Bahan viskoelastik bedah mata (ophthalmic viscosurgical device, OVD) adalah larutan bantu bedah yang digunakan dalam operasi mata internal untuk tujuan seperti mempertahankan ruang, melindungi endotel kornea, mencegah kekeringan kornea, dan membantu pewarnaan. Awalnya diperlakukan hanya sebagai bahan bantu bedah, namun seiring pengembangan formulasi dengan berbagai sifat, statusnya berubah menjadi setara dengan instrumen bedah, dan sekarang secara kolektif disebut sebagai bahan viskoelastik.
Sejarah penggunaan hialuronat dalam oftalmologi dimulai pada tahun 1934 ketika Karl Meyer dan John Palmer mengisolasi hialuronat dari vitreous sapi 1). Pada tahun 1979, Dr. Robert Stegmann dan Dr. David Miller pertama kali menggunakan natrium hialuronat 1% secara klinis selama operasi katarak 1). Antara tahun 1980 dan 1983, Pharmacia memperoleh persetujuan FDA AS dan meluncurkannya ke pasar global, merevolusi operasi katarak modern 1).
Saat ini, di negara kami, natrium hialuronat terutama digunakan sebagai bahan viskoelastik, dan natrium kondroitin sulfat digunakan sebagai komponen kombinasi. Natrium hialuronat adalah jenis glikosaminoglikan, dengan struktur rantai panjang yang terdiri dari pengulangan disakarida N-asetilglukosamin dan asam glukuronat. Ini adalah zat alami yang juga ditemukan di jaringan ikat, kulit, vitreous, tulang rawan, dan cairan sinovial dalam tubuh.
Karena pentingnya perannya, bahan viskoelastik telah berubah dari sekadar larutan bantu bedah menjadi instrumen bedah. Karena pengaruhnya yang besar terhadap keamanan dan efektivitas operasi katarak, ahli bedah dituntut untuk memilih bahan viskoelastik setelah memahami sepenuhnya karakteristiknya.
Penggunaan bedah bahan viskoelastik ditentukan oleh sifat fisiknya. Empat sifat berikut berhubungan langsung dengan penggunaannya dalam operasi.
Viskositas
Viskositas (Viscosity): Ukuran resistensi suatu zat terhadap aliran. Semakin tinggi berat molekul dan konsentrasi, semakin tinggi viskositas. Bahan viskoelastik viskositas tinggi lebih efektif dalam memindahkan jaringan dan sulit dikeluarkan dari bilik mata depan.
Pseudoplastisitas
Pseudoplastisitas (Pseudoplasticity): Sifat perubahan viskositas sesuai dengan laju geser. Pada keadaan diam menunjukkan viskositas tinggi, tetapi di bawah laju geser tinggi seperti manipulasi instrumen, viskositas menurun sehingga memudahkan injeksi dan pengeluaran. Natrium hialuronat memiliki sifat fluida non-Newtonian, dan semakin panjang rantai molekul, semakin besar perubahan pseudoplastisitas.
Elastisitas
Elastisitas (Elasticity): Kemampuan untuk kembali ke bentuk semula setelah deformasi. Semakin tinggi elastisitas, semakin baik kemampuan mempertahankan ruang. Semua bahan viskoelastik mengembalikan bentuk kornea dan bilik mata depan setelah pemasukan dan pengeluaran instrumen.
Kemampuan Melapisi
Kemampuan Melapisi (Coatability): Ditentukan oleh tegangan permukaan dan sudut kontak. Semakin rendah tegangan permukaan dan semakin kecil sudut kontak, semakin tinggi kemampuan melapisi, yang meningkatkan perlindungan jaringan tetapi menyulitkan pengeluaran dari dalam mata.
Bahan viskoelastik diklasifikasikan ke dalam empat kategori berdasarkan indeks kohesi-dispersi (CDI).
| Klasifikasi | Indeks Kohesi-Dispersi | Viskositas | Produk Perwakilan (Jepang) |
|---|---|---|---|
| Tipe agregasi | ≥30%asp/mmHg | Tinggi (berat molekul tinggi) | Opegan® Hi, Healon® |
| Tipe dispersi | <30%asp/mmHg | Rendah (berat molekul rendah) | Viscoat®, Shellgan® |
| Tipe dispersi viskositas tinggi | Sedang | Sedang hingga tinggi | DiscoVisc® |
| Tipe adaptif viskositas | ≥30%asp/mmHg | Sangat tinggi | Healon V® |
Komponen utamanya adalah natrium hialuronat 1%. Rantai molekulnya panjang dan saling terkait, memberikan elastisitas tinggi dan kohesivitas tinggi. Cenderung dikeluarkan sebagai gumpalan saat tekanan aspirasi meningkat (dianalogikan seperti spageti). Diklasifikasikan berdasarkan berat molekul menjadi tipe berat molekul rendah, sedang, dan tinggi, dengan karakteristik yang berbeda.
Contoh tipikal adalah kombinasi natrium hialuronat 3% dan natrium kondroitin sulfat 4%. Rantai molekul pendek dengan viskositas rendah dan kemampuan pelapisan tinggi. Pada laju geser tinggi, ia terdispersi dan melapisi endotel kornea secara tipis (dianalogikan seperti makaroni). Indeks kohesif/dispersif sangat rendah (sekitar 1/10 dari tipe kohesif), sehingga sulit dihilangkan meskipun tekanan aspirasi meningkat. Karena gugus sulfat, ia bermuatan negatif dan mudah menempel pada sel endotel kornea yang bermuatan positif. Namun, sulit dihilangkan sepenuhnya karena menempel pada jaringan intraokular, dan residu dapat meningkatkan risiko tekanan intraokular 1).
Produk perwakilan: Healon V® (natrium hialuronat berat molekul tinggi 2,3%). Indeks kohesif/dispersif sangat tinggi (>70), rantai molekul lebih saling terkait daripada tipe kohesif berat molekul tinggi, memberikan elastisitas dan kohesivitas tinggi. Karakteristiknya adalah pengeluaran mendadak saat tekanan aspirasi melebihi ambang (sifat pseudo-dispersif). Pada laju irrigasi <25 mL/menit, menunjukkan kohesivitas tinggi dan pemeliharaan ruang tinggi; pada laju irrigasi >25 mL/menit, mudah diaspirasi 1).
Produk perwakilan: DisCoVisc® (natrium hialuronat berat molekul rendah 1,65% + natrium kondroitin sulfat 4%). Memiliki indeks kohesif/dispersif antara tipe kohesif dan dispersif, kemudahan pengeluaran dari bilik mata depan seperti tipe kohesif, dan perlindungan endotel kornea seperti tipe dispersif.
Pada setiap tahap operasi katarak (fakoemulsifikasi), bahan viskoelastik berperan sebagai berikut.
Setelah pembuatan insisi, humor akuus diganti seluruhnya dengan bahan viskoelastik untuk membentuk bilik mata depan. Selama kapsulotomi anterior, bahan viskoelastik mempertahankan bentuk kubah kornea dan kedalaman bilik mata depan, memberikan stabilitas pada permukaan kapsul anterior, sehingga mengurangi kemungkinan garis insisi meluas ke perifer. Bahan viskoelastik dengan viskositas tinggi dan elastisitas tinggi pada laju geser rendah adalah ideal.
Selama fakoemulsifikasi, kedalaman bilik mata depan dipertahankan oleh tekanan cairan irigasi, namun endotel kornea rentan terhadap kerusakan akibat energi ultrasonik atau turbulensi cairan. Diperlukan bahan viskoelastik dengan daya penutup tinggi (proteksi endotel) dan elastisitas tinggi (penyerapan getaran), dan bahan viskoelastik tipe dispersif cocok.
Sebelum melepas ujung ultrasonik dari bilik mata depan, bahan viskoelastik disuntikkan secara bersamaan dari port samping untuk mencegah kolaps bilik mata depan yang mendadak, dan mencegah kerusakan kapsul posterior, iris, dan jaringan kornea. Pada kasus dengan kepadatan sel endotel kornea rendah, bahan viskoelastik mencegah kontak langsung fragmen nukleus dengan endotel kornea (teknik soft-shell).
Setelah menekan kapsul posterior secukupnya untuk mengembangkan kantung lensa, lensa intraokular dimasukkan. Pada laju geser rendah di mana lensa intraokular diam, bahan viskositas tinggi melindungi endotel dari tekanan lensa intraokular dan memberikan efek bantalan untuk pelipatan dan pembukaan lensa intraokular. Bahan viskoelastik tipe kohesif dengan berat molekul tinggi cocok.
Setelah pemasangan lensa intraokular, bahan viskoelastik yang tersisa di bilik mata depan dikeluarkan menggunakan aspirasi irigasi. Terutama jika bahan viskoelastik tertinggal di belakang lensa intraokular, bakteri mudah berkoloni dan menyebabkan endoftalmitis pasca operasi. Perlu mencuci permukaan belakang secara langsung dengan teknik “behind-the-lens” di mana ujung aspirasi irigasi dimasukkan ke belakang lensa intraokular.
Tingkat penurunan sel endotel kornea setelah operasi katarak dilaporkan sebesar 4-25%, dan penyebab utamanya adalah trauma mekanis dari instrumen bedah, fragmen nukleus, dan lensa intraokular 2). Bahan viskoelastik adalah sarana utama untuk mengurangi trauma ini.
Hsiao dkk. (2023) melakukan tinjauan sistematis dan meta-analisis terhadap 12 uji coba acak terkontrol dari tahun 2000 hingga 2020, membandingkan bahan viskoelastik yang mengandung kondroitin sulfat dan asam hialuronat (VISCOAT®, DuoVisc®, DisCoVisc®) dengan bahan viskoelastik asam hialuronat saja atau produk hidroksipropil metilselulosa 2).
Hasil meta-analisis menggunakan model efek acak menunjukkan bahwa bahan viskoelastik yang mengandung kondroitin sulfat dan asam hialuronat secara signifikan menurunkan persentase kehilangan kepadatan sel endotel kornea 3 bulan pascaoperasi dibandingkan dengan bahan viskoelastik asam hialuronat saja (perbedaan rata-rata: -4,10%; CI 95%: -5,81 hingga -2,40; p<0,0001; 9 studi) 2). Perbedaan signifikan juga ditemukan saat dibandingkan dengan produk hidroksipropil metilselulosa (perbedaan rata-rata: -6,47%; CI 95%: -10,41 hingga -2,52; p=0,001; 2 studi) 2).
Mengenai perubahan ketebalan kornea (24 jam pascaoperasi), bahan viskoelastik yang mengandung kondroitin sulfat dan asam hialuronat menunjukkan pembengkakan kornea yang lebih rendah secara signifikan dibandingkan dengan bahan viskoelastik asam hialuronat saja (perbedaan rata-rata: -3,22%; CI 95%: -6,24 hingga -0,20%; p=0,04; 4 studi) 2).
Natrium kondroitin sulfat dipercaya membentuk muatan negatif rangkap tiga dengan asam hialuronat dan kondroitin sulfat, yang mendorong daya tarik molekuler ke jaringan endotel kornea, dan ini dianggap sebagai mekanisme efek perlindungan dan pelapisan endotel yang unggul 2).
Pada dasarnya, bahan viskoelastik kohesif dipilih untuk mempertahankan ruang, sedangkan bahan viskoelastik dispersif dipilih untuk melindungi endotel kornea. Pada kasus berisiko tinggi seperti katarak keras atau distrofi endotel kornea, teknik soft shell yang menggabungkan keduanya sangat efektif. Pada operasi glaukoma, bahan viskoelastik kohesif lebih diunggulkan karena lebih mudah dibersihkan dengan bilasan bilik mata depan.
Ini adalah teknik kombinasi khas yang dijelaskan oleh Steve Arshinoff pada tahun 1999 1). Pada awal operasi, bahan viskoelastik dispersif disuntikkan ke bilik mata depan untuk membentuk gumpalan di depan permukaan lensa, kemudian bahan viskoelastik kohesif disuntikkan ke tengah bagian belakang gumpalan bahan dispersif. Hal ini mendorong bahan dispersif ke atas dan ke luar, membentuk lapisan halus yang melapisi sel endotel kornea. Selama fakoemulsifikasi dan aspirasi- irrigasi, bahan kohesif viskositas tinggi dikeluarkan dengan cepat, sementara bahan dispersif viskositas rendah tetap sebagai lapisan pelindung endotel.
Terutama pada kasus dengan nukleus keras, teknik ini terbukti menekan kehilangan sel endotel kornea pascaoperasi dibandingkan dengan penggunaan bahan kohesif atau dispersif saja 1).
Intraoperative Floppy Iris Syndrome (IFIS) adalah komplikasi terkenal yang terkait dengan penggunaan penghambat alfa (seperti tamsulosin) untuk pengobatan prostat 1). Penurunan tonus otot iris menyebabkan miosis dan prolaps iris. Bahan viskoelastik adaptif viskositas (Healon V®) membantu melebarkan pupil secara mekanis (dilatasi pupil viskoelastik) dan menstabilkan iris untuk mencegah prolaps melalui luka 1).
Pada kasus yang lebih sulit, kombinasi teknik soft-shell, ultimate soft-shell, dan tri-soft-shell digunakan 1).
Katarak coklat keras atau katarak matur memiliki risiko tinggi terhadap kerusakan endotel kornea, jatuhnya nukleus, dan robekan kapsul posterior 1). Karena manipulasi bedah yang lebih lama dan energi ultrasonik yang tinggi mempengaruhi endotel kornea, penggunaan bahan viskoelastik dispersif atau kombinasi (teknik soft-shell) tepat 1).
Bilik anterior dangkal setelah operasi glaukoma adalah komplikasi umum dari operasi bilik posterior, dan injeksi bahan viskoelastik ke bilik anterior adalah salah satu pilihan pengobatan 1). Ada laporan bahwa bahan viskoelastik adaptif viskositas efektif 1).
Dalam observasi fundus menggunakan sistem observasi sudut lebar, lensa prekornea perlu didekatkan hingga sekitar 1 cm di atas kornea, sehingga cangkang basah dengan bahan viskoelastik berguna untuk mencegah kekeringan kornea. Juga, dengan mencampur bahan viskoelastik dengan pewarna membran internal (indocyanine green, brilliant blue G), rentang dan konsentrasi pewarnaan dapat dikontrol.
Komplikasi berikut diketahui terkait dengan bahan viskoelastik.
VisThesia (lidokain 2% + natrium hialuronat 0,3%, dari Carl Zeiss Meditec), yang menggabungkan bahan viskoelastik dan lidokain, dikembangkan untuk memberikan efek anestesi dan fungsi viskoelastik dalam satu langkah 1). Meskipun perbaikan kontrol nyeri intraoperatif telah dilaporkan, ada juga laporan bahwa penurunan kepadatan sel endotel kornea lebih besar dibandingkan dengan bahan viskoelastik konvensional, sehingga hasilnya tidak konsisten 1). Ini adalah area yang memerlukan penelitian lebih lanjut.
Pe-Ha-Blue® PLUS (dari Albomed), yang menggabungkan natrium hialuronat dan trypan blue (pewarna kapsul anterior), dikembangkan untuk memfasilitasi kapsulotomi anterior sambil melindungi endotel kornea 1). Pada kasus dengan dilatasi pupil yang buruk seperti sindrom pseudoeksfoliasi, telah dilaporkan pengurangan waktu operasi yang signifikan dan peningkatan kepuasan ahli bedah 1). Ada juga keuntungan bahwa residu bahan viskoelastik biru dapat dengan mudah diidentifikasi secara visual dan diangkat.
