Optik Adaptif (Adaptive Optics; AO) adalah teknologi yang secara dramatis meningkatkan resolusi pencitraan retina dengan mendeteksi aberasi sistem optik mata menggunakan sensor muka gelombang dan mengoreksinya secara real-time dengan cermin yang dapat berubah bentuk.
Awalnya dikembangkan dalam astronomi untuk mengurangi aberasi optik akibat atmosfer bumi, teknologi ini dimodifikasi dan dioptimalkan untuk visualisasi retina hidup. Sistem optik mata mengandung aberasi dari kornea, lensa, dan vitreus, dan dalam fotografi fundus biasa, aberasi ini membatasi resolusi maksimum. AO mengatasi keterbatasan ini.
Dengan menggabungkan AO, visualisasi tingkat sel dari sel kerucut, sel batang, sel epitel pigmen retina (RPE), sel ganglion retina (RGC), kapiler, dan saraf optik menjadi mungkin, yang sebelumnya tidak dapat dilakukan dengan pemeriksaan fundus konvensional. Pencitraan multimodal dicapai dengan menggabungkan dengan fotografi fundus (FIO), OCT, dan SLO yang sudah ada.
Optik Adaptif (Adaptive Optics) digunakan untuk mengamati struktur retina pada tingkat sel secara langsung di dalam tubuh. Penggunaan utamanya meliputi pemantauan pola kehilangan fotoreseptor pada penyakit retina herediter, deteksi perubahan mikro pada degenerasi makula terkait usia dan retinopati diabetik, identifikasi penyebab gejala visual yang tidak dapat dijelaskan oleh OCT, serta sebagai titik akhir struktural dalam uji klinis1).
Perangkat pencitraan yang memanfaatkan AO saat ini terbagi menjadi tiga modalitas utama. Berikut adalah resolusi, penggunaan, dan status persetujuan masing-masing modalitas.
| Modalitas | Resolusi Lateral | Penggunaan Utama | Status Persetujuan |
|---|---|---|---|
| AO-FIO | Sedang | Pencitraan cepat area luas | Disetujui secara klinis |
| AO-SLO | Sekitar 2,5 μm | Visualisasi fotoreseptor dan RGC | Penggunaan penelitian |
| AO-OCT | Sekitar 5 kali lipat SD-OCT | Visualisasi struktur lapisan berdasarkan kedalaman | Penggunaan penelitian |
AO-FIO
Persetujuan klinis: rtx-1 dari Imagine Eyes adalah satu-satunya perangkat yang disetujui secara klinis.
Metode Pencitraan: Mengulangi siklus evaluasi aberasi muka gelombang → koreksi AO → pengumpulan gambar. Pasien difiksasi pada penyangga dagu dan dahi, dan sistem diaktifkan dengan fiksasi dan penekanan tombol.
Keuntungan: Dapat memperoleh gambar area luas dengan lebih cepat.
Kekurangan: Kontras rendah karena cahaya hamburan dari retina dan koroid.
AO-SLO
Metode Pencitraan: Integrasi AO dan sistem pencitraan dengan koreksi aberasi real-time. Bidang fokus di dalam retina dapat disesuaikan dengan kontrol defokus, memungkinkan pemotongan optik.
Resolusi: Sekitar 2,5 μm lateral, sekitar 100 μm aksial1).
Mode deteksi: Mendukung beberapa mode: confocal (segmen luar kerucut), medan gelap (RPE), bukan-apertur (RGC dll.), dan detektor terpisah (ujung depan segmen dalam kerucut) 1).
Kekurangan: Rentang pemindaian sempit, pencitraan memerlukan beberapa jam, dan diperlukan fiksasi yang baik 1).
AO-OCT
Metode pencitraan: Beberapa perangkat mengintegrasikan SLO dan OCT dalam satu konfigurasi.
Kelebihan: Resolusi horizontal sekitar 5 kali lebih tinggi dari SD-OCT konvensional. Dapat memvisualisasikan RGC, RPE, dan lempeng kapiler koroid berdasarkan kedalaman.
Kekurangan: Keterbatasan kualitas gambar karena artefak gerakan dan fiksasi yang buruk. Pencitraan sulit pada mata pseudofakia atau dengan panjang aksial panjang 1).
OCT memvisualisasikan penampang (longitudinal) retina, tetapi sulit untuk mengidentifikasi sel individu. AOSLO dapat memvisualisasikan fotoreseptor individu dengan resolusi lateral sekitar 2,5 μm, memungkinkan deteksi kerusakan fotoreseptor halus yang sulit dideteksi dengan OCT 1). Keduanya adalah teknik komplementer dan sering digunakan bersama sebagai pencitraan multimodal.
Pencitraan AO diterapkan untuk mengevaluasi berbagai penyakit retina. Struktur yang dapat divisualisasikan dan temuan utama berdasarkan penyakit ditunjukkan di bawah ini.
Penyakit Retina Herediter
Retinitis Pigmentosa (RP): Mendeteksi kehilangan kerucut yang signifikan bahkan di retina sentral yang tampak normal pada OCT. Ditandai dengan mozaik kerucut yang tidak teratur, kepadatan kerucut yang menurun, dan penurunan heksagonalitas.
Penyakit Stargardt: Jarak antara kerucut dan batang melebar secara signifikan. Pola “langit berbintang” di perifer.
**Aniridia/Anoftalmia? (seharusnya Aniridia? tapi konteksnya penyakit mata, mungkin “Aniridia”? Namun teks asli “無脈絡膜症” berarti “Koriideremia” atau “Koroidermia”? Sebenarnya “無脈絡膜症” adalah “Koriideremia” (choroideremia). Jadi: Koriideremia: Mosaik kerucut dipertahankan hingga batas atrofi. Bintik reflektif tinggi seperti gelembung merupakan ciri khas.
Penyakit Pembuluh Darah Retina
Retinopati Diabetik: Perubahan kepadatan pengisian kerucut dan kelainan pembuluh darah seperti mikroaneurisma terdeteksi pada tingkat sel.
Dinamika Pembuluh Darah Retina: Pergerakan sel darah putih di dalam pembuluh darah retina dapat dilacak secara real-time.
CSCR: Visualisasi kelainan mosaik kerucut pada retinopati serosa sentral.
Aplikasi Uji Klinis
Titik akhir struktural: Perubahan pada tingkat sel dapat dievaluasi secara kuantitatif dan digunakan sebagai titik akhir struktural untuk menilai efektivitas terapi.
Deteksi dini degenerasi makula terkait usia: Deteksi dini drusen pada degenerasi makula terkait usia.
Pencitraan RGC: Visualisasi sel ganglion retina pada pasien glaukoma.
Berikut adalah karakteristik temuan AO pada penyakit retina herediter utama.
| Penyakit | Temuan AO utama | Pola khas |
|---|---|---|
| Retinitis pigmentosa | Penurunan densitas kerucut | Penurunan heksagonalitas |
| Penyakit Stargardt | Pelebaran jarak antara kerucut dan batang | Pola langit berbintang |
| Aniridia koroidal | Pemeliharaan kerucut hingga batas atrofi | Bintik hiperreflektif seperti gelembung |
Distrofi makula vitelliform menunjukkan penurunan densitas kerucut dan RPE di area lesi, namun tetap normal di luar lesi. Struktur seperti cakram yang dapat bergerak juga teramati, yang mengindikasikan makrofag subretina.
Pada X-linked retinoschisis, terlihat jarak antar kerucut yang tidak teratur dan melebar di dalam skizis fovea. Kerucut berbentuk roda-jari-jari (spoke-wheel) yang sangat besar merupakan ciri khas pada pencitraan off-aperture.
Sindrom Usher tipe II, meskipun tampilan OCT normal, kepadatan kerucut fovea lebih rendah dibandingkan dengan RP non-sindromik. Tipe III mempertahankan kepadatan kerucut fovea, tetapi di area kehilangan sensitivitas, struktur kerucut menghilang.
Sebagai contoh deteksi lesi halus yang sulit dideteksi dengan OCT, terdapat kasus setelah resolusi edema makula kistik (CME) pasca operasi katarak.
Khoussine dkk. (2025) melaporkan satu kasus seorang wanita berusia 68 tahun dengan edema makula sistoid yang mereda setelah operasi katarak 1). OCT hanya menunjukkan defek EZ kecil, namun AOSLO mendeteksi lesi seperti celah yang menembus mozaik fotoreseptor makula. Lokasi dan arah lesi sesuai dengan pola metamorphopsia pada kisi Amsler, membuktikan bahwa kerusakan fotoreseptor dapat bertahan setelah edema makula sistoid mereda dan menyebabkan metamorphopsia persisten.
Demikian pula, terdapat laporan bahwa AOSLO mendeteksi kerusakan sel yang tidak jelas pada OCT setelah retinopati matahari atau ablasi retina 1).
Penggunaan tipikal meliputi identifikasi penyebab gejala visual yang tidak dapat dijelaskan oleh OCT (seperti metamorfopsia setelah resolusi edema makula kistik), pemantauan kuantitatif pola kehilangan fotoreseptor pada penyakit retina herediter, deteksi dini perubahan halus pada degenerasi makula terkait usia dan retinopati diabetik, serta penggunaannya sebagai titik akhir struktural dalam uji klinis 1).
Sistem pencitraan fundus AO terdiri dari tiga komponen utama:
Pada AO-SLO, kontras jaringan yang berbeda dapat diperoleh tergantung pada metode deteksi.
Sistem AOSLO kustom desain Dubra menggunakan metode deteksi kuadran non-konfokal, dengan sudut pandang maksimum 2,5 derajat 1). Selama pencitraan, video pendek diambil dan diproses dengan stabilisasi gerakan menggunakan perangkat lunak kustom 1).
Teknologi ini awalnya dikembangkan dalam astronomi untuk mengoreksi aberasi akibat turbulensi atmosfer, kemudian diadaptasi dan ditingkatkan untuk bidang oftalmologi.
AOSLO berkontribusi dalam memahami patofisiologi gejala visual dengan menangkap perubahan tingkat sel yang tidak terdeteksi oleh OCT.
Khoussine dkk. (2025) mendemonstrasikan bahwa pada kasus metamorfopsia persisten setelah resolusi edema makula kistoid, lesi fotoreseptor seperti celah secara spasial sesuai dengan pola metamorfopsia pada kisi Amsler 1). Tidak diketahui apakah fotoreseptor yang rusak dapat pulih seiring waktu, dan diperlukan studi longitudinal di masa depan.
Dalam laporan yang sama, disebutkan bahwa tantangannya adalah membedakan apakah defek fotoreseptor yang tampak di area celah merupakan hilangnya fotoreseptor yang sebenarnya atau kelainan susunan 1). Selain itu, meskipun segmen luar kerucut hilang, segmen dalam mungkin masih dipertahankan, dan perhatian tertuju pada apakah pelestarian segmen dalam merupakan faktor prognostik untuk pemulihan fungsi visual 1).
Kemampuan teknologi AO dalam mendeteksi perubahan pada tingkat sel diharapkan dapat digunakan sebagai titik akhir struktural dalam uji klinis terapi gen dan terapi sel untuk penyakit retina herediter. Keunggulannya adalah kemampuannya untuk mengevaluasi secara kuantitatif perubahan awal fotoreseptor yang tidak dapat dideteksi oleh OCT konvensional atau pemeriksaan lapang pandang.
Hambatan saat ini untuk adopsi klinis adalah sebagai berikut:
Kegunaannya telah terbukti dalam titik akhir struktural uji klinis dan penilaian rinci kerusakan fotoreseptor, dan permintaan diperkirakan akan meningkat seiring meluasnya terapi gen. Namun, biaya, kompleksitas operasi, waktu pencitraan, dan kurangnya basis data standar menjadi hambatan penyebaran, dan saat ini penyebarannya di oftalmologi umum masih terbatas 1).
Satu-satunya perangkat yang disetujui secara klinis adalah rtx-1 (AO-FIO), dan tersedia di beberapa fasilitas khusus. AO-SLO dan AO-OCT saat ini terbatas pada fasilitas penelitian, dan sulit untuk diterapkan di praktik oftalmologi umum. Karena masalah biaya dan tingkat keahlian teknis, penyebarannya ke praktik oftalmologi umum masih terbatas.
