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特許7492520細胞組織加工装置、システム、方法、及び生成物
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-21
(45)【発行日】2024-05-29
(54)【発明の名称】細胞組織加工装置、システム、方法、及び生成物
(51)【国際特許分類】
   C12M 3/00 20060101AFI20240522BHJP
【FI】
C12M3/00 Z
【請求項の数】 23
(21)【出願番号】P 2021544149
(86)(22)【出願日】2020-01-28
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-04-21
(86)【国際出願番号】 US2020015284
(87)【国際公開番号】W WO2020159899
(87)【国際公開日】2020-08-06
【審査請求日】2023-01-16
(31)【優先権主張番号】62/797,409
(32)【優先日】2019-01-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】511193846
【氏名又は名称】クック・メディカル・テクノロジーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】COOK MEDICAL TECHNOLOGIES LLC
(73)【特許権者】
【識別番号】521008938
【氏名又は名称】マフィン インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】MUFFIN INCORPORATED
(74)【代理人】
【識別番号】100175983
【弁理士】
【氏名又は名称】海老 裕介
(72)【発明者】
【氏名】フィアノット, ニール
(72)【発明者】
【氏名】ロビンズ, サラ
(72)【発明者】
【氏名】ブーアメスター, マルク
(72)【発明者】
【氏名】クリーガー, ジョシュア
(72)【発明者】
【氏名】カンヴァース, ゲイブリエル
【審査官】福間 信子
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2000/017317(WO,A1)
【文献】国際公開第2018/149795(WO,A1)
【文献】国際公開第2017/198988(WO,A2)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C12M
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ローディング部材及びクランプ部材を備え、内径を有する保持部材通路を画定する保持部材であって、前記保持部材通路が加工される組織によって塞がれるように、前記組織が前記ローディング部材と前記クランプ部材との間に配置されるようにした、保持部材と、
前記保持部材に取り付けられ、ベース通路を画定するベースと、
前記保持部材通路内に部分的に配置される張力部材であって、前記張力部材が、外径を有し、張力部材通路を画定し、前記張力部材が、第1の位置と第2の位置との間で前記保持部材に対して移動可能であり、前記外径が前記保持部材の前記内径より小さい、張力部材と、
前記張力部材に取り付けられ、第1の方向及び第2の方向に移動可能であるアクチュエータであって、前記アクチュエータの移動が、前記張力部材の第1の位置と第2の位置との間の移動をもたらす、アクチュエータと、
前記張力部材通路内に配置されるのに適合された内側部材と
を備える、
材料加工装置。
【請求項2】
記ローディング部材が、内径を有するローディング部材通路を画定し、前記クランプ部材が、前記ローディング部材に取り外し可能に取り付けられ、前記ローディング部材通路の前記内径より大きい内径を有するクランプ部材通路を画定し、前記ローディング部材通路及び前記クランプ部材通路が、前記保持部材通路を協働して画定する、
請求項1に記載の材料加工装置。
【請求項3】
前記ローディング部材が第1の端部を有し、
前記張力部材が第1の端部を有し、前記張力部材が前記第1の位置にあるとき、前記張力部材の前記第1の端部が、前記ローディング部材の前記第1の端部を含む第1の仮想平面上に配置される、
請求項2に記載の材料加工装置。
【請求項4】
前記張力部材が前記第2の位置にあるとき、前記張力部材の前記第1の端部が、前記クランプ部材通路内に配置される第2の仮想平面上に配置される、
請求項3に記載の材料加工装置。
【請求項5】
前記内側部材が、前記張力部材通路内に配置されるとき、前記第1の仮想平面上に配置される第1の端部を有する、
請求項3に記載の材料加工装置。
【請求項6】
前記ローディング部材が第1の端部を有し、
前記張力部材が第1の端部を有し、前記張力部材が前記第1の位置にあるとき、前記張力部材の前記第1の端部が、前記ローディング部材の前記第1の端部の近くに配置される第1の仮想平面上に配置される、
請求項2に記載の材料加工装置。
【請求項7】
前記張力部材が前記第2の位置にあるとき、前記張力部材の前記第1の端部が、前記クランプ部材通路内に配置される第2の仮想平面上に配置される、
請求項6に記載の材料加工装置。
【請求項8】
前記内側部材が、前記張力部材通路内に配置されるとき、前記第1の仮想平面の近くに配置される第1の端部を有する、
請求項6に記載の材料加工装置。
【請求項9】
前記ローディング部材と前記クランプ部材との間に配置される把持部材
をさらに備える、
請求項2に記載の材料加工装置。
【請求項10】
前記ローディング部材が、第1のガイド部材を含み、前記クランプ部材が、前記ローディング部材への前記クランプ部材の取り外し可能な取り付けの間、2つの軸に沿った前記クランプ部材に対する前記ローディング部材の移動を防ぐために、前記第1のガイド部材と係合する第2のガイド部材を含む、
請求項2に記載の材料加工装置。
【請求項11】
前記第1のガイド部材が複数のガイドピンを備え、前記第2のガイド部材が複数のガイド穴を備える、
請求項10に記載の材料加工装置。
【請求項12】
前記ローディング部材がガイド凹部を画定し、
前記張力部材が、前記ガイド凹部と同軸であるガイド通路を画定し、
前記ガイド凹部及び前記ガイド通路内に配置されるピン
をさらに備える、
請求項2に記載の材料加工装置。
【請求項13】
前記張力部材通路内に配置されるように適合された第2の内側部材
をさらに備え、
前記第2の内側部材が、前記張力部材通路内に配置されるとき、前記張力部材通路内に配置される第2の仮想平面上に配置される第1の端部を有する、
請求項1に記載の材料加工装置。
【請求項14】
前記張力部材が、前記第1の位置において、前記ベース上に配置される、
請求項1に記載の材料加工装置。
【請求項15】
前記アクチュエータが、前記ベース上に配置される、
請求項1に記載の材料加工装置。
【請求項16】
前記保持部材が、前記アクチュエータ上に配置される、
請求項1に記載の材料加工装置。
【請求項17】
前記ベースが、前記保持部材に取り外し可能に取り付けられる、
請求項1に記載の材料加工装置。
【請求項18】
前記アクチュエータが、前記張力部材に回転可能に取り付けられる、
請求項1に記載の材料加工装置。
【請求項19】
前記アクチュエータがリニアアクチュエータである、
請求項1に記載の材料加工装置。
【請求項20】
前記保持部材通路、前記ベース通路、及び前記張力部材通路が同軸である、
請求項1に記載の材料加工装置。
【請求項21】
前記内側部材が、内側部材肩部を画定し、
前記張力部材が、前記内側部材肩部と係合する張力部材肩部を画定する、
請求項1に記載の材料加工装置。
【請求項22】
内径を有する保持部材通路を画定する保持部材であって、前記保持部材がローディング部材とクランプ部材とを備え、前記ローディング部材が、第1の端部を有し、内径を有するローディング部材通路を画定し、前記クランプ部材が、前記ローディング部材に取り外し可能に取り付けられ、前記ローディング部材通路の前記内径より大きい内径を有するクランプ部材通路を画定し、前記ローディング部材通路及び前記クランプ部材通路が、前記保持部材通路を協働して画定前記保持部材通路が加工される組織によって塞がれるように、前記組織が前記ローディング部材と前記クランプ部材との間に配置されるようにした、保持部材と、
前記保持部材に取り付けられ、ベース通路を画定するベースと、
前記保持部材通路内に部分的に配置される張力部材であって、前記張力部材が、第1の端部、外径を有し、張力部材通路を画定し、前記張力部材が、第1の位置と第2の位置との間で前記保持部材に対して移動可能であり、前記外径が前記保持部材の前記内径より小さく、前記張力部材が前記第1の位置にあるとき、前記張力部材の前記第1の端部が、前記ローディング部材の前記第1の端部を含む第1の仮想平面上に配置され、前記張力部材が前記第2の位置にあるとき、前記張力部材の前記第1の端部が、前記クランプ部材通路内に配置される第2の仮想平面上に配置される、張力部材と、
前記張力部材に取り付けられ、第1の方向及び第2の方向に移動可能であるアクチュエータであって、前記アクチュエータの移動が、前記張力部材の第1の位置と第2の位置との間の移動をもたらす、アクチュエータと、
前記張力部材通路内に配置されるように適合された内側部材であって、前記内側部材が、前記張力部材通路内に配置されるとき、前記第1の仮想平面上に配置される第1の端部を有する、内側部材と
を備える、
材料加工装置。
【請求項23】
内径を有する保持部材通路を画定する保持部材であって、前記保持部材がローディング部材とクランプ部材とを備え、前記ローディング部材が、第1の端部を有し、内径を有するローディング部材通路を画定し、前記クランプ部材が、前記ローディング部材に取り外し可能に取り付けられ、前記ローディング部材通路の前記内径より大きい内径を有するクランプ部材通路を画定し、前記ローディング部材通路及び前記クランプ部材通路が、前記保持部材通路を協働して画定前記保持部材通路が加工される組織によって塞がれるように、前記組織が前記ローディング部材と前記クランプ部材との間に配置されるようにした、保持部材と、
前記保持部材に取り外し可能に取り付けられ、ベース通路を画定するベースと、
前記保持部材通路内に部分的に配置される張力部材であって、前記張力部材が、第1の端部、外径を有し、張力部材通路を画定し、前記張力部材が、第1の位置と第2の位置との間で前記保持部材に対して移動可能であり、前記外径が前記保持部材の前記内径より小さく、前記張力部材が前記第1の位置にあるとき、前記張力部材の前記第1の端部が、前記ローディング部材の前記第1の端部を含む第1の仮想平面上に配置され、前記張力部材が前記第2の位置にあるとき、前記張力部材の前記第1の端部が、前記クランプ部材通路内に配置される第2の仮想平面上に配置される、張力部材と、
前記張力部材に回転可能に取り付けられ、第1の方向及び第2の方向に移動可能であるアクチュエータであって、前記アクチュエータの移動が、前記張力部材の第1の位置と第2の位置との間の移動をもたらす、アクチュエータと、
前記張力部材通路内に配置されるように適合された内側部材であって、前記内側部材が、前記張力部材通路内に配置されるとき、前記第1の仮想平面上に配置される第1の端部を有する、内側部材と
を備え、
前記保持部材通路、前記ベース通路、及び前記張力部材通路が同軸である、
材料加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、2019年1月28日に出願された米国仮特許出願第62/797,409号明細書の利益を主張する。この関連出願のすべての開示は、本明細書で参照により本開示に組み込まれる。
【0002】
本開示は一般に、製造のための材料加工及び/又は組み立て環境の分野に関する。より詳細には、本開示は、材料加工装置、システム、方法、及び生成物に関する。本明細書に記載される特定の例は、医療デバイスの製造において有用な受動的組織固定に関する。
【背景技術】
【0003】
一般に、医療生成物のための組織固定は、たとえば、化学固定中の架橋を通して、機械的特性などの、組織の特性を保ち、移植で使用するために組織を比較的不活性にするために利用される。現在では、差圧加工システムが、管状壁及び弁膜を含む心臓弁を固定するために使用される。これらのシステムは、固定プロセス中、流体が、管状壁を通って、弁を通り過ぎて流れることを可能にするが、それは、他の種類の組織の加工に対しては重大な欠点を示す。たとえば、現在のシステムは、ゆっくり時間をかけて組織上に及ぼされる力の制御を維持する機構を提供することができない。さらに、現在のシステムは、組織のシートを加工し、取り付け中に変形を引き起こすことなく組織のシートをシステムに取り付けるための機構を提供することができない。非常に膨張性があり、厚さが薄い組織は、加工のためのシステムへの組織の取り付けに関する独自の課題をもたらす。特に、これらの組織の変形を引き起こすのに必要な力が非常に小さいため、取り付け中、組織上に大きな変形がもたらされる可能性があり、それは、加工後の、組織の機械的挙動に衝撃を与える可能性がある。高度に一貫した機械的特性を有する組織が、医療デバイスの製造のために望まれている。取り付け中に与えられる均一な又は均一ではない変形は、加工中、多くの場合、予測不可能な又は未知の方法で、内部応力及び歪み状態を変え、組織のコラーゲン構成を変える可能性があり、加工後、構成材料が少なくなる。
【0004】
非常に膨張性があり、厚さが薄い組織は、従来の固定システム及びプロセスにさらなる課題をもたらす。たとえば、固定中、これらの組織に対して、ゼロより大きい、均一で制御可能な応力及び染色状態を与えることが望まれ、差圧技術は、そのような状態をつくるために使用することができる。しかしながら、加工中の、組織を通しての固定液の漏洩又は拡散のため、一定の差圧の維持は、受動的固定システムにおける困難な問題である。さらにまた、化学固定に望ましい特定の組織(たとえば、臓側胸膜)は、隣接組織に密接に取り付けられており、分離プロセスは多くの場合、組織に小穴をもたらし、組織を従来の受動的固定システムでの差圧固定に適していないものにする。よって、通常、ポンプ及び圧力監視を内蔵する能動的システムが、これらの損失を克服するために必要とされるが、それは、システムの複雑さ及びコストを増加させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、新しく有用な材料加工装置、システム、方法、及び生成物の必要性が存在している。
【課題を解決するための手段】
【0006】
選択された例示的実施形態の概要
さまざまな材料加工装置、システム、方法、及び生成物が本明細書に記載される。
【0007】
例示的な材料加工装置は、保持部材と、ベースと、張力部材と、アクチュエータと、第1の内側部材とを備える。保持部材は、内径を有する保持部材通路を画定する。ベースは、保持部材に取り付けられ、ベース通路を画定する。張力部材は、保持部材通路内に部分的に配置される。張力部材は、外径を有し、張力部材通路を画定する。張力部材は、第1の位置と第2の位置との間で、保持部材に対して移動可能である。外径は、保持部材の内径より小さい。アクチュエータは、張力部材に取り付けられ、第1の方向及び第2の方向に移動可能である。アクチュエータの移動は、張力部材の第1の位置と第2の位置との間の移動をもたらす。第1の内側部材は、張力部材通路内に配置されるように適合される。
【0008】
例示的な組織のシートをロードする方法は、組織の一部が、組織とローディング部材、張力部材、及び内側部材との間に配置された流体層によって、ローディング部材、張力部材、及び内側部材から分離されるように、ローディング部材、張力部材、及び内側部材の上に組織のシートを位置付けることと、組織の位置を調整することと、ローディング部材の上にクランプ部材を位置付けることと、クランプ部材をローディング部材に取り外し可能に取り付けることとを含む。
【0009】
組織を加工する例示的な方法は、ローディング部材の第1の端部、張力部材の第1の端部、及び内側部材の第1の端部が、第1の仮想平面上に配置されるように、材料加工装置を位置付けることと、ローディング部材、張力部材、及び第1の内側部材に流体を加えることと、組織がその休止状態にあり、組織の一部が、組織とローディング部材、張力部材、及び第1の内側部材との間に配置された流体層によって、ローディング部材、張力部材、及び第1の内側部材から分離されるように、ローディング部材、張力部材、及び第1の内側部材の上に組織のシートを位置付けることと、組織の位置を調整することと、ローディング部材の上にクランプ部材を位置付けることと、組織がクランプ状態にあるように、クランプ部材をローディング部材に取り外し可能に取り付けることと、内側部材の第1の端部が、張力部材通路内に配置された第2の仮想平面上に位置付けられるように、内側部材を位置付けることと、組織が下がり、内側部材に接触するように、組織の上に材料を位置付けることと、張力部材をその第2の位置に進めることと、内側部材を張力部材通路から引き抜くことと、ある時間の間、流体の槽に材料加工装置を位置付けることと、材料加工装置を流体の槽から取り出すことと、クランプ部材をローディング部材から取り外すことと、組織をローディング部材から取り出すことと、ある時間の間、組織を流体内に設置することとを含む。
【0010】
例示的な材料加工装置、システム、方法、及び生成物のさらなる理解は、詳細説明、下記、及び添付図面を確認することによって得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】例示的な材料加工装置の斜視図である。材料加工装置は第1の内側部材を含む。
図2図1に示される材料加工装置の上面図である。
図3図1に示される材料加工装置の立面図である。
図4図1に示される材料加工装置の底面図である。
図5図2に示される材料加工装置の線5-5に沿った断面図である。
図6図5に示される材料加工装置の斜視図である。
図7図5に示される材料加工装置の別の斜視図である。
図8図2に示される材料加工装置の線5-5に沿った断面図である。材料加工装置は第2の内側部材を含む。
図9図8に示される材料加工装置の斜視図である。
図10図8に示される材料加工装置の別の斜視図である。
図11図8に示される材料加工装置の分解斜視図である。
図12図8に示される材料加工装置の別の分解斜視図である。
図13図8に示される材料加工装置の別の分解斜視図である。
図14図2に示される材料加工装置の線5-5に沿った断面図である。材料加工装置は、張力構成であり、第2の内側部材を含む。
図15】材料加工装置の長手方向軸を含む平面に沿った、別の例示的な材料加工装置の部分断面図である。材料加工装置はローディング構成である。
図16】張力構成における、図15に示される材料加工装置を示す。
図17】代替の張力部材の斜視図である。
図18】例示的なパンチ部材の斜視図である。
図19】材料加工装置の長手方向軸を含む平面に沿った、例示的な材料加工システムの分解断面図である。
図20図19に示される材料加工システムで使用される組織のシートの上面図である。
図21】組み立てられたときの、材料加工装置の長手方向軸を含む平面に沿った、図19に示される材料加工システムの断面図である。材料加工システムは、ローディング構成であり、第1の内側部材を含む。
図22】組み立てられたときの、材料加工装置の長手方向軸を含む平面に沿った、図19に示される材料加工システムの別の断面図である。材料加工システムは第2の内側部材を含む。
図23】組み立てられたときの、材料加工装置の長手方向軸を含む平面に沿った、図19に示される材料加工システムの別の断面図である。材料加工システムは、張力構成であり、第2の内側部材を含む。
図24】材料加工システムに含まれる材料加工装置の長手方向軸を含む平面に沿った、別の例示的な材料加工システムの部分断面図である。
図25】例示的な保持部材に組織をロードする方法の略図である。
図26】ローディング部材の上に位置付けられた組織のシートの部分断面図である。
図27】クランプ部材とローディング部材との間に位置付けられた組織のシートの部分断面図である。
図28】保持部材に組織をロードする別の例示的な方法の略図である。
図29】組織を加工する例示的な方法の略図である。
図30】代替の内側部材の斜視図である。
図31】内側部材の長手方向軸に沿った、図30に示される内側部材の斜視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下の詳細説明及び添付図面は、材料加工装置、システム、方法、及び生成物のさまざまな例示的な実施形態を記載及び図示する。これらの例の説明及び図は、当業者が、材料加工装置、システムを製作及び使用し、材料加工装置を使用する方法を実践し、生成物をつくることを可能とするために提供される。それらは、いかなる方法でも、特許請求の範囲を限定することを意図しない。
【0013】
図1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、及び14は、組織を加工するために使用することができる第1の例示的な材料加工装置10を示す。材料加工装置10は、長手方向軸11と、第1の端部12と、第2の端部14とを有し、保持部材15と、ベース20と、張力部材22と、アクチュエータ24と、第1の内側部材26と、第2の内側部材28とを含む。材料加工装置10は、図1、2、3、4、5、6、及び7に示されるローディング構成と、図14に示される張力構成との間で移動可能である。
【0014】
示される実施形態において、図5、11、及び12に示されるように、保持部材15は、ローディング部材16と、ローディング部材16に取り外し可能に取り付けられたクランプ部材18とを含み、内径19を有する保持部材通路17を画定する。
【0015】
ローディング部材16は、アクチュエータ24の上に配置されて接触し、第1の端部32と、第2の端部34と、ローディング部材通路38、肩部40、複数のガイド凹部42、複数の取付通路44、凹部46、及び第1のガイド部材48を画定する本体36とを有する。ローディング部材通路38は、第1の端部32から第2の端部34まで延在し、第1の内径39及び第2の内径41を有する。第1の内径39は、第2の端部34から肩部40まで延在する。第2の内径41は、肩部40から第1の端部32まで延在し、第1の内径39より小さい。肩部40は、ローディング部材通路40内に配置され、ローディング部材通路38を通る張力部材22の前進に対する機械的止め部を提供する。複数のガイド凹部42の各凹部は、肩部40から第1の端部32の方へ本体36内を延在し、図11に示されるように、使用中、z軸を中心とした張力部材22に対するローディング部材16の位置(たとえば、回転位置)を維持するために、ピン43の一部を受けるように寸法決め及び構成される。しかしながら、代替の実施形態は、複数のガイド凹部42及びピン43を含むことを省くことができる。複数の取付通路44の各通路は、第1の端部32から第2の端部34まで本体36を通って延在し、ローディング部材16とクランプ部材18との間、及び、ローディング部材16とベース20との間の取り外し可能な取り付けを実現するために、1つ又は複数の取付部材50を受けるように寸法決め及び構成される。凹部46は、第1の端部32上に画定されたローディング部材通路38の開口を(たとえば、周方向に)囲み、組織がローディング部材16とクランプ部材18との間に配置されたときに、組織の一部を受けるように寸法決め及び構成される。
【0016】
示される実施形態において、図8、11、及び12に示されるように、クランプ部材18は、ローディング部材16に取り外し可能に取り付けられ、第1の端部52と、第2の端部54と、本体56と、把持部材66とを有する。本体56は、クランプ部材通路58と、複数の取付通路60と、凹部62と、第2のガイド部材64とを画定する。クランプ部材通路58は、第1の端部52から第2の端部54まで延在し、内径59を有する。クランプ部材通路58及びローディング部材通路38は、保持部材通路17を協働して画定する。内径59は、ローディング部材16の第2の内径41より大きい。複数の取付通路60の各通路は、第1の端部52から第2の端部54まで本体56を通って延在し、ローディング部材16とクランプ部材18との間の取り外し可能な取り付けを実現するために、1つ又は複数の取付部材50を受けるように寸法決め及び構成される。凹部62は、第2の端部54上に画定されたクランプ部材通路58の開口を(たとえば、周方向に)囲み、把持部材66の一部を受けるように寸法決め及び構成される。把持部材66は、凹部62内に部分的に配置され、クランプ部材通路58を囲み、使用中、ローディング部材16とクランプ部材18との間の組織の位置を維持する機構を提供する。把持部材66は、ローディング部材16がクランプ部材18に取り外し可能に取り付けられたときに、ローディング部材16とクランプ部材18との間に配置される。
【0017】
ローディング部材に含まれる第1のガイド部材及びクランプ部材に含まれる第2のガイド部材は、クランプ部材がローディング部材に取り付けられている間、図11に示されるように、x軸及びy軸に沿ったクランプ部材に対するローディング部材の位置を維持することが可能である任意の好適な特徴、デバイス、又は構成部品を含むことができる。たとえば、ローディング部材は、第1のガイド部材を含むことができ、クランプ部材は、ローディング部材へのクランプ部材の取り外し可能な取り付けの間、2つの軸(たとえば、x軸及びy軸)に沿ったクランプ部材に対するローディング部材の移動を防ぐために、第1のガイド部材と係合する第2のガイド部材を含むことができる。ローディング部材とクランプ部材との間に位置付けられる組織にもたらされる任意の意図しない変形及び/又は応力を減少又は排除するために、第1のガイド部材及び第2のガイド部材を含むことは、有利であると考えられる。材料加工装置に含む好適な第1及び第2のガイド部材の選択は、装置の用途を含むさまざまな検討に基づくことができる。好適なガイド部材の例は、複数のガイドピン及び複数のガイド穴、第2の軌道によって受けられる第1の軌道、1つ又は複数の磁石の使用、本明細書に記載のガイド部材の組合せ、並びに、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他のガイド部材を含む。示される実施形態において、第1のガイド部材48は複数のガイドピン49を備え、第2のガイド部材64は複数のガイド穴65を備える。複数のガイドピン49のガイドピンは、クランプ部材18がローディング部材16に取り外し可能に取り付けられたときに、複数のガイド穴65のガイド穴の中に配置される。複数のガイド穴65の各ガイド穴は、複数のガイドピン49のガイドピンを受けるように寸法決め及び構成される。
【0018】
材料加工装置に含まれる把持部材は、ローディング部材がクランプ部材に取り外し可能に取り付けられたときに、ローディング部材とクランプ部材と間に配置される位置組織を維持することが可能である任意の好適な特徴、デバイス、又は構成部品を備えることができる。材料加工装置に含む好適な把持部材の選択は、材料加工装置を使用して加工されることが意図された組織を含む、さまざまな検討に基づくことができる。好適な把持部材の例は、ローディング部材又はクランプ部材の一部を隆起凸部として形成することと、ローディング部材及び/又はクランプ部材に凹部を形成して、凹部の中にガスケット(たとえば、Oリング)又はローディング部材及び/若しくはクランプ部材の一部を位置付けることと、使用中、組織の位置を維持する一連のピンを使用することと、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の把持部材とを含む。示される実施形態において、把持部材66はOリングである。把持部材は、クランプ部材18によって画定された通路を囲むように示されているが、代替の実施形態は、ローディング部材によって画定された通路を囲む把持部材を含むことができる。或いは、材料加工装置は、クランプ部材がローディング部材に取り外し可能に取り付けられたときに、クランプ部材の把持部材がローディング部材の把持部材と係合するように、又は、クランプ部材の把持部材がローディング部材の把持部材に接触しないように、位置付けられる、本明細書に記載されるような、クランプ部材上の第1の把持部材と、本明細書に記載されるような、ローディング部材上の第2の把持部材とを含むことができる。
【0019】
示される実施形態において、図5、11、及び12に示されるように、ベース20は、保持部材15(たとえば、ローディング部材16)に取り外し可能に取り付けられ、第1の端部68と、第2の端部70と、ベース通路74、複数の凸部76、及び複数の取付通路78を画定する本体72とを有する。ベース通路74は、第1の端部68から第2の端部70まで延在し、内径75を有する。ベース通路74は、本明細書でさらに詳細に記載されるように、ベース20の第2の端部70に、内側部材26、28の導入を支援するテーパ状開口80を有する。複数の凸部76の各凸部は、第2の端部70から離れるように、第1の端部68から延在する。複数の取付通路78の各通路は、第2の端部70から第1の端部68まで本体72を通り、複数の凸部76の凸部を通って延在し、ローディング部材16とベース20との間の取り外し可能な取り付けを実現するために、1つ又は複数の取付部材50を受けるように寸法決め及び構成される。ベース20は、ローディング部材16に取り外し可能に取り付けられるように示されているが、代替の実施形態は、ローディング部材に恒久的に取り付けられたベースを含むことができる(たとえば、ローディング部材及びベースは、一体化部品として形成される、又は、恒久的な方法(たとえば、フュージング)で互いに固定される)。
【0020】
材料加工装置に含まれる取付部材は、2つの構成要素間の取り付け(たとえば、取り外し可能な取り付け)を提供することが可能である任意の好適な特徴、デバイス、又は構成部品を備えることができ、好適な取付部材の選択は、2つの構成部品間で所望される取り付けの種類を含む、さまざまな検討に基づくことができる。好適な取付部材の例は、任意の好適なコネクタ及び/又はアダプタ、ねじ付きコネクタ、円錐状コネクタ(たとえば、円錐、ソケット)、本明細書に記載の取付部材の組合せ、接着剤、並びに、特定の実施形態に好適であると考えられる任意の他のコネクタ及び/又はアダプタを含む。示される実施形態において、取付部材50のそれぞれは、ねじ付きコネクタを備える。
【0021】
ローディング部材16が、複数の取付部材50を使用して、クランプ部材18に取り外し可能に取り付けられているように示されて、ローディング部材16が、複数の取付部材50を使用して、ベース20に取り外し可能に取り付けられているように示されているが、ローディング部材及びクランプ部材は、取り付けの任意の好適な技術又は方法を使用して、互いに取り外し可能に取り付けることができ、ローディング部材及びベースは、取り付けの任意の好適な技術又は方法を使用して、互いに取り外し可能に取り付けることができる。ローディング部材とクランプ部材との間及び/又はローディング部材とベースとの間の取り付けの好適な技術又は方法の選択は、ローディング部材、クランプ部材、及び/又はベースを形成する材料を含む、さまざまな検討に基づくことができる。ローディング部材とクランプ部材との間及び/又はローディング部材とベースとの間の好適と考えられる取り付けの技術及び方法の例は、ねじ連結の使用、スナップフィット取り付け、1つ又は複数のコネクタの使用、1つ又は複数の係合スロット及び凸部、1つ又は複数の密封結合、テーパ状取り付け、外部クランプ、空気圧式クランプ機構、接着剤、並びに、特定の実施形態に好適であると考えられる取り付けの任意の他の技術又は方法を含む。
【0022】
示される実施形態において、図6、8、11、12、及び14に示されるように、張力部材22は、図5、6、7、8、9、及び10に示される第1の位置と、図14に示される第2の位置との間で移動可能であり、ローディング部材通路38内に部分的に配置される。張力部材22は、第1の端部84と、第2の端部86と、張力部材通路90、第1の肩部92、第2の肩部94、第1の外径95、複数のガイド通路96、第2の外径97、ねじ山98、及び外面99を画定する本体88とを有する。張力部材通路90は、第1の端部84から第2の端部86まで延在し、第1の内径91及び第2の内径93を有する。示される実施形態において、ローディング部材通路38、クランプ部材通路58、ベース通路74、及び張力部材通路90は、同軸である。第1の内径91は、第2の端部86から第1の肩部92まで延在する。第2の内径93は、第1の肩部92から第1の端部84まで延在し、第1の内径91より小さい。第1の肩部92は、本明細書でさらに詳細に記載されるように、張力部材通路90内に配置され、第1の内側部材26及び第2の内側部材28の前進に対する機械的止め部を提供する。第1の外径95は、第2の端部86から第2の肩部94まで延在する。第2の外径97は、第2の肩部94から第1の端部84まで延在し、第1の外径95より小さく、クランプ部材通路58の内径59より小さい。この構造配置は、張力部材22が第2の位置にあるときに、張力部材22とクランプ部材18との間に隙間101を形成し、使用中、張力部材22(たとえば、張力部材22の外面99)と、クランプ部材18(たとえば、クランプ部材18の内面51)との間に組織を配置することを可能にする。第2の肩部94は、本明細書でさらに詳細に記載されるように、第1の端部84と第2の端部86との間に配置され、ローディング部材通路38内での張力部材22の前進に対する機械的止め部を提供する。複数のガイド通路96の各通路は、第2の肩部94から第2の端部86まで本体88を通って延在し、図11に示されるように、使用中、z軸を中心としたローディング部材16に対する張力部材22の位置(たとえば、回転位置)を維持するために、ピン43の一部を受けるように寸法決め及び構成される。しかしながら、代替の実施形態は、複数のガイド通路42を含むことを省くことができる。ねじ山98は、本明細書でさらに詳細に記載されるように、第1の位置と第2の位置との間の張力部材の移動に対して、張力部材22の外面99上に配置され、アクチュエータ24によって画定されるねじ山112と係合するように寸法決め及び構成される。
【0023】
張力部材22は、ローディング部材16、クランプ部材18、及びベース20に対して移動可能である。第1の位置において、張力部材22は、ベース20の上に配置されて接触し、張力部材22の第1の端部84(たとえば、端面)は、図8に示されるように、ローディング部材16の第1の端部32(たとえば、端面)を含む、第1の仮想平面100上に配置される。しかしながら、代替の実施形態は、第1の位置のローディング部材の第1の端部(たとえば、端面)を含む第1の仮想平面の近く(たとえば、仮想平面の約1ミリメートル以内)に配置される第1の端部(たとえば、端面)を有する張力部材を含むことができる。アクチュエータ24が第1の方向103に移動されると、張力部材22は、張力部材22の第1の端部84がベース20から離れてクランプ部材18の第1の端部52の方へ移動するように、第1の位置から第2の位置の方へ移動する。第2の位置において、張力部材22はベース20と接触せず、張力部材22の第1の端部84(たとえば、端面)は、図14に示されるように、クランプ部材通路58内に配置される(たとえば、クランプ部材通路58の断面を通って延在する)第2の仮想平面102上に配置される。或いは、材料加工装置に含まれるクランプ部材の構造的構成に応じて、第2の位置において、張力部材はベースと接触しないようにすることができ、張力部材の第1の端部は、張力部材がクランプ部材通路の外側に配置されるように、クランプ部材通路の外側に配置される第2の仮想平面上に配置することができる。張力部材22が第2の位置にあるときの張力部材22の第1の端部84の位置は、加工されている組織に与えることが意図される伸びの望ましい量に基づくことができる。アクチュエータ24が第2の方向105に移動されると、張力部材22は、第2の位置から第1の位置の方へ移動され、張力部材22の第1の端部84がベース20の方へ移動される。張力部材22の第1の端部84は、平面上に配置されているように示されているが、代替の実施形態は、丸い第1の端部、凹部を画定する第1の端部、又は、任意の他の好適な張力部材を含む、張力部材を含むことができる。
【0024】
示される実施形態において、図5、9、11、及び12に示されるように、アクチュエータ24は、ローディング部材16とベース20との間でベース20の上に配置されて接触し、ローディング部材16及びベース20に接触し、張力部材22に移動可能に取り付けられ、第1の方向103及び第2の方向105に移動可能である。アクチュエータ24の移動は、張力部材22の第1の位置と第2の位置との間の移動をもたらす。アクチュエータ24は、第1の端部104と、第2の端部106と、アクチュエータ通路110、外径111、及びねじ山112を画定する本体108とを有する。アクチュエータ通路110は、第1の端部104から第2の端部106まで延在し、内径113を有する。外径111は、ローディング部材16の第1の内径39より大きい。内径113は、張力部材22の第1の外径95に略等しい。ねじ山112は、アクチュエータ24の内面114上に配置され、第1の位置と第2の位置との間で張力部材22を移動させるために、張力部材22のねじ山98と係合するように寸法決め及び構成される。任意選択的に、材料加工装置は、取り外し可能に互いに固定することができて、加工を通して一定の張力付与を実現することができるような、張力部材及びアクチュエータと相互作用するロック機構を含むことができる。たとえば、アクチュエータによって画定される通路を貫通する止めねじは、取り外し可能に互いに固定されるように、張力部材に接触することができる。
【0025】
任意の好適なアクチュエータを、材料加工装置に含むことができ、好適なアクチュエータの選択は、材料加工装置に含まれる張力部材の構造配置を含む、さまざまな検討に基づくことができる。材料加工装置に含むために好適であると考えられるアクチュエータの例は、リニアアクチュエータ、回転可能なアクチュエータ、手動アクチュエータ、自動アクチュエータ、ウォーム駆動、本明細書に記載のアクチュエータの組合せ、及び、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他のアクチュエータを含む。示される実施形態において、アクチュエータ24は、手動式で、張力部材22に回転可能に取り付けられる回転可能なアクチュエータ25を備える。ねじ山98とねじ山112との間の相互作用は、加工中、組織に加えられている張力の量を調整するときに、高いレベルの精度を実現するための機構を提供する。
【0026】
示される実施形態において、図5及び6に示されるように、第1の内側部材26は、ベース通路74及び張力部材通路90の中に配置されるように適合される。第1の内側部材26は、第1の端部120と、第2の端部122と、肩部126、第1の外径125、第2の外径127、及びねじ付き凹部129を画定する本体124とを有する。肩部126は、第1の端部120と第2の端部122との間に配置され、張力部材22によって画定される第1の肩部92を越える第1の内側部材26の前進に対する機械的止め部を実現することができるように、張力部材22によって画定される第1の肩部92と相互作用する。第1の外径125は、第2の端部122から肩部126まで延在し、張力部材22の第1の内径91に略等しい。第2の外径127は、肩部126から第1の端部120まで延在し、第1の外径125より小さく、張力部材22の第2の内径93に略等しい。ねじ付き凹部129は、第2の端部122から第1の端部120の方へ延在し、第1の内側部材26をベース通路74及び張力部材通路90の中に位置付けることができ、必要に応じてベース通路74及び張力部材通路90から引き抜くことができるようなねじ付き部材(たとえば、止めねじ)を受けるように寸法決め及び構成される。しかしながら、代替の実施形態は、ベース通路及び張力部材通路の中に内側部材を位置付け、必要に応じて内側部材を引き抜くための機構を提供することが可能である任意の好適な構造を含むことができる。ベース通路74及び張力部材通路90の中に配置されたとき、材料加工装置10は平坦面上に配置され、張力部材22は第1の位置にあり、第1の内側部材26の第1の端部120(たとえば、端面)は、ローディング部材16の第1の端部32(たとえば、端面)及び張力部材22の第1の端部84(たとえば、端面)を含む第1の仮想平面100上に配置される。この構造配置により、本明細書でさらに詳細に記載されるように、ローディング部材16、張力部材22、及び第1の内側部材26上への組織の設置が可能となる。しかしながら、代替の実施形態は、ベース通路及び張力部材通路の中に配置されたときに、材料加工装置が平坦面上に配置され、第1の内側部材の第1の端部(たとえば、端面)が、ローディング部材の第1の端部(たとえば、端面)を含む第1の端部(たとえば、端面)を含む第1の仮想平面の近く(たとえば、仮想平面の約1ミリメートル以内)に配置される、内側部材を含むことができる。
【0027】
示される実施形態において、図8、9、11、12、及び14に示されるように、第2の内側部材28は、ベース通路74及び張力部材通路90の中に配置されるように適合される。第2の内側部材28は、第1の端部130と、第2の端部132と、本体134と、把持部材138とを有する。本体134は、肩部136、凹部140、第1の外径135、第2の外径137、及びねじ付き凹部139を画定する。肩部136は、第1の端部130と第2の端部132との間に配置され、張力部材22によって画定される第1の肩部92を越える第2の内側部材28の前進に対する機械的止め部を実現することができるように、張力部材22によって画定される第1の肩部92と相互作用する。第1の外径135は、第2の端部132から肩部136まで延在し、張力部材22の第1の内径91に略等しい。第2の外径137は、肩部136から第1の端部130まで延在し、第1の外径135より小さく、張力部材22の第2の内径93に略等しい。凹部140は、肩部136と第2の端部132との間で本体134に延在し、把持部材138の一部を受けるように寸法決め及び構成される。ねじ付き凹部139は、第2の端部132から第1の端部130の方へ延在し、第2の内側部材28をベース通路74及び張力部材通路90の中に位置付けることができ、必要に応じてベース通路74及び張力部材通路90から引き抜くことができるようなねじ付き部材(たとえば、止めねじ)を受けるように寸法決め及び構成される。しかしながら、代替の実施形態は、ベース通路及び張力部材通路の中に内側部材を位置付け、必要に応じて内側部材を引き抜くための機構を提供することが可能である任意の好適な構造を含むことができる。把持部材138は、第2の内側部材28がベース通路74及び張力部材通路90の中に配置されるとき、凹部140内に、且つ、第2の内側部材28と張力部材22との間に配置される。示される実施形態において、把持部材138は、第2の内側部材28を囲み、本明細書でさらに詳細に記載されるように、使用中、張力部材22に対する第2の内側部材28の位置を維持する機構を提供する。たとえば、張力部材22の第1の位置から第2の位置への移動中、及び、その逆の移動中、把持部材138は、張力部材22及び第2の内側部材28が同時に移動し、第2の内側部材28の第2の端部132(たとえば、端面)の位置が、張力部材22の第1の端部84(たとえば、端面)からの一定の距離に配置されるように、張力部材22に対する第2の内側部材28の位置を維持する。任意選択的に、材料加工装置は、加工中、望ましい量の伸びを組織に与えることができるように、第2の内側部材の第1の端部から内側部材の第2の端部まで延在する、異なる高さをそれぞれが有する複数の第2の内側部材を含むキットに含むことができる。
【0028】
任意選択的に、内側部材(たとえば、第1の内側部材、第2の内側部材)は、内側部材が、ベース通路及び/又は張力部材通路の中に位置付けられる、そこから引き抜かれる、又は、その中で移動するとき、材料加工装置内に配置される任意の組織に対する吸引を防ぐために、第1の端部から第2の端部まで延在する1つ又は複数の貫通穴を含むことができる。図30及び31は、第1の端部130’と、第2の端部132’と、肩部136’、凹部140’、第1の外径135’、第2の外径137’、ねじ付き凹部139’、及び複数の貫通穴141’を画定する本体134’とを有する例示的な第2の内側部材28’を示す。複数の貫通穴141’のそれぞれ貫通穴は、第1の端部130’から第2の端部132’まで延在する。
【0029】
ベース通路74及び張力部材通路90の中に配置され、且つ、材料加工装置10が平坦面上に配置されるとき、第2の内側部材28の第1の端部130(たとえば、端面)は、図8及び14に示されるように、ローディング部材16の第1の端部32と張力部材22の第2の端部86との間の張力部材通路90内に配置される第3の仮想平面142上に配置される。この構造配置により、組織が、張力部材22の第1の端部84から第2の内側部材28の方へ下がることが可能となり、組織の種類及び組織に加えられている重量に応じて、本明細書でさらに詳細に記載されるように、第2の内側部材28に接触することが可能となる。第2の内側部材の第1の端部は、張力部材の第1の端部から任意の好適な距離に配置することができる。好適な距離の例は、1ミリメートル、2ミリメートル、3ミリメートル、4ミリメートル、5ミリメートル、6ミリメートル、7ミリメートル、8ミリメートル、9ミリメートル、10ミリメートル、10ミリメートルより大きい距離、及び、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の距離を含む。
【0030】
代替的な実施形態において、第1の内側部材、又は、第1の端部から第2の端部まで第1の内側部材と同じ長さを有する第2の内側部材は、第1の位置(たとえば、内側部材の第1の端部が、本明細書に記載される仮想平面の上に、又は、その近くに配置される)と、第2の位置(たとえば、内側部材の第1の端部が、第1の仮想平面とベースの第2の端部との間に位置付けられる仮想平面上に配置される)との間で張力部材に対して移動する内側部材のための機構を提供する構造を含むことができる。たとえば、張力部材は、張力部材に対して内側部材を移動させる機構を提供するために、内側部材の外面から延在する凸部と係合するスロット付き溝を画定することができる。
【0031】
ローディング部材、クランプ部材、ベース、張力部材、アクチュエータ、第1の内側部材、及び第2の内側部材、又は、ローディング部材、クランプ部材、ベース、張力部材、アクチュエータ、第1の内側部材、及び第2の内側部材の一部、又は、本明細書に記載される実施形態の材料加工装置の任意の他の部分は、任意の好適な材料から、製造の任意の好適な技術又は方法を使用して、形成することができる。好適な材料の選択、及び、製造の好適な技術又は方法の選択は、材料加工装置の用途を含む、さまざまな検討に基づくことができる。本明細書に記載される実施形態のローディング部材、クランプ部材、ベース、張力部材、アクチュエータ、第1の内側部材、及び/又は第2の内側部材を形成するために好適であると考えられる材料の例は、生体適合性材料、生体適合性でつくることができる材料、316ステンレス及び304ステンレスなどの金属、耐食性材料、プラスチック、高分子、高密度ポリエチレン(HDPE)などのポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、シリコーン、デルリン、透明材料、不透明材料、本明細書に記載の材料の組合せ、並びに、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の材料を含む。
【0032】
本明細書に記載される材料加工装置、システム、方法、及び生成物は、少なくとも、休止状態の組織をロードし、組織の異なるシートの間で変わることがある組織の出発機械的特性における固有の変動性を占める可能性のある組織上に均一応力を加えるための機構、及び、制御された均一な張力の下での組織の加工のための機構を提供するため、有利であると考えられる。さらに、本明細書に記載される装置の組み立て及び分解の両方に必要とされる全体的な時間は、差圧固定装置と比較して低減され、組織の加工は、加工後、比較的平坦である組織生成物をもたらす。たとえば、本明細書に記載の材料加工装置は、差圧加工と比較して、ドーム状の丸みが組織上に形成されることを防ぐ、能動的監視を必要としない、及び、加工組織への受動的アプローチであるなどのいくつかの利益を提供する。
【0033】
図15及び16は、別の例示的な材料加工装置210を示す。材料加工装置10は、図1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、及び14に示され、上に記載された材料加工装置10と、以下の詳細を除いて類似している。材料加工装置210は、長手方向軸211と、第1の端部212と、第2の端部(図示せず)とを有し、ローディング部材216と、クランプ部材218と、ベース220と、張力部材222と、第1のアクチュエータ224と、内側部材226と、第2のアクチュエータ350とを含む。材料加工装置210は、図15に示されるローディング構成と、図16に示される張力構成との間で移動可能である。
【0034】
示される実施形態において、ローディング部材216は、ベース220に取り付けられ、第1の端部232と、第2の端部234と、ローディング部材通路238、肩部240、凹部246、及び第1のガイド部材248を画定する本体236を有する。クランプ部材218は、ローディング部材216に取り外し可能に取り付けられ、第1の端部252と、第2の端部254と、本体256と、把持部材266とを有する。クランプ部材218の本体256は、クランプ部材通路258、凹部262、及び第2のガイド部材264を画定する。クランプ部材通路258は、第1の端部252から第2の端部254まで延在し、ローディング部材216の第2の内径241に略等しい内径259を有する。ベース220は、ローディング部材216に(たとえば、接着剤を使用して)取り付けられ、第1の端部268と、第2の端部270と、ベース通路274を画定する本体272とを有する。
【0035】
張力部材222は、図15に示される第1の位置と図16に示される第2の位置との間で移動可能であり、ローディング部材通路238内に部分的に配置される。張力部材222は、第1の端部284と、第2の端部286と、張力部材通路290、第1の肩部292、第2の肩部294、及び外面299を画定する本体288とを有する。示される実施形態において、ローディング部材通路238、クランプ部材通路258、ベース通路274、及び張力部材通路290は、同軸である。第1の肩部292は、張力部材通路290内に配置され、内側部材226によって画定される肩部326と相互作用し、第1の肩部292を越える内側部材226の前進に対する機械的止め部を提供する。張力部材222の外径は、第2の肩部294と第2の端部286との間の位置からテーパ状であり、張力部材222上にテーパ状遠位部285を形成する。この構造配置により、図16に示されるように、張力部材222が第2の位置にあるときに、張力部材222とクランプ部材218との間に隙間301を形成し、使用中、組織を、張力部材222(たとえば、張力部材222の外面299)と、クランプ部材218(たとえば、クランプ部材218の内面251)との間に配置することが可能となる。第2の肩部294は、ローディング部材216によって画定される肩部240と相互作用し、ローディング部材通路238内での張力部材222の前進に対する機械的止め部を提供する。
【0036】
第1の肩部292が、内側部材226によって画定される肩部326と相互作用し、第1の肩部292を越える内側部材226の前進に対する機械的止め部を提供するように、張力部材通路290内に配置されているように示されているが、材料加工装置は、張力部材及び/又は内側部材上の肩部を含むことを省くことができる。たとえば、引張部材及び/又はローディング部材の第1の端部に対する内側部材の第1の端部の位置は、本明細書に記載されるものなどのアクチュエータ、又は、張力部材及び/若しくは内側部材に組み込まれる任意の他の構造(たとえば、スロット及びピン)を使用して制御することができる。
【0037】
張力部材222は、ローディング部材216、クランプ部材218、及びベース220に対して移動可能である。第1の位置において、張力部材222の第1の端部284(たとえば、端面)は、図15に示されるように、ローディング部材216の第1の端部232(たとえば、端面)を含む、第1の仮想平面300上に配置される。アクチュエータ224が第1の方向303に移動されると、張力部材222は、張力部材222の第1の端部284がベース220から離れてクランプ部材218の第1の端部252の方へ移動するように、第1の位置から第2の位置の方へ移動する。第2の位置において、張力部材222の第1の端部284(たとえば、端面)は、図16に示されるように、クランプ部材通路258内に配置される(たとえば、クランプ部材通路258の断面を通って延在する)第2の仮想平面302上に配置される。或いは、材料加工装置に含まれるクランプ部材の構造的構成に応じて、第2の位置において、張力部材の第1の端部は、張力部材がクランプ部材通路の外側に配置されるように、クランプ部材通路の外側に配置される第2の仮想平面上に配置することができる。張力部材222が第2の位置にあるときの張力部材222の第1の端部284の位置は、加工されている組織に与えることが意図される伸びの望ましい量に基づくことができる。アクチュエータ224が第2の方向305に移動されると、張力部材222は、張力部材222の第1の端部284がベース220の方へ移動するように、第2の位置から第1の位置の方へ移動する。
【0038】
第1のアクチュエータ224は、張力部材222に取り付けられ、第1の方向303及び第2の方向305に移動可能である。アクチュエータ224の移動は、張力部材222の第1の位置と第2の位置との間の移動をもたらす。アクチュエータ224は、第1の端部304と、第1のアクチュエータ通路310及び外径311を画定する本体308とを有する。第1のアクチュエータ通路310は内径313を有する。外径311は、ローディング部材216の第1の内径239より小さく、張力部材222の第1の外径295に略等しい。内径313は、張力部材222の第1の内径291に略等しい。示される実施形態において、第1のアクチュエータ224は、手動又は自動で作動させることができるリニアアクチュエータ325を備える。
【0039】
内側部材226は、図15に示される第1の位置と図16に示される第2の位置との間で移動可能である。内側部材226は、第1の位置において、張力部材通路290の中に配置され、第2の位置において、張力部材通路290及び第1のアクチュエータ通路310の中に部分的に配置される。内側部材226は、第1の端部320と、第2の端部322と、肩部326、第1の外径325、及び第2の外径327を画定する本体324とを有する。肩部326は、第1の端部320と第2の端部322との間に配置され、張力部材222によって画定される第1の肩部292を越える内側部材226の前進に対する機械的止め部を実現することができるように、張力部材222によって画定される第1の肩部292と相互作用する。第1の外径325は、第2の端部322から肩部326まで延在し、張力部材222の第1の内径291に略等しい。第2の外径327は、肩部326から第1の端部320まで延在し、第1の外径325より小さく、張力部材222の第2の内径293に略等しい。任意選択的に、内側部材(たとえば、第1の内側部材26、第2の内側部材28、内側部材226)の本体は、加工している間の組織上への吸引の適用を避けるために、1つ又は複数の凹部、スロット、及び/又は穴を画定することができる。たとえば、内側部材(たとえば、第1の内側部材26、第2の内側部材28、内側部材226)の本体は、内側部材の第1の端部から、内側部材の第2の端部の方へ、又は、内側部材の第2の端部まで延在する1つ又は複数の凹部を画定することができる。
【0040】
張力部材222及び内側部材226のそれぞれが第1の位置にあるとき、内側部材226の第1の端部320(たとえば、端面)は、図15に示されるように、ローディング部材216の第1の端部232(たとえば、端面)及び張力部材222の第1の端部284(たとえば、端面)を含む、第1の仮想平面300上に配置される。この構造配置により、本明細書でさらに詳細に記載されるように、ローディング部材216、張力部材222、及び内側部材226上への組織の設置が可能となる。内側部材226が第2の位置にあるとき、内側部材226の第1の端部320(たとえば、端面)は、図16に示されるように、張力部材222の第1の端部232と張力部材222の第2の端部286との間の張力部材通路290内に配置される第3の仮想平面342上に配置される。この構造配置により、組織が、張力部材222の第1の端部284から内側部材226の方へ下がることが可能となり、組織の種類及び組織に加えられている重量に応じて、本明細書でさらに詳細に記載されるように、内側部材226に接触することが可能となる。
【0041】
第2のアクチュエータ350は、内側部材226の第2の端部322に取り付けられ、第1の方向303及び第2の方向305に移動可能である。第2のアクチュエータ350の移動は、内側部材226の第1の位置と第2の位置との間の移動をもたらす。第2のアクチュエータ350は、第1の端部352と、外径359を画定する本体356とを有する。外径359は、ローディング部材216の第1の内径239より小さく、張力部材222の第1の内径291に略等しい。示される実施形態において、第2のアクチュエータ350は、手動又は自動で作動させることができるリニアアクチュエータ351を備える。第1のアクチュエータ224及び第2のアクチュエータ350は、任意選択的に、独立して移動可能である、又は、同時に移動するように構成することができる。
【0042】
図17は、代替の張力部材422である、本明細書に記載されるものなどの材料加工装置で使用されるその缶を示す。張力部材422は、図1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、及び14に示され、上に記載された張力部材22と、以下の詳細を除いて類似している。
【0043】
示される実施形態において、張力部材422は、第1の端部484と、第2の端部486と、張力部材通路490、第1の肩部492、第2の肩部494、複数のガイド通路496、ねじ山498、外面499、及び凹部501を画定する本体488とを有する。凹部501は、本明細書に記載されるように、第1の端部484から第2の端部486の方へ本体488に延在し、パンチ部材610の一部を受けるように寸法決め及び構成される。張力部材の第1の端部に凹部を含むことは、加工後に組織を切断することを支援し、組織を切断するときに、内側部材の第1の端部に損傷をもたらす、且つ/又は、組織加工に影響する可能性がある、パンチ部材の内側部材への接触を防ぐ。
【0044】
図18は、例示的なパンチ部材610、本明細書に記載されるものなどの材料加工装置からの組織の取り出しを支援するために使用されたその缶を示す。
【0045】
パンチ部材610は、第1の端部612と、鋭い第2の端部614と、パンチ部材通路618を画定する本体616とを有する。パンチ部材通路618は、第1の端部612から第2の端部614まで延在し、パンチ部材610とともに使用されることが意図された張力部材の第2の内径より大きい内径619を有する。パンチ部材610の鋭い第2の端部614は、加工後に組織を切断するために、(たとえば、張力部材によって画定される凹部501内に配置されるように、)張力部材の第1の端部に係合するように構成される。パンチ部材は、加工後に材料加工装置から取り出される組織の量を最大化するために使用することができる。
【0046】
パンチ部材は、任意の好適な材料から、製造の任意の好適な技術又は方法を使用して、形成することができる。好適な材料の選択、及び、製造の好適な技術又は方法の選択は、パンチ部材の用途を含む、さまざまな検討に基づくことができる。パンチ部材を形成するために好適であると考えられる材料の例は、生体適合性材料、生体適合性でつくることができる材料、316ステンレス及び304ステンレスなどの金属、耐食性材料、プラスチック、高分子、高密度ポリエチレン(HDPE)などのポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、シリコーン、デルリン、透明材料、不透明材料、本明細書に記載の材料の組合せ、並びに、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の材料を含む。
【0047】
本明細書に記載されるローディング部材、クランプ部材、ベース、張力部材、アクチュエータ、内側部材、及びパンチ部材は、特定の構造配置を有するように示されているが、ローディング部材、クランプ部材、ベース、張力部材、アクチュエータ、内側部材、及びパンチ部材は、任意の好適な構造配置を有することができる。好適な構造配置の選択は、材料加工装置による加工が意図される組織の種類などさまざまな検討に基づくことができる。
【0048】
図19、20、21、22、及び23は、例示的な材料加工システム706を示す。材料加工システム706は、図1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、及び14に示され、上に記載された材料加工装置10と、以下の詳細を除いて類似している材料加工装置710と、材料加工装置710内に配置された組織708とを含む。材料加工装置710は、長手方向軸711と、第1の端部712と、第2の端部714とを有し、保持部材715と、ベース720と、張力部材722と、アクチュエータ724と、第1の内側部材726と、第2の内側部材728とを含む。材料加工装置210は、図21に示されるローディング構成と、図23に示される張力構成との間で移動可能である。
【0049】
示される実施形態において、組織708は、保持部材通路717が通路717の断面全体にわたる組織708の一部によって塞がれるように、ローディング部材716とクランプ部材718との間の保持部材715の中に配置されている。示される実施形態において、組織708は、組織709の単一の部分、又はシートを備える。
【0050】
図21に示されるように、材料加工装置710が、平坦面上に配置されて、第1の内側部材726を含み、張力部材722が第1の位置にあるとき、張力部材722の第1の端部784(たとえば、端面)は、ローディング部材716の第1の端部732(たとえば、端面)を含む第1の仮想平面800上に配置されている。組織のシート709は、この構成では、ローディング部材716とクランプ部材718との間の、ローディング部材716によって画定される凹部746の中に配置される部分721、723を除いて、張力部材722及び第1の内側部材726上に配置されている。
【0051】
図22に示されるように、材料加工装置710が、平坦面上に配置されて、第2の内側部材728を含み、張力部材722が第1の位置にあるとき、張力部材722の第1の端部784(たとえば、端面)は、ローディング部材716の第1の端部732(たとえば、端面)及び組織のシート709の一部を含む第1の仮想平面800上に配置され、第2の内側部材728の第1の端部830(たとえば、端面)は、第3の仮想平面842上に配置されている。組織のシート709の一部は、この構成では、第2の内側部材728上に配置されている。この構造配置により、組織708が、張力部材722の第1の端部784から第2の内側部材728の方へ下がって、第2の内側部材728に接触すること可能となる。アクチュエータ724が第1の方向803に移動されると、張力部材722は、張力部材722の第1の端部784がベース720から離れてクランプ部材718の第1の端部752の方へ移動するように、第1の位置から第2の位置の方へ移動する。
【0052】
図23に示されるように、材料加工装置710が、平坦面上に配置されて、第2の内側部材728を含み、張力部材722が第2の位置にあるとき、張力部材722の第1の端部784(たとえば、端面)は、組織に接触し、クランプ部材通路758内に配置されている第2の仮想平面802上に配置されている。組織のシート709は、ローディング部材716とクランプ部材718との間に配置された部分721、723から、クランプ部材718と張力部材722との間に画定された隙間801の中、張力部材722の第1の端部784の上、そして、第2の内側部材728の方へ延在する。加工している組織の種類に応じて、組織708によって画定される垂れ下りは、本明細書でさらに詳細に記載されるように、自然なものである可能性があり、又は、組織708上に荷重を位置付けることによって組織上に人為的に与えられるものである可能性がある。
【0053】
材料加工システム706は、組織のシート708を含むように示されているが、本明細書に記載されるものなどの、材料加工システムを使用して加工される材料は、任意の好適な材料を備えることができる。材料加工システムを使用する加工に好適な材料の選択は、加工後の材料の用途を含む、さまざまな検討に基づくことができる。材料加工システムを使用する加工に好適な材料の例は、天然材料、同種異系材料、異種材料、合成材料、並びに、天然材料及び合成材料の組合せを含む。好適な天然材料の例は、小腸粘膜下組織(SIS)などの細胞外マトリックス(ECM)材料、及び、ウシの心膜などの他の生体再構築可能材料を含む。使用することができる好適なECM材料の他の例は、胃粘膜下組織、肝臓基底膜、膀胱粘膜下組織、組織粘膜、及び、硬膜を含む。好適な天然材料の他の例は、腎被膜マトリックス、腹部筋膜、腹部実質組織などの実質組織、結合組織、肺間膜、組織積層体、及び、隣接する血管壁を有する又は有さない天然弁尖を含む。胸膜も好適な天然材料と考えられ、臓側胸膜を含む。好適な合成材料の例は、延伸ポリテトラフルオロエチレンなどの高分子材料、ポリウレタン、ポリウレタン尿素、ポリカーボネート、及びポリエステル類を含む。
【0054】
図24は、別の例示的な材料加工システム906を示す。材料加工システム906は、複数の材料加工装置910と、各材料加工装置910内に配置された組織のシート909と、タンク913とを含む。複数の材料加工装置910の各材料加工システムは、図15及び16に示され、上に記載された材料加工装置210と、以下の詳細を除いて類似している。複数の材料加工装置910の各材料加工装置は、長手方向軸911と、第1の端部912と、第2の端部(図示せず)とを有し、保持部材915、ベース920、張力部材922、第1のアクチュエータ924、内側部材926、及び第2のアクチュエータ1050を含む。
【0055】
示される実施形態において、複数の材料加工装置910の各材料加工装置は、取付部材950を使用して、ベース920に取り外し可能に取り付けられている。複数の材料加工装置910の第1の材料加工装置1060は、第1の細長部材1064を使用して、複数の材料加工装置910の第2の材料加工装置1062に取り付けられている。第2の材料加工装置1062は、第2の細長部材1068を使用して、複数の材料加工装置910の第3の材料加工装置1066に取り付けられている。
【0056】
示される実施形態において、複数の材料加工装置910の各材料加工装置の保持部材915内に配置された組織のシート909は、保持部材通路917が通路917の断面全体にわたる組織908の一部によって塞がれるように、ローディング部材916とクランプ部材918との間に配置されている。
【0057】
示される実施形態において、タンク913は、凹部1072及び複数の通路1074を画定する本体1070を有する。複数の材料加工装置910の各材料加工装置は、タンク913によって画定された凹部1072内に部分的に配置されている。複数の材料加工装置910の各材料加工装置の第1のアクチュエータ924及び第2のアクチュエータ1050は、複数の通路1074の通路を通って延在している。
【0058】
保持部材に組織をロードするさまざまな方法及び組織を加工する方法が、本明細書に記載される。本明細書に記載される方法は、一連の行為として示され、記載されるが、いくつかの行為は、これらの方法に従って、示された及び/若しくは記載された順序で、異なる順序で、並びに/又は、本明細書に記載された他の行為と同時に起こってもよいので、方法は行為の順序によって限定されないことは理解及び認識されるべきである。
【0059】
図25は、本明細書に記載されるものなどの、例示的な材料加工装置の保持部材に組織をロードする方法1100の略図である。
【0060】
ステップ1102は、組織の一部が、組織とローディング部材、張力部材、及び内側部材との間に配置された流体層によって、ローディング部材、張力部材、及び内側部材から分離されるように、ローディング部材、張力部材、及び内側部材の上に組織のシートを位置付けることを含む。別のステップ1104は、組織の位置を調整することを含む。別のステップ1106は、ローディング部材の上にクランプ部材を位置付けることを含む。別のステップ1108は、ローディング部材にクランプ部材を取り外し可能に取り付けることを含む。
【0061】
ステップ1102は、任意の好適なローディング部材、張力部材、及び内側部材を使用して実現することができ、好適なローディング部材、張力部材、及び内側部材の選択は、ローディング部材、張力部材、及び内側部材を形成する材料を含む、さまざまな検討に基づくことができる。保持部材に組織をロードする方法を完了するために好適であると考えられるローディング部材、張力部材、及び内側部材の例は、ローディング部材16、ローディング部材216、ローディング部材716、ローディング部材916、張力部材22、張力部材222、張力部材722、張力部材922、第1の内側部材26、内側部材226、第1の内側部材726、内側部材926、並びに、特定の実施形態のために好適であると考えられる任意の他のローディング部材、張力部材、及び内側部材を含む。
【0062】
ステップ1102は、組織が休止状態でローディング部材、張力部材、及び内側部材の上に位置付けられるように実現することができる。「休止状態」という文言は、組織が以下の状態にあることを意味する。組織に加えられている唯一の非自然発生力が、組織が流体層、ローディング部材、張力部材、及び内側部材の上に位置付けられているときに、流体層、ローディング部材、張力部材、及び/若しくは内側部材との組織の接触から生じている状態、組織が流体層の上に位置付けられているときに、流体層との組織の接触から生じている状態、並びに/又は、組織がローディング部材、張力部材、及び内側部材の上に位置付けられているときに、ローディング部材、張力部材、及び内側部材との組織の接触から生じている状態。休止状態は、組織のシートがしわ及び/又はひだを含む状態と、組織の表面(たとえば、頂面、底面)が、ローディング部材の表面(たとえば、組織が配置されることが意図されているローディング部材の表面)、張力部材の表面(たとえば、組織が配置されることが意図されている張力部材の表面)、及び/若しくは内側部材の表面(たとえば、組織が配置されることが意図されている内側部材の表面)に平行又は略平行である、組織のシートが平坦である状態(たとえば、平坦な休止状態)と、組織の表面が、ローディング部材、張力部材、及び/又は内側部材の表面(たとえば、組織が配置されることが意図されているローディング部材、張力部材、及び/又は内側部材の曲面)に類似又は略類似している、休止状態と、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の状態とを含んでもよい。ローディング部材、張力部材、及び/又は内側部材を形成する材料(たとえば、テフロン(登録商標)などの低摩擦材料)に応じて、代替的な実施形態では、ステップ1102は、組織がローディング部材、張力部材、及び内側部材に接触するように、ローディング部材、張力部材、及び内側部材の上に組織のシートを位置付けることを含むことができる。
【0063】
ステップ1102は、ローディング部材、張力部材、及び内側部材の上に組織を位置付ける任意の好適な技術又は方法を使用して実現することができ、好適な技術又は方法の選択は、ローディング部材、張力部材、及び内側部材の構造配置を含む、さまざまな検討に基づくことができる。好適であると考えられる技術及び方法の例は、個人の手の使用、自動化されたロボティックスシステムの使用、手工具などの従来の工具、及び特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の技術又は方法を含む。ローディング部材、張力部材、及び内側部材の構造配置に応じて、代替的な実施形態では、ステップ1102は、組織の一部が、組織とローディング部材と内側部材との間に配置される流体層によって、ローディング部材及び内側部材から分離されるように、ローディング部材及び内側部材の上に組織のシートを位置付けることを含むことができる。
【0064】
組織とローディング部材、張力部材、及び内側部材との間に配置される流体層は、任意の好適な技術又は方法を使用して、組織とローディング部材、張力部材、及び内側部材との間に位置付けられた任意の好適な流体を含むことができる。組織とローディング部材、張力部材、及び内側部材との間に流体層を位置付ける好適な流体、及び技術又は方法の選択は、保持部材の中に位置付けられている組織の種類を含む、さまざまな検討に基づくことができる。組織とローディング部材、張力部材、及び内側部材との間に位置付けるために好適であると考えられる流体の例は、ステップ1102の前にローディング部材に加えられるものなどの潤滑性コーティング、生理食塩水、リン酸緩衝食塩水、乳酸加リンゲル、固定液などの本明細書に記載される流体、水、中性油、及び特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の流体を含む。組織とローディング部材、張力部材、及び内側部材との間の流体層を位置付ける好適な技術及び方法の例は、ステップ1102の前、間、及び/又は後に、流体層を加えることと、アプリケータを使用して、流体をローディング部材、張力部材、及び内側部材に加えることと、ローディング部材、張力部材、及び内側部材の頂面が、槽の中の流体のレベルに、そのレベルの近くに、又はそのレベルより下に配置されるように、流体槽の中にローディング部材、張力部材、及び内側部材を設置することと、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の技術又は方法とを含む。ステップ1102の前に完了することができる任意選択のステップは、流体層をつくるために流体をローディング部材、張力部材、及び内側部材に加えることを含む。図26は、組織1120がその休止状態にあり、組織1120の一部が、組織1120とローディング部材1122、張力部材1124、及び内側部材1126との間に配置される流体層1128によって、ローディング部材1122、張力部材1124、及び内側部材1126から分離されるように、ローディング部材1122、張力部材1124、及び内側部材1126の上に位置付けられた組織1120のシートを示す。
【0065】
ステップ1102は、組織のシートを位置付けることによって実現されると記載されているが、任意の好適な構成を有する組織は、保持部材に組織をロードする方法において、ローディング部材上に位置付けることができる。ステップ1102は、組織の一部が、組織とローディング部材、張力部材、及び内側部材との間に配置される流体層によって、ローディング部材、張力部材、及び内側部材から分離されるように、実現されると記載されているが組織の任意の好適な量は、組織とローディング部材との間に配置される流体層によって、ローディング部材、張力部材、及び内側部材から分離することができる。組織の好適な量の例は、組織のシート全体、組織のシートの大部分、組織のシートの半分超、組織のシートの1/4超、組織のシートの1/4未満、及び、特定の実施形態に好適であると考えられる組織の任意の他の量を含む。
【0066】
ステップ1104は、組織の位置を調整する任意の好適な技術又は方法を使用して実現することができ、好適な技術又は方法の選択は、保持部材の中に位置付けられている組織の種類を含む、さまざまな検討に基づくことができる。好適であると考えられる技術及び方法の例は、鉗子の使用、個人の手、従来のツール、ロボットシステム、及び、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の技術又は方法を含む。ステップ1104は、組織がローディング部材及び/又は任意の他の構成部品の上で平らになるように、組織の任意のしわを取り除く且つ/又は組織を位置付けるために実現される。
【0067】
ステップ1106は、ローディング部材の上にクランプ部材を位置付ける任意の好適な技術又は方法を使用して実現することができ、好適な技術又は方法の選択は、クランプ部材及び/又はローディング部材の構造配置を含む、さまざまな検討に基づくことができる。好適であると考えられる技術及び方法の例は、個人の手の使用、自動化されたロボティックスシステムの使用、手工具などの従来の工具、及び特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の技術又は方法を含む。クランプ部材に対するローディング部材の位置が、クランプ部材関連ローディング部材の位置付け及び/又はローディング部材へのクランプ部材の取り付けの間、ローディング部材とクランプ部材との間に位置付けられる組織にもたらされる任意の意図しない変形及び/又は応力を減少又は排除するために、2つの軸(たとえば、x軸及びy軸)に沿って維持されるようにステップ1106を完了することは、有利であると考えられる。
【0068】
ステップ1108は、ローディング部材にクランプ部材を取り外し可能に取り付ける任意の好適な技術又は方法を使用して実現することができ、好適な技術又は方法の選択は、クランプ部材及び/又はローディング部材の構造配置を含む、さまざまな検討に基づくことができる。好適であると考えられる技術及び方法の例は、ねじ連結の使用、スナップフィット取り付け、1つ又は複数のコネクタの使用、1つ又は複数の係合スロット及び凸部、1つ又は複数の密封結合、テーパ状取り付け、外部クランプ、空気圧式クランプ機構、接着剤、及び、特定の実施形態に好適であると考えられる取り付けの任意の他の技術又は方法を含む。
【0069】
ステップ1108は、組織がクランプ状態にあるように実現することができる。「クランプ状態」という文言は、組織が、組織の一部がクランプ部材及びローディング部材に接触するようにクランプ部材及びローディング部材によって力が組織に加えられている状態にあることを意味する。たとえば、クランプ状態は、把持部材が使用中、組織の位置を維持するような、クランプ部材の把持部材と組織との接触を含むことができる。図27は、組織1120がそのクランプ状態にあり、組織1120の一部が、クランプ部材1128、ローディング部材1122、張力部材1124、及び内側部材1126に接触するように、ローディング部材1122、張力部材1124、及び内側部材1126の上に位置付けられた組織のシート1120を示す。
【0070】
さまざまなステップ、代替のステップ、及び任意選択のステップが例示的な方法1100に関して上で記載されてきたが、これらのステップ、代替のステップ、及び任意選択のステップは、例示的な方法1200に関して本明細書に記載される方法、ステップ、代替のステップ、及び/又は任意選択のステップに含むことができる、それらと同時に実現することができる、且つ/又は、それらの代替形態で実現することができる。
【0071】
図28は、本明細書に記載されるものなどの、材料加工装置の保持部材に組織をロードする別の例示的な方法1200の略図である。
【0072】
ステップ1202は、ローディング部材の第1の端部、張力部材の第1の端部、及び内側部材の第1の端部が、第1の仮想平面上に配置されるように材料加工装置を位置付けることを含む。別のステップ1204は、ローディング部材、張力部材、及び内側部材に流体を加えることを含む。別のステップ1206は、組織がその休止状態にあり、組織の一部が、組織とローディング部材、張力部材、及び内側部材との間に配置された流体層によって、ローディング部材、張力部材、及び内側部材から分離されるように、ローディング部材、張力部材、及び内側部材の上に組織のシートを位置付けることを含む。別のステップ1208は、組織の位置を調整することを含む。別のステップ1210は、ローディング部材の上にクランプ部材を位置付けることを含む。別のステップ1212は、組織がクランプ状態にあるように、ローディング部材にクランプ部材を取り外し可能に取り付けることを含む。
【0073】
材料加工装置10が方法1200を完了するために使用されている実施形態において、ステップ1202は、ローディング部材16、張力部材22、及び第1の内側部材26を平坦面上に位置付け、ローディング部材16のガイド部材が表面から離れる方向に向かうことを含むことができる。材料加工装置210が方法1200を完了するために使用されている実施形態において、ステップ1202は、張力部材222を第1の位置に位置付けることと、内側部材226を第1の位置に位置付けることとを含むことができる。
【0074】
ステップ1204は、任意の好適な流体をローディング部材に加える任意の好適な技術又は方法を使用して実現することができ、流体は、ローディング部材、張力部材、及び内側部材の任意の好適な部分に加えることができる。好適であると考えられるローディング部材、張力部材、及び内側部材に流体を加える技術及び方法の例は、ステップ1202の前、間、及び/又は後に、流体層を加えること、アプリケータを使用して、流体をローディング部材、張力部材、及び内側部材に加えること、ローディング部材、張力部材、及び内側部材の頂面が、槽の中の流体のレベルに、そのレベルの近くに、又はそのレベルより下に配置されるように、ローディング部材、張力部材、及び内側部材を流体槽内に設置すること、及び/又は、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の技術又は方法を含む。ローディング部材、張力部材、及び内側部材に加えるために好適であると考えられる流体の例は、潤滑性コーティング、生理食塩水、リン酸緩衝食塩水、本明細書に記載されるもの、及び、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の流体を含む。任意選択的に、ステップ1204は、流体(たとえば、潤滑性コーティング)がローディング部材、張力部材、及び内側部材にすでに加えられている実施形態において、又は、ローディング部材、張力部材、及び内側部材がこびりつかない材料から形成される実施形態において、方法1200から省くことができる。
【0075】
ステップ1206は、ローディング部材通路にわたって単一の組織のシートを位置付けることによって実現することができる。シートがローディング部材上に配置されたときに、シートがガイド部材及び/又は取付通路の上に延在しないように、シートを事前に切断することができる。
【0076】
ステップ1208は、ステップ1104に関する上記と同様に実現することができる。ステップ1208は、すべてのしわが組織から取り除かれる且つ/又は組織がローディング部材通路の中央に置かれるように、実現することができる。任意選択のステップは、組織が、任意のガイド部材を妨げる若しくはガイド部材に接触する、且つ/又は、クランプ部材にローディング部材を取り外し可能に取り付けるために使用される任意の取付通路を妨げる若しくはその取付通路に接触する実施形態において、組織をトリミングすることを含む。別の任意選択のステップは、ローディング部材、張力部材、及び内側部材の上に位置付けられた後に、組織に流体を加えることを含む。別の任意選択のステップは、組織が保持部材の把持部材(たとえば、クランプ部材の把持部材)に接触するだけ十分大きいことを確認することを含む。
【0077】
ステップ1210は、ステップ1106に関する上記と同様に実現することができる。
【0078】
ステップ1212は、ステップ1108に関する上記と同様に実現することができる。
【0079】
さまざまなステップ、代替のステップ、及び任意選択のステップが例示的な方法1200に関して上で記載されてきたが、これらのステップ、代替のステップ、及び任意選択のステップは、例示的な方法1100に関して本明細書に記載される方法、ステップ、代替のステップ、及び/又は任意選択のステップに含むことができる、それらと同時に実現することができる、且つ/又は、それらの代替形態で実現することができる。
【0080】
図29は、組織を加工する例示的な方法1300の略図である。
【0081】
ステップ1302は、ローディング部材の第1の端部、張力部材の第1の端部、及び内側部材の第1の端部が、第1の仮想平面上に配置されるように、材料加工装置を位置付けることを含む。別のステップ1304は、ローディング部材、張力部材、及び第1の内側部材に流体を加えることを含む。別のステップ1306は、組織がその休止状態にあり、組織の一部が、組織とローディング部材、張力部材、及び第1の内側部材との間に配置された流体層によって、ローディング部材、張力部材、及び第1の内側部材から分離されるように、ローディング部材、張力部材、及び第1の内側部材の上に組織のシートを位置付けることを含む。別のステップ1308は、組織の位置を調整することを含む。別のステップ1310は、ローディング部材の上にクランプ部材を位置付けることを含む。別のステップ1312は、組織がクランプ状態にあるように、ローディング部材にクランプ部材を取り外し可能に取り付けることを含む。別のステップ1314は、内側部材の第1の端部が、張力部材通路内に配置された第2の仮想平面上に位置付けられるように、内側部材を位置付けることを含む。別のステップ1316は、組織が下がり、内側部材に接触するように、組織の上に材料を位置付けることを含む。別のステップ1318は、張力部材をその第2の位置に進めることを含む。別のステップ1320は、張力部材通路から内側部材を引き抜くことを含む。別のステップ1322は、ある時間の間、材料加工装置を流体の槽内に位置付けることを含む。別のステップ1324は、材料加工装置を流体の槽から取り出すことを含む。別のステップ1326は、ローディング部材からクランプ部材を取り外すことを含む。別のステップ1328は、ローディング部材から組織を取り外すことを含む。別のステップ1330は、ある時間の間、組織を流体内に設置することを含む。
【0082】
ステップ1302は、ステップ1202に関する上記と同様に実現することができる。材料加工装置の構造配置に応じて、ステップ1302の前に完了することができる任意選択のステップは、張力部材をその第1の位置の方へ移動させることを含む。別の任意選択のステップは、内側部材をその第1の位置の方へ移動させることを含む。材料加工装置10が組織を加工するために使用されている実施形態において、最初のステップは、第1の内側部材を張力部材通路に導入することを含むことができる。材料加工装置10が組織を加工するために使用されている実施形態において完了することができる別の任意選択のステップは、(たとえば、第1の内側部材の第2の端部、張力部材の第2の端部、及びベースの第2の端部が表面上に配置されるように)材料加工装置を平坦面上に位置付けることを含む。別の任意選択のステップは、ローディング部材からクランプ部材を取り外すことを含む。
【0083】
ステップ1304は、ステップ1204に関する上記と同様に実現することができる。ステップ1306は、ステップ1206に関する上記と同様に実現することができる。ステップ1308は、ステップ1208に関する上記と同様に実現することができる。ステップ1310は、ステップ1210に関する上記と同様に実現することができる。ステップ1312は、ステップ1212に関する上記と同様に実現することができる。
【0084】
材料加工装置10が組織を加工するために使用されている実施形態において、ステップ1314は、材料加工装置が配置された表面から材料加工装置を取り除くステップと、張力部材通路から第1の内側部材を取り外すステップと、張力部材通路に第2の内側部材を導入するステップと、ローディング部材の第2の端部、張力部材の第2の端部、及び第2の内側部材の第2の端部を平坦面上に位置付けるステップとを含む。材料加工装置210が組織を加工するために使用されている実施形態において、ステップ1314は、第2のアクチュエータを作動させることにより、内側部材を、ローディング部材の第1の端部から離して、その第2の位置に進めることによって、実現することができる。
【0085】
ステップ1316は、組織が下がり、(たとえば、組織の第2の面が)内側部材(たとえば、材料加工装置10が組織を加工するために使用されている実施形態の第2の内側部材)に接触するように、組織(たとえば、組織の第1の面)の上に任意の好適な材料及び材料の任意の好適な量を位置付けることによって、実現することができる。組織上に位置付けるために好適であると考えられる材料の例は、リン酸緩衝食塩水などの液体、水、球面ボールベアリング(たとえば、ステンレス鋼、ポリプロピレン)、及び、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の材料を含む。組織上に位置付けるために好適であると考えられる材料の好適な量の例は、組織を通って延在し、材料加工装置の長手方向軸に平行、又は同軸である軸に沿って、組織を変形させることが可能である材料の量を含む。組織上に与えるために好適であると考えられる変形の量の例は、約5ミリメートル、6ミリメートル、7ミリメートル、8ミリメートル、9ミリメートル、10ミリメートルに等しい、それらより小さい、又はそれらより大きい変形と、約2ミリメートル~約20ミリメートルの変形と、約5ミリメートル~約10ミリメートルの変形と、特定の実施形態に好適であると考えられる変形の任意の他の好適な量とを含む。材料が組織上に配置されるときに、組織上に与えられる変形の量は、組織の機械的特性及び加工されている組織の厚さによって決まる。
【0086】
材料加工装置10が組織を加工するために使用されている実施形態において、ステップ1318は、張力部材がその第2の位置の方へ移動するように、アクチュエータを第1の方向に回転させることによって実現することができる。張力部材がその第1の位置からその第2の位置まで移動するとき、第2の内側部材は、張力部材の第1の端部及び第2の内側部材の第1の端部が互いから同じ距離に配置されるように、張力部材とともに移動する。材料加工装置210が組織を加工するために使用されている実施形態において、ステップ1318は、第1のアクチュエータを作動させることによって実現することができる。張力部材がその第1の位置からその第2の位置まで移動するとき、内側部材は、張力部材の第1の端部及び第2の内側部材の第1の端部が互いから同じ距離に配置されるように、張力部材とともに移動する。これは、第1のアクチュエータ及び第2のアクチュエータの両方を使用して実現することができる。任意選択のステップは、張力部材及びアクチュエータが互いに対して取り外し可能に固定されるようにロック機構を係合することを含む。ステップ1318の完了により、組織上に加えられている張力は増加し、内側部材(たとえば、材料加工装置10が組織を加工するために使用されている実施形態の第2の内側部材)に接触する組織の量は減少する。任意選択のステップは、組織が内側部材(たとえば、材料加工装置10が組織を加工するために使用されている実施形態の第2の内側部材)との接触を断つまで、ローディング部材から離れる張力部材の第1の端部の前進を続けることを含む。この任意選択のステップは、荷重センサ、フィードバックループ、又は、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の技術又は方法を使用して、(たとえば、透明な材料を通して)組織及び内側部材の第1の端部を直接可視化することによって、実現することができる。任意選択的に、これらの技術及び方法は、張力部材及び/又は内側部材の位置を調整するために利用することができる。別の任意選択のステップは、張力の望ましい量が組織に加えられるまで、ローディング部材から離れる張力部材の第1の端部の第1の端部の前進を続けることを含む。別の任意選択のステップは、内側部材の第1の端部の位置を調整することを含む。この任意選択のステップは、本明細書に記載されるものなどの、任意の好適な技術又は方法を使用して実現することができる。
【0087】
代替的な実施形態において、ステップ1314、ステップ1316、及びステップ1318は、方法1300から省くことができ、以下のステップは、以下の順序で、又は、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の順序で完了させることができる:張力部材をその第2の位置に進めるステップ、組織が下がるように組織上に材料を位置付けるステップ、及び、組織が内側部材に接触するまで、張力部材をその第1の位置の方へ進めるステップ。組織が内側部材に接触するまで、張力部材をその第1の位置の方へ進める任意選択のステップは、荷重センサ、フィードバックループ、又は、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の技術又は方法を使用して、(たとえば、透明な材料を通して)組織及び内側部材の第1の端部を直接可視化することによって、実現することができる。
【0088】
機械的特性における低い変動性により組織が略均一である別の代替の実施形態において、ステップ1314、ステップ1316、及びステップ1318は、方法1300から省くことができ、以下のステップは、以下の順序で、又は、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の順序で完了させることができる:張力部材をその第2の位置に進めるステップ。この代替の実施形態は、組織上に材料を位置付ける必要なしに、組織に均一に張力をかけるための機構を提供する。この代替の方法は、組織の全体にわたって機械的特性における変動性が限定された量である組織などの、任意の好適な組織上で完了することができる。
【0089】
材料加工装置10が組織を加工するために使用されている実施形態において、ステップ1320は、張力部材通路から第2の内側部材を引き抜くことによって、実現することができる。材料加工装置210が組織を加工するために使用されている実施形態において、このステップは、内側部材が張力部材通路から引き抜かれるように、第2のアクチュエータを作動させることによって、実現することができる。
【0090】
ステップ1322は、任意の好適な時間の間、任意の好適な流体内に材料加工装置を位置付けることによって、実現することができる。好適な流体の例は、アルデヒド(たとえば、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、及びホルマリン)などの化学固定剤、エチルジメチルアミノプロピルカルボジイミド、ジシクロヘキシルカルボジイミドなどのカルボジイミド、水溶液、保存液、なめし剤、緩衝液中のなめし剤、並びに、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の流体を含む。好適な時間の例は、1分以上、1時間以上、1日以上、1週以上、1か月以上、及び、特定の実施形態に好適であると考えられる任意の他の時間を含む。任意選択のステップは、組織が垂直であるように、材料加工装置を流体槽内に位置付けることを含む。この任意選択のステップは、(たとえば、組織の下の、組織の第2の面に隣接する)張力部材通路内に捕捉された任意の空気を取り除くための機構を提供する。材料加工装置210が組織を加工するために使用されている実施形態において、ステップ1322は、装置が流体とともに配置される凹部を満たすことによって実現することができる。
【0091】
ステップ1324の前又は後に完了させることができる任意選択のステップは、組織の特性を判定することを含む。この任意選択のステップは、組織とクランプ部材の第1の端部との間に配置される張力部材通路の一部、及び/又は、組織と張力部材の第2の端部との間に配置される張力部材通路の一部の一方又は両方と連通する超音波トランスデューサを使用して、実現することができる。たとえば、本明細書に記載される任意の材料加工装置は、張力部材通路の一部と連通する1つ又は複数の超音波トランスデューサを含むことができる。任意の好適な超音波トランスデューサを、材料加工装置に含むことができ、好適な超音波トランスデューサの選択は、加工されている組織の種類を含む、さまざまな検討に基づくことができる。材料加工装置に含むのに好適であると考えられる超音波トランスデューサの例は、リニアアレイ、フェイズドアレイ、約20kHz~約100MHzの周波数範囲を有する単一素子トランスデューサ、トランスデューサのマトリックス、高周波トランスデューサ、複数周波数トランスデューサ、可動トランスデューサ、加工されている組織に平行且つ/又は垂直に配置されるトランスデューサ、本明細書に記載されるトランスデューサの組合せ、及び特定の実施形態のために好適であると考えられる任意の他のトランスデューサを含む。たとえば、トランスデューサのアレイは、組織特性の完全なx-yパターンをつくるために利用される可能性がある。超音波トランスデューサの使用の代わりに又はそれと組み合わせて、光学測定装置及び/又はレーザ測定装置が、加工されている組織を特徴づけるために利用される可能性がある。
【0092】
ステップ1324の前又は後に完了させることができる任意選択のステップは、槽の中の流体を取り除くことを含む。ステップ1324の後に完了させることができる任意選択のステップは、張力部材通路に内側部材を導入するステップを含む。材料加工装置10が組織を加工するために使用されている実施形態において、この任意選択のステップは、第1の内側部材が第1の位置にあるように、張力部材通路に第1の内側部材を導入することによって、実現することができる。
【0093】
ステップ1326は、ローディング部材からクランプ部材を取り外す任意の好適な技術又は方法を使用して実現することができ、好適な技術又は方法の選択は、クランプ部材及び/又はローディング部材の構造配置を含む、さまざまな検討に基づくことができる。好適であると考えられる技術及び方法の例は、個人の手の使用、自動化されたロボティックスシステムの使用、手工具などの従来の工具、及び特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の技術又は方法を含む。クランプ部材に対するローディング部材の位置が、ローディング部材とクランプ部材との間に位置付けられる組織にもたらされる任意の意図しない変形及び/又は応力を減少又は排除するために、x軸及びy軸に沿って維持されるように、ステップ1326を完了することは、有利であると考えられる。
【0094】
ステップ1328は、ローディング部材から組織を取り外す任意の好適な技術又は方法を使用して実現することができ、好適な技術又は方法の選択は、ローディング部材の構造配置を含む、さまざまな検討に基づくことができる。好適であると考えられる技術及び方法の例は、個人の手の使用、自動化されたロボティックスシステムの使用、手工具などの従来の工具、及び特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の技術又は方法を含む。代替的な実施形態において、ステップ1326は、方法1300から省くことができ、ステップ1328は、クランプ部材を取り外すことなく組織を外すために、パンチ部材610を使用して実現される可能性がある。この代替のステップは、ローディング部材から組織を同時に取り外す間に、任意の望ましいトリミングを完了する。
【0095】
ステップ1328の前又は後に完了させることができる任意選択のステップは、望ましい幾何学的形状(たとえば、円形)に組織をトリミングすることを含む。たとえば、いくつかの実施形態において、(たとえば、Oリングに隣接して)クランプ部材とローディング部材との間に配置される組織の一部は、望ましい特性を有さず、廃棄される可能性がある。ステップ1328の前又は後に完了させることができる別の任意選択のステップは、組織の向きを示すマークを付けることを含む。
【0096】
ステップ1330は、任意の時間の間、組織を任意の好適な流体に設置することによって実現することができる。好適な流体の例は、アルデヒド(たとえば、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、及びホルマリン)などの化学固定剤、エチルジメチルアミノプロピルカルボジイミド、ジシクロヘキシルカルボジイミドなどのカルボジイミド、水溶液、保存液、なめし剤、緩衝液中のなめし剤、並びに、特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の流体を含む。好適な時間の例は、1分以上、1時間以上、1日以上、1週以上、1か月以上、及び、特定の実施形態に好適であると考えられる任意の他の時間を含む。たとえば、組織は、20時間、固定液の中に設置することができる。
【0097】
ステップ1330の後に完了させることができる任意選択のステップは、組織を保存液に配置することと、約4℃で保存することとを含む。任意選択的に、組織は、滅菌されたパッケージに保存することができる。しかしながら、代替の実施形態は、約3℃、4℃、5℃に等しい、それらより高い、又はそれらより低い温度、及び特定の実施形態に好適と考えられる任意の他の温度などの、他の温度で組織を保存する可能性がある。
【0098】
本明細書に記載される材料はいずれも(たとえば、組織)、材料加工装置を使用して加工される、組織生成物などの生成物を生成するために、本明細書に記載される装置、システム、方法、ステップ、代替のステップ、及び/又は任意選択のステップを使用して加工することができる。たとえば、本明細書に記載される材料加工装置を使用して、且つ/又は、本明細書に記載される方法、ステップ、代替のステップ、及び/若しくは任意選択のステップのうちの1つ又は複数を使用して生成される組織のシートは、請求することができる。
【0099】
記載及び図示された実施形態のさまざまな修正及び代替形態が、本開示の全体的な教示に照らして展開可能であることを当業者なら理解するであろう。したがって、開示される特定の装置は、例示でしかないことが意図され、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲は、添付された特許請求の範囲の全範囲及びそのいずれかの且つすべての等価物で与えられる。

図1
図2
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