Segmen Cincin Intrastromal Alogenik Kornea (CAIRS) adalah teknik bedah di mana segmen jaringan kornea donor dimasukkan ke dalam kornea untuk memperbaiki bentuk kornea pada ektasia kornea termasuk keratokonus. Pertama kali dilaporkan oleh Dr. Soosan Jacob pada tahun 2018 2). Tidak seperti ICRS (segmen cincin intrastromal) yang terbuat dari polimer sintetis, CAIRS memiliki biokompatibilitas yang sangat baik dan berintegrasi secara alami dengan jaringan inang.
Keratoplasti Penambahan Jaringan Kornea (CTAK) adalah prosedur terkait yang menggunakan segmen donor yang diiradiasi gamma dari CorneaGen. Perbedaannya dengan CAIRS adalah segmen dibuat dan dimasukkan hanya dengan laser femtosecond.
Dr. Jack Parker mengembangkan metode pemasukan manual dan metode dehidrasi pra-pemasukan (metode “korneal jerky”), memperluas fleksibilitas dan aksesibilitas operasi.
CAIRS
Jaringan donor: Jaringan kornea dari bank mata (misalnya KeraNatural®)
Metode pembuatan: Manual atau dipandu laser femtosecond
Fitur: Panjang busur, ketebalan, dan lancip dapat disesuaikan selama operasi. Dapat dilakukan di lingkungan dengan sumber daya terbatas
CTAK
Jaringan donor: Segmen yang diiradiasi gamma dari CorneaGen
Metode pembuatan: Hanya menggunakan laser femtosecond
Fitur: Sterilisasi tambahan dan pengukuran segmen yang presisi telah terstandarisasi. Kustomisasi berdasarkan topografi dimungkinkan
ICRS sintetis terbuat dari polimer keras (PMMA) dan ditanamkan di lapisan dalam kornea, sedangkan CAIRS terbuat dari jaringan kornea donor manusia dan dapat ditanamkan pada kedalaman yang lebih dangkal. Kelebihan CAIRS: biokompatibilitas tinggi, risiko rendah terhadap eksposur, lisis kornea, dan neovaskularisasi; panjang busur dan ketebalan dapat dikustomisasi secara bebas; dan lebih sedikit kelainan optik (silau dan halo).
Indikasi utama CAIRS dan CTAK adalah sebagai berikut:
Kriteria tambahan: koreksi yang tidak memadai dengan kacamata atau lensa kontak, intoleransi lensa kontak, dan usia di atas 18 tahun.
Gejala subjektif umum ektasia kornea meliputi:
Pada keratoconus, stroma kornea sentral menipis dan menonjol ke depan. Garis Vogt (garis halus longitudinal di stroma dalam), cincin Fleischer (deposit besi intraepitel di dasar kerucut), dan sikatrik kornea adalah temuan khas 2). Analisis topografi kornea menunjukkan peningkatan kurvatur lokal dan asimetri pola.
Keratoconus biasanya bilateral tetapi sering terdapat perbedaan keparahan antara kedua mata. Onset pada masa remaja dan cenderung berhenti atau melambat pada usia sekitar 30 tahun 3). Tanpa intervensi, sekitar 20% kasus memerlukan transplantasi kornea 2).
| Item Evaluasi | Isi |
|---|---|
| Pemeriksaan ketajaman penglihatan | Pengukuran UDVA dan CDVA |
| Analisis bentuk kornea | Kmax, Kmean, asimetri kornea |
| OCT segmen anterior | Evaluasi ketebalan kornea dan lokasi keratoconus |
Pemeriksaan slit-lamp mengonfirmasi adanya penipisan kornea, penonjolan, garis Vogt, dan cincin Fleischer 2). Tomografi kornea (misalnya Pentacam) digunakan untuk mendapatkan kurvatura permukaan anterior dan posterior, peta ketebalan kornea, dan peta elevasi guna menilai derajat dan progresi ektasia kornea 2).
Pada anak-anak dan remaja dengan keratoconus, progresi bisa cepat 3). Uji coba KERALINK meneliti efek cross-linking dalam menghambat progresi pada pasien muda 4).
Beberapa nomogram telah diusulkan untuk perencanaan operasi CAIRS.
Nomogram Jacob: Mengintegrasikan lokasi keratoconus, eksentrisitas, nilai kurvatura kornea, dan pola asimetri untuk menyesuaikan jumlah segmen, panjang busur, dan ketebalan.
Nomogram Istanbul: Perencanaan berdasarkan lokasi keratoconus (sentral/eksentrik). Kedalaman saluran 250 μm direkomendasikan, namun pada keratoconus yang curam, kedalaman yang lebih dangkal mungkin efektif 1).
Nomogram Awwad: Mengadaptasi nomogram ICRS berdasarkan topografi, tomografi, dan penilaian klinis.
Saat ini belum ada nomogram CAIRS yang diterima secara universal. Karena keragaman morfologi keratoconus, penilaian dokter bedah dan personalisasi sangat penting.
Segmen CAIRS berasal dari kornea donor manusia. Ada dua jalur pengadaan utama.
Segmen yang Dikemas dari Bank Mata: Bank mata seperti Lions VisionGift menyediakan segmen stroma yang sudah dipotong dan steril (KeraNatural®). Dapat disimpan pada suhu kamar dan menghilangkan kebutuhan penyesuaian intraoperatif.
Persiapan Kustom: Epitel, membran Descemet, dan endotel diangkat secara manual dari limbus kornea, kemudian segmen cincin dibuat dengan trepan. Panjang busur, ketebalan, lancip, dan kelengkungan dapat disesuaikan secara individual.
Pada CTAK, jaringan yang diawetkan dan diiradiasi gamma dari CorneaGen dicuci dengan BSS, kemudian dipasang pada alat fiksasi laser femtosecond.
Kanal dibuat dengan laser femtosecond atau diseksi manual. Kedalaman kanal diatur pada 35-70% dari total ketebalan kornea (atau kedalaman tetap 250 μm dari permukaan). Insisi masuk dilakukan pada sumbu curam atau superior, dan kanal dibuat dengan diameter dalam 4-6,5 mm dan diameter luar 6,1-8 mm.
Pada ICRS sintetis, kanal dibuat di lapisan dalam kornea (kedalaman 70-80%)2), sedangkan CAIRS dapat dimasukkan pada kedalaman yang lebih dangkal, memberikan efek perataan yang lebih besar1).
Metode Hidrasi (Hydrated Method)
Prosedur: Segmen yang terhidrasi dimasukkan ke dalam kanal menggunakan forsep atau batang Y.
Keuntungan: Mempertahankan fleksibilitas alami dan ketebalan asli, menyesuaikan dengan lembut pada kelengkungan kornea.
Catatan: Karena fleksibilitas, ada risiko tertekuk atau terpuntir. Tandai sisi membran Bowman dengan spidol untuk memastikan orientasi.
Metode Dehidrasi "Corneal Jerky"
Prosedur: Segmen dikeringkan di udara selama 20-75 menit sebelum dimasukkan, kemudian direhidrasi dengan BSS pasca operasi.
Keuntungan: Menjadi lebih keras dan lebih kecil, memungkinkan pemasukan cepat. Waktu operasi berkurang sekitar sepertiga.
Catatan: Memudahkan penggunaan segmen yang lebih besar untuk keratoconus berat.
Pasca operasi, perubahan bentuk kornea dan posisi segmen dievaluasi dengan topografi/tomografi dan OCT segmen anterior. UCVA, CDVA, Kmax, dan Kmean dilacak dari waktu ke waktu.
CAIRS efektif sebagai penyelamatan untuk ICRS sintetis yang gagal dan menyebabkan kegagalan CAIRS1). Pada seorang wanita 49 tahun dengan kegagalan ICRS (UCVA 20/400), ICRS sintetis diangkat dan setelah 3 bulan CAIRS dimasukkan, Kmax membaik dari 68,9 menjadi 61,9D dan UCVA menjadi 20/301). Pada seorang wanita 40 tahun dengan ICRS rusak, CAIRS dimasukkan bersamaan dengan ICRS yang dibiarkan, UCVA membaik dari 20/60 menjadi 20/25 dan BCVA menjadi 20/201).
Menurut laporan saat ini, CAIRS mempertahankan perbaikan stabil hingga 3 tahun. Data menunjukkan bahwa semua parameter visual dan topografi stabil dalam 6 bulan dan bertahan selama 3 tahun. Namun, data jangka panjang terbatas, dan hasil penelitian di masa depan masih ditunggu.
Segmen CAIRS dimasukkan ke dalam stroma kornea, secara fisik meratakan bagian kornea yang curam. Mirip dengan ICRS sintetis, efek pemendekan lengkung mengurangi kelengkungan bagian kerucut dan mengurangi astigmatisme tidak teratur.
Sementara ICRS sintetis harus dimasukkan pada kedalaman kornea dalam (70–80%), CAIRS dapat dimasukkan pada kedalaman dangkal (35–70%)1). Pemasukan pada posisi dangkal berpotensi menghasilkan efek perataan yang lebih besar. Karena jaringan kornea donor secara optik selaras dengan kornea penerima tidak seperti polimer sintetis, silau dan halo akibat efek tepi lebih sedikit.
Segmen alogenik ditanamkan ke dalam stroma kornea yang avaskular dan memiliki kepadatan sel rendah. Di lingkungan ini, perlengketan fibrosa diminimalkan, menjaga reversibilitas operasi. Risiko lisis kornea, nekrosis stroma akut, dan neovaskularisasi kornea, yang menjadi masalah dengan ICRS sintetis, juga berkurang. Pemasangan CAIRS tidak mengganggu intervensi tambahan di masa depan seperti DALK.
Secara teoritis, ada kemungkinan reaksi penolakan, tetapi risikonya dianggap lebih rendah dibandingkan DALK.
Invasi mekanis pada kornea memicu respons penyembuhan luka melalui sinyal TGF-β. Pada CAIRS, tidak seperti bahan sintetis, jaringan donor setara dengan komponen matriks ekstraseluler, sehingga meminimalkan reaksi benda asing.
Menurut tinjauan sistematis (Levy et al., 2025), rata-rata UDVA setelah implantasi CAIRS membaik dari 0,83 menjadi 0,40 logMAR, dan CDVA dari 0,52 menjadi 0,19 logMAR. Setara sferis menurun dari -7,09D menjadi -2,34D, Kmax dari 57,8 menjadi 53,6D, dan Kmean dari 49,3 menjadi 45,3D.
| Indikator | Praoperasi | Pascaoperasi |
|---|---|---|
| UDVA (logMAR) | 0,83 | 0,40 |
| CDVA (logMAR) | 0,52 | 0,19 |
| Kmax (D) | 57.8 | 53.6 |
Pada CTAK, Greenstein dkk. (2023) juga melaporkan perbaikan serupa pada 21 mata. Rata-rata UDVA membaik dari 1,21 menjadi 0,61 logMAR, dan CDVA membaik dari 0,63 menjadi 0,34 logMAR.
Komplikasi CAIRS jarang dan ringan. Mata kering sementara dan deposit intrakanal adalah yang paling umum, namun tidak signifikan secara klinis dan tidak progresif. Satu kasus pergeseran segmen dilaporkan dan berhasil direposisi dalam satu minggu pasca operasi. Satu kasus lisis stroma anterior diamati pada pasien dengan dermatitis atopik berat. Silau dan halo dilaporkan hanya pada satu pasien di semua studi yang ditinjau, jauh lebih rendah dibandingkan ICRS sintetis.
Tingkat komplikasi ICRS sintetis dilaporkan hingga 30% 1). Untuk komplikasi seperti eksposur ICRS, migrasi ke bilik anterior, atau lisis kornea, beberapa kasus keberhasilan penyelamatan dengan CAIRS telah dilaporkan 1). Tidak hanya pemasangan CAIRS setelah pengangkatan ICRS, tetapi juga pemasangan CAIRS bersamaan dengan ICRS yang tersisa (di zona optik berbeda) efektif 1).
Perkembangan paling menjanjikan dari CAIRS adalah kustomisasi segmen. Dengan menyesuaikan panjang busur, ketebalan, dan posisi berdasarkan topografi individu, efek pada kerucut asimetris atau eksentrik meningkat. Standarisasi nomogram, penyempurnaan protokol persiapan jaringan, dan studi longitudinal skala besar jangka panjang adalah tantangan di masa depan.
Dari segi ekonomi, beberapa segmen dapat dibuat dari satu kornea donor, dan diskus sentral dapat digunakan untuk DALK atau DMEK, sementara limbus perifer dapat digunakan untuk pengambilan sel punca limbal. Karena teknik diseksi manual menghilangkan kebutuhan laser femtosecond, ini juga merupakan keuntungan yang dapat dilakukan di lingkungan dengan sumber daya terbatas.
Kebijakan mengenai pelaksanaan cross-linking secara bersamaan bervariasi antar ahli bedah. Ini dikombinasikan pada kasus dengan progresi yang dikonfirmasi atau untuk meningkatkan stabilitas jangka panjang. Cross-linking simultan diyakini membantu mempertahankan perataan kornea pasca operasi, namun ada juga saran bahwa cross-linking pra operasi dapat mengeraskan stroma dan mengurangi efek perataan CAIRS. Silakan berkonsultasi secara memadai dengan dokter Anda.
- AlQahtani BS, Alsulami RA. The role of corneal allogenic intrastromal ring segments (CAIRS) implantation after failed synthetic intracorneal ring segments (ICRS): A rescuer. Am J Ophthalmol Case Rep. 2025;38:102287.
- American Academy of Ophthalmology Corneal/External Disease Preferred Practice Pattern Panel. Corneal Ectasia Preferred Practice Pattern. San Francisco, CA: American Academy of Ophthalmology; 2024.
- Meyer JJ, Gokul A, Vellara HR, et al. Progression of keratoconus in children and adolescents. Br J Ophthalmol. 2023;107:176-180.
- Larkin DFP, Chowdhury K, Burr JM, et al. Effect of corneal cross-linking versus standard care on keratoconus progression in young patients: The KERALINK randomized controlled trial. Ophthalmology. 2021;128:1516-1526.
