Эндотелиальная кератопластика является операцией выбора при необходимости трансплантации роговицы у пациентов с патологией эндотелия [1, 2]. Наиболее широко распространенной модификацией считается автоматизированная эндотелиальная кератопластика, при которой микрокератомом выкраивается трансплантат, состоящий из тонкого слоя стромы, десцеметовой мембраны и эндотелия — DSAEK (Descemet Stripping Automated Endothelial Keratoplasty). Операция DSAEK — стандартизированный и оптимизированный метод, являющийся основным для многих хирургов в лечении буллезной кератопатии из-за относительной легкости получения и манипуляций с донорскими тканями [3].

В настоящее время существует альтернативная более прогрессивная хирургическая технология, которая позволяет заменить только патологически измененный эндотелий и десцеметову мембрану — DMEK (Descemet Membrane Endothelial Keratoplasty). При этом трансплантат в большинстве случаев не включает слой стромы как при DSAEK, что позволяет сохранить естественную цитоархитектонику роговой оболочки. Известен ряд преимуществ технологии DMEK, включая быструю послеоперационную реабилитацию, вероятность получения лучшей остроты зрения, меньшую степень индуцированного астигматизма по сравнению с модификациями DSAEK. Тем не менее техника операции отличается сложностью выполнения при выкраивании трансплантата, его расправлении в передней камере, а также высоким риском нарушения адаптации к роговице реципиента на протяжении нескольких дней после операции [4—6].

Впервые G. Melles и соавторы представили метод трансплантации изолированной десцеметовой мембраны через самогерметизирующийся туннельный разрез (DMEK) в 2002 г. [7].

Являясь технически сложным, но перспективным, способ за последние 15 лет претерпел ряд усовершенствований. Были предложены различные техники и подходы для стандартизации операции как на этапе выкраивания трансплантата, так и на этапе его расправления и фиксации.

Несмотря на то что для подготовки донорского лоскута при DMEK не требуется дорогостоящего оборудования, в ходе операции необходимо отделять тончайшую десцеметову мембрану вручную, что требует наличия определенных навыков и сопровождается потенциальным риском повреждения эндотелиального трансплантата. Это, в свою очередь, приводит к увеличению времени выполнения операции и делает менее предсказуемыми ее последующие этапы [8, 9].

Техника подготовки донорского материала в варианте, предложенном G. Melles и соавторами, заключалась в отделении десцеметовой мембраны от задней стромы роговицы с помощью пинцета. В более усовершенствованной и распространенной модификации подобная техника известна как SCUBA (Submerged Cornea Using Backgrounds Away). Существуют разновидности такой техники [10].

Другим методом отделения десцеметовой мембраны от стромы является использование техники «big bubble», являющейся «золотым стандартом» в первую очередь для глубокой передней послойной кератопластики (Deep Anterior Lamellar Keratoplasty). Метод впервые описан M. Anwar и K. Teichmann [11]. При его выполнении отделение стромы от десцеметовой мембраны осуществляется с помощью пузыря воздуха [12]. В настоящее время в определенных модификациях данный метод используется также для подготовки донорского материала для DMEK как для изолированной десцеметовой мембраны, так и со стромальным кольцом (DMEKS) [13]. По сравнению с техникой SCUBA этот метод быстрее и легче по скорости выполнения. Основным недостатком его считается невозможность контроля давления вводимого воздуха, что может привести к разрыву десцеметовой мембраны.

В 2014 г. G. Salvalaio и соавторы предложили метод выкраивания эндотелиального трансплантата с помощью жидкого пузыря [14]. В 2016 г. P. Szurman и соавторы представили свой вариант данного метода с использованием витального красителя (трипанового синего) для одновременного отслоения и окрашивания десцеметовой мембраны со стороны стромы [15].

Несмотря на существование разных методов получения эндотелиального трансплантата при DMEK, по данным литературы, неудачи при выкраивании трансплантата (разрыв ткани) могут достигать 16%, а потери эндотелиальных клеток превышать 8% сразу же после подготовки донорской ткани [16, 17].

Таким образом, усовершенствование и выбор оптимальной техники выкраивания эндотелиального трансплантата для оперативного вмешательства в модификации DMEK является актуальным и требует дальнейшего изучения.

Цель работы — оценить разные способы выкраивания десцеметовой мембраны донорского корнео-склерального лоскута для эндотелиальной кератопластики в модификации DMEK.

Материал и методы

Сравнивали четыре альтернативных метода подготовки донорского материала для DMEK: SCUBA (группа А), предложенный нами метод с использованием внутрикапсульного кольца (группа В), «liquid bubble» (группа С), «big bubble» (группа D). Для проведения исследования в условиях Глазного банка ФГБНУ НИИ ГБ использовали 60 корнеосклеральных лоскутов (15 в каждой группе) со средним возрастом доноров 62,9 года, которые не подходили для клинического применения из-за положительного серологического анализа. Средняя плотность эндотелиальных клеток (ПЭК), оцененная с помощью кератоанализатора Konan EKA-04 (Япония), в группе, А составляла 2586±175 кл/мм², в группе В — 2783±162 кл/мм², в группе С — 2697±181 кл/мм² и в группе D — 2864±134 кл/мм².

Трансплантаты десцеметовой мембраны выкраивали следующим образом.

Метод SCUBA (Submerged Cornea Using Backgrounds Away). Корнеосклеральный диск укладывали эндотелием вверх на стандартный блок для выкраивания и производили окрашивание десцеметовой мембраны 0,06% раствором трипанового синего. Осуществляли несквозную трепанацию роговицы пробойником необходимого диаметра со стороны эндотелия. Пинцетом десцеметову мембрану, начиная у края трепанационной насечки, отслаивали от задней стромы. Окрашивали трипановым синим. Далее рулон десцеметовой мембраны пинцетом помещали в картридж для интраокулярной линзы, чтобы в последующем ввести трансплантат в переднюю камеру реципиента.

Метод отслоения десцеметовой мембраны с помощью внутрикапсульного кольца. Корнеосклеральный лоскут фиксировали эндотелием вверх на блоке для выкраивания донорской роговицы. Далее окрашивали десцеметову мембрану трипановым синим. Используя скребец, разрушали шлеммов канал и трабекулярную зону до появления локальной складки десцеметовой мембраны. С помощью пинцета один конец внутрикапсульного кольца вводили в область складки и проводили непосредственно под десцеметову мембрану до центра роговицы, тем самым частично отслаивая ее от стромы. Пробойником для донорской роговицы высекали трансплантат десцеметовой мембраны необходимого диаметра. С помощью пинцета за частично отслоенный участок отделяли десцеметову мембрану полностью от подлежащей стромы, помещали в картридж. (Патент на изобретение № 2631412 от 27.09.17.)

Метод «liquid bubble». Донорский корнеосклеральный лоскут помещали на стандартный блок для выкраивания эндотелиальной стороной вверх. Создав узкий туннель под десцеметовой мембраной длиной 3 мм, в него вводили канюлю на шприце объ-емом 2 мл с трипановым синим. Подготовленный туннель блокировали с помощью тупфера для пред-отвращения рефлюкса во время инъекции. Затем трипановый синий медленно нагнетали в пространство под десцеметовой мембраной для формирования расширяющегося пузыря жидкости, отделяя тем самым ее от стромы. Большую часть красителя откачивали обратно в шприц, уменьшая размер пузыря до минимума. Пробойником для донорской роговицы высекали трансплантат десцеметовой мембраны необходимого диаметра. С помощью пинцета десцеметову мембрану помещали в картридж.

Метод «big bubble». Корнеосклеральный лоскут укладывали эндотелием вверх. Под десцеметову мембрану вводили иглу 0,45 мм в диаметре (26 G) срезом вверх на шприце с воздухом в объеме 2 мл. Вкол осуществляли на крайней периферии роговицы. Иглу проводили парацентрально до середины роговой оболочки прямо под десцеметовой мембраной, стараясь не углубляться в строму. С определенным усилием вводили воздух, добиваясь отслоения десцеметовой мембраны в виде пузыря диаметром около 9 мм. Большую часть воздуха откачивали обратно в шприц, уменьшая размер пузыря до минимума. Корнеосклеральный лоскут трепанировали при помощи вакуумного пробойника для донорской роговицы нужного диаметра. Окрашивали трепановым синим. С помощью пинцета десцеметову мембрану отделяли от подлежащей стромы, помещали в картридж.

Динамику потери эндотелиальных клеток роговицы оценивали путем анализа их плотности (ПЭК) до и сразу после выкраивания трансплантата. ПЭК подсчитывали с помощью программы обработки цифровых изображений ImageJ (Canon EOS 700D).

С помощью световой микроскопии были исследованы полутонкие срезы десцеметовой мембраны с эндотелием: поверхностное состояние, толщина и тип ткани.

Результаты и обсуждение

В группе A было 13 удачно выполненных выкраиваний трансплантата. В 1-м случае при трепанации пробойником образовалась центральная трещина десцеметовой мембраны, во 2-м — периферический разрыв при отслаивании трансплантата от подлежащей стромы пинцетом. Среднее время отслаивания составило 8,5 мин (диапазон 7—9 мин), ПЭК до выкраивания — 2694±153 кл/мм², после — 2411±162 кл/мм².

В группе В были успешно выполнены 14 выкраиваний. В одном случае произошел периферический разрыв донорского лоскута при введении внутрикапсульного кольца под десцеметову мембрану. Среднее время отслаивания составило 7 мин (диапазон 6—8 мин) ПЭК до выкраивания — 2878±142 кл/мм², после — 2610±153 кл/мм².

В группе C 13 выкраиваний прошли без осложнений. В одном случае вводимая жидкость отделила десцеметову мембрану по диаметру меньше желаемого, еще в одном — произошел периферический гидроразрыв в области туннеля. Среднее время отслаивания составило 8 мин (диапазон 6—9 мин) ПЭК до выкраивания — 2776±134 кл/мм², после — 2478±149 кл/мм².

В группе D выкроены 12 из 15 трансплантатов. В одном случае вводимый воздух послужил причиной центрального разрыва десцеметовой мембраны, в двух — неполного отслоения трансплантата. Среднее время отслаивания составило 5 мин (диапазон 4,5—6 мин), ПЭК до выкраивания — 2924±184 кл/мм², после — 2622±172 кл/мм².

Таким образом, потери эндотелиальных клеток составили в среднем в группе, А — 10,5%, в группе В — 9,3%, в группе С — 10,7% и в группе D — 10,3% по сравнению с исходным уровнем и были практически сопоставимы во всех группах.

Световая микроскопия подтвердила отсутствие фрагментов стромального слоя роговицы в группах А, В и С. Визуализировалась лишь десцеметова мембрана с эндотелиальной выстилкой (рис. 1, 2,

3), в то время как в образцах группы D, помимо эндотелия и десцеметовой мембраны, на передней поверхности последней всегда присутствовали волокна стромальной ткани (рис. 4).

Средняя толщина выкроенного трансплантата в центре составляла в группе, А 16,21±2,45 мм, в группе В — 15,39±2,34 мм, в группе C — 14,94±2,27 мм и в группе D — 41,56±2,39 мм.

DMEK является перспективной альтернативой DSAEK в случаях нарушения функции клеток эндотелиального слоя роговицы без необратимых повреждений стромы. Преимуществами DMEK считаются быстрая зрительная реабилитация, минимальный индуцированный астигматизм, возможность получения более высокой послеоперационной остроты зрения. Кроме того, подготовка донорской ткани при DMEK не требует дорогостоящего оборудования. Тем не менее для выполнения данного метода необходим более длительный срок подготовки хирурга [1, 18—20].

По результатам нашего исследования, потери эндотелиальных клеток близки при всех примененных способах выкраивания трансплантата, что подтверждается отсутствием существенной разницы в скорости апоптоза клеток эндотелия. Наши результаты сопоставимы с выводами ряда аналогичных исследований. Некоторые авторы полагают, что наиболее безопасной техникой является «big bubble». J. Lie и соавторы доложили о потерях эндотелиальных клеток в пределах от 4 до 7% после выкраивания трансплантата для DMEK. Средняя ПЭК составляла 2719 кл/мм² до и 2701 кл/мм² сразу после отслаивания донорского лоскута [17].

Предложенный нами метод отслоения десцеметовой мембраны с помощью внутрикапсульного кольца характеризуется минимальной частотой повреждения донорского лоскута. Способ выкраивания «big bubble» сопоставим по частоте повреждения донорского лоскута с методами SCUBA и «liquid bubble», но требует меньше времени на выполнение.

Выкраивание тончайшего донорского лоскута, содержащего только десцеметову мембрану и слой эндотелиальных клеток, является одним из ключевых и деликатных моментов операции DMEK. Именно такой лоскут и отсутствие в его составе волокон стромы обеспечивает основные преимущества операции. Наше исследование подтверждает наличие тонкого слоя стромы в получаемом трансплантате при применении техники «big bubble». С одной стороны, это облегчает расправление трансплантата в передней камере. Входящий в состав трансплантата тонкий слой стромы ограничивает плотное скручивание донорского лоскута. Отдельные авторы, учитывая такие особенности трансплантата, полученного с использованием техники воздушного пузыря, называют проводимую операцию PDEK — Pre-Descemet’s Endothelial Keratoplasty [21]. Но, по своему существу, эта операция, рассматриваемая как аналог DMEK, ближе к варианту DSAEK и его модификации UT-DSAEK (Ultrathin Descemet Stripping Automated Endothelial Keratoplasty), трансплантаты при выполнении которых содержат слои стромы и, следовательно, ведут к менее гладкому интерфейсу в области соприкосновения донорского лоскута и стромы реципиента, что в свою очередь, вероятно, может приводить к повышенному светорассеянию и «субоптимальной» остроте зрения [22—24].

Заключение

На основании результатов проведенного исследования можно сделать заключение, что все изученные способы подготовки донорского материала для операции DMEK являются эквивалентными в отношении качества полученного трансплантата, кроме техники «big bubble».

Эндотелиальная кератопластика, при которой для выкраивания донорского лоскута используется техника «big bubble» (PDEK), наиболее близка к модификации UT-DSAEK. Трансплантаты при этих операциях в своем составе содержат волокна стромы, что может способствовать повышенному светорассеянию в зоне интерфейса в послеоперационном периоде.

Предложенная нами техника отслоения десцеметовой мембраны с помощью внутрикапсульного кольца — безопасный и эффективный альтернативный метод выкраивания донорского материала для операции DMEK.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: C.Т., Г. О., А.Ф.

Сбор и обработка материала: C.Т., Е.С., Г. О.

Статистическая обработка: C.Т., Е.С.

Написание текста: C.Т., Е.С.

Редактирование: Г. А., А.Ф.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

Труфанов Сергей Владимирович — д-р мед. наук, и.о. руководителя отдела патологии роговицы

e-mail: trufanov05@mail.ru

https://orcid.org/0000-0003-4360-793X