其处理成人工生物心脏瓣膜的示例性方法100包括一系列屠宰步骤110、一系列组织固定步骤120、以及一系列假体制造步骤130。虽然是在获取和处理牛心包组织来构成心脏瓣膜的背景下描述了方法100，但是这些概念同样可以应用于获得和处理其他类型的生物组织和/或构建其他类型的假体。此类其他类型的生物组织可以包括但不限于：猪、牛、羊、或其他主动脉或肺动脉瓣和血管组织；人类供体同种异体移植物；消化道的网膜或其他组织；皮肤、胎盘、子宫、或在体外由来自这些组织的细胞重建的组织；以及包括角膜和巩膜的眼组织。应理解的是，方法100仅是使用在此提供的组织拉伸设备来将组织处理成人工生物心脏瓣膜的方法的一个非限制性实例，并且该组织拉伸设备同样可以使用在其他用于处理组织的方法的背景下。

在一些实现方式中，该系列屠宰(宰杀)步骤110包括：动物的屠宰前检查、击晕和宰杀、动物的宰后检查、动物心包膜的收集和搬运、心包膜的保藏和处理、以及心包膜的储存和运输。在这系列步骤110中，从心脏取出心包膜、对其进行检查、处理、保藏、准备装运、并进行运输。在许多时候，可以将心包膜储存在冰上。在处理过程中，从心包膜中去除脂肪垫并且将该心包冲洗一次或多次(例如，用盐水溶液冲洗三次)。可以将该心包膜浸泡在组织保藏溶液中。可以将该浸泡的心包膜堆在冰上并且运输到进行组织固定的设施。

在一些实现方式中，这系列组织固定步骤120包括：到来组织的接收以及批号分派；组织的选择和清洁；组织拉伸122；用戊二醛固定124；视觉和尺寸检查；以及储存和运输。在组织拉伸122的步骤的过程中，组织拉伸设备(例如在此所描述的)可以联接至心包组织上。在一些实现方式中，通过拉伸而施加到组织上的荷载为约0.1n至约2n。在某些实现方式中，施加到组织上的应力为约0.01n/mm²至约2n/mm²。然而，在本披露的范围内还设想了其他荷载和应力水平。在心包组织联接至该组织拉伸设备上的情况下，可以执行用戊二醛固定124的步骤。

在一些实现方式中，通过该组织拉伸设备将该应力荷载施加到组织上持续约30分钟至约120分钟(例如，在戊二醛溶液中)。在某些实施例中，可以将该组织从该组织拉伸设备中取出并且暴露于戊二醛溶液中约一天至约两周。额外地或替代地，可以将该组织安装在该组织拉伸设备上并且暴露于非交联溶液(例如，磷酸盐缓冲盐水、或盐水)中约30分钟至约120分钟之后暴露于戊二醛溶液中约一天至约两周。

在一些实现方式中，该组织被保持在牵拉位置中，使得该组织的平均厚度减小。例如，保持在牵拉位置中的组织的厚度可以为约0.1mm至约0.4mm。在一些实现方式中，组织的双轴向牵拉和组织的固定使得该组织的厚度增大极少或不增大。在这些实施例中，与在单轴向应力荷载下或没有应力荷载的情况下固定组织相比，多轴向牵拉可以得到更薄的固定的组织。在组织是在管腔内递送的人工心脏瓣膜的一部分的实现方式中，组织厚度的这种减小可以例如减小与该人工心脏瓣膜相关联的护套力和/或减小该人工心脏瓣膜的总体轮廓以便更容易地递送至植入部位。

在用戊二醛固定之后，对该心包膜进行检查、储存、并且运输至用于假体制造的设施。

在一些实现方式中，这系列假体制造步骤130包括以下一个或多个实例：生物负载减少、小叶切割、创建小叶叠层子组件、瓣膜组装、包装、以及灭菌。执行方法100的结果是，使用牛心包膜创建了一个或多个人工生物心脏瓣膜。该瓣膜的心包组织的小叶具有通过向心包组织施加拉伸122并且进行组织固定124的步骤所产生的机械特性。在向心包组织施加拉伸122以及组织固定124的步骤过程中可以使用在此所提供的组织拉伸设备。

图2a、3a、4a、5a和6提供了在此所提供的组织拉伸设备的实例。总体上，示例性组织拉伸设备包括多个拉伸构件，这些拉伸构件具有与组织联接的第一端以及与外框架联接的第二端。由此组织被拉伸构件悬挂在由外框架所限定的内部空间内。

在一些实施例中，该外框架被适配成用于向该多个拉伸构件施加拉伸、进而向该组织施加拉伸。例如，在此提供的一些组织拉伸设备具有框架，该框架是机械地可膨胀的以便向该多个拉伸构件施加拉伸，这进而向该组织施加拉伸。在其他实例中，这些组织拉伸设备包括在该框架上的气囊(可充气囊袋构件)。该气囊可以被充气以便向该多个拉伸构件施加拉伸，这进而向该组织施加拉伸。应理解的是，可以替代地或额外地包括其他类型的机构来向该多个拉伸构件施加拉伸而不出离本披露的范围。

通过使用以下通用技术可以操作在此提供的组织拉伸设备来向组织施加拉伸。应理解的是，这只是一项示例性技术，并且还可以使用其他技术而不出离本披露的范围。可以将第一拉伸构件联接至组织上。接着可以将该第一拉伸构件联接至该框架上，使得该组织名义上在该框架所限定的内部空间内居中。接下来，可以将被定位成与该第一拉伸构件成大致180度相反的第二拉伸构件联接至该组织上。接着可以将该第二拉伸构件联接至该框架上。接着可以将第三拉伸构件联接至该组织和该框架上。接着可以将被定位成与该第三拉伸构件成大致180度相反的第四拉伸构件联接至该组织和该框架上。在这个阶段中，这些拉伸构件与该框架的联接导致仅最小拉伸量被施加到该组织上。重复这个将相反的拉伸构件联接至该组织上的过程，直至所有拉伸构件都联接至该组织和该框架上。在一些实施例中，包括约20个至约30个拉伸构件。然而，在一些实施例中，包括少于20个或多于30个拉伸构件。当所有拉伸构件都如此联接时，该组织被这些拉伸构件悬挂，但是向该组织施加最小拉伸(除了为了悬挂该组织而需要的之外)。此后，该框架可以膨胀或以其他方式被调整以便以受控的方式向该组织施加拉伸。

在一些实施例中，作为该组织拉伸设备的一部分包括用于测量该组织并且可控地向该组织施加拉伸的仪器。例如，在一些实施例中，这些拉伸构件中的一个或多个上包括一个或多个应变仪。在一些实施例中，当施加扭矩来使该框架膨胀时使用扭矩测量仪器。在一些实施例中，使用充气介质压力控制装置与指示器来对位于该框架上的并且向该多个拉伸构件施加拉伸的气囊充气。还可以选择所使用的框架类型和所使用的拉伸构件的位置来获得所施加拉伸的希望构型。例如，可以选择一些框架和/或拉伸构件图案来如所希望地确保单轴向拉伸、双轴向拉伸、360°拉伸、和其他拉伸构型。

应理解的是，在此提供的组织拉伸设备中的一个或多个的一个或多个特征可以与在此提供的一个或多个其他组织拉伸设备的一个或多个特性相组合以便创建混合设计的组织拉伸设备。换句话说，在此提供的组织设备的特征可以按照希望以所有可能的排列和构型进行混合并匹配，并且所得的此类设备落入本披露的范围之内。

参见图2a和2b，示例性组织拉伸设备200使用框架210和多个拉伸构件220来向组织10施加拉伸。该多个拉伸构件220将组织10悬挂在由框架210所限定的内部空间内。该框架210可以膨胀以便向该多个拉伸构件220施加拉伸，这进而向组织10施加拉伸。

在所描绘的实施例中，该多个拉伸构件220各自包括夹子222、长形元件224、以及多个抓握特征226。该夹子222联接至该长形元件224的一端上。该多个抓握特征226在沿着该长形构件224的长度的多个间隔开的位置处联接至该长形构件224上。

在所描绘的实施例中，框架210包括圆形外围元件212和框架调整机构216。在一些实施例中，框架210可以具有其他形状，例如但不限于：矩形、三角形、椭圆形等。在一些实施例中，该外围元件212的直径为约300mm至约350mm。然而，在本披露的范围内还设想到了具有小于300mm或大于350mm的直径的大小的外围元件212。

框架调整机构216以以下安排被联接至外围元件212上：该安排使得可以操纵该框架调整机构216来增大和减小该外围元件212的直径。在这种情形下，该框架调整机构216充当框架大小调整特征。可以替代地或额外地作为组织拉伸设备200的一部分包括其他类型的框架大小调整特征(可充气构件、机械联动装置等)。外围元件212包括多个拉伸构件接合特征214，这些特征在该外围元件212上的多个位置处彼此间隔开。

在所描绘的实施例中，使用夹子222将该多个拉伸构件220中的每一个的一端可释放地联接至组织10上。每个拉伸构件220的抓握特征226与位于该框架210上的这些拉伸构件接合特征214之一可释放地接合。在这个安排中，该多个拉伸构件220可以将组织10悬挂在由框架210所限定的内部空间内。

在组织10被如此悬挂在由框架210所限定的内部空间内的情况下，可以操纵该框架调整机构216来增大和/或减小框架210的直径。增大或减小框架210的直径将调整该多个拉伸构件220和组织10的拉伸。具体而言，增大该框架210的直径增大了该多个拉伸构件220和组织10的拉伸，而减小该框架210的直径减小了该多个拉伸构件220和组织10的拉伸。通过使用此安排，控制了多个独立拉伸构件220的拉伸并维持成基本上彼此相等。

在一些实施例中，框架210的外围元件212是金属的或至少部分地是金属的。例如，在一些实施例中，外围元件212包括不锈钢(例如，l605、304、304l、316等)、合金钢、铝、或铝合金，仅列举几个实例。在一些实施例中，框架210的外围元件212是聚合物或至少部分地是聚合物。例如，在一些实施例中，外围元件212包括聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、或聚氯乙烯，仅列举几个实例。在一些实施例中，外围元件212包括金属部分和聚合物部分。例如，在一些此类实施例中，拉伸构件接合特征214可以包括聚合物材料，而框架210的其他部分包括一种或多种金属材料。

在所描绘的实施例中，拉伸构件接合特征214是外围元件212中的槽缝。使用槽缝作为拉伸构件接合特征214仅是可以使用的拉伸构件接合特征214的一种类型。在一些实施例中，拉伸构件接合特征214可以是夹具、螺钉、孔眼、接收座、夹头、楔子、栓桩、楔块、和多种其他类型的接合特征及其组合。槽缝214的宽度小于抓握特征226的外轮廓的大小，从而在其间产生过盈配合。因此，拉伸构件接合特征214与抓握特征226的接合将拉伸构件220固定至框架210上，由此允许拉伸构件220在框架210膨胀时被拉伸。

框架210还包括框架调整机构216。框架调整机构216被配置成用于通过操纵该框架调整机构216来使框架210的直径膨胀和缩回。通过使用这个安排，将多个独立拉伸构件220的拉伸控制成基本上彼此相等。在所描绘的实施例中，框架调整机构216包括与外围元件212上的互补特征啮合以便产生蜗杆齿轮与蜗杆轮类型的安排的螺钉或蜗杆齿轮。外围元件212和框架调整机构216以软管夹装置的方式相协作来增大或减小外围元件212的直径。在一些实施例中，框架调整机构216可以采取使得框架210的直径膨胀和缩回的其他方式而不出离本披露的范围。

在一些实施例中，用于调整该框架调整机构216的扭矩与施加到组织10上的拉伸成正比。因此，在一些此类实施例中，可以向框架调整机构216施加预定量的扭矩来使组织10产生希望的拉伸。在一些实现方式中，可以使用扭矩测量仪器来施加扭矩并且由此在组织10上实现希望量的拉伸。

组织拉伸设备200还包括该多个拉伸构件220。该多个拉伸构件220各自包括夹子222、长形元件224、以及多个抓握特征226。

在所描绘的实施例中，夹子222是鳄鱼夹222。在一些实施例中，使用了用于将拉伸构件220联接至组织10上的其他类型的装置和/或其他技术。例如，在一些实施例中，使用了可以用来将拉伸构件220联接至组织10上的钩子、缝线、倒刺、粘合剂、夹具等及其组合。

该多个拉伸构件220还包括长形元件224。在一些实施例中，长形元件224是细丝、金属丝、绳索、轴、链条等、和/或其组合。长形元件224可以包括金属(例如，不锈钢、合金钢、镍钛诺、黄铜等)、或聚合物材料、或其组合。在一些实施例中，长形元件224是挠性的，但是挠性不是必须的。在一些实施例中，当通过框架210的膨胀向长形元件224施加拉伸时，长形元件224没有显著伸长。替代地，在一些实施例中，长形元件224在被如此拉伸时可以伸长。

该多个拉伸构件220各自还包括一个或多个抓握特征226。在具有多个抓握特征226的实施例中，可以选择该多种抓握特征226中的具体抓握特征226来与框架210的对应拉伸构件接合特征214相接合。可以确定对该具体抓握特征226的选择以便在对其赋予最小的额外拉伸的同时恰当地悬挂该组织10。

在一些实施例中，抓握特征226附着至长形元件224上。在一些实施例中，该多个抓握特征226是可移动地可固定至长形元件224上的(例如，通过使用定位螺钉、转锁、压缩配合、夹头、夹具安排等)。在一些实施例中，这些抓握特征226在沿着长形元件224的多个位置处彼此等距地间隔开。在一些实施例中，这些抓握特征226之间的间距的一部分沿着长形元件224变化或是可变的(例如，使用渐变间距等)。

在所描绘的实施例中，这些抓握特征226是球形的并且与长形元件224同心。在一些实施例中，这些抓握特征226可以具有其他形状，例如但不限于：截头锥形、圆柱形、立方形、椭圆形等或其组合。在一些实施例中，这些抓握特征226可以相对于长形元件224是偏离中心的。

在一些实施例中，这些抓握特征226可以包括金属(例如，不锈钢、合金钢、镍钛诺、黄铜等)、或聚合物材料、或其组合。在一些实施例中，抓握特征226是包覆模制到长形元件224上的。在一些实施例中，抓握特征226与长形元件224作为单一构造形成。在一些实施例中，在分开地形成抓握特征226和长形元件224之后，将抓握特征226附接至长形元件224上。

参见图3a、3b和3c，示例性组织拉伸设备300使用框架310和多个拉伸构件320来向组织10施加拉伸。该多个拉伸构件320将组织10悬挂在由框架310所限定的内部空间内。该框架310可以膨胀以便向该多个拉伸构件320施加拉伸，这进而向组织10施加拉伸。

在所描绘的实施例中，该多个拉伸构件320各自包括钩子322和长形元件324。该钩子322联接至该长形元件324的一端上。该长形元件324的另一端可释放地联接至框架310上，如下文所描述的。

在所描绘的实施例中，框架310包括圆形外围元件312和可充气构件316。在一些实施例中，框架310可以具有其他形状，例如但不限于：矩形、三角形、椭圆形等。在一些实施例中，该外围元件312的直径为约300mm至约350mm。然而，在本披露的范围内还设想到了具有小于300mm或大于350mm大小的外围元件312。

可充气构件316以以下安排联接至外围元件312上：该安排使得可充气构件316可以被充气和放气来增大和减小框架310的外直径。在这种情形下，可充气构件316充当框架大小调整特征。在一些实施例中，外围元件312包括多个长形元件接合特征314(例如，槽缝)，这些特征在外围元件312上的多个位置处彼此间隔开并且可释放地接纳长形元件324。

在所描绘的实施例中，使用钩子322将该多个拉伸构件320中的每一个的一端可释放地联接至组织10上。每个拉伸构件320的长形元件324联接至钩子322上。每个拉伸构件320的长形元件324还可释放地接合弹簧夹具318，该弹簧夹具附着至框架310的外围元件312上的某个位置中，使得长形元件324卷绕在可充气构件316上。在这个安排中，该多个拉伸构件320可以将组织10悬挂在由框架310所限定的内部空间内，并且可充气构件316可以被充气来增大拉伸构件320和组织10的拉伸。

在组织10被悬挂在由框架310所限定的内部空间内的情况下，可以对该可充气构件316充气来增大和/或减小框架310的直径。增大或减小框架310的直径将调整该多个拉伸构件320和组织10的拉伸。具体而言，增大该框架310的直径增大了该多个拉伸构件320和组织10的拉伸，而减小该框架310的直径减小了该多个拉伸构件320和组织10的拉伸。通过使用此安排，控制了多个独立拉伸构件320的拉伸并维持成基本上彼此相等。

在一些实施例中，框架310的外围元件312是金属的或至少部分地是金属的。例如，在一些实施例中，外围元件312包括不锈钢(例如，l605、304、304l、316等)、合金钢、铝、或铝合金，仅列举几个实例。在一些实施例中，框架310的外围元件312是聚合物或至少部分地是聚合物。例如，在一些实施例中，外围元件312包括聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、或聚氯乙烯，仅列举几个实例。在一些实施例中，外围元件312包括金属部分和聚合物部分。例如，在一些此类实施例中，长形元件接合特征314可以包括聚合物材料，而框架310的其他部分包括一种或多种金属材料。

框架310还包括可充气构件316。该可充气构件316被配置成用于通过对该可充气构件316进行充气和放气来使框架310的直径对应地膨胀和缩回。通过使用这个安排，将多个独立拉伸构件320的拉伸控制成基本上彼此相等。在所描绘的实施例中，可充气构件316包括基本上环绕该外围元件312的整个外直径的气囊。在图3b中，该可充气构件316被示为处于放气构型中，而在图3c中，该可充气构件316被示为处于充气构型中。由于该长形元件324卷绕在该可充气构件316上，当可充气构件316被充气时向长形元件324施加拉伸。在一些实施例中，该可充气构件316可以被定位在外围元件312的其他区域上而不出离本发明的范围。

在一些实施例中，该可充气构件316包括以下材料，例如但不限于：pet、尼龙、凯夫拉尔、聚氨酯、和类似物。

在一些实施例中，被供应至该可充气构件316的充气介质的压力是与被施加到组织10上的拉伸成正比的。因此，在一些此类实施例中，可以将预定量的充气介质压力供应至可充气构件316以便产生组织10的希望拉伸。

组织拉伸设备300还包括该多个拉伸构件320。该多个拉伸构件320各自包括钩子322和长形元件324。在所描绘的实施例中，钩子322是类似于鱼钩的j形钩子。在一些实施例中，使用了用于将拉伸构件320联接至组织10上的其他类型的装置和/或其他技术。例如，在一些实施例中，使用了可以用来将拉伸构件320联接至组织10上的夹子、缝线、倒刺、粘合剂、夹具等及其组合。

该多个拉伸构件320还包括长形元件324。在一些实施例中，长形元件324是细丝、金属丝、绳索、轴、丝线、链条等、和/或其组合。长形元件324可以包括金属(例如，不锈钢、合金钢、镍钛诺、黄铜等)、或聚合物材料、或其组合。在一些实施例中，长形元件324是挠性的，但是挠性不是必须的。在一些实施例中，当通过框架310的膨胀向长形元件324施加拉伸时，长形元件324没有显著伸长。替代地，在一些实施例中，长形元件324在被如此拉伸时可以伸长。

长形元件324从钩子322朝向外围构件312径向地向外延伸。长形元件324卷绕在可充气构件316上(或以其他方式与之相接合)。长形元件324联接至框架310上。在所描绘的实施例中，长形元件324是使用弹簧夹具318联接至框架310上的。弹簧夹具318通常这样来使用：按压弹簧夹具按钮318a、在以被按压取向维持按钮318a的同时使长形元件324延伸进入开口318b中、并且接着释放该按钮318a来致使长形元件324在弹簧夹具318内夹紧。使用弹簧夹具318来将长形元件324可释放地联接至框架310上仅是可以使用的一种类型的接合特征。在一些实施例中，长形元件324可以使用夹具、螺钉、孔眼、接收座、夹头、楔形物、楔子、轧辊、和多种其他类型的接合特征及其组合来联接至框架310上。

参见图4a、4b和4c，示例性组织拉伸设备400使用框架410和多个拉伸构件420来向组织10施加拉伸。该多个拉伸构件420将组织10悬挂在由框架410所限定的内部空间内。该框架410可以被调整成向该多个拉伸构件420施加拉伸，这进而向组织10施加拉伸。

在所描绘的实施例中，框架410包括圆形外围元件412。在一些实施例中，框架410可以具有其他形状，例如但不限于：矩形、三角形、椭圆形等。在一些实施例中，该外围元件412的直径为约300mm至约350mm。然而，在本披露的范围内还设想到了具有小于300mm或大于350mm大小的外围元件412。

在所描绘的实施例中，该多个拉伸构件420各自包括夹子422和长形元件424。该多个拉伸构件420各自是使用夹子422可释放地联接至组织10上的。该夹子422联接至该长形元件424的一端上。该长形元件424的另一端联接至枢转臂414上。该枢转臂414可枢转地联接至被固定地附接至外围元件412上的u型夹415上。该枢转臂414还可枢转地联接至外围条带接纳件416上。长形元件424联接枢转臂414的位置是在与该外围条带接纳件416关于该u型夹415相反的这侧上。因此，当该外围条带接纳件416径向地向内移动时，通过枢转臂414向长形元件424施加拉伸。

外围条带417可滑动地接合每个外围条带接纳件416。外围条带417的直径是使用外围条带调整机构418可调整的。外围条带调整机构418被配置成用于通过操作外围条带调整机构418来使由外围条带接纳件416的位置所限定的直径膨胀和缩回。图4c示出了与图4b相比的一种安排，在此安排中，外围条带417已经在直径上收缩来向组织10施加拉伸。通过使用这个安排，将多个独立拉伸构件420的拉伸控制成基本上彼此相等。

在所描绘的实施例中，外围条带调整机构418包括与外围条带417上的互补特征啮合以产生蜗杆齿轮和蜗杆轮类型的安排的螺钉或蜗杆齿轮。外围条带417和外围条带调整机构418以类似于软管夹装置的方式相协作以便增大或减小外围条带417的直径。在这种情形下，外围条带417和外围条带调整机构418充当框架大小调整特征。在一些实施例中，外围条带调整机构418可以采取用于使得框架410的直径膨胀和缩回的其他方式而不出离本披露的范围。

在一些实施例中，框架410的这些部件是金属或至少部分地是金属。例如，在一些实施例中，框架410的这些部件包括不锈钢(例如，l605、304、304l、316等)、合金钢、黄铜、铝、或铝合金，仅列举几个实例。在一些实施例中，框架410的这些部件是聚合物或至少部分地是聚合物。例如，在一些实施例中，框架410的这些部件包括聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯或聚氯乙烯，仅列举几个实例。

在一些实施例中，用于调整该外围条带调整机构418的扭矩与施加到组织10上的拉伸成正比。因此，在一些此类实施例中，可以向外围条带调整机构418施加预定量的扭矩来使组织10产生希望的拉伸。在一些实现方式中，可以使用扭矩测量仪器来施加扭矩并且由此在组织10上实现希望量的拉伸。

组织拉伸设备400还包括该多个拉伸构件420。该多个拉伸构件420各自包括夹子422和长形元件424。

在所描绘的实施例中，夹子422是鳄鱼夹422。在一些实施例中，使用了用于将拉伸构件420联接至组织10上的其他类型的装置和/或其他技术。例如，在一些实施例中，使用了可以用来将拉伸构件420联接至组织10上的钩子、缝线、倒刺、粘合剂、夹具等及其组合。

该多个拉伸构件420还包括长形元件424。在一些实施例中，长形元件424是细丝、金属丝、绳索、轴、链条等、和/或其组合。长形元件424可以包括金属(例如，不锈钢、合金钢、镍钛诺、黄铜等)、或聚合物材料、或其组合。在一些实施例中，长形元件424是挠性的，但是挠性不是必须的。在一些实施例中，当通过框架410的调整向长形元件424施加拉伸时，长形元件424没有显著牵拉。替代地，在一些实施例中，长形元件424在被如此拉伸时可以伸长。

参见图5a、5b和5c，示例性组织拉伸设备500使用框架510和多个拉伸构件520来向组织10施加拉伸。该多个拉伸构件520将组织10悬挂在由框架510所限定的内部空间内。该框架510可以膨胀以便向该多个拉伸构件520施加拉伸，这进而向组织10施加拉伸。

在所描绘的实施例中，该多个拉伸构件520各自包括钩子522和长形元件524。该钩子522联接至该长形元件524的一端上。该长形元件524的另一端可释放地联接至框架510上，如下文所描述的。

在所描绘的实施例中，框架510包括三角形外围元件512和可充气构件516。在一些实施例中，框架510可以具有其他形状，例如但不限于：矩形、圆形、椭圆形等。在一些实施例中，由外围元件512所限定的内部开放区域的宽和高为约300mm至约350mm。然而，在本披露的范围内也考虑了具有小于300mm或大于350mm的内部开放区域的外围元件512。

可充气构件516以一种安排联接至外围元件512上：该安排使得可充气构件516可以被充气和放气来增大和减小框架510的外周大小。在这种情形下，可充气构件516充当框架大小调整特征。在所描绘的实施例中，使用钩子522将该多个拉伸构件520中的每一个的一端可释放地联接至组织10上。每个拉伸构件520的长形元件524联接至钩子522上。每个拉伸构件520的长形元件524还可释放地接合弹簧夹具518，该弹簧夹具附着至框架510的外围元件512上的某个位置中，使得长形元件524卷绕在可充气构件516上。在这个安排中，该多个拉伸构件520可以将组织10悬挂在由框架510所限定的内部空间内，并且可充气构件516可以被充气来增大拉伸构件520和组织10的拉伸。

在组织10被悬挂在由框架510所限定的内部空间内的情况下，可以对该可充气构件516充气来增大和/或减小框架510的外周大小。增大或减小框架510的外周大小调整了该多个拉伸构件520和组织10的拉伸。具体而言，增大该框架510的外周大小增大了该多个拉伸构件520和组织10的拉伸，而减小该框架510的外周大小减小了该多个拉伸构件520和组织10的拉伸。通过使用此安排，控制了多个独立拉伸构件520的拉伸并维持成基本上彼此相等。

在一些实施例中，框架510的外围元件512是金属的或至少部分地是金属的。例如，在一些实施例中，外围元件512包括不锈钢(例如，l605、304、304l、316等)、合金钢、铝、或铝合金，仅列举几个实例。在一些实施例中，框架510的外围元件512是聚合物或至少部分地是聚合物。例如，在一些实施例中，外围元件512包括聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、或聚氯乙烯，仅列举几个实例。在一些实施例中，外围元件512包括金属部分和聚合物部分。例如，在一些此类实施例中，长形元件接合特征514可以包括聚合物材料，而框架510的其他部分包括一种或多种金属材料。

框架510还包括可充气构件516。该可充气构件516被配置成用于通过对该可充气构件516进行充气和放气来使框架510的外周大小对应地膨胀和缩回。通过使用这个安排，将多个独立拉伸构件520的拉伸控制成基本上彼此相等。在所描绘的实施例中，可充气构件516包括基本上环绕该外围元件512的整个外周的气囊。在图5b中，该可充气构件516被示为处于放气构型中，而在图5c中，该可充气构件516被示为处于充气构型中。由于该长形元件524卷绕在该可充气构件516上，当可充气构件516被充气时向长形元件524施加拉伸。在一些实施例中，该可充气构件516可以被定位在外围元件512的其他区域上而不出离本发明的范围。

在一些实施例中，该可充气构件516包括以下材料，例如但不限于：pet、尼龙、凯夫拉尔、聚氨酯、和类似物。

在一些实施例中，被供应至该可充气构件516的充气介质的压力是与被施加到组织10上的拉伸成正比的。因此，在一些此类实施例中，可以将预定量的充气介质压力供应至可充气构件516以便产生组织10的希望拉伸。

组织拉伸设备500还包括该多个拉伸构件520。该多个拉伸构件520各自包括钩子522和长形元件524。在所描绘的实施例中，钩子522是类似于鱼钩的j形钩子。在一些实施例中，使用了用于将拉伸构件520联接至组织10上的其他类型的装置和/或其他技术。例如，在一些实施例中，使用了可以用来将拉伸构件520联接至组织10上的夹子、缝线、倒刺、粘合剂、夹具等及其组合。

该多个拉伸构件520还包括长形元件524。在一些实施例中，长形元件524是细丝、金属丝、绳索、轴、丝线、链条等、和/或其组合。长形元件524可以包括金属(例如，不锈钢、合金钢、镍钛诺、黄铜等)、或聚合物材料、或其组合。在一些实施例中，长形元件524是挠性的，但是挠性不是必须的。在一些实施例中，当通过框架510的膨胀向长形元件524施加拉伸时，长形元件524没有显著伸长。替代地，在一些实施例中，长形元件524在被如此拉伸时可以伸长。

长形元件524从钩子522朝向外围构件512径向地向外延伸。长形元件524卷绕在可充气构件516上(或以其他方式与之相接合)。长形元件524联接至框架510上。在所描绘的实施例中，长形元件524是使用弹簧夹具518联接至框架510上的。弹簧夹具518通常这样来使用：按压弹簧夹具按钮518a、在以被按压取向维持按钮518a的同时使长形元件524延伸进入开口518b中、并且接着释放该按钮518a来致使长形元件524在弹簧夹具518内夹紧。使用弹簧夹具518来将长形元件524可释放地联接至框架510上仅是可以使用的一种类型的接合特征。在一些实施例中，长形元件524可以使用夹具、螺钉、孔眼、接收座、夹头、楔形物、楔子、轧辊、和多种其他类型的接合特征及其组合来联接至框架510上。。

参见图6，示例性组织拉伸设备600使用框架610和多个拉伸构件620来向组织10施加双轴向拉伸。该多个拉伸构件620将组织10悬挂在由框架610所限定的内部空间内。该框架610可以被调整成向该多个拉伸构件620施加可变的双轴向拉伸量，这进而向组织10施加拉伸。

在所描绘的实施例中，框架610是矩形的。在一些实施例中，框架610可以具有其他形状，例如但不限于：方形、三角形、多边形等。在一些实施例中，框架610的内部宽度和内部高度为约300mm至约350mm。然而，在本披露的范围内也考虑了具有小于300mm或大于350mm的内部宽度和内部高度的框架。

在所描绘的实施例中，该多个拉伸构件620各自包括夹子622、长形元件624、以及多个抓握特征626。该夹子622联接至该长形元件624的一端上。该多个抓握特征626在沿着该长形构件624的长度的多个间隔开的位置处联接至该长形构件624上。在所描绘的实施例中，长形元件624是轴，并且该多个抓握特征626是从该轴侧向地延伸的突出部。该多个抓握特征626被设计成与位于框架610上的对应拉伸构件接合特征614相接合。可以确定被选择来与对应拉伸构件接合特征614相接合的具体抓握特征626以便悬挂该组织10同时对其施加最小拉伸。

在所描绘的实施例中，夹子622是鳄鱼夹622。在一些实施例中，使用了用于将拉伸构件620联接至组织10上的其他类型的装置和/或其他技术。例如，在一些实施例中，使用了可以用来将拉伸构件620联接至组织10上的钩子、缝线、倒刺、粘合剂、夹具等及其组合。

该多个拉伸构件620还包括长形元件624，在所描绘的实施例中该长形元件是轴。在一些实施例中，长形元件624是细丝、金属丝、绳索、丝线、链条等、和/或其组合。长形元件624可以包括金属(例如，不锈钢、合金钢、镍钛诺、黄铜等)、或聚合物材料、或其组合。在一些实施例中，长形元件624是挠性的，但是挠性不是必须的。在一些实施例中，当通过框架610的调整向长形元件624施加拉伸时，长形元件624没有显著牵拉。替代地，在一些实施例中，长形元件624在被如此拉伸时可以伸长。

在一些实施例中，抓握特征626刚性地附着至长形元件624上。在一些实施例中，该多个抓握特征626是可移动地可固定至长形元件624上的(例如，通过使用定位螺钉、转锁、压缩配合、夹头、夹具安排等)。在一些实施例中，这些抓握特征626在沿着长形元件624的多个位置处彼此等距地间隔开。在一些实施例中，这些抓握特征626之间的间距的一部分沿着长形元件624变化或是可变的(例如，使用渐变间距等)。

在所描绘的实施例中，这些抓握特征626是圆柱形的并且与长形元件624同心。在一些实施例中，这些抓握特征626可以具有其他形状，例如但不限于：截头锥形、球形、立方形、椭圆形等或其组合。在一些实施例中，这些抓握特征626可以相对于长形元件624是偏离中心的。

框架610包括x轴线可调构件610x和y轴线可调构件610y。可调构件610x可以通过操纵前导螺钉618x在x轴线上平移。前导螺钉618x的螺纹与x轴线可调构件610x的内螺纹匹配，使得当该前导螺钉618x转动时，该x轴线可调构件610x朝向组织10向内或者背离组织10向外平移。以此方式，可以调整组织10在x轴线方向上的拉伸。可以包括线性引导轴611x和612x来在可调构件610x平移时使其保持恰当取向。可调构件610y可以通过操纵前导螺钉618y在y轴线上平移。前导螺钉618y的螺纹与y轴线可调构件610y的内螺纹匹配，使得当该前导螺钉618y转动时，该y轴线可调构件610y朝向组织10向内或者背离组织10向外平移。以此方式，可以调整组织10在y轴线方向上的拉伸。可以包括线性引导轴611y和612y来在可调构件610y平移时使其保持恰当取向。因此框架610包括框架大小调整特征，该框架大小调整特征包括该x轴线可调构件610x和该y轴线可调构件610y。

在一些实施例中，通过操纵该前导螺钉618x用于调整可调构件610x的位置、以及通过操纵该前导螺钉618y用于调整该可调构件610y的位置的扭矩是与所导致的施加到组织10上的拉伸成正比的。因此，在一些此类实施例中，可以向前导螺钉618x和/或前导螺钉618y施加预定量的扭矩来使组织10产生希望的拉伸。在一些实现方式中，可以使用扭矩测量仪器来施加扭矩并且由此在组织10上实现希望量的拉伸。

在一些实施例中，框架610的这些部件是金属或至少部分地是金属。例如，在一些实施例中，框架410的这些部件包括不锈钢(例如，l605、304、304l、316等)、合金钢、黄铜、铝、或铝合金，仅列举几个实例。在一些实施例中，框架610的这些部件是聚合物或至少部分地是聚合物。例如，在一些实施例中，框架610的这些部件包括聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯或聚氯乙烯，仅列举几个实例。

虽然本说明书含有许多具体实现细节，但是这些不应当被解释为对任何发明的范围或可以要求保护的内容的范围的限制，而是应当被解释为是对可以特定于特定发明的特定实施例的特征的说明。本说明书中在分开的实施例的背景下所描述的某些特征也可以组合地实现在单个实施例中。与此相反，在单个实施例的背景下描述的不同特征也可以分开地或以任何适合的子组合形式实现在多个实施例中。此外，尽管特征在此可以被描述为在某些组合中起作用并且甚至最初也是如此要求保护的，但是在一些情况下，可以从组合中除去来自所要求保护的组合的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变型。

类似地，虽然附图中按特定顺序描绘了操作，但这不应当被理解为要求此类操作按所示的特定顺序或按先后顺序来执行或要求所有所示操作被执行来实现所希望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可以是有利的。此外，在此描述的实施例中的各种系统模块和部件的分离不应被理解为在所有的实施例中都需要这样的分离，而是应当将其理解为，所描述的程序部件和系统通常可以被一起集成到一个单独的产品中或打包到多个产品中。

已经描述了本主题的具体实施例。其他的实施例落入以下权利要求书的范围内。例如，权利要求书中所列举的动作可以按不同的顺序执行并且仍实现所希望的结果。作为实例，附图中所描绘的过程不一定要求所示特定的顺序或先后顺序来实现所希望的结果。在某些实现方式中，多任务和并行处理可以是有利的。