用于改进的内皮移植的方法和装置

摘要

用于内皮移植的组织支持组件，其包括具有用于接合杆的腿的开放的框架，使得所述框架在基质和德斯密氏膜之间是可插入的，所述框架涂覆有生物粘合剂用于粘附一部分德斯密氏膜的周边以将该部分的德斯密氏膜粘附到该框架用来通过在其周围切开手术分离所述部分，其中所述框架进一步包括围绕其内周边的加热元件。

权利要求

1.用于内皮移植的组织支持组件，所述组织支持组件包括具有用于接合杆的腿的开放的框架，使得所述框架在基质和德斯密氏膜之间是可插入的，所述框架涂覆有生物粘合剂用于粘附一部分德斯密氏膜的周边以将该部分的德斯密氏膜粘附到所述框架用来通过切开其周围手术分离所述部分，其中所述框架进一步包括围绕其内周边的加热元件。

2.根据权利要求1所述的组织支持组件，所述组织支持组件进一步包括经配置以在上方和周围配合所述框架用来将所述德斯密氏膜固定到所述框架的硅树脂环。

3.根据权利要求2所述的组织支持组件，其中所述框架是开放的圆形的扁平的环，该开放的圆形的扁平的环具有用于插入到所述杆中的一对腿，所述硅树脂环是环形的。

4.根据权利要求1所述的组织支持组件，其中所述框架通过所述杆可连接到盖子，所述盖子密闭地附接到溶液的容器使得德斯密氏膜的试样密封地保存在所述溶液中一段时间。

5.根据权利要求3所述的组织支持组件，其中所述杆包括两个电连接插槽用来接合所述开放的圆形的扁平的环的腿，所述插槽经由开关可被连接到电源以将所述加热元件连接到所述电源使得所述开关的激活向所述加热元件提供电流尖脉冲用来燃烧膜的周边以从所述框架释放德斯密氏膜。

6.根据权利要求1所述的组织支持组件，所述组织支持组件进一步包括插入物头，所述插入物头包含被切去顶端的锥体，其中所述框架经由所述被切去顶端的锥体可被插入到眼睛中。

7.根据权利要求6所述的组织支持组件，所述组织支持组件进一步包括开关，所述开关用于向所述加热元件施加电流以从所述框架分离所述德斯密氏膜。

8.根据权利要求7所述的组织支持组件，所述组织支持组件进一步包括插管，所述插管延伸通过所述杆用于在所述膜下面注射流体气泡以使得所述膜浮到接受者的眼睛中的一定位置。

9.根据权利要求8所述的组织支持组件，所述组织支持组件进一步包括注射装置，其中所述注射装置与插入物形成一体，所述流体气泡从所述注射装置通过所述插管可注射到所述接受者的眼睛中。

10.根据权利要求9所述的组织支持组件，其中所述注射装置是注射器。

11.根据权利要求10所述的组织支持组件，所述流体是选自包括空气和水的组。

12.根据权利要求8所述的组织支持组件，所述组织支持组件进一步包括注射装置，其中所述注射装置与插入物是可连接的，所述流体气泡从所述注射装置通过所述插管可注射到所述接受者的眼睛中。

13.一种获得德斯密氏膜的方法，所述方法包括以下步骤：

·提供用于内皮移植的工具，其包括具有用于接合杆的腿的框架，使得所述框架在捐献的眼睛的基质和德斯密氏膜之间是可插入的，所述框架涂覆有生物粘合剂用于粘附一部分德斯密氏膜的周边以将该部分的德斯密氏膜粘附到所述框架用来通过切开其周围手术分离所述部分，其中所述框架进一步包括围绕其内部周边的加热元件；

·通过从捐献的眼睛的基质分离德斯密氏膜获得一部分德斯密氏膜，从捐献的眼睛的基质分离德斯密氏膜是通过在其之间注射流体；

·在德斯密氏膜下面插入所述框架并且利用生物粘合剂将德斯密氏膜粘附到所述框架上，以及·围绕着所述框架切开以从捐献的眼睛分离德斯密氏膜。

14.根据权利要求13所述的方法，所述方法进一步包括在所述框架和德斯密氏膜的周边的上方拉紧硅树脂环。

15.根据权利要求14所述的方法，所述方法进一步包括在存储溶液中浸泡所述框架和德斯密氏膜以保存德斯密氏膜。

说明书

用于改进的内皮移植的方法和装置

背景技术

[0001] 角膜移植手术对于角膜的内皮疾病(包括青光眼、水肿和福克斯内皮营养障碍(Fuchs endothelial dystrophy))的手术治疗是必需的。

[0002] 角膜是包含虹膜、瞳孔和前房的眼睛的透明的前部。具有前房和晶状体的角膜折射光，并且占眼睛总光学能力(optical power)的约三分之二。

[0003] 在人类中，角膜的折光能力(refractive power)是约43屈光度。虽然角膜贡献了大部分眼睛的聚焦光线的能力(focusing power)，但它的焦点是固定的。在另一方面，晶状体的曲率通过眼肌调节以“调整”眼睛的焦距，用来使不同距离的物体聚焦在焦点。

[0004] 因为透明度是至关重要的，角膜没有血管且没有直接的血液供应，所以它接受首先溶解在眼泪中，接着扩散至角膜以保持它健康的氧气。它经由扩散通过外表面的从泪液、通过内表面的从房水，还从由激活它的神经纤维提供的神经营养因子接受营养素，。在人类中，角膜具有约11.5mm的直径和在中心处0.5–0.6mm的厚度，该厚度在边缘处减少到约0.6–0.8mm。

[0005] 在人类(和其它更高的脊椎动物)中，角膜与皮肤融合以形成单一的多层结构。

[0006] 人类角膜和其它的灵长目动物的角膜一样具有5层。从前部到后部的人类角膜的5层如下：

[0007] (i)角膜上皮—这是极薄的多细胞的上皮组织层(非角质化的复层扁平上皮)，属于快速生长且容易再生的细胞，这些细胞用眼泪保持潮湿的。角膜上皮的不规则或水肿干扰了空气-眼泪膜界面(air-tear film interface)的光滑度，(空气-眼泪膜界面是眼睛的总折光能力的最重要的组成部分)，从而降低了视敏度。角膜上皮与结膜上皮相连，并且由约6层细胞组成，该6层细胞在暴露层上不断脱落并且通过基底层中的增殖再生。

[0008] (ii)鲍曼层(Bowman's layer)(也错误地被称为前界膜)。这是保护角膜基质的坚韧层。它由相似的不规则布置的胶原纤维组成，该胶原纤维主要是I型胶原纤维。这些纤维彼此相互作用并且相互粘附在其上。该鲍曼层是8μm—14μm厚。

[0009] (iii)角膜基质(corneal stroma)(还称为固有层(substantia propria))。这是厚的透明的中间层，该中间层由规则排列的胶原纤维和稀疏的分布的相互连接的角膜细胞(keratocyte)组成，其是用于一般的修复和维持的细胞。该角膜细胞以类似于书页的方式平行和叠置。角膜基质主要由约200层I型胶原纤维组成。每层是约1.5μm—2.5μm。基质占达90％角膜厚度。

[0010] (iv)德斯密氏膜(Descemet's membrane)(还称为后界膜(posterior limiting membrane))是薄的细胞层，该细胞层充当改良的角膜内皮的基底膜，细胞源于此。这层主要由IV型原纤维组成，其没有I型原纤维那么坚硬，大约5μm—20μm厚，其取决于个体的年龄。

[0011] (v)角膜内皮：单层鳞状或低等的立方形单层(约5μm厚)，属于富集线粒体细胞。这些细胞负责调节水溶液和角膜基质隔室之间的流体和溶质运移。角膜内皮浸润有房水。与角膜上皮不同，内皮细胞不能再生。相反，它们牵张以补偿减小总的内皮细胞密度的死细胞并且对流体调节产生影响。如果内皮不能再维持恰当的流体平衡，由于过量流体导致的基质肿胀和随后的透明度的丢失会发生并且这会引起角膜水肿和干扰角膜的透明度，因此损害形成的图像。

[0012] 角膜是覆盖眼睛前面的保护性穹形层透明组织。内皮细胞是非复制的。在正常的健康的细胞膜中，具有在每mm2约1500和2500个细胞之间的细胞密度。

[0013] 一旦内皮细胞的群体减少到每mm2约600的临界值以下。角膜变水肿同时失去它的光学性能。这种情况被称为角膜水肿。

[0014] 在角膜水肿中，角膜通过累积的流体变得过度含水。角膜水肿可导致恶化的视力。如果角膜水肿变得严重，会出现角膜上的气泡。在很少情况下，需要手术治疗角膜水肿。在一项技术中，用移植的角膜替换角膜。

[0015] 角膜水肿是角膜内皮中活细胞缺少的结果。手术移植的目的是用一部分具有健康细胞的捐献的内皮替换一部分缺少健康细胞的角膜内皮。受损角膜的完全替换已治疗角膜水肿多年。然而这种方法具有一些缺点，包括高度的手术后散光、可预测折射结果的缺少，和对视角面的干扰。

[0016] 最近，手术趋势已经转向从患病的眼睛仅仅摘除一薄层组织并且用相应的来自新鲜的人类尸体眼睛的捐献的组织替换它。移植的组织由后角膜基质(posterior corneal stroma)组成，被称为德斯密氏膜的一薄层结蹄组织，该膜在它的表面携带单层的内皮细胞。这些细胞主动地“泵送”来自角膜的流体并且维持它的透明。

[0017] 一个用于替换德斯密氏膜的手术技术被称为DSEK，它是德斯密剥离内皮角膜移植术(Descemet Stripping Endothelial Keratoplasty)的首字母缩略词。与标准穿孔角膜移植术所要求的角膜切口相比，DSEK通过相对小的角膜切口进行，从而避免了‘开口天空’手术(该手术具有它的出血或脱落风险)，减少了手术后伤口裂开的发生率并且降低了不可预测的折射结果。DSEK已经显著地改变了角膜内皮疾病的治疗。

[0018] 有人认为DSEK和相似的技术还减小了移植排斥的比率。然而，应理解在移植的组织由德斯密氏膜组成，具有在一侧的内皮细胞和在另一侧的一薄层基质的情况下，移植的组织是很脆弱的。当角膜在手术前和后来的手术移植期间接受者眼睛中被处理时，内皮细胞损伤可能是巨大的，并且已经预计到在第一年平均有些30％-40％细胞死亡。这是DSEK移植失败的主要原因。

[0019] 在两种场合需要处理德斯密氏膜。首先当从捐献的角膜获得组织时，其次当捐献的组织被操作到接受者角膜的需要位置中时。在从尸体摘除和在患者眼睛定位期间，德斯密氏膜需要操作和定位，通常使用手术刀、钩等。这些操作可对一些或所有内皮细胞造成损害，导致直接的手术后细胞数减少，并伴随由于部分受损细胞的死亡造成的整个第一年的累积细胞数减少。这降低了长期成功手术结果的可能性。

[0020] 多年以来眼库一直提供全层角膜(full thickness corneas)用于手术移植。但是随着仅仅替换一薄膜的趋势，通过德斯密剥离自动化内皮角膜移植术(Descemet's stripping automated endothelial keratoplasty)(DSAEK)，并且为了将对其的损害降低到最小，捐献的膜已经从捐献的眼睛被摘除，接受者患者在手术室里，接着捐献的膜立即从角膜的后面被插入患者的眼睛中。

[0021] 大约从2006年以来，眼库已经开发出用于预切除在眼库的捐献的角膜组织的中心用来在手术中随后使用的一套方法。对于大多数角膜外科医生，此类预切角膜组织的可用性节约了时间和钱，并且减小了在手术室进行捐献的角膜解剖的压力。

[0022] 在手术中，在患者的角膜的侧面做圆周的切口。工具被用于切开德斯密氏膜并且通过向上刮掉一部分分离它，该部分可以在角膜的外表面上用墨水标记。接着该分离的部分通过该切口被摘除。来自捐献者的替换膜从捐献的角膜的预切除区域环钻出来，圆的薄的移植物被插入通过患者的角膜中的切口中，它然后被操作到一定的位置，并且通过在替换膜下面释放空气气泡浮到刮掉的区域。这种气泡随后被吸入到眼睛流体中并且消失。

[0023] 成功的内皮移植手术过程由于角膜表面形貌或折射的最小变化提供了极好的视力结果。它们能成功地治疗与富克角膜内皮营养不良(Fuchs'endothelial dystrophy)、大泡性角膜病变、虹膜角膜内皮综合征(iridocorneal endothelial syndrome)或失败的穿透移植相关的角膜功能紊乱。

[0024] 为了将对角膜光学性能的损害降低到最小，角膜切口优选尽可能地短。结果，患病的德斯密氏膜必须被折叠以通过短的切口摘除它。替换德斯密氏膜也必须被折叠以通过切口引入它。然而，应理解经由短的切口(通常平均约6mm)将捐献的德斯密氏膜操作到患者的眼睛中，伴随对内皮细胞的最小损害，是一项高技能的任务，这需要高度熟练的眼科医生，使得手术过程昂贵。

[0025] 在具有一个共同发明人的早期申请(以色列专利申请IL 222183，申请日2012年9月27日并且接着作为PCT申请号PCT/IL050773/2013)中，描述了专用的装置和用于切割德斯密氏膜，储存它并且对它进行操作用来插入到眼睛中的相关方法。描述的装置包括可折叠的基底环和与插脚连接在一起的盖环。它还以把手为特征，该把手延伸穿过该环的直径，在该膜的下面，沿着此处该膜被设计成可折叠。这种有希望的技术具有几个缺点。当手动工作时，对齐两个环的插脚和孔已经被发现相当需要手巧的。延伸穿过环的把手已经被发现具有接触待移植的德斯密氏膜的风险并且具有损害它的风险。

[0026] 本发明解决了这些问题。

发明内容

[0027] 第一方面针对的是用于内皮移植的工具，其包括具有用于接合杆的腿的框架，使得该框架在基质和德斯密氏膜之间是可插入的，该框架涂覆有生物粘合剂用于粘附一部分德斯密氏膜的周边以将该部分的德斯密氏膜粘附到该框架用来通过在其周围切开手术分离该部分，其中所述框架进一步包括围绕其内周边的加热元件。

[0028] 通常来说，整个框架充当加热元件。

[0029] 可选择地，实施例进一步包括硅树脂环(silicone ring)，该硅树脂环经配置在上方和周围配合该框架以将德斯密氏膜固定到框架，和使框架绝缘，预防热损失和电流短路。

[0030] 在一些实施例中，该框架是开放的圆形的扁平的环，该环具有用于插入到杆中的一对腿，该硅树脂环是环形的。

[0031] 在一些实施例中，该框架通过杆被连接到盖子，该盖子密封地附接到溶液的容器使得附接到该框架的德斯密氏膜的试样密封地保存在该溶液中一段时间。

[0032] 在一些实施例中，该杆包括两个电连接插槽用于接合该扁平的环的腿，所述插槽经由开关可连接到电源以将该加热元件连接到该电源使得该开关的激活向该加热元件提供电流尖脉冲(current spike)用于燃烧膜的周边以从该框架释放德斯密氏膜。

[0033] 在一些实施例中，该工具进一步包括可取回的插入物，其中该环经由该插入物可插入到眼睛中，该插入物施加弯曲力以卷曲框架。

[0034] 在一些实施例中，该工具进一步包括开关，该开关用于向加该热元件施加电流以从该框架分离(捐献的)德斯密氏膜。

[0035] 在一些实施例中，该工具进一步包括注射装置，其中该插入物可配置地接合注射装置，流体气泡从注射装置可注射到接受者的眼睛中。

[0036] 在一些实施例中，该注射装置和插入物是整体部件。

[0037] 在一些实施例中，该注射装置包括注射器。

[0038] 在一些实施例中，该流体选自包括空气和水的组。

[0039] 第二方面针对的是获得德斯密氏膜的方法，该方法包括以下步骤：

[0040] ·提供用于内皮移植的工具，其包括具有用于接合杆的腿的框架，使得所述框架在捐献的眼睛的基质和德斯密氏膜是可插入的，该框架涂覆有生物粘合剂用于粘附一部分德斯密氏膜的周边以将该部分的德斯密氏膜粘附到该框架用来通过在其周围切开手术分离该部分，其中所述框架进一步包括围绕其内周边的加热元件。

[0041] ·通过从捐献的眼睛的基质分离德斯密氏膜获得一部分德斯密氏膜，从捐献的眼睛的基质分离德斯密氏膜是通过在其之间注射流体。

[0042] ·在德斯密氏膜下面插入该框架并且利用生物粘合剂将德斯密氏膜粘附到该框架，以及

[0043] ·围绕该框架切开以从捐献的眼睛分开德斯密氏膜。

[0044] 该方法优选进一步包括在基底环和粘附在其上的德斯密氏膜的周边上方拉紧硅树脂环。在一些实施例中，该方法进一步包括在存储溶液中浸泡该框架和德斯密氏膜以保存德斯密氏膜。再一方面针对的是将捐献的德斯密氏膜移植到接受者的眼睛中的方法，该方法包括以下步骤:

[0045] ·做出一个切口并且经由该切口摘除患者的受损的德斯密氏膜；

[0046] ·利用权利要求9的方法，提供获得在柔性框架上的德斯密氏膜；

[0047] ·将该杆的每个腿连接到电连接插槽，所述插槽经由开关被连接到电源以将该框架的该加热元件连接到该电源；

[0048] ·将该框架插入到锥形的插入物的宽末端中用来施加弯曲力以对折所述框架；

[0049] ·将该插入物的窄末端插入通过切口进入眼睛；

[0050] ·将该插入物的窄末端推进通过该框架进入眼睛中；

[0051] ·当在眼睛的前房的内侧时候，将的该框架和附接的组织调整到接受者的角膜的优选位置；

[0052] ·在捐献的附接的组织下面鼓泡气体到前房中使得空气气泡引起附接的组织接触接受者的角膜。

[0053] ·向该加热元件施加电流以从该框架围绕它的周边分离捐献的膜；

[0054] ·允许该膜向上浮进入一定的位置；

[0055] ·取回进入该插入物的该框架；

[0056] ·从眼睛除去该插入物，以及

[0057] ·缝合切口。

附图说明

[0058] 为了更好地理解本发明，且显示它如何实现效果，仅仅借助实施例，参考附图，借此，强调的是，通过实施例显示细节且仅仅用于详细讨论本发明优选实施例的目的并且在提供被认为是最有用的和易于理解本发明原理和概念方面的描述的过程中显示了细节。

[0059] 图1是具有朝上的角膜的人眼在手术期间的位置的示意剖视图(现有技术)；

[0060] 图2是接近边缘的人角膜(从格氏解剖学(Gray's Anatomy)获得)的纵向截面图(放大)并且显示了角膜的各层；

[0061] 图3a是眼睛朝上，如同躺着的尸体脸朝上，一部分角膜的简化示意图；

[0062] 图3b是显示倒置并且放置在真空支持物上的该部分角膜的截面示意图；

[0063] 图3c是显示钝的针形探头如何在德斯密氏膜(Descemet's membrane)下面被插入到该部分角膜中的截面示意图；

[0064] 图3d是显示如何在德斯密氏膜(Descemet's membrane)下，经由该钝的探头通过泵送流体在德斯密氏膜下面形成腔，从而分离德斯密氏膜和基质的截面示意图；

[0065] 图3e是显示一个实施例的框架如何被放置在基底上并且被插入到该腔的截面示意图；

[0066] 图3f是显示如何通过抽出流体德斯密氏膜可在框架上方被拉伸且粘附在其上的截面示意图；

[0067] 图3g阐述了具有腿的框架，其中该框架用来支撑德斯密氏膜，该腿在框架和工具的主体之间充当电和机械接触，还显示的是弹性盖环，可围绕着该框架伸展以在其上固定德斯密氏膜；

[0068] 图3h显示了用于准备捐献的角膜的替代技术，它在从眼球摘除角膜之前采用先进的高频率激光在捐赠者的角膜中切开准确的裂口；

[0069] 图4a是被放入锥形插入物中的杆上的框架的示意图；

[0070] 图4b是在杆上的框架被推进通过该锥形插入物的示意图，显示它如何以卷曲和对折的方式离开插入物的窄的前端；

[0071] 图5显示卷曲和对折的框架呈因它穿过锥形插入物导致的卷曲构型，以能够插入通过角膜中的小切口；

[0072] 图6是组织支持组件(tissue holding assembly)的示意图，它可被插入到保存流体的罐中或连接到注射器；

[0073] 图7是用于向加热元件施加脉冲以烧穿和分离膜的电子电路的电路图；

[0074] 图8是连接到注射装置的图7的组织支持组件的截面图，该注射装置包括用于在德斯密氏膜下面提供空气气泡的微型注射器；

[0075] 图9是准备用来移植的捐献的德斯密氏膜的步骤的流程图；

[0076] 图10是详述了利用图1的工具进行德斯密氏膜替换过程的方法的流程图。

具体实施方式

[0077] 图1是眼球的示意图，显示了虹膜、瞳孔、角膜、晶状体、玻璃体、视神经和其它部位。

[0078] 图2是接近边缘的人角膜的纵向截面图(放大)并且显示1.上皮，2.前弹力层(Anterior elastic lamina)，3.固有层，4.后弹力层(德斯密氏膜)，5.前房的内皮，a.固有层的前层中的斜纤维，b.薄层 其纤维被横向地切开，产生了点状的外观，c.在截面图中呈梭形的角膜小体，d.薄层，其纤维被纵向地切开，e.到巩膜的过渡部分，其具有更明显的纤维性颤动，由较厚的上皮细胞覆盖，以及f.小血管，其在角膜的边缘附近横向切开。

[0079] 本发明的实施例针对的是通过例如比如DSAEK-德斯密剥离自动化内皮角膜移植术(Descemet's Stripping Automated Endothelial Keratoplasty)、DESK和DEMK的技术用于内皮移植的改进的装置和技术。

[0080] 该装置和技术针对的是从捐献的眼睛摘除德斯密氏膜，储存它直至需要，将它插入以及将它放置在患者的眼睛中，同时将对膜的破坏降低到最小化。

[0081] 本发明实施例的装置和技术使捐献的德斯密氏膜的处理减少到最少以保持在准备和存储期间高数量的存活的内皮细胞。它们便于保持捐献的德斯密氏膜储存在保持它适合准备移植的状态。该装置和技术排除了在手术移植阶段期间对直接接触移植的组织的需要。

[0082] 值得注意的是，有利的是，从捐献的尸体眼睛摘除捐献的德斯密氏膜可以提前进行并且不需要在接受者正在手术的同时进行。

[0083] 参考图3a-g，显示了用于从捐献的眼睛摘除德斯密氏膜的第一技术。该第一技术利用了德斯密氏膜与角膜基质的直接机械分离，该直接机械分离是通过经由细小插管增压流体，该流体可以是空气、液体例如水、粘弹性流体或这些成分的组合。该细小插管设置有钝的尖端以避免在手术期间刺穿德斯密氏膜。增压的流体从基质裂开德斯密氏膜。

[0084] 图3a显示眼球朝上的角膜10，比如在平躺的尸体中。参考图3b，显示倒置并且被放置在支架(stand)12上的一部分捐献的角膜10。角膜10和朝上的德斯密氏膜16一起定位。连接到真空泵的管15可被用于提供真空吸引器以将捐献的角膜10保持在架子12上。

[0085] 参考图3c，在德斯密氏膜16下面，具有钝的尖端的插管18可被插入到该部分的角膜10中且被定位使得该钝的尖端和插管18的出口在角膜10内。

[0086] 参考图3d，空气或液体比如水或滴眼液通过插管18被注入到角膜10中，在插管18的末端产生了腔20，从而从角膜10的基质撕开德斯密氏膜16。

[0087] 参照图3e，在基底21上的框架22可被插入到由注射的流体产生的腔20中并且被放置在德斯密氏膜16和角膜10的剩余部分之间。基底21通常是相对基质具有合适的曲率的球体的一部分和设置有用于框架22的插槽(socket)的扁平的上表面。如图3f所示，通过从腔20中移除流体，德斯密氏膜16在基底21和框架22上方被紧绷绷地拉伸了。

[0088] 参照图3g，在一个实施例中，框架22是具有两个平行腿26的开口的扁平的环24。该开口环24涂覆有生物粘合剂，德斯密氏膜16的试样通过粘合剂被附接到框架22。

[0089] 一旦德斯密氏膜16的盘状物被粘附到框架22，用例如解剖刀、激光、切断用金属丝或圆盘刀具，它可从角膜14的周围组织分离。以这种方式，通过使试样的周边接触框架22，一片盘状德斯密氏膜16可从捐献的眼睛10被摘除，而无需接触框架22内的膜16的每个表面，从而将对上皮层的损害减少到最小。

[0090] 可提供弹性环28，其在周围配合框架22的扁平的环24，在德斯密氏膜16的上方，有点类似于在车轮周围配合的汽车轮胎。显示了弹性环28的横截面28a，其给出了它的大体的形状。

[0091] 弹性环28可由例如硅树脂制造。弹性环28用来在存储溶液存储期间保持德斯密氏膜在框架22上的合适位置中，并且允许采用可溶解在存储溶液中的粘合剂。弹性环28向覆盖的框架22部分提供热和电绝缘，当向框架22施加电流时，致使热和电流仅仅经由其内部直径离开框架22使得安装在其上的德斯密氏膜围绕它的内周边烧穿且从框架22分离。

[0092] 如图3h中所示，从捐献的眼睛摘除德斯密氏膜的第二技术采用先进的高频率激光在捐赠者的角膜10中切开准确的裂口52同时在从眼球摘除角膜之前整个眼球得到支持物支撑。这种手术过程当前被用于例如准备屈光手术期间的瓣裂口(flap cleavage)。

[0093] 一旦裂口52通过激光以离德斯密氏膜16的准确距离且进入基质被切开，包括典型的巩膜环的角膜10从捐献的眼睛被摘除并且被放置在真空支架12上，具有朝上的内皮细胞。激光引起的裂缝52然后利用钝的尖段插管18被充满空气或流体或粘弹性物质，进入位点被扩大使得环形支持物被插入到裂缝52中，该过程像描述第一次分离方法一样继续。该第二技术是重要的变体因为它能够使移植物具有待制备的指定厚度。这也许是有用的因为一些角膜病理扩至更深的基质，在此类情况下，仅仅替换内皮细胞也许不足以提供需要的透光率(optical clarity)。测量此类病变在深的巩膜处的位置使得移植厚度能够由这种激光技术准确地制备。在接受者眼睛中的相应裂口也可利用相同的激光技术制备，导致移植的组织与它替换的材料的直径和厚度准确地匹配。

[0094] 现在参照图4a，开放的框架124被显示插入到具有被切去顶端的锥形形状的注入头175的宽末端中。框架122的腿126可被连接到设置有用于接合框架124的腿126的插槽136、137的杆140。插槽136、137提供对框架126的机械支撑并且还实现与其电接触。

[0095] 注入头175具有被切去顶端的锥形形状并且通常被填充有粘弹性的、生物可相容的流体，当插入通过眼睛的膜中的切口时，该流体减小了框架124上的摩擦并且提供了背压(counter pressure)。

[0096] 如图4b中所示的，随着框架124被推动穿过插入物头175时，插入物头175的逐渐减小的表面引起框架124卷曲和对折。插入物头174的宽末端174的直径可以是约12mm以接受大的圆盘状的德斯密氏膜。插入物头175的窄末端176可以仅仅横向4mm。

[0097] 进一步参照图5，卷曲的框架124是紧凑的并且具有外部尺寸约4mm，能被推动穿过插入物头175的窄末端176。

[0098] 插入物头175的窄末端176可被插入到在眼睛的巩膜中做出的切口中，该切口也许是5或6mm长。框架124可被推动穿过插入物头175，一旦框架124的一半离开插入物175的窄末端176，框架124开始膨胀并且恢复它的非压缩的圆形形状。

[0099] 参照图5，框架124被设置在杆140上。包括框架122和杆140上的硅支持环124的组织支持组件142与从捐献的眼睛获得的德斯密氏膜16的被捕获的试样116一起可被降入到填充有标准临床上认可的可被用于角膜保存的保存溶液的罐中，关闭罐并且密封它的盖子175避免组织试样116受污染并且保持它在合适的保存溶液中是潮湿的。以这种方式，圆盘形状的德斯密氏膜16的试样116可从捐献的眼睛10被摘除并且被储存直至需要。

[0100] 上述描述的组织支持组件142是获得和储存德斯密氏膜116的优质部分用来随后移植的方便的方式。

[0101] 框架124优选为几百微米厚(可能0.5mm厚)并且界定了临床上有利的移植的组织尺寸的内部空间，它当前在约7.0mm和8.0mm之间。通常地，框架124是圆形的并且它限定的空间是圆盘形状。然而，其它的形状(比如椭圆和长方形)是可行的。

[0102] 框架124的外部直径必须足以维持它的圆形形状并且是半刚性的。优选地，框架的外部直径是约9.0mm到10.0mm。框架124可由能够弯曲和屈曲的塑料、金属或合金制备。它可设置有较薄的部分或其它便于它沿着臂之间的通道折叠的适应物。

[0103] 框架124的臂126涂覆有绝缘材料，框架124用也提供热和电绝缘的弹性环28覆盖。优选地，杆140进一步包括可连接到气体供应源的插管180。插管180沿着组织支持组件142的杆140行进，允许流体，例如，通常是空气从注射器被注射，以从注射器或其它的气体供应源释放气泡，在德斯密氏膜116下面使其浮起并且远离框架124。

[0104] 杆140是通常约30mm到50mm长的刚性结构并且包括两个元件，该两个元件设置有用于接收和电连接框架124的腿126的插槽136、137。

[0105] 滑动器156或其它类型的激活器可被附着到组织支持组件142或插入物头175上(图7)并且由拇指或由手指操作插入或取出组织支持组件142通过插入物头175。

[0106] 优选地，杆140的总的外部尺寸的外直径为0.5mm到1.0mm之间并且它优选具有椭圆形的横截面。

[0107] 需要指出的是，折叠分离部分的患者德斯密氏膜用于经由角膜中的圆周的切口摘除和捐献的膜16的插入是已知的。然而，在现有技术中，利用钩子和刀片折叠和展开该膜，结果是许多上皮细胞在这个过程中遭到破坏。

[0108] 相反，本发明的实施例针对的是提供包括上述组织支持组件的成套工具，但是目的是将一部分捐赠者的德斯密氏膜116移植到患者的眼球中，，该部分116的处理减少到最少，从而将破坏其的风险降低到最小。

[0109] 应该理解为了插入到患者的眼睛中，在角膜中的切口是必需的。通过使框架124能够被折叠，框架124和硅树脂环128(被提供的情况下)以及粘附到框架的德斯密氏膜116可被插入通过小切口进入到患者的眼睛中。

[0110] 借助于实施例，图7显示了电路的电路图，该电路可用于向框架提供电信号用来向加热元件提供控制脉冲电流以烧穿和从框架124分离捐献的德斯密氏膜116。

[0111] 参照图8，组织支持组件142经设计用于连接到流体注射装置250或注射器。组织支持组件142和注射装置250可被设置为作为分离部件的单一部件，其较容易消毒且更方便。通过弯曲框架124，它在手术期间可被插入通过角膜中做出的短的切口。

[0112] 对于消毒目的来说，优选组织支持组件142和注射装置250是分离组件，该分离组件在移植之前优选通过锁扣机构可被结合在一起。或者，组织支持组件142和注射装置250可选择地被设置为单一的一体工具。

[0113] 正如图7中更加详细描述的所显示的，可提供电容电路270。短高强度电流脉冲围绕框架124通过或通过加热元件160。这生成了热并且烧穿粘附到框架122上的捐献的膜试样116的边缘，从而释放捐献的膜试样116。该弹性环向框架124的扁平表面和外表面的提供热和电绝缘，保证热流仅仅通过内表面。

[0114] 连接到框架124的电线可沿着杆140通过并且被连接到注射装置250内的电源或连接到与其连接的分离的电源。

[0115] 环形加热元件(Torroidal heating element)160可由高电阻生物材料例如镍铬合金制成。环形加热元件160电连接到沿着杆140延伸的低电阻的导电电线(例如铜)。在一些实施例中，杆140本身是由金属制成。在此类实施例中，该电线被加套以将它们与杆140绝缘。

[0116] 注射装置250可分离地连接到插入物200组件，当将组织支持组件142连接到注射装置250上时，每个部件的接触点是对齐的。

[0117] 因此，在组织支持组件142和注射装置250是分离部件的情况下，通过杆140的电线可用插槽136、137终止用来连接地接合注射装置250上的相应的连接元件。因此，连接注射装置250到插入物200需要机械耦合机构和电接触，该机械耦合机构用来连接注射装置250到杆140，，电接触用于提供电连接以允许电流被提供给加热元件160。

[0118] 在变化的组件中，连接装置包括两层结构。下层包含用于该连接元件以及杆和框架122的支持元件。该支持元件可由装有弹簧的卡口夹子组成(sprung bayonet clip)，或由通过支持元件的半圆形移动锁定到连接元件的内侧的环形元件和在半圆形移动结束时向上推动支持元件以避免自发释放的弹簧机构组成。支持元件的直径大于结合的半柔性的环的直径以实现，一旦支持元件被释放，结合的非导电材料的半柔性的环以其膨胀的展开的构型顺利通过连接装置。支持元件的优选大小是直径约15mm到20mm。在支持元件下面，连接元件的里面部分是带有螺纹的，被拧紧到容纳该组织的容器的顶部。螺丝钉的前端具有锯齿形状以在拧紧过程快结束时以与它的相反形状匹配，因此，不可逆地锁定连接装置到容器上。连接装置的上层通过薄的、易碎的材料被连接到下层，正好被定位于具有该支持元件和连接装置的内面的连接之上。这种两层布置便于保持被容纳的组织和它的支持装置无菌。

[0119] 参照图8，第二元件(注射装置250)可由具有修改的连接端的小3到5ml注射器260组成。在连接端处的尖端的两侧，存在暴露的电接触点，该电接触点经调整与连接元件的接触点连接以完成具有加热元件134的电路，加热元件134位于联锁的非导电环122、124之间。在注射装置250的连接端后面，放置了开关256。开关256与加热元件160串联连接并且可以是例如按钮开关。一旦注射装置250与插入物200连锁，它优选是可见和可接近的。按压开关
256发送电流脉冲到加热元件160，它烧穿附接在其上方的膜的周边，释放出该膜。

[0120] 注射装置200的注射器260可充满有经由通过杆140的插管180释放的空气或液体。在通常的注射步骤中通过按压注射器250的活塞260，流体可从插管180被排出。或者，而不是经由杆140引入流体，注射器250可被连接到放置在膜116后面的分离的针头。

[0121] 因此，本发明的实施例针对的是用于从捐献的眼睛摘除一部分德斯密氏膜16和用于将该部分插入到接受者患者的眼睛中的工具。

[0122] 在一个实施例中，该工具包括：由框架构成的远端，该框架具有接合杆的插槽的腿；用于覆盖该框架的硅树脂环；用来使得该框架弯曲的机构。该工具进一步包括在该框架中的加热元件，该加热元件经由杆连接到电源，使得从注射装置释放的气压或水压可被用于从捐献的眼睛中的基质分离德斯密氏膜并且该框架可被插入到德斯密氏膜下面。该框架可被涂覆有生物粘合剂用来附接德斯密氏膜。接着硅树脂环围绕着框架被拉紧以锁定地接合该膜到框架。利用解剖刀或其它的切削工具，德斯密氏部分现在可从周围的眼组织被分离。

[0123] 优选地，工具的远端锁定地可插入到保存流体的容器中用来密封地存储该部分德斯密氏膜。

[0124] 为了插入患者的眼睛中，向框架124施加弯曲力使得框架和被捕获的捐献的德斯密氏膜部分弯曲和卷曲。卷曲的膜被插入通过角膜中短的切口，正如用于取出患病的斯密氏膜。一旦插入通过该切口并且被放置在德斯密氏膜中的洞下面，放松弯曲力，该环呈现出它们扁平的圆形形状。向环或向加热元件(它是高电阻导体)施加电力烧穿德斯密氏膜，释放德斯密氏膜的内部盘状物。优选地，杆进一步包括插管。从盘状物下面的注射装置250鼓泡气体(比如空气)或液体(比如水)使得它浮起并且结合患者的周围的德斯密氏膜。

[0125] 利用空气气泡使得膜浮起的技术是已知的。利用分离的气管或针，空气可被插入。然而，在优选的实施例中，空气管与本发明的工具是一体的并且是向下穿过杆的插管。

[0126] 因此，描述的工具可用于从捐献的眼睛切除一部分德斯密氏膜和释放该部分，该部分浮到接受者患者的眼睛中一定位置。通过待移植的部分的边缘操作德斯密氏膜，待移植的部分没有接触刀子、钩等，因此，相比传统技术，插入的组织遭受较少的破坏。

[0127] 通过在样品的周边(通常是圆形的)简单地燃烧该组织释放该膜，从支持环分离该样品。

[0128] 优选地，具有膜的支持物可插入到保存溶液中并且可被储存几个小时，几天或甚至几周。

[0129] 参照图9，本发明的一方面针对的是获得德斯密氏膜的方法，包括：(i)提供用于内皮移植的工具，其包括具有用于接合杆的腿的框架，使得所述框架在捐献的眼睛的基质和德斯密氏膜之间是可插入的；该框架涂覆有生物粘合剂用于粘附一部分德斯密氏膜的周边以将该部分的德斯密氏膜粘附到该框架用来通过在其周围切开手术分离所述部分，其中所述框架进一步包括围绕其内周周边的加热元件；(ii)通过从捐献的眼睛的基质分离德斯密氏膜获得一部分德斯密氏膜，从捐献的眼睛的基质分离德斯密氏膜是通过在其之间注射流体；(iii)在德斯密氏膜的下面插入该框架；(iv)利用生物粘合剂将德斯密氏膜粘附到该框架；(v)围绕着该框架切开以从捐献的眼睛分离德斯密氏膜；(vi)用弹性绝缘保护环覆盖该框架和该膜的边缘，以及(vii)在无菌储存溶液中储存直至需要。

[0130] 参照图10，用于替换德斯密氏膜的方法包括在眼睛中做出切口—步骤(a)和经由该切口从患者摘除被损坏的德斯密氏膜—步骤(b)；按照上述描述的，参照图9的方法，提供来自捐献者的安装在框架上的德斯密氏膜，将该框架的腿插入到插入物的杆中—步骤(d)。该杆可包括两个电连接的插槽用来接合扁平环的腿。这些插槽经由开关可被连接到电源以连接该框架和该电源。该插入物可具有可被插入到在巩膜中做出的切口中的被切去顶端的圆锥状末端。框架和捐献的膜通过推动穿过锥形的插入物被卷曲，在锥形的插入物的窄末端达到最大的卷曲，该锥形的插入物的窄末端被放置在眼睛的前房内侧—步骤(e)。

[0131] 对折的框架和捐献的膜现在被推动穿过锥形的插入物的窄末端并且通过切口进入眼睛—步骤(f)。进一步行进该框架使得它变直—步骤(g)。在捐献的膜下面鼓泡气体允许它被移动到一定的位置—步骤(h)。通过向加热元件施加电流，捐献的膜可从框架分离—步骤(i)。经由锥形的插入物，该框架从眼睛被拉出和取出，应注意它必须经由插入物完成，否则在拉出的过程中，该框架也许损坏角膜—步骤(j)。然后该插入物本身从切口取回—步骤(k)以及现在切口可被缝合—步骤(l)。

[0132] 优选地，该杆进一步包括可连接到气体源的插管，该方法包括在将该插入物的锥形的末端插入到眼睛之前将所述插入物连接到注射装置，在眼睛内拉直该膜之后，向前滑动该插管以在德斯密氏膜下面延伸用来在膜下面从注射装置鼓泡气体。

[0133] 应理解本发明能够有明显的变化。因此，本发明的范围由附加的权利要求界定并且包括上文描述的不同的特征的组合和子组合以及其变化和修改，对本领域技术人员来说，在阅读上述说明书之后，这是能想到的。

[0134] 在权利要求中，单词“包括”及其变化比如“包括”、“包括”等表明包括列举的构件但通常来说不排除其它的构件。