Pemeriksaan sel endotel kornea (mikroskop spekular) adalah pemeriksaan yang menggunakan prinsip pantulan spekular untuk memotret dan menganalisis sel endotel kornea. Pemeriksaan ini dapat mengevaluasi kepadatan sel, morfologi, dan variasi ukuran secara kuantitatif dan non-invasif.
Sel endotel kornea adalah lapisan sel tunggal di permukaan posterior kornea, yang menjaga transparansi kornea melalui fungsi pompa dan fungsi barier. Namun, sulit untuk mengevaluasi fungsi-fungsi ini secara kuantitatif langsung. Oleh karena itu, evaluasi fungsi endotel biasanya dilakukan dengan memparameterisasi perubahan morfologi abnormal. Evaluasi kualitatif sel endotel dapat dilakukan dengan pantulan spekular menggunakan slit-lamp, tetapi dengan menggunakan mikroskop spekular, parameter morfologi dapat dikuantifikasi.
Indikasi utama:
Sel endotel kornea menjaga kornea tetap transparan melalui fungsi pompa dan fungsi barier. Terdapat tekanan pembengkakan sekitar 50 mmHg di stroma kornea, tetapi pada mata normal, fungsi pompa endotel mengatasi tekanan ini dan memompa kelebihan air keluar dari kornea. Karena sel endotel hampir tidak memiliki kemampuan regenerasi, ketika cedera, sel yang tersisa akan membesar dan mendatar untuk mengompensasi, tetapi jika kepadatan menurun drastis, terjadi dekompensasi yang menyebabkan edema kornea.
Ada tiga jenis utama mikroskop spekular berdasarkan prinsip pengukuran dan mode kontak.
Tipe non-kontak
Karakteristik: Tipe yang dominan dalam praktik klinis saat ini. Tidak memerlukan anestesi tetes dan mendukung penyelarasan otomatis.
Keuntungan: Beban pasien lebih ringan dan tidak ada risiko infeksi. Dapat dilakukan pengukuran berulang dalam waktu singkat.
Keterbatasan: Rentang pemotretan agak terbatas. Pada kasus edema kornea atau kekeruhan yang parah, pemotretan akurat menjadi sulit.
Tipe kontak
Karakteristik: Metode pemotretan dengan lensa menyentuh langsung kornea. Memerlukan anestesi tetes mata (Oksibuprokain 0,4%).
Keuntungan: Dapat memotret area yang lebih luas dan lebih jelas dibandingkan tipe non-kontak. Memberikan hasil yang andal bahkan pada kasus edema kornea atau kekeruhan. Dilaporkan bahwa pengukuran kepadatan sel antara tipe kontak dan non-kontak umumnya setara pada kornea sehat dan setelah transplantasi [4].
Keterbatasan: Memerlukan anestesi tetes mata. Memerlukan keterampilan teknis yang mahir.
Mikroskop konfokal
Karakteristik: Perangkat khusus yang dapat mengamati setiap lapisan kornea secara tomografi.
Keuntungan: Dapat mengevaluasi sel-sel endotel, epitel, stroma, dan semua lapisan secara tiga dimensi. Juga dapat mengamati pleksus saraf.
Keterbatasan: Lebih rumit dalam pengoperasian dan waktu pemeriksaan lebih lama dibandingkan spekuler biasa. Memerlukan perangkat khusus.
Jika jumlah sel yang digunakan untuk analisis terlalu sedikit, keandalan pemeriksaan menurun. Doughty dkk. melaporkan bahwa pada pengukuran dengan mikroskop spekular non-kontak, koefisien variasi sekitar ±10% dengan 25 sel yang dianalisis, sedangkan dengan 75 sel atau lebih, koefisien variasi menyempit menjadi sekitar ±2% [2]. Analisis Abib dkk. juga menunjukkan bahwa ukuran sampel yang diperlukan bervariasi tergantung perangkat, tetapi semuanya menginginkan jumlah sel dalam orde ratusan [3]. Selalu periksa jumlah sel yang dikenali secara otomatis oleh perangkat lunak analisis.
Pada kasus edema kornea atau kekeruhan, pencitraan yang akurat sulit dilakukan dan keandalan hasil analisis rendah. Dalam kasus tersebut, coba lakukan pencitraan ulang di area yang lebih transparan. Penggunaan tipe kontak berguna karena memungkinkan pencitraan yang lebih luas dan jelas.
Pada tipe non-kontak, anestesi tetes tidak diperlukan; meskipun mungkin terasa silau, pada dasarnya tidak ada rasa sakit. Pada tipe kontak, anestesi tetes dengan oksibuprokain 0,4% diberikan sebelum lensa menyentuh, sehingga rasa sakit berkurang selama efek anestesi. Keduanya merupakan pemeriksaan yang selesai dalam waktu singkat.
Kondisi sel endotel dievaluasi dengan tiga parameter utama berikut.
| Parameter | Nilai Normal | Patokan Nilai Abnormal |
|---|---|---|
| Kepadatan Sel (CD) | Usia ≥70 tahun rata-rata 2.200 sel/mm² | 400-500 sel/mm² atau kurang |
| Nilai CV (Koefisien Variasi) | 0,2–0,3 | 0,35 atau lebih |
| Persentase Sel Heksagonal (Hexagonality) | 60–70% | Kurang dari 50% |
Kepadatan sel adalah indikator utama dalam evaluasi endotel. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa kepadatan sel menurun secara fisiologis seiring bertambahnya usia [1][6], dengan perkiraan perubahan sebagai berikut.
Jika kepadatan sel menurun hingga di bawah 400–500 sel/mm², menjaga transparansi kornea menjadi tidak mungkin, sehingga menyebabkan keratopati bulosa.
Nilai CV adalah koefisien variasi, dihitung dengan membagi standar deviasi luas sel dengan rata-rata luas sel, dan menunjukkan variasi ukuran sel. Semakin tinggi nilainya, semakin besar stres seluler. Nilai normal adalah 0,2–0,3, dan nilai 0,35 atau lebih dianggap abnormal.
Sel endotel kornea normal tersusun dalam pola heksagonal teratur. Penurunan persentase sel heksagonal menunjukkan gangguan bentuk sel yang lebih besar. Nilai normal adalah 60–70%, dan nilai 50% atau kurang dianggap abnormal.
Pada distrofi endotel kornea Fuchs, temuan karakteristik berikut diamati dengan mikroskop spekular:
Tidak ada standar seragam yang jelas dan terdapat variasi antar fasilitas, tetapi secara umum, jika kepadatan sel kurang dari 1.000 sel/mm², risiko operasi dianggap tinggi. Pemilihan teknik operasi (pengurangan waktu ultrasonik pada operasi katarak ultrasonik atau penggunaan bahan viskoelastik tambahan) dan informed consent yang memadai kepada pasien diperlukan. Jika kepadatan sel turun hingga 400–500 sel/mm² atau kurang, terdapat risiko keratopati bulosa pasca operasi, dan operasi katarak bersamaan dengan transplantasi endotel kornea (DSAEK/DMEK) dapat dipertimbangkan.
Berdasarkan kelainan nilai pemeriksaan, pertimbangkan penanganan berikut.
CD < 1.000 sel/mm² (sebelum operasi katarak): Kondisi berisiko tinggi untuk operasi. Persingkat waktu ultrasonografi, pilih bahan viskoelastik dengan hati-hati, dan jelaskan risiko secara memadai kepada pasien. Kriteria penilaian berbeda antar fasilitas, sehingga penilaian komprehensif dokter yang merawat penting.
CD < 400-500 sel/mm²: Risiko keratopati bulosa sudah dekat. Pertimbangkan secara aktif transplantasi endotel kornea (DSAEK/DMEK). Dibandingkan dengan transplantasi kornea penuh (PKP), DSAEK/DMEK memiliki tingkat kelangsungan hidup sel endotel yang lebih tinggi dan pemulihan penglihatan yang lebih cepat.
Nilai CV > 0,35 atau Heksagonalitas < 50%: Menunjukkan keadaan stres endotel. Cari penyebab seperti distrofi endotel Fuchs, sindrom ICE, pemakaian lensa kontak jangka panjang, atau riwayat operasi intraokular.
Tindak lanjut pasca operasi:
Mikroskop spekular menggunakan refleksi spekular cahaya untuk memvisualisasikan sel endotel. Ketika cahaya diarahkan ke antarmuka antara stroma kornea dan aqueous humor (lapisan sel endotel), sebagian cahaya dipantulkan secara spekular pada batas antara dua media dengan indeks bias berbeda. Cahaya pantulan ini diterima untuk mendapatkan gambar sel endotel.
Di batas sel (celah antar sel), pantulan lemah dan tampak gelap (garis gelap), sedangkan badan sel tampak terang. Ini menonjolkan kontur sel. Perangkat lunak analisis gambar secara otomatis mengenali dan mengkuantifikasi gambar sel yang diambil, sehingga menghitung CD, CV, dan Heksagonalitas.
Stroma kornea selalu memiliki tekanan pembengkakan (swelling pressure: SP) sekitar 50 mmHg. Pada mata normal, pompa endotel kornea secara aktif mentranspor Na⁺ dan HCO₃⁻ ke sisi aqueous humor, mengatasi tekanan pembengkakan ini untuk menjaga ketebalan fisiologis dan transparansi kornea.
Ketika kepadatan sel endotel turun hingga di bawah 500 sel/mm², fungsi pompa sel endotel yang tersisa menjadi tidak mencukupi. Air berlebih mengalir melebihi tekanan pembengkakan stroma kornea, menyebabkan edema stroma dan pembentukan bula subepitel. Inilah keratopati bulosa. Pecahnya bula menyebabkan nyeri hebat dan hilangnya fungsi sawar permukaan mata.
Perangkat lunak analisis otomatis konvensional memiliki tantangan dalam akurasi pengenalan, terutama di area dengan kepadatan sel rendah atau kasus edema. Dalam beberapa tahun terakhir, penelitian tentang pengenalan batas sel otomatis menggunakan pembelajaran mesin dan pembelajaran mendalam telah berkembang. Korelasi yang baik dalam akurasi dibandingkan dengan analisis manual telah dilaporkan, dan implementasi klinis di masa depan diharapkan.
Penelitian dasar menunjukkan bahwa inhibitor Rho-associated kinase (ROCK) meningkatkan adhesi dan proliferasi sel endotel kornea. Di Jepang, pengembangan klinis tetes mata inhibitor ROCK (turunan Y-27632) untuk merangsang proliferasi sel endotel kornea sedang berlangsung. Aplikasi untuk keratopati bulosa dan pemulihan kepadatan endotel setelah transplantasi endotel sedang diteliti, tetapi saat ini belum diterapkan secara luas dalam praktik umum.
Pemakaian lensa kontak jangka panjang (terutama lensa keras) dilaporkan menyebabkan peningkatan polimegetisme (variasi ukuran sel) dan pleomorfisme (peningkatan bentuk sel non-heksagonal) pada endotel akibat hipoksia kornea kronis. Hal ini muncul sebagai peningkatan nilai CV dan penurunan heksagonalitas, tetapi kepadatan sel sendiri sering tetap dalam kisaran normal.
Gangguan endotel kornea telah dilaporkan dengan penggunaan jangka panjang amantadine (obat Parkinson) dan beberapa antipsikotik. Kadang-kadang dapat dideteksi dengan mikroskop spekular sebagai penurunan kepadatan sel dan perubahan morfologi, dan kegunaan pemantauan rutin pada pasien yang menggunakan obat-obatan ini sedang dipelajari.
