RU2804695C1

RU2804695C1 - Method for obtaining a transplant of descemet's membrane for endothelial keratoplasty

Info

Publication number: RU2804695C1
Application number: RU2023105692A
Authority: RU
Inventors: Юсеф Юсеф; Сергей Эдуардович Аветисов; Андрей Юрьевич АНДРЕЕВ; Раиса Рафиговна Ибрагимова
Filing date: 2023-03-13
Publication date: 2023-10-03

Abstract

FIELD: medicine; ophthalmology.

SUBSTANCE: invention can be used to obtain a transplant of the Descemet's membrane for endothelial keratoplasty. To do this, the Descemet's membrane (DM) is separated from the stroma from the donor corneoscleral flap using hydrodissection. After hydrodissection, the corneoscleral flap, together with the separated DM, is placed in a conservation medium. Before endothelial keratoplasty, blind trepanation of the corneoscleral flap is performed. DM is aspirated into the injector and used for implantation.

EFFECT: invention makes it possible to preserve the graft with a reduced risk of loss of endothelial cells for subsequent endothelial keratoplasty.

1 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии и может быть использовано для получения трансплантата Десцеметовой мембраны для эндотелиальной кератопластики.The invention relates to medicine, namely to ophthalmology, and can be used to obtain a Descemet membrane graft for endothelial keratoplasty.

Последние годы современной офтальмохирургии ознаменованы значительным прогрессом в связи с развитием селективной кератопластики. Популярность в лечении пациентов с нарушениями эндотелиального слоя роговицы набирает задняя послойная пересадка, смысл которой заключается в замене внутреннего слоя роговицы, который выполняет насосную и барьерную функции, а его несостоятельность приводит к появлению эндотелиально-эпителиальных дистрофий. Трансплантация десцеметовой мембраны (ДМ) (DMEK - Descemet Membrane Endothelial Keratoplasty - эндотелиальная кератопластика), как наиболее селективная и патогенетически ориентированная операция, становится золотым стандартом при лечении эндотелиальных дистрофий и буллезной кератопатии (Ong HS, Ang М, Mehta J Evolution of therapies for the corneal endothelium: past, present and future approaches British Journal of Ophthalmology 2021;105:454-467).Recent years of modern ophthalmic surgery have been marked by significant progress in connection with the development of selective keratoplasty. Posterior layer-by-layer transplantation is gaining popularity in the treatment of patients with disorders of the endothelial layer of the cornea, the meaning of which is to replace the inner layer of the cornea, which performs pumping and barrier functions, and its failure leads to the appearance of endothelial-epithelial dystrophies. Descemet Membrane (DM) transplantation (DMEK - Descemet Membrane Endothelial Keratoplasty - endothelial keratoplasty), as the most selective and pathogenetically oriented operation, is becoming the gold standard in the treatment of endothelial dystrophies and bullous keratopathy (Ong HS, Ang M, Mehta J Evolution of therapies for the corneal endothelium: past, present and future approaches British Journal of Ophthalmology 2021;105:454-467).

Достоинствами DMEK считаются минимальный индуцированный астигматизм ввиду отсутствия швов, небольшой объем трансплантируемой ткани, низкий процент реакций отторжения, применения малых разрезов, повышение безопасности вмешательства, короткий период реабилитации, отсутствие необходимости в специальном оборудовании, что экономически выгодно (Lie JT, Birbal R, Ham L, van der Wees J, Melles GR. Donor Tissue Preparation for Descemet Membrane Endothelial Keratoplasty. J Cataract Refract Surg 2008;34(9): 1578-1583. https://doi.org/10.1016/j.jcrs.2008.05.036).The advantages of DMEK are minimal induced astigmatism due to the absence of sutures, a small volume of transplanted tissue, a low percentage of rejection reactions, the use of small incisions, increased safety of the intervention, a short rehabilitation period, no need for special equipment, which is cost-effective (Lie JT, Birbal R, Ham L , van der Wees J, Melles GR. Donor Tissue Preparation for Descemet Membrane Endothelial Keratoplasty. J Cataract Refract Surg 2008;34(9): 1578-1583. https://doi.org/10.1016/j.jcrs.2008.05.036 ).

Следует также отметить недостатки данной техники, такие как сложности в техническом исполнении, высокие риски перфорации ДМ на этапе ее получения. Время, затраченное на выделение ДМ при данной технологии больше, требуются высокие хирургические навыки (Price МО, Gupta Р, Lass J, Price FW Jr. EK (DLEK, DSEK, DMEK): New Frontier in Cornea Surgery. Annu Rev Vis Sci 2017 Sep 15; 3:69-90. doi: 10.1146/annurev-vision-102016-061400.PMID:28697678).It should also be noted that there are disadvantages of this technique, such as difficulties in technical execution, high risks of perforation of the DM at the stage of its production. The time spent on isolating DM with this technology is longer; high surgical skills are required (Price MO, Gupta R, Lass J, Price FW Jr. EK (DLEK, DSEK, DMEK): New Frontier in Cornea Surgery. Annu Rev Vis Sci 2017 Sep 15; 3:69-90. doi: 10.1146/annurev-vision-102016-061400.PMID:28697678).

Известен классический мануальный способ получения десцеметовой мембраны из консервированного роговично-склерального лоскута предложенный доктором Мэллсом (Melles GRJ, Lander F, Rietveld F JR. Transplantation of Descemet's membrane carrying viable endothelium through a small scleral incision. Cornea. 2002; 21: 415-418).There is a known classic manual method for obtaining Descemet's membrane from a preserved corneal-scleral flap proposed by Dr. Melles (Melles GRJ, Lander F, Rietveld F JR. Transplantation of Descemet's membrane carrying viable endothelium through a small scleral incision. Cornea. 2002; 21: 415-418) .

Известен способ выделения десцеметовой мембраны при помощи пневмодисекции (Zarei-Ghanavati S, Khakshoor Н, Zarei-Ghanavati М. Reverse big bubble: a new technique for preparing donor tissue of Descemet membrane endothelial keratoplasty. Br J Ophthalmol. 2010; 94:1110-1111).There is a known method for isolating Descemet membrane using pneumodissection (Zarei-Ghanavati S, Khakshoor N, Zarei-Ghanavati M. Reverse big bubble: a new technique for preparing donor tissue of Descemet membrane endothelial keratoplasty. Br J Ophthalmol. 2010; 94:1110-1111 ).

Известен способ выделения десцеметовой мембраны (Muraine М, Gueudry J, Не Z, et 30 al. Novel technique for the preparation of corneal grafts for Descemet membrane endothelial keratoplasty. Am J Ophthalmol. 2013; 156:851-859.), который заключается в отделении десцеметовой мембраны от поверхности роговицы при помощи механического расслоения канюлей с постоянной подачей жидкости.There is a known method for isolating Descemet’s membrane (Muraine M, Gueudry J, He Z, et 30 al. Novel technique for the preparation of corneal grafts for Descemet membrane endothelial keratoplasty. Am J Ophthalmol. 2013; 156:851-859.), which consists in separation of Descemet's membrane from the surface of the cornea using mechanical dissection of cannulas with a constant supply of fluid.

Известен способ выделения десцеметовой мембраны с помощью инъекции жидкости (Szurman Р, Januschowski K, Rickmann A, et al. Novel liquid bubble dissection technique for DMEK lenticule preparation. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 2016; 254:1819-1823). Способ осуществляется следующим образом: корнеосклеральный трансплантат укладывают эндотелием вверх в панче фирмы «Barron» и фиксируют вакуумом, затем при помощи одноразового лезвия для парацентеза выполняют насечку на склере в 1 мм от Шлеммова канала и производят расслоение по направлению к центру, когда кончик лезвия начинает визуализироваться на периферии в строме роговицы, лезвие заменяют на плоский тупоконечный шпатель и, аккуратно продвигая его дальше, выходят под слой Дюа и десцеметову мембрану. Диссекция осуществляется введением в сформированный карман канюли, подсоединенной к 2 мл шприцу, заполненному жидким красителем, обратный ток которого блокируются компрессией тупфера в зоне сформированного доступа. В результате инъекции жидкого красителя начинает образовываться пузырь отслоения, введение жидкости продолжают до тех пор, пока он не захватит всю площадь роговицы. После этого канюлю меняют на шприц с BSS и через тот же доступ производят дренирование жидкости. В завершение трепаном нужного диаметра выполняют несквозную насечку и трансплантат снимают с поверхности стромы при помощи пинцета.There is a known method for isolating Descemet's membrane using liquid injection (Szurman P, Januschowski K, Rickmann A, et al. Novel liquid bubble dissection technique for DMEK lenticule preparation. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 2016; 254:1819-1823). The method is carried out as follows: the corneoscleral graft is placed with the endothelium up in a Barron punch and fixed with a vacuum, then using a disposable paracentesis blade, an incision is made on the sclera 1 mm from Schlemm’s canal and dissection is performed towards the center when the tip of the blade begins to be visualized at the periphery in the corneal stroma, the blade is replaced with a flat blunt-pointed spatula and, carefully moving it further, they go under the Duha's layer and Descemet's membrane. Dissection is carried out by inserting a cannula into the formed pocket connected to a 2 ml syringe filled with liquid dye, the reverse flow of which is blocked by compression of the sponge in the area of the formed access. As a result of the injection of liquid dye, a detachment bubble begins to form; the injection of liquid is continued until it covers the entire area of the cornea. After this, the cannula is replaced with a syringe with BSS and the fluid is drained through the same access. Finally, a non-through incision is made with a trephine of the required diameter and the graft is removed from the surface of the stroma using tweezers.

К недостаткам можно отнести некоторые трудности выполнения, в частности, при расслоении стромы со стороны Шлеммова канала есть риск перфорировать поверхностные слои десцеметовой мембраны, манипуляции требуют лишнего времени и в целом технически сложные. Способ является сложным технически еще и потому, что создает риск перфорации десцеметовой мембраны канюлей в момент, когда ее и окружающие ткани придавливают с помощью тупфера. Помимо этого, попытка выхода к десцеметовой мембране со стороны стромы в подавляющем большинстве случаев, заканчивается выходом к слою Дюа, в результате этого во многих случаях будет выделена не чистая десцеметова мембрана.The disadvantages include some difficulties in implementation, in particular, when the stroma is dissected from the side of the Schlemm’s canal, there is a risk of perforating the surface layers of Descemet’s membrane; manipulations require extra time and are generally technically complex. The method is technically complex also because it creates a risk of perforation of the Descemet membrane with the cannula at the moment when it and the surrounding tissues are pressed with a tuffer. In addition, an attempt to access Descemet's membrane from the stroma in the vast majority of cases ends with access to Dua's layer, as a result of which, in many cases, not pure Descemet's membrane will be isolated.

Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является способ получения десцеметовой мембраны, при котором осуществляют отделение десцеметовой мембраны из склеророговичного трансплантата с помощью гидродиссекции. При этом сначала удаляют сектор шлеммова канала, через эту зону формируют под ДМ конусовидный тоннель высотой 3 мм с вершиной, направленной в сторону центра роговицы. В сформированный тоннель вводят ирригационную канюлю и с помощью тока жидкости под давлением отслаивают ДМ от подлежащих тканей. Под ДМ вводят краситель, выполняют несквозную трепанацию корнеосклерального лоскута со стороны эндотелия и помещают его в жидкость для отделения ДМ от стромы (RU 2768166, 23.03.22). Однако в этом случае ДМ используют для трансплантации непосредственно после ее получения, поскольку отсутствуют способы консервации изолированной ДМ для проведения эндотелиальной кератопластики.The closest analogue of the present invention is a method for producing Descemet's membrane, in which the Descemet's membrane is separated from the sclerocorneal graft using hydrodissection. In this case, the sector of Schlemm's canal is first removed, and a cone-shaped tunnel 3 mm high with an apex directed towards the center of the cornea is formed through this zone under the DM. An irrigation cannula is inserted into the formed tunnel and, using a flow of liquid under pressure, the DM is peeled off from the underlying tissues. A dye is injected under the DM, a non-through trepanation of the corneoscleral flap is performed from the endothelium side and it is placed in liquid to separate the DM from the stroma (RU 2768166, 03/23/22). However, in this case, DM is used for transplantation immediately after its receipt, since there are no methods for preserving isolated DM for endothelial keratoplasty.

Задачей данного изобретения является дальнейшее совершенствование способа получения десцеметовой мембраны для ее последующей трансплантации.The objective of this invention is to further improve the method of obtaining Descemet's membrane for its subsequent transplantation.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность консервации трансплантата со снижением риска потери эндотелиальных клеток для последующей эндотелиальной кератопластики.The technical result of the proposed invention is the possibility of preserving the graft while reducing the risk of endothelial cell loss for subsequent endothelial keratoplasty.

Технический результат достигается за счет консервации отсепарованной десцеметовой мембраны в составе корнеосклерального лоскута и отсроченного отделения ДМ с помощью несквозной трепанации непосредственно перед эндотелиальной кератопластикой.The technical result is achieved by preserving the separated Descemet membrane as part of the corneoscleral flap and delayed separation of the DM using non-through trepanation immediately before endothelial keratoplasty.

Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.

Из донорского корнеосклерального лоскута с помощью гидродиссекции отсепаровывают от стромы десцеметовую мембрану. После гидродиссекции корнеосклеральный лоскут вместе с отсепарованной ДМ помещают в консервационную среду. Перед эндотелиальной кератопластикой выполняют несквозную трепанацию корнеосклерального лоскута. ДМ аспирируют в инжектор и используют для имплантации.Descemet's membrane is separated from the stroma from the donor corneoscleral flap using hydrodissection. After hydrodissection, the corneoscleral flap, together with the separated DM, is placed in a conservation medium. Before endothelial keratoplasty, a non-through trepanation of the corneoscleral flap is performed. The DM is aspirated into the injector and used for implantation.

Этап отсепаровывания от стромы десцеметовой мембраны из донорского корнеосклерального лоскута выполняют с помощью ранее разработанных нами приемов, отраженных в ближайшем аналоге. Принципиально новым является то, что после гидродиссекции ДМ, не выполняя трепанацию корнеосклерального лоскута и извлечение ДМ, корнеосклеральный лоскут вместе с отсепарованной ДМ помещают в любую известную консервационную среду для роговицы (https://eyepress.ru/article.aspx?10146).The stage of separating the Descemet membrane from the stroma from the donor corneoscleral flap is performed using previously developed techniques, reflected in the closest analogue. What is fundamentally new is that after hydrodissection of the DM, without performing trepanation of the corneoscleral flap and removal of the DM, the corneoscleral flap together with the separated DM is placed in any known preservation medium for the cornea (https://eyepress.ru/article.aspx?10146).

Предложенным способом было получено 10 трансплантатов ДМ и использовано для трансплантации при эндотелиально-эпителиальной дистрофии роговицы. Во всех случаях наблюдалось восстановление прозрачности роговицы и минимальный процент потери эндотелиальных клеток в послеоперационном периоде.Using the proposed method, 10 DM grafts were obtained and used for transplantation for endothelial-epithelial corneal dystrophy. In all cases, restoration of corneal transparency and a minimal percentage of endothelial cell loss in the postoperative period were observed.

Клинический пример: Больной Т., 1959 г.р., госпитализирован в стационар с диагнозом OS - эндотелиально-эпителиальная дистрофия роговицы. OU - Артифакия. Острота зрения на OD=0,8 н/к, на OS=0,01. Пациенту была выполнена задняя послойная эндотелиальная кератопластика. В качестве трансплантата использована ДМ, полученная по предложенному способу. Непосредственно перед имплантацией трансплантат, который до операции был подготовлен (предварительно выделен с помощью гидродиссекции и законсервирован без трепанации корнеосклерального лоскута в среде Борзенка-Мороз), достали из среды, фиксировали эндотелием кверху на панче (Hessberg-Barron, Katena Products, Inc.), провели несквозную трепанацию корнеосклерального лоскута, как это принято. Пинцетом для завязывания отсепарованная до консервации ДМ без особых усилий отделилась, была аспирирована в инжектор (картридж Gauder DMEK), далее ДМ ввели в переднюю камеру глаза пациента. Провели расправление и фиксацию ДМ путем введения 10% газа SF6.Clinical example: Patient T., born in 1959, was hospitalized in a hospital with a diagnosis of OS - endothelial-epithelial dystrophy of the cornea. OU - Artifakia. Visual acuity at OD=0.8 n/k, at OS=0.01. The patient underwent posterior lamellar endothelial keratoplasty. DM obtained according to the proposed method was used as a graft. Immediately before implantation, the graft, which was prepared before the operation (preliminarily isolated using hydrodissection and preserved without trephination of the corneoscleral flap in Borzenk-Moroz medium), was removed from the medium and fixed with the endothelium upward on a punch (Hessberg-Barron, Katena Products, Inc.), We performed a non-through trepanation of the corneoscleral flap, as is customary. Using tweezers for tying, the DM, separated before preservation, was separated without much effort, was aspirated into an injector (Gauder DMEK cartridge), and then the DM was introduced into the anterior chamber of the patient’s eye. The DM was straightened and fixed by introducing 10% SF6 gas.

Через 7 дней острота зрения левого глаза без коррекции была равна 0.2, внутриглазное давление в норме. Плотность эндотелиальных клеток равна 2460 кл/мм². Собственная роговица прозрачная, отек эпителия и буллы отсутствуют.After 7 days, visual acuity of the left eye without correction was 0.2, intraocular pressure was normal. The density of endothelial cells is 2460 cells/ ^mm2 . The native cornea is transparent, epithelial edema and bullae are absent.

Через 3 месяца после операции острота зрения левого глаза без коррекции равнялась 0.8, внутриглазное давление в норме. Плотность эндотелиальных клеток - 2140 кл/мм². Роговица прозрачная во всех слоях, без признаков отека стромы.3 months after surgery, visual acuity of the left eye without correction was 0.8, intraocular pressure was normal. The density of endothelial cells is 2140 cells/ ^mm2 . The cornea is transparent in all layers, without signs of stromal edema.

Таким образом, предложенный способ предварительного выделения и консервации ДМ обеспечивает быстрое и малотравматичное по отношению к клеткам эндотелия роговицы выделение десцеметовой мембраны, сокращение общего времени проведения операции и минимизацию риска отбраковки донорской ткани на этапе подготовки материала с целью последующей трансплантации пациентам с нарушениями эндотелиального слоя роговицы.Thus, the proposed method of preliminary isolation and preservation of DM ensures quick and low-traumatic isolation of Descemet's membrane in relation to corneal endothelial cells, reducing the total time of the operation and minimizing the risk of rejection of donor tissue at the stage of preparing the material for the purpose of subsequent transplantation to patients with disorders of the endothelial layer of the cornea.

Claims

A method for obtaining a Descemet's membrane graft for endothelial keratoplasty, including separation of Descemet's membrane (DM) from the stroma from a donor corneoscleral flap using hydrodissection, characterized in that after hydrodissection, the corneoscleral flap together with the separated DM is placed in a conservation medium, and before endothelial keratoplasty, a non-through trepanation is performed corneoscleral flap, DM is aspirated into the injector and used for implantation.