Terapi oksigen hiperbarik (HBOT) adalah pemberian oksigen 100% dalam lingkungan tekanan di atas 1,0 ATA (tekanan atmosfer). Undersea and Hyperbaric Medical Society (UHMS) menetapkan setidaknya 1,4 ATA sebagai persyaratan definisi, dan efeknya tergantung dosis.
Ruang yang digunakan terbagi menjadi dua jenis utama.
UHMS menyetujui HBOT untuk 14 penyakit/kondisi. Terkait bidang oftalmologi adalah kategori “insufisiensi arteri”, yang mencakup CRAO dan ulkus refrakter. Persetujuan lainnya adalah sebagai berikut:
Penggunaan pada penyakit mata selain di atas merupakan penggunaan di luar indikasi (off-label).
Sejarah HBOT panjang. Pada tahun 1662, Henshaw merancang ruang bertekanan pertama yang disebut “Domicilium”. Junod pada 1834 dan Pravaz pada 1837 mengembangkannya, dan pada 1879 Fontaine memperkenalkan ruang operasi bertekanan. Pada 1921, Cunningham membangun ruang terbesar di dunia, tetapi dibongkar pada 1937. Pada 1930-an, Angkatan Laut AS mengadopsi HBOT untuk penyakit dekompresi, dan Boerema membuktikan manfaatnya dalam percobaan hewan. Organisasi pendahulu UHMS didirikan pada 1967.
Indikasi oftalmologi yang secara resmi disetujui oleh UHMS hanya oklusi arteri retina sentral (CRAO). Penggunaan untuk retinopati diabetik, oklusi vena retina, neuropati optik, skleromalasia, dan infeksi mata juga telah dilaporkan, tetapi semuanya di luar indikasi dan kualitas bukti terbatas.
Efek fisiologis HBOT didasarkan pada mekanisme kompleks yang berpusat pada peningkatan oksigen terlarut dalam plasma di bawah tekanan tinggi.
Peningkatan Suplai Oksigen
Saturasi Hemoglobin: Dalam kondisi normal, hemoglobin hampir sepenuhnya jenuh, dan pengikatan oksigen tambahan terbatas.
Peningkatan Oksigen Terlarut Plasma: Di bawah tekanan tinggi (Hukum Henry), jumlah oksigen yang larut dalam plasma meningkat secara signifikan, meningkatkan suplai oksigen ke jaringan.
Pengecilan Gelembung: Di bawah tekanan tinggi, ukuran gelembung mengecil, memudahkan oksigen mencapai pembuluh darah kecil.
Efek pada Pembuluh Darah dan Sel
Vasokonstriksi: Peningkatan kadar oksigen menurunkan produksi NO, menyebabkan vasokonstriksi. Namun, karena keadaan hiperoksia, suplai oksigen jaringan tetap terjaga. Setelah HBOT berakhir, terjadi vasodilatasi cepat.
Peningkatan Fungsi Leukosit: Keadaan hiperoksia meningkatkan kemampuan bakterisida oksidatif leukosit.
Efek Antibakteri: Menekan produksi toksin Clostridium. Efek sinergis dengan antibiotik fluorokuinolon, amfoterisin B, dan aminoglikosida juga telah dilaporkan.
Peningkatan oksidan juga diduga berfungsi sebagai molekul sinyal seluler, berkontribusi pada proliferasi fibroblas dan penyembuhan. Lihat bagian «6. Mekanisme Kerja Detail» untuk detail.
Dasar pemikiran HBOT pada CRAO adalah untuk meningkatkan suplai oksigen ke retina iskemik. Selama HBOT, terjadi vasokonstriksi reversibel pada pembuluh darah okular, namun dengan peningkatan oksigen plasma di kapiler koroid, retina bagian dalam dapat mempertahankan oksigenasi yang cukup melalui suplai oksigen dari sisi koroid. Eksperimen pada hewan juga menunjukkan bahwa meskipun ada oklusi arteri retina, retina tetap teroksigenasi dengan baik di bawah HBOT. Sirkulasi koroid yang utuh merupakan prasyarat keberhasilan HBOT.
Bukti klinis HBOT pada CRAO disajikan di bawah ini.
| Desain Studi | Jumlah Kasus | Hasil Utama |
|---|---|---|
| Retrospektif (2001) | Kelompok HBOT: 35 pasien vs Kelompok kontrol: 37 pasien | Perbaikan penglihatan pada 82% kelompok HBOT vs 29,7% kelompok kontrol |
| Uji Klinis (2000) | Dimulai 1 hari setelah onset gejala | Tidak ada perbedaan signifikan |
| Tinjauan Cochrane | Gabungan beberapa studi | Bukti tidak pasti, diperlukan RCT |
Kumpulan kasus retrospektif menunjukkan bahwa HBOT mungkin memberikan manfaat ringan pada CRAO, namun tinjauan Cochrane menunjukkan ketidakpastian bukti dan menyerukan dilakukannya RCT berkualitas tinggi1). Sebagai protokol stroke mata, upaya juga dilakukan untuk mengurangi waktu hingga dimulainya HBOT dengan memasang kamera fundus dan OCT di unit gawat darurat1).
Faktor prediksi prognosis pada CRAO:
Mulai dalam beberapa jam setelah timbulnya gejala adalah yang terbaik. Kerusakan ireversibel dimulai 1,5 jam setelah iskemia retina, dan uji klinis yang dimulai 1 hari setelah timbulnya gejala tidak menunjukkan efektivitas yang signifikan1). Keberadaan cherry-red spot mungkin lebih berguna untuk prediksi prognosis daripada waktu.
Berdasarkan hipotesis bahwa keadaan hiperoksia menurunkan ekspresi VEGF dan memperbaiki gangguan sawar darah-retina (BRB). Pada kasus edema makula diabetik, dilaporkan perbaikan penglihatan (kanan 20/125 → 20/63, kiri 20/320 → 20/160) setelah 14 sesi HBOT selama 1 bulan. Dalam dua uji klinis, 68% membaik 2 baris atau lebih, dengan peningkatan rata-rata 3,5 baris. Studi kohort prospektif juga melaporkan bahwa HBOT memberikan efek penipisan makula.
Uji coba terkontrol tidak menunjukkan efektivitas, dan saat ini bukan terapi standar. Namun, terdapat hipotesis bahwa HBOT memberikan efek neuroprotektif dengan menurunkan regulasi gen terkait apoptosis, dan terdapat laporan kasus yang menjanjikan 2). Bukti masih bertentangan dan memerlukan penelitian lebih lanjut.
Kondisi keselamatan berikut telah ditetapkan untuk pelaksanaan HBOT.
UHMS merekomendasikan protokol bertahap berikut untuk CRAO.
| Langkah | Isi |
|---|---|
| ① | Tekan hingga 2 ATA |
| ② | Jika penglihatan membaik, pertahankan selama 90 menit |
| ③ | Jika tidak ada perbaikan dalam 30 menit, naikkan ke 2.4 ATA (Tabel 6 Angkatan Laut AS) |
| ④ | Jika masih tidak ada perbaikan, hentikan atau lanjutkan oksigen tekanan normal |
HBOT dapat memberikan oksigen 100% hingga total lebih dari 9 jam, dan studi kecil telah menunjukkan efektivitasnya pada CRAO1).
Komplikasi Sistemik
Kejang oksigen: Efek pada sistem saraf pusat akibat hiperoksia. Dicegah dengan membatasi durasi sesi.
Gangguan telinga tengah: Barotrauma telinga tengah akibat disfungsi tuba Eustachius. Terjadi saat penekanan dan penurunan tekanan.
Pecah paru: Komplikasi akibat hiperinflasi paru saat penurunan tekanan cepat.
Klaustrofobia: Sering terjadi di ruang tunggal (monoplace chamber).
Gangguan fungsi paru sementara: Dapat terjadi pada sesi jangka panjang dan frekuensi tinggi.
Komplikasi Oftalmologis
Miopia hiperoksik: Paling sering terjadi. Progresi sekitar 0,25 D per minggu, menyebabkan perubahan ketajaman visual ≥1 baris pada 60% pasien. Sering pulih dalam 3–6 minggu setelah penghentian terapi.
Pembentukan katarak: Oksidasi protein lensa akibat produksi spesies oksigen reaktif (ROS). Perlu perhatian pada terapi jangka panjang.
Blefarospasme: Dianggap sebagai tanda paling umum dari toksisitas oksigen.
Peningkatan tekanan intraokular (pada mata dengan injeksi gas intraokular): Kontraindikasi absolut. Menyebabkan peningkatan tekanan intraokular berat.
Miopia hiperoksik adalah komplikasi oftalmik paling umum yang dialami pasien HBOT.
| Item | Konten |
|---|---|
| Frekuensi | Sekitar 60% pasien mengalami perubahan satu baris atau lebih. |
| Kecepatan Progresi | Sekitar 0,25 D per minggu. |
| Kisaran Miopia | Pada 2,5 ATA: 0,5 hingga 5,5 D (Lyne 1978). |
| Periode Pemulihan | Biasanya 3 hingga 6 minggu (maksimal 6-12 bulan). |
| Pengecualian | Tidak terjadi pada mata pseudofakia |
| Perbedaan perangkat | Kelompok masker mulut-hidung menunjukkan lebih sedikit miopisasi |
Rata-rata miopisasi setelah 30 sesi pada 2,4 ATA dilaporkan sebesar 0,95D. Perubahan pada protein struktural lensa dan distribusi air dianggap sebagai mekanismenya (lihat bagian “6. Mekanisme Aksi Terperinci”).
Miopia hiperoksik dapat terjadi, menyebabkan perubahan ketajaman penglihatan satu baris atau lebih pada sekitar 60% pasien. Biasanya pulih dalam 3-6 minggu setelah pengobatan berakhir. Namun, pada mata pseudofakia (mata dengan lensa intraokular), miopisasi tidak terjadi. Selain itu, pada pengobatan jangka panjang, katarak dapat terbentuk, yang merupakan perubahan ireversibel.
Menurut hukum Henry, semakin tinggi tekanan, semakin banyak oksigen yang larut dalam plasma. Dalam kondisi normal, oksigen terlarut dalam plasma minimal, dan pengangkutan oksigen ke jaringan hampir sepenuhnya bergantung pada hemoglobin. Namun, ketika menghirup oksigen 100% di bawah tekanan tinggi, oksigen terlarut dalam plasma meningkat secara signifikan, memungkinkan suplai oksigen jaringan yang independen dari hemoglobin.
Peningkatan kadar oksigen mengurangi produksi NO (nitric oxide), menyebabkan vasokonstriksi. Biasanya, vasokonstriksi berarti penurunan suplai oksigen jaringan, tetapi di bawah HBOT, oksigen terlarut dalam plasma meningkat secara signifikan, sehingga oksigenasi jaringan tetap terjaga dan meningkat meskipun terjadi vasokonstriksi. Setelah HBOT berakhir, terjadi vasodilatasi cepat.
Pada CRAO, suplai oksigen ke retina bagian dalam dari arteri retina sentral terputus. Di bawah HBOT, oksigen plasma di lamina kapiler koroid meningkat, memfasilitasi difusi oksigen dari lapisan luar ke dalam. Dengan demikian, jika sirkulasi koroid utuh, suplai oksigen ke seluruh lapisan retina menjadi mungkin. Inilah mengapa sirkulasi koroid yang utuh dianggap sebagai prasyarat keberhasilan HBOT.
Perubahan pada protein struktural lensa (kristalin) dan distribusi air dianggap sebagai penyebab utama miopia. Lingkungan oksigen tinggi menyebabkan oksidasi protein lensa, mengubah kekuatan refraksi lensa. Pada mata pseudofakia (lensa buatan), perubahan ini tidak terjadi karena tidak adanya lensa alami.
HBOT dapat memberikan efek neuroprotektif dengan mengatur ke bawah ekspresi gen terkait apoptosis 2). Mekanisme ini menjadi dasar teoritis untuk studi aplikasi pada neuropati optik (seperti neuropati optik iskemik anterior non-arteritik).
Saat ini, bukti HBOT untuk CRAO terutama berasal dari studi retrospektif dan kumpulan kasus, dan tinjauan Cochrane menunjukkan ketidakpastian serta merekomendasikan pelaksanaan RCT 1). Dengan meluasnya protokol stroke mata, pemeriksaan fundus dan OCT di ruang gawat darurat dipercepat, dan sistem untuk mempersingkat waktu hingga dimulainya HBOT sedang dikembangkan 1).
Studi kecil yang menunjukkan efektivitas HBOT pada retinopati diabetik dan oklusi vena retina (RVO) mulai terkumpul. Khususnya, penghambatan ekspresi VEGF dan perlindungan sawar darah-retina (BRB) menjadi perhatian, dan penelitian tentang efek kombinasi dengan terapi anti-VEGF yang ada diharapkan.
Penelitian mekanisme HBOT dalam menurunkan regulasi gen terkait apoptosis dan memberikan efek neuroprotektif sedang berlangsung 2). Diharapkan bukti akan terkumpul, terutama pada neuropati optik iskemik anterior non-arteritik (NA-AION).
