Segmen cincin kornea (ICRS) adalah implan melengkung sintetis yang ditempatkan pada sekitar dua pertiga kedalaman stroma kornea (di luar zona optik sentral). Diperkenalkan pada tahun 1987 untuk koreksi miopia, saat ini digunakan sebagai intervensi terapeutik untuk penyakit ektasia kornea seperti keratokonus dan ektasia pasca-LASIK.
ICRS berfungsi sebagai spacer di antara lamela kornea. Pemendekan panjang busur sentral (efek pemendekan busur) sebanding dengan ketebalan perangkat. Akibatnya, bagian sentral permukaan anterior kornea menjadi rata, sementara area perifer yang berdekatan dengan lokasi implan terdorong ke depan.
Menurut Hukum Barraquer, penambahan jaringan di perifer kornea akan meratakan bagian tengah. ICRS menggunakan prinsip ini. Semakin tebal dan semakin kecil diameter perangkat, semakin besar efek koreksi refraksi yang diperoleh.
ICRS bukanlah pengobatan yang menyembuhkan keratoconus secara radikal, melainkan merupakan alternatif bedah untuk menunda kebutuhan transplantasi kornea. Kombinasi dengan cross-linking kornea (CXL) dapat memberikan efek penghentian progresivitas dan efek sinergis.
ICRS bukanlah pengobatan yang menyembuhkan keratoconus secara radikal. Ini adalah intervensi bedah yang bertujuan mengurangi astigmatisme ireguler dan memperbaiki penglihatan, setidaknya untuk menunda kebutuhan transplantasi kornea. Kombinasi dengan CXL memberikan efek penghentian progresivitas.
Pada ektasia kornea, penyakit yang diindikasikan untuk ICRS, gejala berikut muncul:
Gejala biasanya dimulai pada masa remaja atau usia 20-an, dan sering melambat sekitar usia 30 tahun2).
Pada keratokonus, ditemukan penonjolan dan penipisan di bagian sentral hingga parasentral kornea. Topografi kornea menunjukkan pola penajaman 1). Perubahan biomekanika kornea terjadi sebelum perubahan bentuk 1).
Temuan khas meliputi garis Vogt (garis halus longitudinal di stroma dalam), cincin Fleischer (deposit besi intraepitel di dasar kerucut), dan sikatrik kornea 2). Dengan slit-lamp, dapat terlihat penonjolan dan penipisan kornea dari sentral ke arah inferior.
Topografi setelah pemasangan ICRS menunjukkan perataan kornea secara keseluruhan, pergeseran puncak kornea ke arah sentral, pemeliharaan asferisitas kornea, dan penurunan irregularitas permukaan.
Etiologi ektasia kornea, penyakit yang diindikasikan untuk ICRS, bersifat multifaktorial.
Degradasi kolagen kornea merupakan inti dari penipisan 1). Terdapat peningkatan matriks metaloproteinase (MMP) dan penurunan TIMP 1). Peningkatan IL-6, TNF-α, dan MMP-9 dalam air mata menginduksi apoptosis keratosit 1).
Menggosok mata merupakan faktor risiko utama keratokonus 1). Terkait dengan penyakit atopik (rinitis alergi, asma, eksim, konjungtivitis vernal) 1).
Keratokonus biasanya bilateral namun dapat berbeda keparahan antar mata. Mulai pada masa remaja dan cenderung berhenti atau melambat pada usia sekitar 30 tahun 2). Tanpa intervensi, sekitar 20% kasus memerlukan transplantasi kornea 2).
Ektasia pasca-LASIK dapat terjadi jika operasi refraktif laser dilakukan pada keratokonus laten yang tidak terdiagnosis sebelumnya 1). Penipisan stroma residual dan kelemahan struktur kornea berperan.
Untuk diagnosis ektasia kornea, disarankan menggunakan tomografi kornea (pencitraan Scheimpflug atau OCT) dan evaluasi biomekanika kornea secara bersamaan 3).
Indeks utama yang diperlukan untuk evaluasi praoperasi ditunjukkan di bawah ini.
| Indikator | Karakteristik |
|---|---|
| TBI (Indeks Biomekanika Tomografi) | Indeks gabungan morfologi dan biomekanika. Kinerja diagnostik tinggi 3) |
| CBI (Indeks Biomekanika Corvis) | Indeks respons deformasi kornea terhadap semburan udara 3) |
| SimK1/Ks | Kelengkungan kornea pada meridian utama terkuat |
| SAI / SRI | Simetri dan homogenitas bentuk kornea |
| CRF (Faktor Resistensi Kornea) | Mencerminkan kekakuan keseluruhan kornea 3) |
Karena satu indikator dapat menghasilkan negatif palsu, skrining komprehensif yang menggabungkan tomografi kornea dan evaluasi biomekanika dianjurkan 3). Pada keratoconus, perubahan biomekanika mendahului perubahan morfologi, sehingga berguna untuk deteksi dini 1).
OCT segmen anterior (seperti CASIA) dapat memperoleh gambar tomografi dan bentuk kornea dengan resolusi tinggi (sekitar 10 μm), dan unggul dalam akurasi deteksi area keruh. Juga berguna untuk mengevaluasi kedalaman dan posisi ICRS setelah implantasi.
Pada anak-anak dan dewasa muda dengan keratoconus, laju progresi bisa cepat 4). Dalam uji coba KERALINK, efek penghambatan progresi dengan cross-linking pada pasien muda telah diteliti 4).
Sebelum operasi, tomografi kornea (seperti Pentacam) diperlukan untuk mendapatkan kurvatura permukaan anterior dan posterior, peta ketebalan kornea, dan peta elevasi. Disarankan evaluasi komprehensif yang menggabungkan biomekanika kornea (TBI, CBI, CRF). Penting untuk mengukur ketebalan kornea di lokasi insersi ring menggunakan OCT segmen anterior, dan memastikan ketebalan ≥450 μm.
Berikut adalah karakteristik produk ICRS utama.
Intacs
Bentuk: Penampang heksagonal, diameter luar 8,0 mm dan diameter dalam 6,8 mm.
Ketebalan: 0,21 hingga 0,45 mm (dengan kelipatan 0,05 mm) untuk menyesuaikan efek refraktif.
Intacs SK: Penampang oval dengan diameter dalam 6 mm, untuk kasus berat dengan nilai K curam >57 D.
Persetujuan: Satu-satunya produk ICRS sintetis yang disetujui oleh FDA AS.
Ferrara / KeraRings
Penampang: Segitiga (mengurangi fotofobia dengan efek prisma).
Zona optik: 4,5–6,0 mm, lebih kecil dari Intacs, sehingga efek perataannya lebih kuat.
Panjang busur: Beragam pilihan dari 90° hingga 355°.
Indikasi: Terutama digunakan untuk koreksi refraksi pada keratokonus.
CAIRS / CTAK
Bahan: Berasal dari jaringan kornea donor (allograft).
Karakteristik: Biokompatibilitas tinggi, dapat ditanam pada kedalaman dangkal (35–70%).
Keuntungan: Risiko paparan, lisis, dan neovaskularisasi kornea lebih rendah dibandingkan ICRS sintetis.
CTAK: Segmen donor yang diiradiasi sinar gamma dari CorneaGen.
Metode pembuatan saluran meliputi diseksi mekanis dan metode laser femtosecond 1). Kedalaman implantasi umum untuk ICRS sintetis adalah 70–80% dari ketebalan kornea. Dengan laser femtosecond, saluran dibuat dengan kedalaman dan diameter yang tepat berdasarkan peta pengukuran ketebalan 1).
CAIRS dapat ditanam pada kedalaman yang lebih dangkal (35–70%), dan diharapkan memberikan efek perataan yang lebih besar 5).
Rata-rata perubahan kelengkungan kornea setelah pemasangan ICRS berkisar antara 2,14 hingga 9,60 D. Penurunan kekuatan sferis, astigmatisme, dan nilai refraksi sferis ekuivalen telah dilaporkan. Paling efektif pada keratokonus sedang (Kmax < 58,0D) 1). Namun, perubahan astigmatisme kadang sulit diprediksi 1).
| Prosedur | Perbaikan Kmax | Perbaikan CDVA | Catatan Khusus |
|---|---|---|---|
| ICRS sintetis saja | Perataan 2–10 D | Perbaikan 1–2 baris | Mungkin tidak cukup pada kasus berat |
| ICRS + CXL simultan | Lebih baik dari ICRS saja | Perbaikan juga pada kesalahan sferis | Direkomendasikan dalam meta-analisis 1) |
| CAIRS | Kmax 57,8 → 53,6 D | CDVA 0,52 → 0,19 logMAR | Risiko paparan dan lisis lebih rendah 5) |
Meta-analisis (6 studi, follow-up 12 bulan) tentang pelaksanaan simultan ICRS dan CXL menunjukkan bahwa pelaksanaan simultan memberikan hasil yang lebih baik dalam kesalahan refraksi sferis dan steep-K dibandingkan dengan CXL terlebih dahulu atau ICRS terlebih dahulu 1).
| Komplikasi | Catatan |
|---|---|
| Ekspulsi ICRS | Mencakup 48,2% kasus pengangkatan total. Rata-rata waktu onset sekitar 10 tahun pasca operasi |
| Pergeseran segmen | Sering terjadi karena implantasi dangkal atau ketidaksesuaian lebar |
| Keratitis infeksius | Telah dilaporkan pada kedua metode. Kasus berat dapat menyebabkan endoftalmitis |
| Jaringan parut atau lisis kornea | Jarang tetapi mempengaruhi penglihatan |
| Deposit intralamelar | Muncul hingga 74% kasus. Dampak pada fungsi visual minimal 1) |
| Perforasi intraoperatif | Mekanis: perforasi anterior. Laser: saluran tidak lengkap |
ICRS saja kadang tidak dapat menghentikan progresi keratokonus. Pelaksanaan simultan dengan CXL menunjukkan hasil yang lebih baik dalam kesalahan refraksi sferis dan steep-K dibandingkan CXL terlebih dahulu atau ICRS terlebih dahulu 1). Dalam laporan Chan dkk., kombinasi Intacs + CXL lebih efektif untuk perbaikan keratokonus daripada Intacs saja 6). Dalam pengobatan tiga tahap ICRS + CXL + tPRK (PRK dipandu topografi kornea) oleh Hashemian dkk., perbaikan berkelanjutan nilai Kmax dikonfirmasi dalam follow-up 6 bulan 8).
Faria-Correia dkk. (2023) melaporkan hasil implantasi ICRS melalui pendekatan insisi limbal 9). Masuk dari limbus menghindari zona optik kornea dan mengurangi risiko jaringan parut kornea pascaoperasi. Dalam PPP Ektasia Kornea AAO (2024), hasil yang setara ditunjukkan untuk metode diseksi mekanis dan metode laser femtosecond, dengan metode laser femtosecond memberikan kontrol kedalaman saluran yang lebih presisi 1).
Prevalensi keratokonus dilaporkan 50–230 per 100.000 populasi umum (138 per 100.000 dalam meta-analisis besar terbaru) 15). Tanpa intervensi, sekitar 20% memerlukan transplantasi kornea, sehingga intervensi dini dengan CXL dan ICRS penting 2). Dalam meta-analisis Pédretti dkk. (2022), perbaikan signifikan pada rata-rata UDVA dan CDVA setelah pemasangan ICRS dikonfirmasi 11). Dalam follow-up jangka panjang 5 tahun oleh Vega-Estrada dkk., efek perbaikan refraksi dan penglihatan setelah pemasangan ICRS dipertahankan selama 5 tahun, menunjukkan efektivitas jangka panjang dan prediktabilitas 12). Dalam tinjauan Rabinowitz tahun 1998, prevalensi dilaporkan 0,05% 15), namun PPP Ektasia Kornea AAO terbaru (2024) menunjukkan bahwa angka ini mungkin jauh lebih rendah dari yang sebenarnya 1).
Nuzzi dkk. (2025) melaporkan teknik penggantian ICRS sintetis dengan CAIRS setelah komplikasi jangka panjang 7). Pada kasus dengan fibrosis subepitelial di pintu masuk kantong temporal yang dievaluasi dengan OCT segmen anterior, ICRS sintetis dilepas dan CAIRS ditanam setelah 3 bulan. Kmax pascaoperasi membaik dari 68,9 menjadi 61,9 D, UCVA dari 20/400 menjadi 20/30. Bahkan pada kasus di mana ICRS sintetis gagal, CAIRS dapat menjadi pilihan penyelamatan yang efektif.
Dalam pengobatan ektasia kornea, ICRS diindikasikan pada kasus intoleransi lensa kontak dan gangguan penglihatan yang progresif namun kornea sentral masih jernih. ICRS diposisikan sebagai tahap sebelum transplantasi kornea lapisan penuh (PKP) atau transplantasi kornea lapisan dalam anterior (DALK). AAO PPP menyebutkan keuntungan DALK adalah tidak adanya risiko penolakan endotel dan risiko ruptur bola mata yang lebih rendah dibandingkan PKP 1). Penurunan jumlah transplantasi kornea dalam beberapa tahun terakhir diyakini mencerminkan meluasnya intervensi dini dengan CXL dan ICRS. Pedoman Koreksi Refraksi (Edisi ke-8) secara jelas menyatakan bahwa keratokonus merupakan kontraindikasi untuk operasi laser eksimer dan operasi SMILE 10), sehingga skrining praoperasi yang tepat sangat penting.
Poin-poin utama bimbingan pascaoperasi untuk pasien yang menjalani implantasi ICRS:
Kriteria diagnosis dan indikator evaluasi berdasarkan AAO PPP Ektasia Kornea (2024) 1):
Klasifikasi ABCD (kamera Scheimpflug terintegrasi) mengevaluasi parameter berikut dengan skor 0–4:
Berikut adalah algoritma tata laksana umum yang diambil dari AAO Corneal Ectasia PPP (2024) dan praktik klinis 1).
ICRS memperbaiki bentuk kornea dan meningkatkan penglihatan, tetapi sendiri mungkin tidak menghentikan progresi. CXL meningkatkan kekakuan kornea melalui ikatan silang kolagen, memberikan efek penghentian progresi. Laporan menunjukkan bahwa tindakan simultan memberikan hasil terbaik, memberikan efek sinergis perbaikan bentuk dan penghentian progresi.
Ekstrusi ICRS adalah komplikasi di mana cincin menonjol dari permukaan kornea akibat penipisan stroma kornea progresif dan gangguan epitel. Ini mencakup 48,2% kasus pengangkatan total, dengan waktu onset rata-rata sekitar 10 tahun, tetapi dapat terjadi kapan saja antara 1 bulan hingga 20 tahun pascaoperasi.
Stratifikasi risiko awal pascaoperasi menggunakan CAS-OCT berguna. Kasus dengan persentase kedalaman rata-rata kurang dari 60% atau kedalaman terowongan kurang dari 70% pada minggu pertama dan bulan pertama setelah implantasi dianggap berisiko tinggi.
| Faktor Risiko | Rincian |
|---|---|
| Pergeseran cincin | Lebar ICRS terlalu besar untuk kornea tipis, terowongan dangkal atau sempit |
| Lisis kornea | Penempatan cincin dekat sayatan, peradangan akibat infeksi, trauma, atau pemisahan stroma |
| CXL bersamaan | Kornea ektopik derajat 3 dengan kerucut eksentrik meningkatkan risiko pergeseran dan lisis |
Eksplantasi adalah pengobatan definitif untuk ekstrusi ICRS. Indikasinya meliputi ekstrusi, penurunan kualitas penglihatan yang fluktuatif, lisis kornea, keratitis infeksius, intoleransi lensa kontak, dan perforasi kornea.
Ada dua metode sayatan tergantung situasi. Jika ekstrusi dekat dengan lokasi sayatan, buka pintu masuk sebelumnya dengan kait sinsky. Jika lokasi sayatan telah sembuh, buat jendela sayatan di bawah cincin yang mengalami ekstrusi menggunakan pisau intan yang diatur pada kedalaman asli. Dalam kedua kasus, tutup defek dengan jahitan nilon 10-0.
Saat terjadi keratitis infeksius
Kultur: Lakukan kultur dari kerokan konjungtiva dan kornea pada semua kasus.
Pengobatan: Menggunakan tetes mata antibiotik konsentrasi tinggi bersamaan dengan pengangkatan. Antibiotik saja tanpa pengangkatan mungkin efektif pada beberapa kasus.
Kasus berat: Perkembangan menjadi endoftalmitis memerlukan antibiotik sistemik. Transplantasi kornea penuh ketebalan dini dapat menjadi alternatif.
Perawatan Pascaoperasi
Tetes mata: Menggunakan tetes mata kombinasi antibiotik dan steroid selama 5 hari.
Air mata buatan: Digunakan selama 1–3 bulan, dengan instruksi untuk menghindari menggosok mata.
Terapi tambahan: Transplantasi membran amnion atau lensa kontak perban untuk mempercepat penyembuhan epitel.
Tidak ditemukan perburukan ketajaman visual terkoreksi, astigmatisme, atau miopia setelah pengangkatan ring. Bekas kekeruhan lamelar berkurang seiring waktu.
Ada tiga strategi pencegahan utama: Patuhi “hukum pachymetry” dengan membuat ketebalan ring kurang dari setengah ketebalan kornea di tempat implantasi. Buat terowongan secara akurat dengan laser femtosecond pada kedalaman saluran 80%. Tempatkan ujung ring jauh dari sayatan. Pascaoperasi, periksa stabilitas posisi ring lebih awal dengan OCT segmen anterior.
Modulus elastisitas kornea adalah indikator yang mengkuantifikasi sifat deformasi elastis saat diberikan gaya. Pada keratokonus, modulus elastisitas menurun akibat perubahan patologis pada stroma.
Penurunan modulus elastisitas disebabkan oleh degradasi dan degenerasi serat kolagen3). Hal ini memulai siklus kegagalan biomekanik. Tingkat stres meningkat dan terdistribusi ulang, menyebabkan kornea menjadi lebih curam dan menipis3). Di area yang menipis, stres lokal semakin meningkat, membentuk lingkaran setan yang memperburuk penonjolan.
ICRS mengintervensi lingkaran setan ini melalui mekanisme berikut.
Andreassen dkk. melaporkan bahwa modulus elastisitas stroma kornea keratokonus menurun hingga sekitar 60% dari kornea normal13). Penurunan elastisitas ini merupakan latar belakang biomekanik utama ektasia kornea, dan ICRS berfungsi sebagai penguatan struktural.
Efek ICRS terkait erat dengan karakteristik struktural kerangka kolagen stroma kornea. Stroma mencakup 90% ketebalan kornea, dan sifat mekaniknya menentukan biomekanik keseluruhan kornea.
Patofisiologi ekstrusi ICRS dibagi menjadi dua mekanisme utama: perpindahan ring dan melting kornea.
Perpindahan ring disebabkan oleh implantasi yang dangkal. Penempatan ICRS secara dangkal meningkatkan regangan tarik anterior, menyebabkan kompresi stroma. Ketika kompresi kedalaman stroma anterior berlanjut, terjadi kerusakan epitel dan stroma, yang menyebabkan penipisan kornea dan akhirnya ekstrusi spontan.
Melting kornea mencerminkan proses inflamasi yang mendasarinya. Trauma bedah selama pembuatan sayatan dan terowongan menginduksi apoptosis keratosit progresif dan degenerasi jaringan. MMP diduga terlibat, di mana masuknya stimulus eksogen menyebabkan degradasi matriks kornea dan penipisan.
CAIRS (Corneal Allogenic Intrastromal Ring Segments) adalah segmen stroma yang berasal dari jaringan kornea donor yang dimasukkan ke dalam stroma. Mereka mengurangi kelengkungan bagian kerucut melalui efek pemendekan lengkung yang mirip dengan ICRS sintetis.
Sementara ICRS sintetis memerlukan implantasi pada kedalaman kornea dalam (70-80%), CAIRS dapat diimplan pada kedalaman yang lebih dangkal (35-70%), berpotensi menghasilkan efek perataan yang lebih besar5).
Segmen alogenik ditanamkan ke dalam lapisan stroma kornea yang avaskular dan memiliki kepadatan sel rendah. Dalam lingkungan ini, perlengketan fibrosa diminimalkan, menjaga reversibilitas operasi. Risiko melting kornea, nekrosis stroma akut, dan neovaskularisasi kornea yang menjadi masalah pada ICRS sintetis juga berkurang5).
Kemajuan dalam evaluasi biomekanika kornea semakin mendapat perhatian. Indikator baru seperti TBI dan CBI melengkapi indikator morfologis tradisional, meningkatkan akurasi deteksi dini keratokonus 3). Evaluasi terintegrasi indikator biomekanika dan tomografi kornea dilaporkan meningkatkan akurasi prediksi operasi refraktif lebih dari 25% 3).
Meta-analisis tentang penggunaan kombinasi CXL dan ICRS, dari 6 studi dengan follow-up 12 bulan, menunjukkan bahwa tindakan simultan lebih unggul daripada CXL terdahulu dalam kesalahan refraksi sferis dan flat-K, dan lebih unggul daripada CXL terdahulu maupun ICRS terdahulu dalam steep-K. 1)
Menurut tinjauan sistematis (AlQahtani 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 5). Mengenai efek jangka panjang CXL, studi Siena Eye Cross oleh Caporossi et al. (rata-rata follow-up 6 tahun) melaporkan bahwa cross-linking kornea riboflavin-UV-A menghentikan atau memperbaiki progresi keratokonus pada 74% kasus 14).
Perbaikan serupa dilaporkan pada CTAK. Rata-rata UDVA membaik dari 1,21 menjadi 0,61 logMAR, dan CDVA dari 0,63 menjadi 0,34 logMAR 5).
Komplikasi CAIRS sedikit dan ringan. Mata kering sementara dan deposit intrasaluran adalah yang paling umum tetapi tidak signifikan secara klinis. Frekuensi silau dan halo secara signifikan lebih rendah dibandingkan ICRS sintetis 5).
Tingkat komplikasi ICRS sintetis dilaporkan hingga 30% 5). Beberapa kasus keberhasilan penyelamatan dengan CAIRS telah dilaporkan untuk komplikasi seperti eksposur ICRS, migrasi ke bilik anterior, atau lisis kornea 5). Pada seorang wanita 49 tahun dengan kegagalan ICRS (UCVA 20/400), ICRS sintetis diangkat dan CAIRS ditanamkan 3 bulan kemudian, Kmax membaik dari 68,9 menjadi 61,9D, dan UCVA menjadi 20/30 5).
Tantangan utama di masa depan meliputi:
