Hornhinnan donatorvävnad Förberedelse för Descemets Membrane Endothelial Keratoplasty

Summary

Endothelial keratoplastik är en kirurgisk teknik ständigt utvecklas som framsteg leda till transplantation av tunnare transplantat med varje succession ^1. Här presenterar vi en teknik för styrd manuell vävnad dissektion för att möjliggöra säker och repeterbar separation av endotel och Descemets membran från givar corneoscleral knappar för transplantation ^2.

Abstract

Descemets Membrane Endothelial Keratoplasty (DMEK) är en form av hornhinnetransplantation där endast ett enda cellager, hornhinnans endotel, tillsammans med dess basalmembran (Descemets membran) införes på mottagarens bakre stroma ^3. Till skillnad Descemets Strippa Automated Endothelial Keratoplasty (DSAEK), där ytterligare donator stroma införs ingen onaturlig stroma-till-stroma gränssnitt skapas. Som ett resultat, är den naturliga anatomin av hornhinnan bevaras så mycket som möjligt möjliggör förbättrad återhämtningstid och synskärpa ^4. Endothelial Keratoplasty (EK) är förstahandsalternativet för behandling av endoteldysfunktion. Fördelarna med EK inkluderar snabb återhämtning av synen, bevarande av okulär integritet och minimal brytningsförändringar på grund av användning av en liten, perifer snitt ^1. DSAEK utnyttjar donatorvävnad beredd med partiell tjocklek stroma och endotel. Den snabba success och användning av detta förfarande kan hänföras till tillgången på ögonbank förberett färdigskurna vävnad. Fördelarna med ögonbank beredning av donatorvävnad inkluderar eliminering av behovet av specialiserad utrustning i operationssalen och tillgången på back up donatorvävnad vid vävnads perforering under beredning. Dessutom kan stora volymer beredning av donatorvävnad genom ögonbank tekniker ger förbättrad kvalitet på donatorvävnad. DSAEK kan ha begränsat bästa korrigerade synskärpa på grund av skapandet av en stromal gränssnitt mellan givare och mottagare hornhinna. Eliminering av detta gränssnitt med transplantation av endast donator Descemets membran och endotel i DMEK kan förbättra visuella resultat och minska komplikationer efter EK ^5. Liknar DSAEK, långsiktig framgång och acceptans av DMEK är beroende av enkel tillgång på färdigskurna, beredda ögonbankdonatorvävnad. Här presenterar vi en stegvis metod för förberedelse donatorvävnad som kan minska en del barriERS ögon banker står inför att ge DMEK transplantat.

Introduction

Endothelial Keratoplasty (EK) har snabbt ersatt penetrerande keratoplastik (PKP) som förstahandsalternativet för behandling av endotelceller sjukdomar står för över 50% av alla transplantationer som utförs i USA under 2012 ^6. PKP begränsas av långvarig visuell rehabilitering med hög astigmatism och brytnings instabilitet, förlust av jordklotet integritet och sutur relaterade komplikationer. Tidiga generationen EK procedurer, inklusive Djupt lamellär Endothelial Keratoplasty (dlek) involverade manuell dissektion av hornhinnestroma med transplantation av partiell tjocklek donatorvävnad. Dessa förfaranden lyckades transplantera givar endotel vävnad samtidigt som en intakt hornhinnans yta men var tekniskt utmanande och resulterade i begränsade bäst korrigerad synskärpa på grund av en oregelbunden hornhinnan lamellära gränssnitt ^1. Det nuvarande EK förfarandet för valet är Descemets Strippa Endothelial Keratoplasty (DSEK) som erbjuder hornhinnan clarhet med snabbare återhämtning av synen, minimerar postoperativ brytningsfel och astigmatism, och minskar risken för traumatiska sår sårruptur bibehållen hornhinnans yta ^7. Detta förfarande innebär avlägsnande av den sjuka Descemets membran och endotel och ersättning med partiell tjocklek donator hornhinnevävnad omfattande en ny endotelcellskikt. Givaren hornhinnan dissekeras med en microkeratome att förbereda den bakre vävnad som transplanteras ^8. Beredning av donatorvävnaden av ögon bankerna har varit avgörande för snabb tillväxt och, vågar jag påstå, framgången för detta förfarande. Den nära ökningen 16 gånger i DSEK förfaranden i USA mellan 2005 och 2012 motsvarar nästan hälften av vävnaden för närvarande utarbetas av de ögonbanker ^6.

Även DSEK kan förbättra synskärpan till 20/40 eller bättre, de flesta patienterna inte uppnår 20/20 syn på grund av stromal interface haze och ökad ljusströ från tillsats av donator stromal vävnad ^7. Den EK kirurgiska tekniken har utvecklats till Descemets Membran Endothelial Keratoplasty (DMEK) som innebär transplantation av endast donator Descemets membran (DM) och endotel. Detta förfarande har en högre andel patienter som uppnår 20/20 vision, snabbare visuell återhämtning och en lägre risk för endotel avslag ^9. Dock är mer utmanande beredning av donatorvävnad på grund av de tunnare graft dimensioner.

Protocol

1 Inställning av sterilt fält

1. Don korrekt dräkt inklusive mössa och mask. Använd skyddsglasögon när i behandlingsrummet.
2. Förbered bearbetningsområdet. När du använder en behandlingsrummet, upprätthålla kontinuerlig drift av fläkt som skapar ett övertryck i rummet.
3. Samla alla leveranser. Kontrollera utgångsdatum, förpackningarna är orörda, och steriliseringsindikator.
4. Tvätta händerna och don icke-sterila handskar.
5. Öppna de sterila satser för att upprätta ett sterilt område. När du använder en behandlingsrummet, placera kit på bordet och aseptiskt öppna wraps. Utnyttja inte de yttre 1 ½ inches av wrap som en del av det sterila området eftersom detta segment anses osterila.
6. Använd aseptisk teknik och öppna och släppa sterila artiklar på sterilt område, om inte redan i färdiga förpackningen.
7. Flytta mikroskop så att den ligger över det sterila området, slå på ljuskällan mikroskop och justera okularen efter behov.
8. OBTain hornhinnevävnad som ska skalas (i bevarande medier) och plats bredvid den förberedda sterila behandlingsområdet. Lossa locket på visning kammaren och låt den vila på toppen av visningskammar bas med inga trådar engagerade. Kasta inte sterila handskar.
9. Öppna ett par sterila handskar och steril klänning med handduk.
10. Utför kirurgiska buskmarker. Sätt på sterila klänning, då sterila handskar.
11. Öppna instrumentlådor så att alla leveranser är tillgängliga. Öppen fuktogenomtränglig drapering för att skapa arbetsområdet.
12. Fäst nålen till en 5 cc spruta. Med hjälp av en hemostat, förbereda 30 G nål genom att placera en böj 1 mm från avfasning, och en annan böj 1 mm från basen (för att bilda en "S" form).
13. Montera glasspruta för trypanblått fläck genom att placera kolven i sprutan och finger åtdragning kolven. Fäst kanylen.
14. Fäst kanyl till balanserad saltlösning (BSS) flaska.
15. Separera trephine punch från vakuumblocketoch ställ åt sidan. Centrera vakuumblock inom synfältet för mikroskopet.
16. Ta vakuumblocket i fokus genom att justera inställningarna mikroskop.

2 Förfarande för Donor Tissue Förberedelser

1. Lyft locket på visning kammaren med hjälp av folie fyrkant som en barriär. Med andra handen och med hjälp av pincett, försiktigt tag hornhinnan genom sklera fälg att avlägsna hornhinnan. Byt lock visning kammaren.
2. Helt pressa sug sprutan, sedan placera hornhinnan epitel sidan nedåt på vakuumblocket och se till att den är centrerad. (Figur 1)
3. Försiktigt lägre sittringen på till vakuumblocket med hjälp av kantstolpar. Engage vakuum genom att långsamt släppa kolv av insug spruta. Ta bort sittringen och ställ åt sidan. (Figur 2).
4. Utför en partiell trephination att göra mål genom Descemets membranet.
5. Justera mikroskopet zoom och fokus så att vävnaden är väl visualiseras.
(Figur 3)
6. Placera tillräckligt fläck vid limbus att färga kanten av gjorde Descemets membran. Låt fläcken kvar på endotelet i 60-90 sek. (Figur 4)
7. Avlägsna fläcken:
   1. Luta vakuumblocket att hälla fläcken bort av hornhinnan och på kompress.
   2. Använd kirurgiska spjut för att ta bort överflödig färg från limbus område av hornhinnan, noga med att inte röra endotelet. (Figur 5)
8. Använd några droppar BSS att skölja hornhinnan i färglösningen, och sterila pinn spjut för att avlägsna överskott BSS. (Figur 6)
9. Placera 1-2 droppar BSS på sklera kanten för att förhindra vävnad från att torka. Upprepa vid behov under hela förfarandet.
10. Utför delvis dissekering av Descemets membran:
    1. Beginning där slangen anslutas till vakuumblocket, med hjälp av öppna pincett, placera en spets vid kanten av poängen varumärket och försiktigt separata Descemets membran och endotel från stroma. (Figur 7).
    2. Separat Descemets membran och endotel högst 1 mm från kanten gjorde och fortsätta dissektion 360 ° runt. (Figur 8).
    3. Observera platsen för några små tårar genom att placera en prick på vakuumblocket med huden markör.
       OBS: Om trefin inte tränger helt genom Descemets membran, använd den avfasade kanten av det beredda 30 G nål för att slutföra poängen genom Descemets membran vid behov följt av en andra tillämpning av färgning efter behov. Om Descemets membranets vidhäftning hindrar den delvis dissekering, ta bort endotel utanför trephinated området efter behov.
11. Använd pincett för att ta bort eventuella endothelial taggar som överlappar poängen märket.
<li> Tänk på placeringen av tidigare märkta mikro tårar och rotera vakuumblocket så att den största är vid 06:00. Detta kommer att bli gångjärns av klaffen.
12. Med hjälp av pincett, ta tag i Descemets membranet vid 00:00. Separera försiktigt på Descemets membran från stroma genom att dra in mot gångjärnet. Skapa gångjärns genom att stoppa separationen 2 mm från resultatet märket.
    NOTERA: Perifera kanter klaffen kommer att börja rulla under separation. (Figur 9).
13. Lägg försiktigt luckan på plats igen på stroma. Använd BSS och pinn spjut att unscroll endotelet och returnera den till sitt ursprungliga läge. (Figur 10A-C)
14. Ta bort kvarvarande vätska från mellan Descemets membran och stroma med sterila pinn spjut så klaffen stannar i läge. (Bild 11)
15. Använd sterila pinn spjut för att suga upp överflödig fukt från sklera nära gångjärnet. Använd huden markören för att rita enn pilspets på sklera kanten pekar på mitten av gångjärnet, ta bort allt överflödigt bläck med hjälp av en steril svabb spjut. (Bild 12)
16. Släpp vakuum genom nedtryckning av kolven i sprutan ansluten till vakuumblocket. Medan vakuum är urkopplad Använd pincett för att ta bort hornhinnan från vakuumblocket.
17. Lyft locket på visning kammaren med hjälp av folie fyrkant som en barriär. Placera hornhinnan i visningskammaren, endotel sidan upp, och byt locket tittar kammaren.
18. Upprepa ovanstående procedur steg med mate hornhinnan, om tillämpligt. Använd gasväv för att rengöra vakuumblocket innan behandlingen av andra vävnader.
19. Dra åt locket visningskammaren (er) och ta bort vävnad från behandlingsområdet.
20. Bryt ner det sterila området genom att avyttra objekt enligt riskavfall förvaltningsplan. Avlägsna förorenade handskar och klänning. Tvätta händerna och don icke-sterila handskar.
21. Utför efter cut spaltlampa utvärdering och speglande mikroskopi av hornhinnan (s)och registrera resultaten.

Representative Results

Åtskillnad av DM och endotel från stroma är viktigt att förbereda färdigskurna vävnad för DMEK. Femtio donatorhornhinnor med en medelålder på 65 ± 6 år (intervall 55-75), död till handläggningstid på 5,9 ± 2,3 dagar (intervall 1-10) och endotelceller densitet (ECD) av 2616 ± 321 celler / mm ² ( intervallet 2,049-3,247) användes för att bedöma genomförbarheten och reproducerbarhet av den kirurgiska beredningsteknik med två ögonbank tekniker. Framgången var 72% under de första 25 fallen och ökade till 80% under det andra halvåret med en total framgång på 76%. Point biserial korrelation (RPB) användes för att bestämma korrelation med preoperativa vävnadsfaktorer. Donator ålder (RPB = 0,18), död till handläggningstiden (RPB = 0,07) och ECD (RPB = -0,11) korrelerade inte med utarbetandet av ett vävnad. Den post-preparatet ECD (n = 37) av 2676 ± 284 (intervall 2,041-3,205) var inte signifikant från för-preparatet ECD (p = 0,72). Unsuccessfulla utfall resulte från DM tårar (10%), och allvarliga cellförlust (14%). Dessa fall var också associerade med svårighet återmontering vävnad och ofullständig färgning av DM kant.

Eye-bank utvärdering av behandlingsresultat ger viktiga data för klinisk framgång och biverkningar i samband med DMEK som kan bidra till att förbättra anpassningen av den kirurgiska tekniken i praktiken och utnyttjande av ögonbank beredd vävnad. Nio förskurna DMEK vävnad gavs till fem kirurger för 9 patienter. Ett fall hade en förskjutning på 1 dag och 1 vecka utan behov av rebubbling. Synskärpa efter 1 dag varierade från 20/400 till ljusperception och med 1 vecka förbättrades till 20/103 (intervall 20 / 30-20 / 200).

Figur 1 Tissue montering. Den hornhinnevävnad monteras och centreras på trephination blocket.

ss = "jove_content" fo: keep-together.within-page = "always">
Figur 2 Tissue trephination. Vakuum ringen sitter och hornhinnevävnad delvis trepanerades inklusive Descemets membran.

Figur 3 Lagringsmedia borttagning. Överskott lagringsmedia avlägsnas före färga ansökan.

Figur 4 Trypanblått ansökan. Ansök trypanblått fläck på Descemets membranyta med fyllning av bra för 60-90 sek.

_upload / 51919 / 51919fig5highres.jpg "/>
Figur 5 Fläckborttagning. Skölj trypanblått med BSS.

Figur 6 Fläckborttagning. Fullständigt avlägsnande av fläcken.

Figur 7 Descemets membran dissektion. Binda pincett används för att utföra 360 ° delvis dissekering.

Figur 8 Descemets membranstripp. Börja att strippa Descemets membran.

"Figur 9" src = "/ filer / ftp_upload / 51919 / 51919fig9highres.jpg" />
Figur 9 Descemets membranstripp. Fortsätt att strippa Descemets membran.

Figur 10 Ompositionera Descemets membran. (A) Retur Descemets membranet till stromal sängen, (B) BSS ansökan till stöd i Descemets membran utrullning, och (C) komplett utrullning av Descemets membran till ursprungsläget.

Figur 11 Balanserad saltlösning borttagning. Borttagning av extra BSS från bakom luckan.

2 "src =" / filer / ftp_upload / 51919 / 51919fig12highres.jpg "/>
Figur 12 Gångjärn märke. Identifiering av gångjärnet med huden markör.

Discussion

Hornhinnans endotelcellskikt spelar en avgörande roll för att upprätthålla hornhinnans klarhet genom uttorkning. Sjukdomar i endotelceller kan leda till betydande synnedsättning. DMEK syftar till att ersätta de sjuka endotelceller med en donatortransplantat bestående av Descemets membran och endotelcellskikt. Donator vävnadspreparat med en intakt DM och adekvat antal endotelceller är avgörande för överlevnaden av transplantat vävnad. Slita av DM under donatorvävnad preparatet kan medföra förlust vävnad och slöseri med donatorvävnad. Utbredd tillämpning av DMEK har begränsats av utmaningarna i att förbereda transplantatet vävnaden och behärska den komplexa kirurgiska tekniken. Med förbättringar av instrumentering och tillgången på ögonbank förberedd precut vävnad, har detta förfarande potential att bli standardbehandling för horn endotelceller sjukdomar.

Aktuella tekniker för beredning donatorvävnad inkluderar användningav en luftbubbla att skilja DM från stroma för att underlätta avlägsnandet av transplantat vävnad från donatorhornhinnan ^10. SCUBA (nedsänkt hornhinnan med hjälp av bakgrunder bort) tekniken enligt DMEK transplantat beredning innefattar skörd av donatorvävnad enligt Optisol eller balanserad saltlösning (BSS), vilket minimerar ytspänningen och chanserna att riva ^11. Ännu en teknik i DMEK transplantat beredning lämnar en perifer kant av stroma i utbyte ge ett transplantat som är lättare att handtaget och sätt ^12. Donatorvävnad kan också framställas med en anpassad trefin lämna gångjärn intakt DM samtidigt lyfta transplantatet med BSS ^13.

Den totala framgång med vår teknik för DMEK transplantat beredning var begränsad i jämförelse med tidigare publicerade tekniker till 76%, vilket kan reflektera att dessa var de första 50 vävnaderna som utarbetats av två ögonbanker tekniker ^14,15. Däremot ville resultaten förbättras under andra halvan av vävnad prejämfört. Dessutom tar vår teknik inte kräver specialinstrument, vilket gör DMEK lättillgänglig och mer kostnadseffektiva. Den visuella återhämtningen kan bli snabbare och bättre med DMEK på grund av brist av stromal gränssnittet ^5. Studier har också visat färre högre ordningens aberrationer på den bakre ytan av hornhinnan än DSEK eller PKP ^16. Förekomst av avstötning är betydligt lägre med DMEK än med andra keratoplastik tekniker ^17. Den endotelceller tätheten efter DMEK är jämförbar med Descemets Strippa Automated Endothelial Keratoplasty (DSAEK) ^18. DMEK erbjuder en minimalinvasiv kirurgi upprätthålla den strukturella integriteten av ögat och minska risken för postoperativ astigmatism, lindade läckor och postoperativ glaukom kopplade till långvarig topikal steroidanvändning.

Sammanfattningsvis möjliggör DMEK ersättning av sjuka endotel utan att ta bort mottagaren hornhinnestroma eller ytterligarevävnad. Den kirurgiska tekniken är en utmaning delvis på reproducerbarhet av preparatet donatorvävnad. Ögon bank förberedelse för DMEK kan möjliggöra bättre anpassning av DMEK liknar tidigare endothelial keratoplastik tekniker.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
VisionBlue	D.O.R.C., Zuiland, The Netherlands	NA
Barron vacuum punch	Katena, Denville, New Jersey	K20-2112