内皮角膜移植のために角膜ドナー組織の準備

Summary

内皮角膜移植は角膜疾患の治療のための手術手技である。以下の内皮細胞の損失と改善の成果で、より薄く対称的な移植では組織の結果を準備するための機械的なマイクロケラトーム解剖。解剖は、角膜移植手術の前にアイバンクで実行することができます。

Abstract

過去10年間で、角膜移植手術の技術は革命的な変化^1,2を受け^てい^ます 。創業以来、伝統的な全層角膜移植は角膜疾患により制限それらに視力を復元するために治療されています。このアプローチにはいくつかの欠点は、高術後乱視の程度、予測可能な屈折率の結果の欠如、眼表面に障害が含まれています。唯一の後部角膜実質、デスメ膜、内皮を移植デスメ剥離内皮角膜移植（DSEK）、の開発が飛躍的に角膜内皮疾患の治療を変更しました。 DSEKは、小さな切開を介して実行され、この技術は、出血または除名そのリスクは"オープンスカイ"手術を避けることができ術後の創傷裂開の発生率を減少させ、予測不可能な屈折率の結果を軽減し、移植片拒絶反応^3-6の速度が低下する場合があります。

ove_content ">最初は、DSEKのために角膜のドナー後部層状の解剖は手動で行われました^1つの変数移植の厚さや組織の処理中に、繊細な角膜内皮組織に損傷を生じる。自動化された層状の郭清（デスメ剥離自動化された内皮角膜移植、DSAEK）がされたこれらに対処するために開発問題は自動化された解剖、組織の処理で最小限の角膜内皮細胞の損失とDSAEK手術のために均一で薄い組織片を作成するのに役立ちます機械的なマイクロケラトームの刃でレーシック角膜フラップの作成と同じ技術を採用しています。

アイバンクは、長年にわたって外科的移植のための完全な厚さの角膜を提供してきました。 2006年には、アイバンクは、内皮角膜移植のためにプレカット角膜組織を供給するための方法論を開発し始めた。角膜外科医の入力と、アイバンクは、安全かつ効果的に後部層状組織fを準備するために徹底したプロトコルを開発しましたまたはDSAEK手術。これは、アイバンクでは術前に行うことができます。研究では、DSAEK手術のためにアイバンクのプレカット組織対外科医に準備組織を用いて組織⁷または患者の転帰^8,9の品質の点で有意差を示していません。ほとんどの角膜手術のために、プレカットDSAEK角膜組織の可用性は、時間とお金の^10を保存し、手術室でドナー角膜切開を行うのストレスを軽減します。ので、適時に高品質の後部ラメラは、角膜を提供するアイバンクの能力の部分では、DSAEKは、角膜内皮疾患の外科的管理のためのケアの標準となっています。

我々が記述されている手順は、DSAEK手術で移植（ 図1）アイバンクにおける後部層状角膜の準備です。

Protocol

1。セットアップ：無菌¹¹

1. 層流フード（LFH）をオンにします。
2. 窒素ガスコントロールユニットの電源をオンにします。そのホースは、コンソールユニットと窒素タンクの間に接続されていることを確認してください。ガスをオンにします。ガスの設定は、レギュレータのタンク上の50から60 PSIに設定する必要があります。ユニットのタービンの圧力が3.3から3.4バーをお読みください。
3. [Test]ボタンを押してください。気圧は700Sとポンプ1と2で200以下でなければなりませんが読み取られます。テストが完了したら、ユニットはビープ音が鳴ります。眼の保護として、適用されると、キャップ付きドンマスク。手とドン非滅菌手袋を洗ってください。 LFHとオープン中の場所滅菌キットには、無菌のフィールドを確立するためにラップします。
4. 1滅菌医療カップと確立された無菌のフィールドの横に滅菌ガーゼで1滅菌したプラスチックの洗面器を置きます。医学カップに無菌のイソプロピルアルコールを注ぎます。薬のカップに、ダウンして転倒、アルコール綿棒/パッドと場所をプローブでpachymetryプローブを拭いてください。プローブ先端は、10メートルのためにイソプロピルアルコールに浸してくださいinutes。 pachymetryプローブは10分間浸した後、プラスチック製の洗面器にアルコールと場所プローブを削除するには、プレフィルドシリンジから滅菌水でプローブ先端をすすぎます。
5. 無菌テクニックを使用して、既製のパックの既に一部を除き、滅菌フィールド上に滅菌物（ブレード、滅菌手袋、角膜の視聴室）を開き、ドロップします。
6. 保存メディアとLFH（ 図2）内の場所に角膜組織を取得します。
7. バイアル（s）を開き、適切なバイオハザードレセプタクルに蓋（秒）を処分してください。非滅菌手袋を破棄します。
8. 滅菌手袋を着用。厚さ計が設置されているフィールドの横にプレパックプラスチック洗面器を置きます。フードを再入力し、滅菌フィールドに触れることからフードの外側にラインを防止するような方法でラインを確保するフードの外側のコックと輸液ラインの代わりにスパイク端に輸液ラインを接続します。
9. 角膜組織の転送を実行します。穏やかにSiで、組織や培地を注ぐ既存のバイアルから滅菌した視聴室へngleモーション、。内皮側を保つようにしてください。チャンバーのキャップを置きます。滅菌フィールドに組織やメディアを含むチャンバを保持します。 LFHからバイアル（s）を削除します。滅菌手袋を外して廃棄します。
10. スパイク平衡塩溶液（BSS）輸液ラインとのボトル。作業領域の表面から無菌BSS約4フィートのボトルをハングします。
11. タオルで滅菌手袋、滅菌ガウンの2ペアを開きます。
12. 6分外科スクラブと乾燥した手を実行します。
13. 滅菌手袋の両方のペアその後、滅菌ガウンを着用します。
14. 計器ボックスを開き、滅菌フィールドにコンテンツを配置します。
15. 金属流域または医学カップにBSSソリューションの10-20 ccを分注します。 BSS液で滅菌ピペットを記入してください。前房の注入ポートに栓および注入ラインを接続し、少量ではピストンの上に表示されるようにBSS洗い流してください。
16. 上にLFHの位置人工室ガーゼの上。移植片締付リングは反時計回りに回して下部ピストン。

2。手順

1. 鉗子を用いて、穏やかに強膜縁で角膜を把握する。慎重にダウン内皮側にピストンの上に角膜を中心にしながらBSSを使用してシステムをフラッシュするためにコックを開きます。気泡が角膜の下に表示されている場合、BSSで注入し、わずかそれらを削除するには、角膜を移動し続けています。気泡が除去された後注入を中止してください。角膜は、ピストン（ 図3a）を中心としていることを確認します。
2. カバーのタブがベースのオープンスペースに収まるようにリングをロックベースの位置房カバーを。カバーは​​15°時計回りに回してベースにカバーがロックされます。ピストンを引き上げると（ 図3b）完全に締めます。
3. 滅菌手袋をはめた指で、プロシージャを実行するために十分な圧力があることを確認するために角膜の上部を触れないでください。
4. 表面Oにプローブを配置することによってpachymetryを確認してください厚さの測定値を得るためにF角膜（ 図4）。標準偏差が10未満でなければなりません。されていない場合は、測定を取り戻す。 pachymetryを実行するために使用されていない無菌の手袋をはめた手で、pachymetryを行い、制御ユニットにタービンホースをネジ手にタービンホースを渡します。支援技術者の記録pachymetryの読みを持っています。
5. 汚染された手袋を外します。
6. 無菌のマーキングペンを使用して、（または外科医がないマーキングを好む場合は、マークしない）、角膜の中心に向かって縁から4mm線を引く。角膜の上にBSSの5滴を配置するピペットを使用しています。
7. 具体的な指示が外科医によって提供されない限り、プレカットpachymetry測定が600μm以下であれば、頭部を切断さ300μmが使用されます。 600以上のμmの場合には、頭部を切断350μmのが使用されます。
8. スレッドは、あなたとマイクロケラトームの頭の右側にブレードをロードし、上向きに番号を向いていると、接触wiを避けるため、第1の端を指摘ブレード番目。
9. それぞれの側で保持ヘッド、タービンの上にネジ頭。指を使って人工的なチャンバーを締めます。
10. タービンホースにタービンをねじ込みます。
11. 5秒間滅菌水およびパルスタービンで切断ヘッドを水没、一度真空ペダルを押して、ブレード振動をテストします。
12. ピストンを締め付けます。
13. 五時に取り付けポストと位置がベースにマイクロケラトームを配置します。ブレード（ 図5a）を発振するためのタービンペダルを押したままにします。
14. 人差し指と親指を使って、ベースとタービンの上部との間のマイクロケラトームの中間を保持します。スムーズにするために手首を回しても、角膜を通って横断する。リリースタービンはペダルとストレート部からマイクロケラトームを持ち上げます。真空（ 図5b）をオフにする真空ペダルを押してください。
15. ドン角膜キャップの後に読んで滅菌手袋と再確認pachymetryがある第2の厚さの測定値を得るために角膜の表面にプローブを配置することによって削除されます組織は非常に薄く、容易に破損していることを意識し。汚染された手袋を外します。技術者の記録第二pachymetryの読書を支援しています。
16. 外科医から要求された場合、無菌マーキングペンを使って、人工的なチャンバー内の残留ストローマベッドの半ば周縁部に、マークを付けます。残留ストローマベッドに滅菌BSSの数滴を配置します。
17. 人工前房から角膜を削除する前に、マイクロケラトームから前方の角膜キャップ（ 図6）を削除し、角膜の上に置き換えます。キャップが正しく適用される場合は、キャップを整列させるマーキング周辺機器を使用して角膜の中央にする必要があります。穏やかに角膜の上にキャップを再配置するスワブ槍を使用しています。前部キャップの下に、任意のBSSを吸収するために新鮮な槍を使用しています。
18. オープンコックは、逆さま室をオンにして、変形から角膜を防ぐのに十分遅い下部ピストン。ベースのロックを解除し、BSSの流れから圧力が基地から人工室カップをプッシュすることができます。ピンセットで、慎重に引き抜いてくださいトン9時角膜のリム、カップからそれを緩めるために12と3時の位置。一度緩めて、角膜を削除するには、12時の位置に鉗子を使用しています。閲覧室、内皮側のアップ（ 図7）で角膜を配置します。閲覧室に蓋を置きます。滅菌手袋を外します。
19. 閲覧室の蓋を締めます。
20. ポストカットスリットランプの評価と角膜と記録の調査結果の鏡面反射顕微鏡を実行します。
21. 冷蔵庫の適切なセクションに配置室（秒）。
22. 外科医への輸送のためのパッケージ（ 図8）。

3。代表的な結果

滑らかで均一な層状角膜ドナー組織のドナー角膜の結果の適切な機械的なマイクロケラトーム清。これは、クロスセクションの角膜の光コヒーレンストモグラフィー（OCT）画像（ 図9）で示されています。 pachymetによって測定された最後の角膜組織は十分な厚さでなければなりませんRY。ミシガン州のアイバンクでは、過去6ヶ月間、平均前処理角膜の厚さは558ミクロンであったし、角膜組織の後処理の厚さは158ミクロンであった。 100から200ミクロンの間で測定されたマイクロケラトーム-解剖ドナー組織の87％は、10.9％> 200ミクロン、および<100ミクロンを測定した2.1パーセントを測定した。

角膜組織は、移植レシピエントに改良された内皮機能を提供する高内皮細胞密度（ECD）を保持する必要があります。鏡面反射顕微鏡は、ECDを測定するために使用されています。過去6ヶ月で、ミシガン州アイバンクから角膜内皮の対象とみなさ角膜組織のすべてが> 2200細胞/ mm ²のECDを持っていた。プレカットDSAEK組織の99％が後処理ECD> 2400細胞/ mm ^2を有し 、19％はECD> 3000細胞/ mm ^2であった。後処理ECD、事前に平均変化は1.2％であった（p = 0.0003、ペアの両側t検定）でごくわずかであった。手順中に発生する可能性がある合併症は圧力、非対称解剖し、重要な組織のインデント（角膜内皮細胞が失われる）の損失が含まれています。不適切な解剖は、組織の穿孔が発生することがあります。

図1 1Eに内皮角膜移植、図1Aの角膜組織の準備の全体的なスキームは、ドナー角膜の準備の断面で表現したものです。1Iに図1fは、DSAEK手術時の移植レシピエントの角膜の断面で表現したものです。

1. ドナーの角膜を人工前房にマ​​ウントされ、マイクロケラトーム頭を解剖しています。
2. 組織郭清の後、二つのラメラは別ですが、前方のラメラ（キャップ​​）は、外科医への輸送のために残った角​​膜のベッドに戻って配置されます。
3. で手術室は、外科医は、前部と後部の両方ラメラを通って垂直に中央の角膜組織をカットするトレパンを使用しています。
4. トレパン切断した後、周辺のドナー角膜は、フィールドから削除されます。
5. 後部ラメラは優しく、スパチュラで前方ラメラから削除されます。ドナー後部ラメラ（DSAEK組織）は、受信者の角膜（1I）の病気の部分を置き換えます。
6. 患者は、削除する病気の後部角膜を持っています。
7. 病気の後部角膜は、大径の円の中に眼器（逆Sinskyフック）で採点される。
8. 病気の角膜を獲得した後、角膜の膜が除去されます。
9. ドナー後部ラメラ（DSAEK組織）は、受信者の目に配置されます。

図2。メディア。角膜組織の角膜組織はha後、保存メディアであるドナーからrvesting。

図3。人工前房に角膜組織。

1. 角膜組織は、人工前房の前にベースのロックリングまたは組織郭清の上にマウントされています。
2. 角膜組織は、組織を介して密封ベースのロックリング付き人工前房にマ​​ウントされています。

図4。角膜組織の厚さはチェックしてください。角膜の厚さは角膜の表面に超音波pachymetryプローブを用いてチェックされます。

図5。角膜組織解離。

1. マイクロケラトームのブレードは、5時位置に取り付けポストと位置と基地に配置されます。
2. マイクロケラトームラメラ解剖を作るために角膜を介して渡されます。

図6。マイクロケラトーム解剖が完了した後、 郭清後の角膜の前キャップ。前方の角膜キャップは無料です。

図7。商工会議所の表示で角膜を解剖した。解剖が完了した後、角膜が輸送のための閲覧室に戻されます。

図8。輸送用包装で角膜。視聴室で角膜がその後しっかりと外科医への輸送のためにパッケージ化されています。

図9。角膜のOCT外観のOCT最後の解剖角膜（クロスセクション）角膜は、2つの半分に分割されていることを示しています。インタフェースは、矢印で示すように、周囲の組織よりも激しく反射性である。

Discussion

角膜の最も内側の層、内皮は、角膜の脱水を維持することによって、角膜の光学的透明性を維持しています。多数の病気の状態は、特に筋ジストロフィー、感染症、炎症性のプロセス、および変性を含む角膜内皮の健康と生存率に影響を与えます。最近まで、病気の角膜内皮を置き換えるために角膜移植は角膜の全層移植を必要としました。過去10年間では、このようなDSAEK手術のように部分的な厚さが角膜移植による角膜後の交換対象とし、より短い回復時間と同じ目標を達成することができました。かかわらず、技術の、移植組織は、移植角膜の光学的透明性を維持するために健康な角膜内皮を保持する必要があり、結果として、すべての組織の処理技術は、角膜内皮を保護するために追加の手順があります。

自動化されたマイクロケラトーム郭清は、現在目です。内皮角膜移植用角膜組織の準備のためのeが標準。マイクロケラトームの使用は、ドナー組織の穿孔を減少させ、マニュアル解剖⁵に比べて視力回復を早めることが示された。 DSAEKが最初に導入されたとき、いくつかの外科医は、マイクロケラトーム装置を購入し、手術開始時の手術室でドナーラメラ郭清を行った。組織の準備が失敗した場合、手術は、患者と外科医に不便と費用を引き起こしキャンセルする必要があります。 2006年にアイバンクでは、アイバンクの実験室、手術前^〜12日に制御された条件の下にある"オフサイト"マイクロケラトーム解剖を行うことになった。組織の準備が、この設定に失敗した場合、新鮮な組織を持つ別の解剖を実行する時間があります。

ドナー後部層状角膜組織のマイクロケラトーム郭清の合併症を最小限に抑えるために穏やかな、正確な技術を必要とします。角膜はgentl配置する必要があります繊細な血管内皮細胞への損傷を避けるために人工前房（AAC）のy。角膜がマウントとAACに整列されると、ロックリングが配置され、チャンバ内の高い圧力を維持し、マイクロケラトーム解剖時の組織崩壊の可能性を減らすために密封のために調整する必要があります。制服解剖を確保するために、マイクロケラトームのヘッドは、定数、円滑に回転させなければなりません。解剖後、組織は再び内皮細胞の損傷を最小限に抑えるために慎重に扱わなければなりません。さらに、それがラメラカット後部ラメラは手術¹³での使用に適してなる ​​ことを確保するために、中心かつ完全であることを確認することが重要です。

角膜ドナーの穿孔は、この手順の重篤な合併症であり、経験とそれほど頻繁になります。繰り返される穿孔はマイクロケラトームの経過中に発生した場合は、プロシージャ内の複数のステップを確認することが重要です。トウモロコシEAは、適切に取り付けられ、AACに整列する必要があります。タイトシールと高圧は、マイクロケラトームを通過する前に取得し、手順全体を通して維持されるべきである。機会に、残留結膜は強膜の縁に存在し、マウントする前にオフ解剖する必要があります。マイクロケラトームのブレードは鋭いとノッチなしでなければなりません。正しいマイクロケラトームのヘッド厚さが推定角膜の厚さに基づいて選択する必要があります。マイクロケラトームヘッドが通過する前に正しく発振しなければなりません。このテクニックでさらに問題と、すべての機器が正常に動作していることを確認するためにマイクロケラトームプロバイダを参照してください。

完璧に行われている場合でも、この手法にはいくつかの制限があります。マイクロケラトームのヘッドは、様々な厚さで角膜組織を切断する可能ですが、最終的な組織の厚さにマイクロケラトームのヘッドの関係は、最終的な組織の広い範囲の厚さを提供し、同じ頭で不正確です。^7。さらに、準備の重要な学習曲線が存在し、合併症は、新規ユーザーのために頻繁にあります。アイバンクの設定でラメラ解剖を実行すると、この手順を一日何回も行う訓練を受けた技術者はこれにより、不慣れなために合併症を最小限に抑えるために、それらの技術を最適化することができます。

内皮角膜移植のためのマイクロケラトームアシスト角膜切開するための技術の修正が存在しています。一部は角膜内皮に増加した保護を提供する目的で人工前房に角膜のボタンの下に粘弾性材料または角膜の記憶媒体ではなく、バランスのとれた塩溶液を使用することを好む。マイクロケラトーム切開が開始されるべき場所を決定するための方法のバリエーションもあります。別のアイバンクと角膜の異なる外科医は、角膜があるのは識別のためにマークされている方法として、特定の設定があるかもしれません角膜キャップまたは後部ラメラ方向。それはメーカーがこのプロトコルで使用されていると同様の装置を作ることに留意すべきである。特定のメーカーの指示が使用されていずれかの機器が後に続かなければなりません。

DSAEK手術のための解剖角膜組織の信頼性の高いアイバンクの準備は、この比較的新しい手術法が広く受け入れられるために有益であった。かつて外科医は角膜移植の "第一歩"を実行するアイバンクに自信になりました - すなわち、組織の準備、DSAEKに多くの実用的な制限が緩和された。アイバンクは確実にドナー組織の安全で、効果的で、タイムリーな供給と処理組織の需要に追いつくことができました。高品質のDSAEK組織は現在、事前に、手術室時間内に注文することができ、組織の準備合併症が⁹減少している^、14-15。

このプロトコルはpreparatiについて説明します。角膜ドナー組織のアイバンク処理の観点からDSAEK移植片の上が、この手法は、独自の層状角膜ドナー組織を準備するだけでなく、興味を持って外科医に直接適用可能である層状角膜の検査ベースまたは臨床試験を行うことに興味がある方移植。

角膜ラメラ準備のための将来の方向性は、組織の処理のためのフェムト秒レーザーを使用し、 "超薄型" DSAEK角膜組織、またはデスメ膜、内皮角膜移植（DMEK）手術のための角膜内皮スクロールの準備の作成が含まれています。内皮角膜移植は、進化の外科分野であるとアイバンクと角膜外科医の間に共生関係は、外科的技術が最適化されているように変更していきます。

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Microkeratome	Moria	1021174
Artificial Anterior Chamber base	Moria	19161-562
Artificial Anterior Chamber cap	Moria	19172-220
Microkeratome Head 300	Moria	O304
Microkeratome Head 350	Moria	N791
Console	Moria	19360-3482