СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРАНСПЛАНТАТА ДЕСЦЕМЕТОВОЙ МЕМБРАНЫ ДЛЯ КЕРАТОПЛАСТИКИ Российский патент 2025 года по МПК A61B17/00 A61F9/07 A61L27/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для хирургического лечения первичной и вторичной эндотелиальной дистрофии роговицы.

Уровень техники

Трансплантация десцеметовой мембраны (ДМ) является оптимальным методом хирургической реабилитации пациентов с эндотелиальной дистрофией роговицы, ДМ - это внутренний слой роговицы, к которому прилегают эндотелиальные клетки - ключевой слой трансплантата. Практическая сложность изготовления трансплантата состоит в отделении ДМ от стромального слоя.

Известен способ изготовления трансплантата ДМ [1], включающий фиксацию корнеосклерального диска (КСД) на искусственной передней камере и отделение ДМ от стромального слоя, отличающийся тем, что строму роговицы удаляют механически, при помощи шпателя, микроножниц и пинцета.

Известен способ изготовления трансплантата ДМ [2], в котором строму роговицы удаляют методом гидродиссекции, нагнетая консервирующий раствор между разъединяемыми слоями с помощью офтальмологической канюли.

Недостатком обоих способов является сложность и непредсказуемость этапа отслоения ДМ. Механическая или гидродинамическая тракция мембраны приводит к частичному разрушению слоев и существенной потере эндотелиальных клеток ДМ.

Корень данной проблемы лежит на гистологическом уровне: ДМ спаяна с глубокими слоями стромы роговицы посредством грибовидных отростков, которые препятствуют сепарации данных слоев [3]. Пока данные отростки сохранны, эффективность отделения ДМ не может быть высокой.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом является уменьшение травматизации эндотелиальных клеток трансплантата при выделении ДМ и снижение риска потери трансплантата из-за его разрыва.

Для достижения указанного технического результата разработан способ, включающий фиксацию КСД на искусственной передней камере, удаление стромы роговицы до уровня ДМ или предесцеметового слоя, формирование и консервацию трансплантата ДМ, отличающийся тем, что используют искусственную переднюю камеру, включающую основание на подставке, тканевый фиксатор для фиксации КСД и стопорное кольцо, при этом основание содержит полость для консервирующего раствора, а тканевый фиксатор содержит резервуар для растворов фермента и его ингибитора; фиксируют КСД эндотелием вниз на искусственной передней камере с помощью тканевого фиксатора, заполняют полость основания консервирующим раствором, заполняют резервуар тканевого фиксатора раствором фермента металлопротеиназы - объем от 1 до 10 мл, концентрация от 250 до 1000 ЕД/мл; выдерживают КСД в контакте с раствором металлопротеиназы при температуре от 4 до 40°С в течение 1-6 часов до растворения стромы роговицы до уровня ДМ или предесцеметового слоя; итоговая толщина трансплантата составляет 10-60 микрон; выдерживают трансплантат ДМ в контакте с раствором ингибитора металлопротеиназы альфа-2-макроглобулина - объем от 1 до 10 мл, концентрация от 10 до 20 мг/мл - при комнатной температуре в течение 30 минут до нейтрализации металлопротеиназы; полученному трансплантату ДМ придают нужный размер и форму с помощью вакуумного высекателя и помещают в консервирующий раствор.

Для изготовления трансплантата можно использовать заранее подготовленный КСД, в котором поверхностные слои стромы роговицы удалены механически или с помощью фемтосекундного лазера.

Основное решение, определяющее возможность осуществления технического результата и детали процесса - это применение фермента металлопротеиназы для химического растворения стромы роговицы и размягчения мостиковых связей между слоями роговицы. Указанные интервалы объема, концентрации и времени экспозиции обеспечивают максимальную эффективность фермента и контролируемость процесса изготовления трансплантата. Однако фермент необходимо нейтрализовать в нужный момент, для чего используется раствор альфа-2-макроглобулина - ингибитора металлопротеиназы [4], который лучше всего работает при указанных интервалах объема, концентрации и времени экспозиции.

В рамках способа используется искусственная передняя камера оригинальной конструкции, содержащая полость для консерванта в основании и резервуар для фермента и ингибитора в тканевом фиксаторе, что позволяет легко заливать и удалять данные растворы и обеспечивает их максимально эффективный контакт с КСД.

Совокупность указанных технических решений позволяет получить трансплантат ДМ с высоким содержанием эндотелиальных клеток, при этом существенно сокращается сложная и малоэффективная ручная работа, что позволяет сделать изготовление трансплантатов ДМ более прогнозируемым и доступным.

Описание чертежей

Фиг. 1. Искусственная передняя камера оригинальной конструкции, этапы сборки.

Цифрами обозначены:

1 - основание искусственной передней камеры с полостью для консерванта,

2 - канюли для введения раствора консерванта в полость основания,

3 - имитация корнеосклерального диска,

4 - тканевый фиксатор,

5 - резервуар для растворов фермента и его ингибитора,

6 - стопорное кольцо.

Фиг. 2. Оптическая когерентная томограмма (ОКТ) донорского КСД на разных этапах изготовления трансплантата.

А - Интактный КСД. Толщина роговицы 1,09 мм.

Б - КСД после удаления стромы роговицы с помощью фемтосекундного лазера. Толщина роговицы 364 микрона.

В - КСД после окончания действия фермента. Толщина роговицы 44 микрона - соответствует ДМ с предесцеметовым слоем и эндотелиальными клетками.

Осуществление изобретения

Предлагаемый способ используется при наличии у пациента эндотелиальной дистрофии роговицы, первичной или вторичной. Способ выполняют следующим образом.

В качестве материала для изготовления трансплантата ДМ используют кадаверный донорский препарат КСД. Можно использовать цельный КСД, можно с уже удаленными поверхностными слоями стромы роговицы (с остаточной толщиной стромы 100 - 400 микрон). Способ удаления поверхностных слоев стромы неважен - механический, с помощью фемтосекундного лазера или др.

Собирают модифицированную искусственную переднюю камеру. На ее основание накладывают КСД эндотелием вниз, фиксируя его тканевым фиксатором и стопорным кольцом. Полость основания заполняют консервирующим раствором - например, средой Борзенка-Мороз. Резервуар тканевого фиксатора заполняют раствором металлопротеиназы - объем от 1 до 10 мл, концентрация от 250 до 1000 ЕД/мл.

Выдерживают КСД в контакте с ферментом при температуре от 4 до 40°С в течение 1-6 часов до растворения стромы роговицы до уровня ДМ или предесцеметового слоя, периодически (например, раз в полчаса) перемешивая фермент. Можно обновлять фермент с помощью микропипетки. Итоговая толщина трансплантата должна составить от 10 до 60 микрон.

У металлопротеиназы существуют разновидности, мы предпочитаем бактериальную или рекомбинантную человеческую коллагеназу.

Далее раствор фермента удаляют и заполняют резервуар раствором его ингибитора альфа-2-макроглобулина. Выдерживают трансплантат ДМ в контакте с раствором ингибитора металлопротеиназы альфа-2-макроглобулина - объем от 1 до 10 мл, концентрация от 10 до 20 мг/мл - при комнатной температуре в течение 30 минут до нейтрализации металлопротеиназы; при этом раствор альфа-2-макроглобулина периодически перемешивают или обновляют (например, раз в полчаса).

По завершении действия ингибитора его удаляют. Полученный трансплантат ДМ промывают, придают ему нужный размер и форму с помощью вакуумного высекателя и помещают в консервирующий раствор (например, среда Борзенка-Мороз).

Список использованной литературы

1. Малюгин Б.Э., Антонова О.П. Способ трансплантации десцеметовой мембраны. Патент на изобретение RU 2600158 C1. Дата подачи заявки: 17.09.2015. Дата публикации: 20.10.2016 Осипян Г.А., Фисенко Н.В., Храйстин X., Школяренко Н.Ю., Дудаева Ф.К. Способ получения донорского трансплантата Десцеметовой мембраны с эндотелиальным слоем. Патент RU 2786330 C1. Дата подачи заявки: 02.06.2022. Дата публикации: 20.12.2022.

2. U, Bachmann ВО, Tourtas Т, Cursiefen С, Zenkel М, K, Kruse FE. Reproducibility of graft preparations in Descemet's membrane endothelial keratoplasty. Ophthalmology. 2013 Sep;120(9): 1769-77.

3. Jhanji V, Young AL, Mehta JS, Sharma N, Agarwal T, Vajpayee RB. Management of corneal perforation. Surv Ophthalmol. 2011 Nov-Dec;56(6):522-38.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, для хирургического лечения первичной и вторичной эндотелиальной дистрофии роговицы, и касается способа изготовления трансплантата десцеметовой мембраны для кератопластики. Фиксируют корнеосклеральный диск на искусственной передней камере, удаляют строму роговицы до уровня десцеметовой мембраны или предесцеметового слоя, формируют и консервируют трансплантат десцеметовой мембраны. Используют искусственную переднюю камеру, включающую основание на подставке, тканевый фиксатор для фиксации корнеосклерального диска и стопорное кольцо. При этом основание содержит полость для консервирующего раствора, а тканевый фиксатор содержит резервуар для растворов фермента и его ингибитора. Фиксируют корнеосклеральный диск эндотелием вниз на искусственной передней камере с помощью тканевого фиксатора, заполняют полость основания консервирующим раствором, заполняют резервуар тканевого фиксатора раствором фермента металлопротеиназы - объем от 1 до 10 мл, концентрация от 250 до 1000 ЕД/мл. Выдерживают корнеосклеральный диск в контакте с раствором металлопротеиназы при температуре от 4 до 40°С в течение 1-6 часов до растворения стромы роговицы до уровня десцеметовой мембраны или предесцеметового слоя. Итоговая толщина трансплантата составляет 10-60 мкм. Выдерживают трансплантат десцеметовой мембраны в контакте с раствором ингибитора металлопротеиназы альфа-2-макроглобулина - объем от 1 до 10 мл, концентрация от 10 до 20 мг/мл - при комнатной температуре в течение 30 минут до нейтрализации металлопротеиназы. Полученному трансплантату десцеметовой мембраны придают нужный размер и форму с помощью вакуумного высекателя и помещают в консервирующий раствор. Применение изобретения позволяет уменьшить травматизацию эндотелиальных клеток трансплантата при выделении десцеметовой мембраны и снизить риск потери трансплантата из-за его разрыва. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ изготовления трансплантата десцеметовой мембраны для кератопластики, включающий фиксацию корнеосклерального диска на искусственной передней камере, удаление стромы роговицы до уровня десцеметовой мембраны или предесцеметового слоя, формирование и консервацию трансплантата десцеметовой мембраны, отличающийся тем, что используют искусственную переднюю камеру, включающую основание на подставке, тканевый фиксатор для фиксации корнеосклерального диска и стопорное кольцо, при этом основание содержит полость для консервирующего раствора, а тканевый фиксатор содержит резервуар для растворов фермента и его ингибитора; фиксируют корнеосклеральный диск эндотелием вниз на искусственной передней камере с помощью тканевого фиксатора, заполняют полость основания консервирующим раствором, заполняют резервуар тканевого фиксатора раствором фермента металлопротеиназы - объем от 1 до 10 мл, концентрация от 250 до 1000 ЕД/мл; выдерживают корнеосклеральный диск в контакте с раствором металлопротеиназы при температуре от 4 до 40°С в течение 1-6 часов до растворения стромы роговицы до уровня десцеметовой мембраны или предесцеметового слоя; итоговая толщина трансплантата составляет 10-60 мкм; выдерживают трансплантат десцеметовой мембраны в контакте с раствором ингибитора металлопротеиназы альфа-2-макроглобулина - объем от 1 до 10 мл, концентрация от 10 до 20 мг/мл - при комнатной температуре в течение 30 минут до нейтрализации металлопротеиназы; полученному трансплантату десцеметовой мембраны придают нужный размер и форму с помощью вакуумного высекателя и помещают в консервирующий раствор.

2. Способ изготовления трансплантата десцеметовой мембраны для кератопластики по п. 1, отличающийся тем, что для изготовления трансплантата используют заранее подготовленный корнеосклеральный диск, в котором поверхностные слои стромы роговицы удалены механически или с помощью фемтосекундного лазера.