Descemet Stripping Endothelial Keratoplasty

Descemet’s Stripping Endothelial Keratoplasty (DSEK)

Background

Corneal transplantation is a widely practiced surgical procedure. Over the past decade, lamellar techniques have been developed to replace penetrating keratoplasty (PK) . Endotheliale Keratoplastie (EK) is aangepast als alternatief in de behandeling van corneale endotheliale aandoeningen. Bij de verschillende vormen van endokeratoplastie worden het membraan van Descemet en het endotheel vervangen, met of zonder een variërende hoeveelheid hoornvliesstroma.

Bij Descemet’s stripping endothelial keratoplasty (DSEK) wordt het Descemet membraan van de patiënt met speciaal ontworpen strippers afgepeld en vervangen door een gedeeltelijke dikte graft: een getransplanteerde schijf van Posterior Stroma, Descemet en Endothelium (10-30 % van het binnenste donor hoornvlies). Zowel donor- als gastheerhoornvlies worden manueel ontleed. Bij DSAEK (Descemet’s stripping automated endothelial keratoplasty) wordt de dissectie van de donor uitgevoerd met een mechanisch microkeratoom. DSAEK wordt in vele centra beschreven als de procedure bij uitstek voor corneale endotheelfalen.

Doel

DSEK is bedoeld om een gezonde endotheelcellenlaag te transplanteren die de vloeistof uit het hoornvlies pompt. Verwacht wordt dat dit de helderheid van het hoornvlies herstelt en het gezichtsvermogen verbetert. Deze procedure corrigeert cornea endotheel falen, maar is niet in staat om cornea littekenvorming, dunner worden of oppervlakte onregelmatigheid te corrigeren.

Patiënt selectie

Niet alle patiënten met cornea pathologie zijn kandidaten voor DSEK. De indicatie is afhankelijk van verminderd zicht gerelateerd aan hoornvlieszwelling door slecht functionerend endotheel. De belangrijkste indicaties zijn:

• Verworven pseudofakische of afakische bulleuze keratopathie, mislukte eerdere graft.
• Erfelijke Fuchs’ endotheeldystrofie

Het ideale moment om DSEK uit te voeren om blijvende veranderingen te voorkomen is onduidelijk. Volgens een recente studie beïnvloedt vroegtijdige DSEK echter de visuele resultaten bij pseudofakisch hoornvliesoedeem. Er is een significant verband tussen de tijd tussen cataractextractie en DSEK en de beste brilgecorrigeerde gezichtsscherpte. Het eerder (<6 M) uitvoeren van DSEK voor pseudofakisch hoornvliesoedeem lijkt geassocieerd te zijn met betere visuele uitkomsten.

chirurgische techniek

De procedure, die ongeveer 45 minuten duurt, wordt uitgevoerd onder plaatselijke of algehele verdoving. Eerst worden het endotheel en het Descemet-membraan van het hoornvlies verwijderd via een incisie in het hoornvlies. Vervolgens wordt een cirkelvormig schijfje verwijderd uit de binnenbekleding van een donorhoornvlies. Dit dunne laagje wordt vervolgens getransplanteerd in het ontvangende oog en vastgehecht aan het achterste hoornvlies van de ontvanger.

Donorweefselpreparatie: Corneosclerale knopen worden uit de donorbollen gehaald en door orgaancultuur opgeslagen. Elke globe is gemonteerd op een speciaal ontworpen houder en de voorste kamer is gevuld met lucht aan een lucht-endothelium interface te creëren. Met dissectie spatels, is een handmatige stromale dissectie gemaakt op ongeveer 95% stromale diepte met behulp van lucht-to-endothelium reflex om dissectie diepte te controleren. Stromale dissectie wordt uitgebreid tot limbus meer dan 360 graden. Nadat de dissectie is voltooid, wordt een 16,0 mm corneosclerale rand weggesneden van elke oogbol en wordt het endotheel geëvalueerd met een omgekeerde lichtmicroscoop en opgeslagen in orgaancultuur tot het moment van transplantatie.

chirurgische techniek: Met een omgekeerde Sinskey-haak wordt een cirkelvormig gedeelte van het Descemet-membraan gescoord en gestript van het achterste stroma, zodat een descemetorhexis wordt gecreëerd en het centrale gedeelte van het Descemet-membraan uit het oog wordt verwijderd. Er wordt een temporale zelfafdichtende sclerocorneale incisie van 5,0 mm gemaakt met een halvemaanvormig mes. Nadat een DSEK-graft met een diameter van 7,5 tot 9,0 mm uit de vooraf doorgesneden corneosclerale rand is getrokken, wordt het weefsel vaak gekleurd met Trypan Blue. De graft kan met een grote verscheidenheid aan technieken worden ingebracht. Er bestaan irrigerende inbrengers, doordruk- en doortrektechnieken. Irrigerende inbrengers berusten op de adhesie tussen het inbrengplatform en het posterieure stromale oppervlak terwijl het inbrengplatform zachtjes openveert in de voorste kamer. Bij push-through technieken wordt gebruik gemaakt van een tang, een gebogen naald en glijders om een transplantaat in de voorste oogkamer te schuiven, gewoonlijk op een film van visco-elastiek. Pull-through technieken is een manoeuvre met twee handen waarbij gebruik wordt gemaakt van een gespecialiseerde tang of hechtdraad aan de tegenovergestelde zijde van de hoofdwond om de donordisk in de voorste oogkamer te trekken, met of zonder een glijder. Ten slotte vereist een manuele inbrengtechniek met een vouwtang dat de chirurg het transplantaat vouwt in een verhouding 60%/40%, zoals een taco, en het transplantaat voorzichtig in de juiste positie inbrengt en draait. . Als voor het inbrengen een glijder wordt gebruikt, wordt deze uit de hoofdwond verwijderd en wordt de DSEK-orthese in de voorste oogkamer van de ontvanger uitgevouwen, waarbij ervoor moet worden gezorgd dat het donorendotheel en de onderliggende iris en lens elkaar niet te veel raken. Gebalanceerde zoutoplossing, een luchtbel of instrumentmanipulatie kunnen worden gebruikt om te helpen bij het openvouwen van de graft. Na het openvouwen wordt de graft met behulp van een kleine luchtbel tegen het posterieure stroma van de gastheer gepositioneerd. De DSEK-graft wordt vervolgens voorzichtig in het midden gepositioneerd met behulp van diverse technieken voor borstelen, tikken, vegen en slepen. Nadat de DSEK-graft centraal is geplaatst, wordt de voorste kamer volledig met lucht gevuld. Verdunningsdruppels kunnen worden gebruikt om te voorkomen dat de pupillen door de luchtbel worden geblokkeerd. Perifere iridotomieën kunnen ook worden uitgevoerd om de kans op pupilblokkeringen te verminderen. Zodra de donordiscus goed is gehecht en er geen of minimale interfacevloeistof tussen het donor- en het recipiënte stroma is, verwijdert de chirurg gedeeltelijk de lucht in de voorste oogkamer en vervangt hij die met BSS. Een luchtbel van ongeveer 8 tot 9 mm wordt gewoonlijk op zijn plaats gelaten om de positie van de donordiscus gedurende de eerste 24 uur postoperatief verder te stabiliseren. De luchtbel duwt het transplantaat op zijn plaats totdat het in de juiste positie geheeld is, zodat het endotheel de tijd heeft om te pompen en het donorweefsel aan zijn nieuwe gastheer te laten hechten. De structuur van het hoornvlies blijft intact.

Na de operatie ligt de patiënt het eerste uur in rugligging, plat, met het gezicht naar het plafond, en daarna zoveel mogelijk om de achtergebleven luchtbel de positie van het transplantaat verder te laten stabiliseren, maar dit is niet kritisch. De patiënt wordt na deze poliklinische procedure ontslagen wanneer hij volledig is hersteld van de anesthesie.

ostoperatieve zorg omvat breedspectrumantibiotica om infectie te voorkomen en steroïden (aanvankelijk dexamethason, daarna fluorometholon) om afstoting te voorkomen. De patiënt moet nog één dag na de DSEK-operatie op de rug liggen (om de resterende luchtbel in de voorste oogkamer te benutten) en gedurende 2 weken na de DSEK-operatie niet in het oog wrijven.

Voordelen en uitdagingen

Over PK:

• Minder invasief, smaller surgical incisions
• No corneal-graft sutures
• Faster visual recovery
• Less risk of sight threating complications and less induced astigmatism
• Post-surgery stronger eye (less prone to injury)
• Less risk of immune rejection of the transplanted corneal tissue
• Shorter post-operative care

DSEK itself:

• Increase overall donor tissue availability , using the posterior layer of the donor cornea in one patient and the anterior lamellar graft in another patient.
• Faster to learn. DMEK Surgical technique may require more training, technically more challenging.

DSEK Procedure Challenges

Over DMEK:

• Suboptimal visual acuity. Optical irregularities due to stromal layers being transplanted in DSEK.
• Slow visual rehabilitation.
• Interface problemen, plooien in de donordisk door maladaptatie aan het ontvangende stroma, decentratie van de donordisk, en overmatige donor corneale dikte.

DSEK zelf:

• Beperkte toegankelijkheid (investeringen in apparatuur)
• Daling van de dichtheid van donor-endotheelcellen in de vroege postoperatieve fase.

Verwachte complicaties

• Een bijzondere complicatie van DSEK is Graft Dislocation: het transplantaat verschuift van zijn beoogde positie. Het aantal dislocaties is aanzienlijk hoger in DSAEK-groepen dan in DSEK. Herpositionering van het donorweefsel is eenvoudig te behandelen door de patiënt terug te brengen naar de operatiekamer, en meestal onder plaatselijke verdoving, met een operatie van 15 minuten, wordt een andere luchtbel in de voorste kamer geplaatst en wordt de schijf geherpositioneerd.
• Primair transplantaat falen: Sommige studies suggereren een primaire graft mislukking percentage van 5,7% . De endotheliale pompfunctie speelt een belangrijke rol bij de aanhechting van het transplantaat. In veel gevallen blijft het transplantaat niet goed zitten omdat de chirurg het te agressief heeft behandeld en de endotheelcellen heeft beschadigd. DSAEK vertoonde een significant slechtere overleving van het transplantaat dan DSEK (P = 0,013), die pas 18 maanden na de transplantatie zichtbaar werd.
• Afstoting van transplantaten: Afstoting kan zich maanden of jaren na de transplantatie ontwikkelen. Tegenover PK zijn de eerste afstotingsverschijnselen na de DSEK-procedure meestal subtiel. Patiënten kunnen asymptomatisch zijn. Wanneer patiënten roodheid, wazig zicht en lichtgevoeligheid vertonen, is de afstoting ernstig. Om afstoting te voorkomen moeten patiënten een gesloten follow-up ondergaan en profylactisch afnemende oogdruppels met steroïden krijgen.
• Overwacht celverlies: Bij beoordeling van de endotheelceldichtheid (ECD) na DSEK wordt een mediaan celverlies van 32% in de perioperatieve periode verwacht. Daarna neemt de ECD af met een lineair tempo van ongeveer 110 cellen/mm2 per jaar tussen 6 maanden en 10 jaar na DSEK . Geleidelijke vermindering van de endotheelceldichtheid in de loop van de tijd kan leiden tot verlies van helderheid en een herhaling van de procedure noodzakelijk maken.

Nabehandeling

• Gebruik de spleetlamp: om ervoor te zorgen dat het transplantaat volledig is gehecht en om te zoeken naar tekenen van afstoting (verspreide keratische precipitaten, oedeem of conjunctivale hyperemie). Fig. 1.
• Controleer de IOP: let op door steroïden veroorzaakte drukpieken.
• Controleer de refractie na de eerste maand.
• Controleer de centrale hoornvliesdikte: een transplantaat dat in de loop van de tijd dikker wordt, kan falen en een transplantaat dat plotseling dikker wordt, duidt op afstoting.
• Let op detachments: Anterior segment OCT kan beoordelen op graft detachments. Fig. 2. Als het transplantaat losraakt, moet het opnieuw worden bevestigd door de voorste oogkamer opnieuw te spoelen. Aangezien het transplantaat in waterige vloeistof heeft gelegen, werkt het vaak goed nadat het opnieuw is gehecht.

Fig. 1. DSAEK – spleetlampobservatie met dank aan dr. Tiago Bravo Ferreira

Fig. 2. DSAEK – Anterior Segment OCT Courtesy of Dr Tiago Bravo Ferreira

Conclusie

ok al is DSEK/DSAEK de huidige standaard, de nieuwere partiële dikte Descemet’s Membrane Endothelial Keratoplasty heeft mogelijk betere klinische resultaten en vereist mogelijk ook minder investering in het prepareren van geïsoleerde Descemet grafts. Een studie vergeleek de resultaten na DMEK en DSEK tijdens de leercurve van de chirurg bij DMEK en er waren enige aanwijzingen voor betere gezichtsscherpteresultaten bij DMEK. Zij observeerden een slechter 6-maanden verlies van endotheelcellen bij DMEK patiënten, maar dit kan verbeteren met de ervaring van de chirurg. Hoornvlieschirurgen kunnen dus overwegen “over te schakelen” naar DMEK.

Aanvullende bronnen

• Boyd K, DeAngelis KD. Iridocorneaal Endotheliaal Syndroom . Amerikaanse Academie voor Oogheelkunde. EyeSmart® Ooggezondheid. https://www.aao.org/eye-health/diseases/iridocorneal-endothelial-syndrome-5. Accessed March 14, 2019.

1. Tan DT, Dart JK, Holland EJ, Kinoshita S. Corneal transplantation. Lancet. 2012;379:1749-61.
2. 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 Dapena I, Ham L, Melles GR. Endotheliale keratoplastiek: DSEK/DSAEK of DMEK – hoe dunner hoe beter? Curr Opin Ophthalmol. 2009 Jul;20(4):299-307.
3. 3.0 3.1 3.2 Coster DJ, Lowe MT, Keane MC, Williams KA. A comparision of lamellar and penetrating keratoplasty outcomes. Oogheelkunde. 2014 May;121(5):979-87.
4. 4,0 4,1 4,2 Bahar I, Kaiserman I, McAllum P, Slomovic A, Rootman D. Comparison of posterior lamellar keratoplasty techniques to penetrating keratoplasty. Oogheelkunde. 2008 Sep;115(9):1525-33.
5. 5.0 5.1 Stuart AJ, Virgili G, Shortt AJ. Descemet’s membrane endothelial keratoplasty versus Descemet’s stripping automated endothelial keratoplasty for corneal endothelial failure (Protocol). Cochrane Database of Systematic Reviews 2016, Issue 3. Art. No.: CD012097.
6. 6.0 6.1 Weissbart SB, Hammersmith KM, Ayres BD, Rapuano CJ, Nagra PK, Raber IM, Azari AA. Influence of Early Descemet Stripping Endothelial Keratoplasty on Visual Outcomes in Pseudophakic Corneal Edema. Am J Ophthalmol. 2016 Dec;172:58-63.
7. 7,0 7,1 7,2 Liarakos VS, Ham L, Dapena I, Tong CM, Quilendrino R, Yeh RY, Melles GR. Endothelial keratoplasty for bullous keratopathy in eyes with an anterior chamber intraocular lens. J Cataract Refract Surg. 2013 Dec;39(12):1835-45.
8. Balachandran C, Ham L, Birbal RS, Wong TH, van der Wees J, Melles GR. Simple technique for graft insertion in Descemet-stripping (automated) endothelial keratoplasty using a 30-gauge needle. J Cataract Refract Surg. 2009 Apr;35(4):625-8.
9. 9.0 9.1 9.2 9.3 Lindstrom RL, Jhon T. Corneal Endothelial Transplant. Eerste editie. New Delhi, India. Jaypee Brothers Medical Publishers (P) Ltd. 2010
10. 10.0 10.1 Bethke W. Getting the Most from DSEK and DSAEK. Tijdschrift voor oogheelkunde. https://www.reviewofophthalmology.com/article/getting-the-most-from-dsek-and-dsaek. Accessed May 20, 2017
11. Villarrubia A, Cano-Ortiz A. Development of a nomogram to achieve ultrathin donor corneal disks for Descemet-stripping automated endothelial keratoplasty. J Cataract Refract Surg. 2015 Jan;41(1):146-51.
12. Price MO, Calhoun P, Kollman C, Price FW Jr, Lass JH. Descemet Stripping Endothelial Keratoplasty: Ten-Year Endothelial Cell Loss Compared with penetrating Keratoplasty. Oogheelkunde. 2016 Jul;123(7):1421-7.
13. Karmel M. Postop DSEK: Uitgebreide Oogheelkundigen nemen het stuur over. EyeNet Magazine.https://www.aao.org/eyenet/article/postop-dsek-comprehensive-ophthalmologists-take-wh. Accessed May 20, 2017.
14. Rose-Nussbaumer J, Alloju S, Chamberlain W. Clinical Outcomes of Descemet Membrane Endothelial Keratoplasty During the Surgeon Learning Curve Versus Descemet Stripping Endothelial Keratoplasty Performed at the Same Time. Journal of clinical & experimentele oogheelkunde. 2016. Okt; 7(5): 599.