Perbandingan Material Lensa Intraokular (IOL)

Poin penting sekilas

Ringkasan penyakit ini

• Material lensa intraokular (IOL) meliputi akrilik hidrofobik, akrilik hidrofilik, silikon, PMMA, dan kolamer.
• IOL yang paling banyak digunakan saat ini adalah IOL akrilik hidrofobik, yang memiliki insiden kekeruhan kapsul posterior rendah.
• Setiap material memiliki indeks bias, kadar air, biokompatibilitas, dan profil komplikasi yang berbeda, sehingga pemilihan harus disesuaikan dengan kasus.
• Kekurangan utama IOL akrilik hidrofobik adalah glisten (vakuola mikro), namun dampaknya pada fungsi penglihatan jarang terjadi.
• IOL akrilik hidrofilik memiliki fleksibilitas yang sangat baik dan cocok untuk sayatan sangat kecil, namun insiden PCO tinggi dan ada risiko kalsifikasi.
• Desain tepi persegi menghambat proliferasi sel epitel lensa terlepas dari materialnya, berkontribusi pada pengurangan PCO.
• Dalam pemilihan IOL, perlu dipertimbangkan kemungkinan operasi vitrektomi di masa depan atau adanya uveitis.

1. Perbandingan Material Lensa Intraokular

Lensa intraokular adalah lensa buatan yang ditanamkan setelah pengangkatan lensa alami yang keruh selama operasi katarak. Pada tahun 1949, Harold Ridley pertama kali menanamkan IOL berbahan polimetil metakrilat pada manusia. Sejak itu, material dan desain IOL telah berkembang pesat.

Material IOL utama yang tersedia saat ini adalah sebagai berikut:

• Akrilik hidrofobik: Diperkenalkan pada tahun 1993. Saat ini merupakan material yang paling banyak digunakan.
• Akrilik hidrofilik: Kadar air tinggi dan fleksibilitas sangat baik. Cocok untuk operasi katarak sayatan sangat kecil.
• Silicone: Memiliki sejarah panjang sebagai IOL yang dapat dilipat.
• PMMA: Material IOL pertama. Kaku dan tidak dapat dilipat.
• Collamer: Kopolimer yang mengandung kolagen. Terutama digunakan untuk lensa intraokular fakia.
• Kopolimer PEG-PEA/HEMA/stirena: Material baru yang menggabungkan sifat hidrofilik dan hidrofobik.

Lensa intraokular (IOL) lipat (silikon/akrilik) dapat dimasukkan melalui sayatan kecil, sehingga sebagian besar menggantikan IOL PMMA kaku ¹⁾. Dokter bedah perlu memilih bahan yang tepat setelah memahami kelebihan dan kekurangan masing-masing bahan ¹⁾.

2. Karakteristik dan Klasifikasi Bahan IOL

Karakteristik Fisik dan Optik

Bahan IOL diklasifikasikan berdasarkan karakteristik seperti bilangan Abbe, indeks bias, kadar air (higroskopisitas), dan suhu transisi gelas.

Karakteristik	Definisi	Signifikansi Klinis
Indeks Bias	Ukuran pembelokan cahaya	Semakin tinggi, lensa dapat dibuat lebih tipis
Bilangan Abbe	Ukuran dispersi warna	Semakin tinggi, semakin sedikit aberasi kromatik
Kadar Air	Kemampuan menahan air	Semakin tinggi, semakin sedikit glistenings

Indeks bias lensa alami adalah 1,4, dan bilangan Abbe adalah 47. Semakin tinggi indeks bias, semakin tipis desain IOL untuk kekuatan yang sama, yang menguntungkan untuk insisi kecil. Di sisi lain, peningkatan indeks bias menurunkan bilangan Abbe, meningkatkan aberasi kromatik.

Biokompatibilitas

Biokompatibilitas dibagi menjadi biokompatibilitas kapsuler dan biokompatibilitas uveal.

• Biokompatibilitas kapsuler: Mengacu pada interaksi antara IOL dan sel epitel lensa (LEC) yang tersisa. Terlibat dalam terjadinya opasifikasi kapsul anterior (ACO) dan opasifikasi kapsul posterior (PCO).
• Biokompatibilitas uveal: Mengacu pada sejauh mana reaksi imun iris, badan siliaris, dan koroid anterior dapat dihindari.

Hidrofobisitas dan Sudut Kontak

Hidrofilisitas atau hidrofobisitas permukaan IOL diukur dengan sudut kontak. Semakin besar sudut kontak, semakin hidrofobik. Bahan hidrofobik cenderung memiliki daya rekat tinggi ke kapsul posterior, mengurangi ruang gerak LEC, sehingga menekan PCO.

3. Karakteristik Masing-masing Bahan IOL

Akrilik Hidrofobik

Saat ini merupakan bahan IOL yang paling banyak digunakan di dunia. Terdiri dari kopolimer ikatan silang dari ester asam akrilat dan komonomer lainnya.

• Indeks bias: Tinggi, 1,47–1,56. Memungkinkan desain tipis.
• Kadar air: Rendah, 0,1–0,5%.
• Suhu transisi gelas: 16–55°C.
• PCO: Angka kejadian rendah bila dikombinasikan dengan tepi persegi ¹⁾. Melekat pada kapsul posterior melalui pengikatan fibronektin, menghambat migrasi LEC.
• Glistenings: Vakuola mikro berisi cairan yang muncul di dalam IOL. Lebih sering terjadi pada bahan dengan kadar air rendah, namun jarang mempengaruhi fungsi visual atau memerlukan eksplanasi ¹⁾.

Dalam Cataract PPP (2021) AAO, IOL akrilik hidrofobik dengan tepi persegi dianggap sebagai salah satu material dengan tingkat PCO dan kapsulotomi posterior Nd:YAG terendah¹⁾.

Tentang IOL Pemotong Cahaya Biru

IOL berwarna (filter cahaya biru) diharapkan memberikan efek perlindungan makula, tetapi tinjauan sistematis Cochrane 2018 tidak menunjukkan efek perlindungan yang jelas¹⁾. Di sisi lain, tidak ada efek buruk pada penglihatan warna yang terdeteksi.

Akrilik Hidrofilik

Material ini merupakan PMMA dengan penambahan gugus hidroksil, dan penambahan HEMA (hidroksietil metakrilat) memberikan fleksibilitas.

• Indeks bias: Rendah (1,40–1,43). Lensa menjadi lebih tebal.
• Kadar air: Tinggi (18–38%).
• Silau: Angka kejadian rendah.
• PCO: Angka kejadian lebih tinggi dibandingkan silikon dan akrilik hidrofobik¹⁾. Diduga karena sulit mempertahankan tepi posterior yang tajam akibat pembengkakan.
• Kalsifikasi: Endapan kalsium fosfat yang menjadi masalah pada generasi lama telah membaik pada generasi baru. Namun, jika udara atau gas masuk ke mata selama transplantasi kornea (DSEK/DMEK) atau vitrektomi, risiko kalsifikasi meningkat, sehingga sebaiknya dihindari pada mata yang diperkirakan akan menjalani operasi tersebut¹⁾.

Karena sangat fleksibel, dapat dimasukkan melalui sayatan sekitar 1,8 mm, sehingga menguntungkan untuk operasi katarak insisi sangat kecil (MICS).

Dalam studi prospektif pada 86 mata dengan sindrom pseudoeksfoliasi, IOL akrilik hidrofilik menunjukkan proliferasi LEC terendah dan biokompatibilitas kapsuler yang sangat baik, tetapi memiliki deposit debris permukaan yang tinggi dan angka PCO tertinggi, serta biokompatibilitas uveal yang buruk.

Silikon

Polimer sintetis dengan struktur berulang silikon-oksigen.

• Indeks bias: 1,43. Lebih rendah dari akrilik, sehingga lebih tebal untuk kekuatan yang sama.
• Kadar air: 0,38%.
• Sudut kontak: 97-120°. Sangat hidrofobik.
• Suhu transisi gelas: -120 hingga -90°C.
• PCO: LEC sulit menempel, dan karena memiliki tepi persegi paling tajam, dilaporkan bahwa tingkat PCO lebih rendah daripada akrilik hidrofobik pada penggunaan jangka panjang (lebih dari 6 tahun).
• Kekurangan: Bakteri, sel, dan minyak silikon mudah menempel. Dapat berkabut karena kondensasi selama operasi vitrektomi, sehingga harus digunakan dengan hati-hati pada mata diabetes ¹⁾. Harus dihindari pada mata yang menggunakan minyak silikon ¹⁾.

Q Kapan sebaiknya IOL silikon dihindari?

A

Hindari penggunaan pada kasus di mana minyak silikon atau gas ekspansif mungkin masuk ke segmen posterior ¹⁾. Demikian pula pada mata dengan risiko tinggi operasi vitrektomi di masa depan, seperti retinopati diabetik proliferatif berat.

PMMA

Ini adalah bahan pertama yang digunakan untuk IOL, dengan toleransi jaringan yang sangat baik dan stabilitas jangka panjang.

• Indeks bias: 1,49. Transparansi optik tinggi.
• Kadar air: 0,4-0,8%.
• Sudut kontak: 65-71°.
• Suhu transisi gelas: 105-113°C.
• Kekurangan: Kaku dan tidak dapat dilipat. Memerlukan sayatan 5,5-6 mm untuk pemasangan, menyebabkan astigmatisme pasca operasi dan penyembuhan luka yang lambat.
• Komplikasi: Degenerasi snowflake (indikasi pengangkatan IOL) dapat terjadi pada penggunaan jangka panjang. Karena sifat hidrofobiknya, dapat menempel pada sel endotel kornea selama transplantasi dan menyebabkan kerusakan endotel.

Saat ini digunakan secara terbatas, seperti IOL jahit sklera ketika fiksasi intrakapsular tidak memungkinkan.

Kolamer (Collamer)

Merupakan kopolimer dari HEMA (hidroksietil metakrilat) dan kolagen babi, terutama digunakan sebagai lensa intraokular fakia ruang posterior (ICL).

• Indeks bias: 1,44.
• Kadar air: 40%.
• Karakteristik: Tersedia sebagai keluarga lensa EVO fakia ruang posterior untuk koreksi sferis dan astigmatisme. Mendapat persetujuan FDA AS pada tahun 2022. Dengan desain lubang sentral, iridektomi perifer (PI) yang sebelumnya diperlukan tidak lagi diperlukan.
• Indikasi: Usia 21–45 tahun, miopia dengan ekuivalen sferis -3,0 hingga -20,0 D, kedalaman bilik mata depan ≥3,0 mm, kasus stabil dengan perubahan refraksi ≤0,5 D dalam 1 tahun.
• Vault: Jarak antara permukaan posterior lensa fakia ruang posterior dan permukaan anterior lensa kristalina. Rentang optimal adalah 50–150% dari ketebalan kornea sentral (250–900 μm). Jika terlalu rendah, risiko katarak subkapsular anterior; jika terlalu tinggi, risiko glaukoma sudut tertutup.

Kopolimer PEG-PEA/HEMA/stirena

Merupakan material IOL generasi baru yang menggabungkan sifat hidrofilik dan hidrofobik. Digunakan pada lensa enVista MX60 IOL.

• Komposisi: PEG-PEA 40%, HEMA 30%, stirena 26%, EG-DMA 4%.
• Indeks bias: 1,54.
• Kadar air: 4–5%.
• Kekerasan: 1,8 MPa.
• Karakteristik: PEG-PEA memberikan sifat hidrofobik, sedangkan HEMA memberikan sifat higroskopis. Tidak terjadi glistening, dan dilaporkan angka kejadian PCO serta angka kapsulotomi posterior Nd:YAG rendah.

Akrilik Hidrofobik

Paling banyak digunakan: Bahan IOL standar saat ini.

Angka kejadian PCO: Rendah dengan tepi persegi.

Glisterning: Kelemahan utama namun jarang memengaruhi fungsi penglihatan.

Akrilik Hidrofilik

Fleksibilitas unggul: Dapat dimasukkan melalui sayatan sekitar 1,8 mm.

Angka kejadian PCO: Lebih tinggi dibanding bahan lain.

Risiko kalsifikasi: Perhatian setelah injeksi udara atau gas.

Silicone

Angka PCO jangka panjang: Beberapa laporan menunjukkan lebih rendah dari akrilik hidrofobik.

Perhatian: Hindari pada mata yang menggunakan minyak silikon atau gas.

Kondensasi: Kemungkinan berkabut selama operasi vitrektomi.

4. Bahan Lensa Intraokular dan Katarak Sekunder

Kekeruhan kapsul posterior (PCO) adalah komplikasi jangka panjang paling umum setelah operasi katarak, dengan angka kejadian dilaporkan 5–54% ¹⁾. Diobati dengan kapsulotomi posterior laser Nd:YAG, namun bahan IOL dan desain tepi sangat memengaruhi angka kejadian.

Karakteristik PCO berdasarkan bahan

• Akrilik hidrofobik: Jika dikombinasikan dengan tepi persegi, memiliki tingkat PCO terendah ¹⁾.
• Akrilik hidrofilik: Tingkat PCO lebih tinggi dibandingkan silikon dan akrilik hidrofobik ¹⁾.
• Silikon: LEC sulit menempel, dan tingkat PCO jangka panjang rendah.
• PMMA: Cenderung memiliki tingkat PCO tinggi bersama dengan IOL hidrogel.

Pentingnya Desain Tepi

Meta-analisis tahun 2013 (9 RCT) dan beberapa studi longitudinal menunjukkan bahwa IOL hidrofobik tepi persegi memiliki tingkat PCO dan kapsulotomi posterior Nd:YAG yang lebih rendah dibandingkan IOL hidrofilik tepi persegi ¹⁾. IOL akrilik, PMMA, dan silikon tepi persegi dilaporkan setara dalam hal kebutuhan kapsulotomi posterior Nd:YAG (tingkat bukti I+, kekuatan rekomendasi Kuat) ¹⁾.

Namun, sebuah uji coba acak menunjukkan bahwa efek perlindungan lensa hidrofobik tepi persegi mungkin hanya “menunda” terjadinya PCO setelah 12 tahun dibandingkan dengan IOL silikon dan PMMA tepi bulat ¹⁾.

Q Bahan IOL mana yang paling kecil kemungkinannya menyebabkan PCO?

A

IOL akrilik hidrofobik tepi persegi saat ini memiliki tingkat PCO terendah ¹⁾. Desain tepi sama pentingnya dengan bahan, dan tepi persegi berkontribusi pada penekanan PCO terlepas dari bahannya.

5. Pemilihan Bahan IOL dan Perhatian

Pemilihan IOL dilakukan berdasarkan karakteristik masing-masing bahan dan kondisi individu pasien.

Prinsip Umum Pemilihan Bahan

• Operasi katarak standar: IOL akrilik hidrofobik adalah pilihan pertama ¹⁾.
• Operasi sayatan sangat kecil (MICS): IOL akrilik hidrofilik mungkin sesuai.
• Risiko operasi vitreus di masa depan: Hindari IOL silikon ¹⁾. Pilih akrilik hidrofobik.
• Mata yang direncanakan transplantasi kornea: IOL akrilik hidrofilik memiliki risiko kalsifikasi sehingga sebaiknya dihindari¹⁾.
• Mata dengan uveitis: IOL akrilik atau PMMA modifikasi permukaan heparin (HSM) dikaitkan dengan prognosis visual yang lebih baik¹⁾. Hasil yang lebih baik telah dilaporkan dibandingkan dengan PMMA non-HSM atau IOL silikon.

Situasi klinis	Material yang direkomendasikan	Material yang harus dihindari
Operasi standar	Akrilik hidrofobik	—
Risiko operasi vitreus	Akrilik hidrofobik	Silikon
Rencana transplantasi kornea	Akrilik hidrofobik	Akrilik hidrofilik
Uveitis	Akrilik atau HSM PMMA	PMMA non-HSM atau silikon

Catatan tentang Pemilihan Material IOL

• IOL akrilik hidrofilik memiliki risiko kalsifikasi setelah operasi yang melibatkan injeksi udara atau gas ke dalam mata (operasi vitreous, DSEK, DMEK) ¹⁾. Pada mata dengan risiko kerusakan endotel kornea, material lain harus dipilih.
• IOL silikon, jika terdapat minyak silikon di segmen posterior, minyak dapat menempel dan menyebabkan kekeruhan ¹⁾.
• Meskipun jarang, pengangkatan IOL akrilik hidrofobik karena glistening telah dilaporkan ¹⁾.
• IOL akrilik satu potong telah dikaitkan dengan sindrom uveitis-glaukoma-hiphema (UGH) ¹⁾.

Q Material IOL apa yang cocok untuk pasien uveitis?

A

IOL akrilik (terutama akrilik hidrofobik) atau IOL PMMA yang dimodifikasi permukaan dengan heparin dikaitkan dengan hasil yang baik ¹⁾. Kontrol uveitis praoperatif dan diagnosis iridosiklitis heterokromik Fuchs juga merupakan faktor prognosis yang baik.

6. Karakteristik Fisik dan Desain Optik Material IOL

Indeks Bias dan Aberasi Kromatik

Indeks bias IOL bergantung pada komposisi kimia material. Penambahan halogen, gugus aromatik, dan belerang meningkatkan indeks bias. Indeks bias dan ketebalan IOL berkorelasi terbalik; material dengan indeks bias tinggi memungkinkan desain yang lebih tipis.

Aberasi kromatik pada mata pseudofakia ditentukan oleh bilangan Abbe material IOL. Bilangan Abbe material IOL berkisar antara 37 hingga 55. Aberasi kromatik juga mempengaruhi sensitivitas kontras dan emetropisasi.

Suhu Transisi Gelas

Suhu transisi gelas adalah suhu di mana polimer berubah dari keadaan gelas keras ke keadaan karet fleksibel. IOL dirancang dengan suhu transisi gelas di bawah suhu tubuh fisiologis (37°C) dan suhu kamar. Jika melebihi suhu tubuh, lensa tidak akan membuka dengan baik di dalam mata.

IOL Aspheris

IOL sferis memiliki aberasi sferis positif, yang jika ditambahkan dengan aberasi sferis positif kornea, meningkatkan aberasi total mata. Lensa alami pada orang muda memiliki aberasi sferis negatif yang mengkompensasi hal ini, tetapi seiring bertambahnya usia, aberasi sferis lensa cenderung menjadi positif.

Lensa intraokular asferis adalah lensa yang dirancang dengan mengubah kelengkungan setiap permukaan refraktif sehingga sinar perifer dan sinar paraksial terfokus pada titik yang sama. Saat ini, sebagian besar IOL mengadopsi desain asferis. Pengurangan aberasi sferis meningkatkan sensitivitas kontras, namun karena peningkatan aberasi koma akibat desentrasi dan tilt, IOL sferis mungkin lebih sesuai pada kasus dengan fiksasi IOL yang tidak stabil.

IOL Berwarna

IOL penyerap UV tanpa warna konvensional mentransmisikan banyak cahaya gelombang pendek. IOL berwarna memiliki transmitansi spektral yang mendekati lensa manusia alami dan diharapkan memiliki efek perlindungan terhadap kerusakan cahaya retina. Sebelumnya hanya tersedia dari PMMA, tetapi sekarang produk yang dapat dilipat juga telah dikembangkan.

---

7. Penelitian Terbaru dan Prospek Masa Depan (Laporan Tahap Penelitian)

Untuk Pasien: Harap Baca dengan Seksama

Konten berikut ini masih dalam tahap penelitian atau uji klinis, dan bukan merupakan pengobatan standar yang tersedia di rumah sakit umum. Ini adalah informasi referensi untuk para profesional mengenai perkembangan medis di masa depan.

Pengembangan Material Hibrida Hidrofilik-Hidrofobik

Seperti yang diwakili oleh kopolimer PEG-PEA/HEMA/stirena (enVista MX60), pengembangan material baru yang menyeimbangkan sifat hidrofilik dan hidrofobik secara optimal sedang berlangsung. Tujuannya adalah untuk mengatasi kelemahan spesifik material seperti glisten pada akrilik hidrofobik, dan PCO serta kalsifikasi pada akrilik hidrofilik.

Teknik Modifikasi Permukaan IOL

IOL PMMA dengan modifikasi permukaan heparin (HSM) menunjukkan hasil yang baik pada mata dengan uveitis ¹⁾, dan peningkatan biokompatibilitas melalui modifikasi permukaan dianggap sebagai arah penting dalam pengembangan IOL di masa depan. Penelitian tentang pelapisan permukaan dan nanotexturing untuk menghambat adhesi LEC dan pembentukan biofilm sedang dilakukan.

Mengatasi Kalsifikasi IOL

Kalsifikasi IOL akrilik hidrofilik menjadi masalah terutama setelah transplantasi endotel kornea atau vitrektomi. IOL akrilik hidrofilik generasi baru dikatakan memiliki risiko kalsifikasi yang lebih rendah, namun belum sepenuhnya teratasi. Perbaikan komposisi material dan perlakuan permukaan untuk meningkatkan ketahanan terhadap kalsifikasi sedang diteliti.

---

8. Referensi

1. American Academy of Ophthalmology. Cataract in the Adult Eye Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2022;129:P1-P126.