用于改進的內皮移植的方法和裝置與流程

角膜移植手術對于角膜的內皮疾病(包括青光眼、水腫和福克斯內皮營養障礙(Fuchs endothelial dystrophy))的手術治療是必需的。

角膜是包含虹膜、瞳孔和前房的眼睛的透明的前部。具有前房和晶狀體的角膜折射光，并且占眼睛總光學能力(optical power)的約三分之二。

在人類中，角膜的折光能力(refractive power)是約43屈光度。雖然角膜貢獻了大部分眼睛的聚焦光線的能力(focusing power)，但它的焦點是固定的。在另一方面，晶狀體的曲率通過眼肌調節以“調整”眼睛的焦距，用來使不同距離的物體聚焦在焦點。

因為透明度是至關重要的，角膜沒有血管且沒有直接的血液供應，所以它接受首先溶解在眼淚中，接著擴散至角膜以保持它健康的氧氣。它經由擴散通過外表面的從淚液、通過內表面的從房水，還從由激活它的神經纖維提供的神經營養因子接受營養素，。在人類中，角膜具有約11.5mm的直徑和在中心處0.5–0.6mm的厚度，該厚度在邊緣處減少到約0.6–0.8mm。

在人類(和其它更高的脊椎動物)中，角膜與皮膚融合以形成單一的多層結構。

人類角膜和其它的靈長目動物的角膜一樣具有5層。從前部到后部的人類角膜的5層如下：

(i)角膜上皮—這是極薄的多細胞的上皮組織層(非角質化的復層扁平上皮)，屬于快速生長且容易再生的細胞，這些細胞用眼淚保持潮濕的。角膜上皮的不規則或水腫干擾了空氣-眼淚膜界面(air-tear film interface)的光滑度，(空氣-眼淚膜界面是眼睛的總折光能力的最重要的組成部分)，從而降低了視敏度。角膜上皮與結膜上皮相連，并且由約6層細胞組成，該6層細胞在暴露層上不斷脫落并且通過基底層中的增殖再生。

(ii)鮑曼層(Bowman's layer)(也錯誤地被稱為前界膜)。這是保護角膜基質的堅韌層。它由相似的不規則布置的膠原纖維組成，該膠原纖維主要是I型膠原纖維。這些纖維彼此相互作用并且相互粘附在其上。該鮑曼層是8μm—14μm厚。

(iii)角膜基質(corneal stroma)(還稱為固有層(substantia propria))。這是厚的透明的中間層，該中間層由規則排列的膠原纖維和稀疏的分布的相互連接的角膜細胞 (keratocyte)組成，其是用于一般的修復和維持的細胞。該角膜細胞以類似于書頁的方式平行和疊置。角膜基質主要由約200層I型膠原纖維組成。每層是約1.5μm—2.5μm。基質占達90％角膜厚度。

(iv)德斯密氏膜(Descemet's membrane)(還稱為后界膜(posterior limiting membrane))是薄的細胞層，該細胞層充當改良的角膜內皮的基底膜，細胞源于此。這層主要由IV型原纖維組成，其沒有I型原纖維那么堅硬，大約5μm—20μm厚，其取決于個體的年齡。

(v)角膜內皮：單層鱗狀或低等的立方形單層(約5μm厚)，屬于富集線粒體細胞。這些細胞負責調節水溶液和角膜基質隔室之間的流體和溶質運移。角膜內皮浸潤有房水。與角膜上皮不同，內皮細胞不能再生。相反，它們牽張以補償減小總的內皮細胞密度的死細胞并且對流體調節產生影響。如果內皮不能再維持恰當的流體平衡，由于過量流體導致的基質腫脹和隨后的透明度的丟失會發生并且這會引起角膜水腫和干擾角膜的透明度，因此損害形成的圖像。

角膜是覆蓋眼睛前面的保護性穹形層透明組織。內皮細胞是非復制的。在正常的健康的細胞膜中，具有在每mm²約1500和2500個細胞之間的細胞密度。

一旦內皮細胞的群體減少到每mm²約600的臨界值以下。角膜變水腫同時失去它的光學性能。這種情況被稱為角膜水腫。

在角膜水腫中，角膜通過累積的流體變得過度含水。角膜水腫可導致惡化的視力。如果角膜水腫變得嚴重，會出現角膜上的氣泡。在很少情況下，需要手術治療角膜水腫。在一項技術中，用移植的角膜替換角膜。

角膜水腫是角膜內皮中活細胞缺少的結果。手術移植的目的是用一部分具有健康細胞的捐獻的內皮替換一部分缺少健康細胞的角膜內皮。受損角膜的完全替換已治療角膜水腫多年。然而這種方法具有一些缺點，包括高度的手術后散光、可預測折射結果的缺少，和對視角面的干擾。

最近，手術趨勢已經轉向從患病的眼睛僅僅摘除一薄層組織并且用相應的來自新鮮的人類尸體眼睛的捐獻的組織替換它。移植的組織由后角膜基質(posterior corneal stroma)組成，被稱為德斯密氏膜的一薄層結蹄組織，該膜在它的表面攜帶單層的內皮細胞。這些細胞主動地“泵送”來自角膜的流體并且維持它的透明。

一個用于替換德斯密氏膜的手術技術被稱為DSEK，它是德斯密剝離內皮角膜移植術(Descemet Stripping Endothelial Keratoplasty)的首字母縮略詞。與標準穿孔角膜移植術所要求的角膜切口相比，DSEK通過相對小的角膜切口進行，從而避免了‘開口天空’手術(該手術具有它的出血或脫落風險)，減少了手術后傷口裂開的發生率并且降低 了不可預測的折射結果。DSEK已經顯著地改變了角膜內皮疾病的治療。

有人認為DSEK和相似的技術還減小了移植排斥的比率。然而，應理解在移植的組織由德斯密氏膜組成，具有在一側的內皮細胞和在另一側的一薄層基質的情況下，移植的組織是很脆弱的。當角膜在手術前和后來的手術移植期間接受者眼睛中被處理時，內皮細胞損傷可能是巨大的，并且已經預計到在第一年平均有些30％-40％細胞死亡。這是DSEK移植失敗的主要原因。

在兩種場合需要處理德斯密氏膜。首先當從捐獻的角膜獲得組織時，其次當捐獻的組織被操作到接受者角膜的需要位置中時。在從尸體摘除和在患者眼睛定位期間，德斯密氏膜需要操作和定位，通常使用手術刀、鉤等。這些操作可對一些或所有內皮細胞造成損害，導致直接的手術后細胞數減少，并伴隨由于部分受損細胞的死亡造成的整個第一年的累積細胞數減少。這降低了長期成功手術結果的可能性。

多年以來眼庫一直提供全層角膜(full thickness corneas)用于手術移植。但是隨著僅僅替換一薄膜的趨勢，通過德斯密剝離自動化內皮角膜移植術(Descemet's stripping automated endothelial keratoplasty)(DSAEK)，并且為了將對其的損害降低到最小，捐獻的膜已經從捐獻的眼睛被摘除，接受者患者在手術室里，接著捐獻的膜立即從角膜的后面被插入患者的眼睛中。

大約從2006年以來，眼庫已經開發出用于預切除在眼庫的捐獻的角膜組織的中心用來在手術中隨后使用的一套方法。對于大多數角膜外科醫生，此類預切角膜組織的可用性節約了時間和錢，并且減小了在手術室進行捐獻的角膜解剖的壓力。

在手術中，在患者的角膜的側面做圓周的切口。工具被用于切開德斯密氏膜并且通過向上刮掉一部分分離它，該部分可以在角膜的外表面上用墨水標記。接著該分離的部分通過該切口被摘除。來自捐獻者的替換膜從捐獻的角膜的預切除區域環鉆出來，圓的薄的移植物被插入通過患者的角膜中的切口中，它然后被操作到一定的位置，并且通過在替換膜下面釋放空氣氣泡浮到刮掉的區域。這種氣泡隨后被吸入到眼睛流體中并且消失。

成功的內皮移植手術過程由于角膜表面形貌或折射的最小變化提供了極好的視力結果。它們能成功地治療與富克角膜內皮營養不良(Fuchs'endothelial dystrophy)、大泡性角膜病變、虹膜角膜內皮綜合征(iridocorneal endothelial syndrome)或失敗的穿透移植相關的角膜功能紊亂。

為了將對角膜光學性能的損害降低到最小，角膜切口優選盡可能地短。結果，患病的德斯密氏膜必須被折疊以通過短的切口摘除它。替換德斯密氏膜也必須被折疊以通過 切口引入它。然而，應理解經由短的切口(通常平均約6mm)將捐獻的德斯密氏膜操作到患者的眼睛中，伴隨對內皮細胞的最小損害，是一項高技能的任務，這需要高度熟練的眼科醫生，使得手術過程昂貴。

在具有一個共同發明人的早期申請(以色列專利申請IL 222183，申請日2012年9月27日并且接著作為PCT申請號PCT/IL050773/2013)中，描述了專用的裝置和用于切割德斯密氏膜，儲存它并且對它進行操作用來插入到眼睛中的相關方法。描述的裝置包括可折疊的基底環和與插腳連接在一起的蓋環。它還以把手為特征，該把手延伸穿過該環的直徑，在該膜的下面，沿著此處該膜被設計成可折疊。這種有希望的技術具有幾個缺點。當手動工作時，對齊兩個環的插腳和孔已經被發現相當需要手巧的。延伸穿過環的把手已經被發現具有接觸待移植的德斯密氏膜的風險并且具有損害它的風險。

本發明解決了這些問題。

技術實現要素：

第一方面針對的是用于內皮移植的工具，其包括具有用于接合桿的腿的框架，使得該框架在基質和德斯密氏膜之間是可插入的，該框架涂覆有生物粘合劑用于粘附一部分德斯密氏膜的周邊以將該部分的德斯密氏膜粘附到該框架用來通過在其周圍切開手術分離該部分，其中所述框架進一步包括圍繞其內周邊的加熱元件。

通常來說，整個框架充當加熱元件。

可選擇地，實施例進一步包括硅樹脂環(silicone ring)，該硅樹脂環經配置在上方和周圍配合該框架以將德斯密氏膜固定到框架，和使框架絕緣，預防熱損失和電流短路。

在一些實施例中，該框架是開放的圓形的扁平的環，該環具有用于插入到桿中的一對腿，該硅樹脂環是環形的。

在一些實施例中，該框架通過桿被連接到蓋子，該蓋子密封地附接到溶液的容器使得附接到該框架的德斯密氏膜的試樣密封地保存在該溶液中一段時間。

在一些實施例中，該桿包括兩個電連接插槽用于接合該扁平的環的腿，所述插槽經由開關可連接到電源以將該加熱元件連接到該電源使得該開關的激活向該加熱元件提供電流尖脈沖(current spike)用于燃燒膜的周邊以從該框架釋放德斯密氏膜。

在一些實施例中，該工具進一步包括可取回的插入物，其中該環經由該插入物可插入到眼睛中，該插入物施加彎曲力以卷曲框架。

在一些實施例中，該工具進一步包括開關，該開關用于向加該熱元件施加電流以從 該框架分離(捐獻的)德斯密氏膜。

在一些實施例中，該工具進一步包括注射裝置，其中該插入物可配置地接合注射裝置，流體氣泡從注射裝置可注射到接受者的眼睛中。

在一些實施例中，該注射裝置和插入物是整體部件。

在一些實施例中，該注射裝置包括注射器。

在一些實施例中，該流體選自包括空氣和水的組。

第二方面針對的是獲得德斯密氏膜的方法，該方法包括以下步驟：

·提供用于內皮移植的工具，其包括具有用于接合桿的腿的框架，使得所述框架在捐獻的眼睛的基質和德斯密氏膜是可插入的，該框架涂覆有生物粘合劑用于粘附一部分德斯密氏膜的周邊以將該部分的德斯密氏膜粘附到該框架用來通過在其周圍切開手術分離該部分，其中所述框架進一步包括圍繞其內周邊的加熱元件。

·通過從捐獻的眼睛的基質分離德斯密氏膜獲得一部分德斯密氏膜，從捐獻的眼睛的基質分離德斯密氏膜是通過在其之間注射流體。

·在德斯密氏膜下面插入該框架并且利用生物粘合劑將德斯密氏膜粘附到該框架，以及

·圍繞該框架切開以從捐獻的眼睛分開德斯密氏膜。

該方法優選進一步包括在基底環和粘附在其上的德斯密氏膜的周邊上方拉緊硅樹脂環。在一些實施例中，該方法進一步包括在存儲溶液中浸泡該框架和德斯密氏膜以保存德斯密氏膜。再一方面針對的是將捐獻的德斯密氏膜移植到接受者的眼睛中的方法，該方法包括以下步驟:

·做出一個切口并且經由該切口摘除患者的受損的德斯密氏膜；

·利用權利要求9的方法，提供獲得在柔性框架上的德斯密氏膜；

·將該桿的每個腿連接到電連接插槽，所述插槽經由開關被連接到電源以將該框架的該加熱元件連接到該電源；

·將該框架插入到錐形的插入物的寬末端中用來施加彎曲力以對折所述框架；

·將該插入物的窄末端插入通過切口進入眼睛；

·將該插入物的窄末端推進通過該框架進入眼睛中；

·當在眼睛的前房的內側時候，將的該框架和附接的組織調整到接受者的角膜的優選位置；

·在捐獻的附接的組織下面鼓泡氣體到前房中使得空氣氣泡引起附接的組織接觸接受者的角膜。

·向該加熱元件施加電流以從該框架圍繞它的周邊分離捐獻的膜；

·允許該膜向上浮進入一定的位置；

·取回進入該插入物的該框架；

·從眼睛除去該插入物，以及

·縫合切口。

附圖說明

為了更好地理解本發明，且顯示它如何實現效果，僅僅借助實施例，參考附圖，借此，強調的是，通過實施例顯示細節且僅僅用于詳細討論本發明優選實施例的目的并且在提供被認為是最有用的和易于理解本發明原理和概念方面的描述的過程中顯示了細節。

圖1是具有朝上的角膜的人眼在手術期間的位置的示意剖視圖(現有技術)；

圖2是接近邊緣的人角膜(從格氏解剖學(Gray's Anatomy)獲得)的縱向截面圖(放大)并且顯示了角膜的各層；

圖3a是眼睛朝上，如同躺著的尸體臉朝上，一部分角膜的簡化示意圖；

圖3b是顯示倒置并且放置在真空支持物上的該部分角膜的截面示意圖；

圖3c是顯示鈍的針形探頭如何在德斯密氏膜(Descemet's membrane)下面被插入到該部分角膜中的截面示意圖；

圖3d是顯示如何在德斯密氏膜(Descemet's membrane)下，經由該鈍的探頭通過泵送流體在德斯密氏膜下面形成腔，從而分離德斯密氏膜和基質的截面示意圖；

圖3e是顯示一個實施例的框架如何被放置在基底上并且被插入到該腔的截面示意圖；

圖3f是顯示如何通過抽出流體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圖；

圖3g闡述了具有腿的框架，其中該框架用來支撐德斯密氏膜，該腿在框架和工具的主體之間充當電和機械接觸，還顯示的是彈性蓋環，可圍繞著該框架伸展以在其上固定德斯密氏膜；

圖3h顯示了用于準備捐獻的角膜的替代技術，它在從眼球摘除角膜之前采用先進的高頻率激光在捐贈者的角膜中切開準確的裂口；

圖4a是被放入錐形插入物中的桿上的框架的示意圖；

圖4b是在桿上的框架被推進通過該錐形插入物的示意圖，顯示它如何以卷曲和對折的方式離開插入物的窄的前端；

圖5顯示卷曲和對折的框架呈因它穿過錐形插入物導致的卷曲構型，以能夠插入通過角膜中的小切口；

圖6是組織支持組件(tissue holding assembly)的示意圖，它可被插入到保存流體的罐中或連接到注射器；

圖7是用于向加熱元件施加脈沖以燒穿和分離膜的電子電路的電路圖；

圖8是連接到注射裝置的圖7的組織支持組件的截面圖，該注射裝置包括用于在德斯密氏膜下面提供空氣氣泡的微型注射器；

圖9是準備用來移植的捐獻的德斯密氏膜的步驟的流程圖；

圖10是詳述了利用圖1的工具進行德斯密氏膜替換過程的方法的流程圖。

具體實施方式

圖1是眼球的示意圖，顯示了虹膜、瞳孔、角膜、晶狀體、玻璃體、視神經和其它部位。

圖2是接近邊緣的人角膜的縱向截面圖(放大)并且顯示1.上皮，2.前彈力層(Anterior elastic lamina)，3.固有層，4.后彈力層(德斯密氏膜)，5.前房的內皮，a.固有層的前層中的斜纖維，b.薄層其纖維被橫向地切開，產生了點狀的外觀，c.在截面圖中呈梭形的角膜小體，d.薄層，其纖維被縱向地切開，e.到鞏膜的過渡部分，其具有更明顯的纖維性顫動，由較厚的上皮細胞覆蓋，以及f.小血管，其在角膜的邊緣附近橫向切開。

本發明的實施例針對的是通過例如比如DSAEK-德斯密剝離自動化內皮角膜移植術(Descemet's Stripping Automated Endothelial Keratoplasty)、DESK和DEMK的技術用于內皮移植的改進的裝置和技術。

該裝置和技術針對的是從捐獻的眼睛摘除德斯密氏膜，儲存它直至需要，將它插入以及將它放置在患者的眼睛中，同時將對膜的破壞降低到最小化。

本發明實施例的裝置和技術使捐獻的德斯密氏膜的處理減少到最少以保持在準備和存儲期間高數量的存活的內皮細胞。它們便于保持捐獻的德斯密氏膜儲存在保持它適合準備移植的狀態。該裝置和技術排除了在手術移植階段期間對直接接觸移植的組織的需要。

值得注意的是，有利的是，從捐獻的尸體眼睛摘除捐獻的德斯密氏膜可以提前進行并且不需要在接受者正在手術的同時進行。

參考圖3a-g，顯示了用于從捐獻的眼睛摘除德斯密氏膜的第一技術。該第一技術利用了德斯密氏膜與角膜基質的直接機械分離，該直接機械分離是通過經由細小插管增壓流體，該流體可以是空氣、液體例如水、粘彈性流體或這些成分的組合。該細小插管設置有鈍的尖端以避免在手術期間刺穿德斯密氏膜。增壓的流體從基質裂開德斯密氏膜。

圖3a顯示眼球朝上的角膜10，比如在平躺的尸體中。參考圖3b，顯示倒置并且被放置在支架(stand)12上的一部分捐獻的角膜10。角膜10和朝上的德斯密氏膜16一起定位。連接到真空泵的管15可被用于提供真空吸引器以將捐獻的角膜10保持在架子12上。

參考圖3c，在德斯密氏膜16下面，具有鈍的尖端的插管18可被插入到該部分的角膜10中且被定位使得該鈍的尖端和插管18的出口在角膜10內。

參考圖3d，空氣或液體比如水或滴眼液通過插管18被注入到角膜10中，在插管18的末端產生了腔20，從而從角膜10的基質撕開德斯密氏膜16。

參照圖3e，在基底21上的框架22可被插入到由注射的流體產生的腔20中并且被放置在德斯密氏膜16和角膜10的剩余部分之間。基底21通常是相對基質具有合適的曲率的球體的一部分和設置有用于框架22的插槽(socket)的扁平的上表面。如圖3f所示，通過從腔20中移除流體，德斯密氏膜16在基底21和框架22上方被緊繃繃地拉伸了。

參照圖3g，在一個實施例中，框架22是具有兩個平行腿26的開口的扁平的環24。該開口環24涂覆有生物粘合劑，德斯密氏膜16的試樣通過粘合劑被附接到框架22。

一旦德斯密氏膜16的盤狀物被粘附到框架22，用例如解剖刀、激光、切斷用金屬絲或圓盤刀具，它可從角膜14的周圍組織分離。以這種方式，通過使試樣的周邊接觸框架22，一片盤狀德斯密氏膜16可從捐獻的眼睛10被摘除，而無需接觸框架22內的膜16的每個表面，從而將對上皮層的損害減少到最小。

可提供彈性環28，其在周圍配合框架22的扁平的環24，在德斯密氏膜16的上方，有點類似于在車輪周圍配合的汽車輪胎。顯示了彈性環28的橫截面28a，其給出了它的大體的形狀。

彈性環28可由例如硅樹脂制造。彈性環28用來在存儲溶液存儲期間保持德斯密氏膜在框架22上的合適位置中，并且允許采用可溶解在存儲溶液中的粘合劑。彈性環28向覆蓋的框架22部分提供熱和電絕緣，當向框架22施加電流時，致使熱和電流僅僅經由其內部直徑離開框架22使得安裝在其上的德斯密氏膜圍繞它的內周邊燒穿且從框架22分離。

如圖3h中所示，從捐獻的眼睛摘除德斯密氏膜的第二技術采用先進的高頻率激光在捐贈者的角膜10中切開準確的裂口52同時在從眼球摘除角膜之前整個眼球得到支持物支撐。這種手術過程當前被用于例如準備屈光手術期間的瓣裂口(flap cleavage)。

一旦裂口52通過激光以離德斯密氏膜16的準確距離且進入基質被切開，包括典型的鞏膜環的角膜10從捐獻的眼睛被摘除并且被放置在真空支架12上，具有朝上的內皮細胞。激光引起的裂縫52然后利用鈍的尖段插管18被充滿空氣或流體或粘彈性物質，進入位點被擴大使得環形支持物被插入到裂縫52中，該過程像描述第一次分離方法一樣繼續。該第二技術是重要的變體因為它能夠使移植物具有待制備的指定厚度。這也許是有用的因為一些角膜病理擴至更深的基質，在此類情況下，僅僅替換內皮細胞也許不足以提供需要的透光率(optical clarity)。測量此類病變在深的鞏膜處的位置使得移植厚度能夠由這種激光技術準確地制備。在接受者眼睛中的相應裂口也可利用相同的激光技術制備，導致移植的組織與它替換的材料的直徑和厚度準確地匹配。

現在參照圖4a，開放的框架124被顯示插入到具有被切去頂端的錐形形狀的注入頭175的寬末端中。框架122的腿126可被連接到設置有用于接合框架124的腿126的插槽136、137的桿140。插槽136、137提供對框架126的機械支撐并且還實現與其電接觸。

注入頭175具有被切去頂端的錐形形狀并且通常被填充有粘彈性的、生物可相容的流體，當插入通過眼睛的膜中的切口時，該流體減小了框架124上的摩擦并且提供了背壓(counter pressure)。

如圖4b中所示的，隨著框架124被推動穿過插入物頭175時，插入物頭175的逐漸減小的表面引起框架124卷曲和對折。插入物頭174的寬末端174的直徑可以是約12mm以接受大的圓盤狀的德斯密氏膜。插入物頭175的窄末端176可以僅僅橫向4mm。

進一步參照圖5，卷曲的框架124是緊湊的并且具有外部尺寸約4mm，能被推動穿過插入物頭175的窄末端176。

插入物頭175的窄末端176可被插入到在眼睛的鞏膜中做出的切口中，該切口也許是5或6mm長。框架124可被推動穿過插入物頭175，一旦框架124的一半離開插入物175的窄末端176，框架124開始膨脹并且恢復它的非壓縮的圓形形狀。

參照圖5，框架124被設置在桿140上。包括框架122和桿140上的硅支持環124的組織支持組件142與從捐獻的眼睛獲得的德斯密氏膜16的被捕獲的試樣116一起可被降入到填充有標準臨床上認可的可被用于角膜保存的保存溶液的罐中，關閉罐并且密封它的蓋子175避免組織試樣116受污染并且保持它在合適的保存溶液中是潮濕的。以這種方式，圓盤形狀的德斯密氏膜16的試樣116可從捐獻的眼睛10被摘除并且被儲存直至需要。

上述描述的組織支持組件142是獲得和儲存德斯密氏膜116的優質部分用來隨后移植的方便的方式。

框架124優選為幾百微米厚(可能0.5mm厚)并且界定了臨床上有利的移植的組織 尺寸的內部空間，它當前在約7.0mm和8.0mm之間。通常地，框架124是圓形的并且它限定的空間是圓盤形狀。然而，其它的形狀(比如橢圓和長方形)是可行的。

框架124的外部直徑必須足以維持它的圓形形狀并且是半剛性的。優選地，框架的外部直徑是約9.0mm到10.0mm。框架124可由能夠彎曲和屈曲的塑料、金屬或合金制備。它可設置有較薄的部分或其它便于它沿著臂之間的通道折疊的適應物。

框架124的臂126涂覆有絕緣材料，框架124用也提供熱和電絕緣的彈性環28覆蓋。優選地，桿140進一步包括可連接到氣體供應源的插管180。插管180沿著組織支持組件142的桿140行進，允許流體，例如，通常是空氣從注射器被注射，以從注射器或其它的氣體供應源釋放氣泡，在德斯密氏膜116下面使其浮起并且遠離框架124。

桿140是通常約30mm到50mm長的剛性結構并且包括兩個元件，該兩個元件設置有用于接收和電連接框架124的腿126的插槽136、137。

滑動器156或其它類型的激活器可被附著到組織支持組件142或插入物頭175上(圖7)并且由拇指或由手指操作插入或取出組織支持組件142通過插入物頭175。

優選地，桿140的總的外部尺寸的外直徑為0.5mm到1.0mm之間并且它優選具有橢圓形的橫截面。

需要指出的是，折疊分離部分的患者德斯密氏膜用于經由角膜中的圓周的切口摘除和捐獻的膜16的插入是已知的。然而，在現有技術中，利用鉤子和刀片折疊和展開該膜，結果是許多上皮細胞在這個過程中遭到破壞。

相反，本發明的實施例針對的是提供包括上述組織支持組件的成套工具，但是目的是將一部分捐贈者的德斯密氏膜116移植到患者的眼球中，，該部分116的處理減少到最少，從而將破壞其的風險降低到最小。

應該理解為了插入到患者的眼睛中，在角膜中的切口是必需的。通過使框架124能夠被折疊，框架124和硅樹脂環128(被提供的情況下)以及粘附到框架的德斯密氏膜116可被插入通過小切口進入到患者的眼睛中。

借助于實施例，圖7顯示了電路的電路圖，該電路可用于向框架提供電信號用來向加熱元件提供控制脈沖電流以燒穿和從框架124分離捐獻的德斯密氏膜116。

參照圖8，組織支持組件142經設計用于連接到流體注射裝置250或注射器。組織支持組件142和注射裝置250可被設置為作為分離部件的單一部件，其較容易消毒且更方便。通過彎曲框架124，它在手術期間可被插入通過角膜中做出的短的切口。

對于消毒目的來說，優選組織支持組件142和注射裝置250是分離組件，該分離組件在移植之前優選通過鎖扣機構可被結合在一起。或者，組織支持組件142和注射裝置250 可選擇地被設置為單一的一體工具。

正如圖7中更加詳細描述的所顯示的，可提供電容電路270。短高強度電流脈沖圍繞框架124通過或通過加熱元件160。這生成了熱并且燒穿粘附到框架122上的捐獻的膜試樣116的邊緣，從而釋放捐獻的膜試樣116。該彈性環向框架124的扁平表面和外表面的提供熱和電絕緣，保證熱流僅僅通過內表面。

連接到框架124的電線可沿著桿140通過并且被連接到注射裝置250內的電源或連接到與其連接的分離的電源。

環形加熱元件(Torroidal heating element)160可由高電阻生物材料例如鎳鉻合金制成。環形加熱元件160電連接到沿著桿140延伸的低電阻的導電電線(例如銅)。在一些實施例中，桿140本身是由金屬制成。在此類實施例中，該電線被加套以將它們與桿140絕緣。

注射裝置250可分離地連接到插入物200組件，當將組織支持組件142連接到注射裝置250上時，每個部件的接觸點是對齊的。

因此，在組織支持組件142和注射裝置250是分離部件的情況下，通過桿140的電線可用插槽136、137終止用來連接地接合注射裝置250上的相應的連接元件。因此，連接注射裝置250到插入物200需要機械耦合機構和電接觸，該機械耦合機構用來連接注射裝置250到桿140，，電接觸用于提供電連接以允許電流被提供給加熱元件160。

在變化的組件中，連接裝置包括兩層結構。下層包含用于該連接元件以及桿和框架122的支持元件。該支持元件可由裝有彈簧的卡口夾子組成(sprung bayonet clip)，或由通過支持元件的半圓形移動鎖定到連接元件的內側的環形元件和在半圓形移動結束時向上推動支持元件以避免自發釋放的彈簧機構組成。支持元件的直徑大于結合的半柔性的環的直徑以實現，一旦支持元件被釋放，結合的非導電材料的半柔性的環以其膨脹的展開的構型順利通過連接裝置。支持元件的優選大小是直徑約15mm到20mm。在支持元件下面，連接元件的里面部分是帶有螺紋的，被擰緊到容納該組織的容器的頂部。螺絲釘的前端具有鋸齒形狀以在擰緊過程快結束時以與它的相反形狀匹配，因此，不可逆地鎖定連接裝置到容器上。連接裝置的上層通過薄的、易碎的材料被連接到下層，正好被定位于具有該支持元件和連接裝置的內面的連接之上。這種兩層布置便于保持被容納的組織和它的支持裝置無菌。

參照圖8，第二元件(注射裝置250)可由具有修改的連接端的小3到5ml注射器260組成。在連接端處的尖端的兩側，存在暴露的電接觸點，該電接觸點經調整與連接元件的接觸點連接以完成具有加熱元件134的電路，加熱元件134位于聯鎖的非導電環 122、124之間。在注射裝置250的連接端后面，放置了開關256。開關256與加熱元件160串聯連接并且可以是例如按鈕開關。一旦注射裝置250與插入物200連鎖，它優選是可見和可接近的。按壓開關256發送電流脈沖到加熱元件160，它燒穿附接在其上方的膜的周邊，釋放出該膜。

注射裝置200的注射器260可充滿有經由通過桿140的插管180釋放的空氣或液體。在通常的注射步驟中通過按壓注射器250的活塞260，流體可從插管180被排出。或者，而不是經由桿140引入流體，注射器250可被連接到放置在膜116后面的分離的針頭。

因此，本發明的實施例針對的是用于從捐獻的眼睛摘除一部分德斯密氏膜16和用于將該部分插入到接受者患者的眼睛中的工具。

在一個實施例中，該工具包括：由框架構成的遠端，該框架具有接合桿的插槽的腿；用于覆蓋該框架的硅樹脂環；用來使得該框架彎曲的機構。該工具進一步包括在該框架中的加熱元件，該加熱元件經由桿連接到電源，使得從注射裝置釋放的氣壓或水壓可被用于從捐獻的眼睛中的基質分離德斯密氏膜并且該框架可被插入到德斯密氏膜下面。該框架可被涂覆有生物粘合劑用來附接德斯密氏膜。接著硅樹脂環圍繞著框架被拉緊以鎖定地接合該膜到框架。利用解剖刀或其它的切削工具，德斯密氏部分現在可從周圍的眼組織被分離。

優選地，工具的遠端鎖定地可插入到保存流體的容器中用來密封地存儲該部分德斯密氏膜。

為了插入患者的眼睛中，向框架124施加彎曲力使得框架和被捕獲的捐獻的德斯密氏膜部分彎曲和卷曲。卷曲的膜被插入通過角膜中短的切口，正如用于取出患病的斯密氏膜。一旦插入通過該切口并且被放置在德斯密氏膜中的洞下面，放松彎曲力，該環呈現出它們扁平的圓形形狀。向環或向加熱元件(它是高電阻導體)施加電力燒穿德斯密氏膜，釋放德斯密氏膜的內部盤狀物。優選地，桿進一步包括插管。從盤狀物下面的注射裝置250鼓泡氣體(比如空氣)或液體(比如水)使得它浮起并且結合患者的周圍的德斯密氏膜。

利用空氣氣泡使得膜浮起的技術是已知的。利用分離的氣管或針，空氣可被插入。然而，在優選的實施例中，空氣管與本發明的工具是一體的并且是向下穿過桿的插管。

因此，描述的工具可用于從捐獻的眼睛切除一部分德斯密氏膜和釋放該部分，該部分浮到接受者患者的眼睛中一定位置。通過待移植的部分的邊緣操作德斯密氏膜，待移植的部分沒有接觸刀子、鉤等，因此，相比傳統技術，插入的組織遭受較少的破壞。

通過在樣品的周邊(通常是圓形的)簡單地燃燒該組織釋放該膜，從支持環分離該 樣品。

優選地，具有膜的支持物可插入到保存溶液中并且可被儲存幾個小時，幾天或甚至幾周。

參照圖9，本發明的一方面針對的是獲得德斯密氏膜的方法，包括：(i)提供用于內皮移植的工具，其包括具有用于接合桿的腿的框架，使得所述框架在捐獻的眼睛的基質和德斯密氏膜之間是可插入的；該框架涂覆有生物粘合劑用于粘附一部分德斯密氏膜的周邊以將該部分的德斯密氏膜粘附到該框架用來通過在其周圍切開手術分離所述部分，其中所述框架進一步包括圍繞其內周周邊的加熱元件；(ii)通過從捐獻的眼睛的基質分離德斯密氏膜獲得一部分德斯密氏膜，從捐獻的眼睛的基質分離德斯密氏膜是通過在其之間注射流體；(iii)在德斯密氏膜的下面插入該框架；(iv)利用生物粘合劑將德斯密氏膜粘附到該框架；(v)圍繞著該框架切開以從捐獻的眼睛分離德斯密氏膜；(vi)用彈性絕緣保護環覆蓋該框架和該膜的邊緣，以及(vii)在無菌儲存溶液中儲存直至需要。

參照圖10，用于替換德斯密氏膜的方法包括在眼睛中做出切口—步驟(a)和經由該切口從患者摘除被損壞的德斯密氏膜—步驟(b)；按照上述描述的，參照圖9的方法，提供來自捐獻者的安裝在框架上的德斯密氏膜，將該框架的腿插入到插入物的桿中—步驟(d)。該桿可包括兩個電連接的插槽用來接合扁平環的腿。這些插槽經由開關可被連接到電源以連接該框架和該電源。該插入物可具有可被插入到在鞏膜中做出的切口中的被切去頂端的圓錐狀末端。框架和捐獻的膜通過推動穿過錐形的插入物被卷曲，在錐形的插入物的窄末端達到最大的卷曲，該錐形的插入物的窄末端被放置在眼睛的前房內側—步驟(e)。

對折的框架和捐獻的膜現在被推動穿過錐形的插入物的窄末端并且通過切口進入眼睛—步驟(f)。進一步行進該框架使得它變直—步驟(g)。在捐獻的膜下面鼓泡氣體允許它被移動到一定的位置—步驟(h)。通過向加熱元件施加電流，捐獻的膜可從框架分離—步驟(i)。經由錐形的插入物，該框架從眼睛被拉出和取出，應注意它必須經由插入物完成，否則在拉出的過程中，該框架也許損壞角膜—步驟(j)。然后該插入物本身從切口取回—步驟(k)以及現在切口可被縫合—步驟(l)。

優選地，該桿進一步包括可連接到氣體源的插管，該方法包括在將該插入物的錐形的末端插入到眼睛之前將所述插入物連接到注射裝置，在眼睛內拉直該膜之后，向前滑動該插管以在德斯密氏膜下面延伸用來在膜下面從注射裝置鼓泡氣體。

應理解本發明能夠有明顯的變化。因此，本發明的范圍由附加的權利要求界定并且包括上文描述的不同的特征的組合和子組合以及其變化和修改，對本領域技術人員來 說，在閱讀上述說明書之后，這是能想到的。

在權利要求中，單詞“包括”及其變化比如“包括”、“包括”等表明包括列舉的構件但通常來說不排除其它的構件。