REFERAT “Optical Coherence Tomography (OCT)”
Pembimbing: dr. Agah Gadjali, Sp.M dr. Gartati Ismail, Sp.M dr. Henry A Wibowo, Sp.M (K) dr. H. Hermansyah, Sp.M dr. Mustafa K Shahab, Sp.M dr. Susan S. Anggraeni, Sp.M
Disusun oleh : Desi Tahari (1102014068) Nisa Nabiilah (1102014195) Nisrina Nurul Insani (1102014196)
KEPANITERAAN KLINIK ILMU MATA FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS YARSI RUMAH SAKIT BHAYANGKARA TK. I R. SAID SUKANTO PERIODE 28 JANUARI 2019 – 02 MARET 2019
KATA PENGANTAR
Alhamdu Lillahi Rabbil ’Alamin, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Swt, karena atas rahmat dan karunia-Nya, shalawat serta salam kepada Rasulullah dan keluarga, sahabat-sahabat serta para pengikutnya. Sehingga penulis dapat menyelesaikan referat yang berjudul “Optical Coherence Tomography (OCT)”. Referat ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mengikuti Kepaniteraan Mata di RS Bhayangkara TK. I Raden Said Sukanto. Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ungkapan terima kasih yang sedalam-dalamnya atas bimbingan yang telah diberikan selama pembuatan referat ini kepada dr. Agah Gadjali, SpM; dr. Gartati Ismail, SpM; dr. Henry A. Wibowo. SpM (K); dr. H. Hermansyah, SpM; dr. Mustafa K. Shahab, SpM dan dr. Susan S. Anggraeni, Sp.M. Dalam menyelesaikan penulisan referat ini, penulis menyadari bahwa tidak luput dari kesalahan dan kekurangan baik dari segi materi dan bahasa yang disajikan. Untuk itu penulis memohon maaf atas segala kehilafan, serta dengan tangan terbuka mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan referat ini. Akhirnya, penulis berharap semoga referat ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya, serta semua pihak yang membutuhkan.
Jakarta, 15 Februari 2019
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................................... 2 DAFTAR ISI.............................................................................................................................. 3 BAB I ......................................................................................................................................... 4 BAB II........................................................................................................................................ 6 BAB III ....................................................................................................................................20 DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 21
BAB I PENDAHULUAN
Optical Coherence Tomography (OCT) adalah suatu alat pemeriksaan diagnosa jaringan tubuh in vivo secara tidak invasif. OCT pertama kali dipakai untuk aplikasi klinik pada tahun 1997. Beberapa tahun belakangan ini penggunaannya meningkat pesat dalam oftalmologi terutama untuk pemeriksaan retina. Selain itu OCT dapat dipakai juga untuk kelainan glaukoma. Informasi kelainan retina dapat diterangkan oleh OCT seperti edema makula, RPE detachment, perubahan neovaskular intra-retinal dan sub-retinal, serta traksi vitreoretina. Selain itu OCT dapat dipakai juga sebagai alat bantu tambahan pemeriksaan angiografi.1,2 Optical coherence tomography (OCT) merupakan suatu alat pemeriksaan imaging dengan prinsip kerja mirip dengan pemeriksaan ultrasonografi B-mode, namun OCT lebih sensitif dan akurat. Ultrasonografi dengan resolusi 150 mikron, sedangkan OCT 10 mikron untuk timedomain OCT (TD-OCT) dan 1-6 mikron untuk spectral-domain OCT (SD-OCT). Alat ini memakai gelombang cahaya, berbeda dengan ultrasonogafi yang memakai gelombang suara, sehingga OCT tidak memerlukan kontak dengan mata. Pemeriksaan OCT ini hanya memerlukan waktu beberapa detik, OCT mudah dilakukan dan mudah interpretasinya, cepat, reliabel, sensitif, reproducible, dan non-kontak. Optical Coherence Tomography (OCT) dapat memberikan gambaran dan informasi yang detil mengenai struktur mata; papil, retina nerve fiber layer, makula, pembuluh darah secara langsung dan analisis OCT memungkinkan untuk mendeteksi perubahan anatomi pada struktur mikro bola mata sebelum terjadinya kerusakan fungsional pada mata.1,2 Interpretasi pemeriksaan OCT untuk mendeteksi kelainan di retina dapat dibagi menjadi 3 yaitu pengukuran morfologi, reflektiviti dan ketebalan retina. Secara gambaran morfologi, OCT dapat mendeteksi kelainan dari profil retina, permukaan retina dan perubahan struktur retina posterior, seperti menghilangnya depresi fovea pada edema makula dan gambaran seperti kista pada edema makula kistoid.1,2 Dengan berbagai keunggulannya OCT dapat sangat berguna pada diagnosis kelainan mata pada anak karena tidak berbahaya, tidak radioaktif, dilakukan dalam waktu singkat dan informasi yang didapatkan sangat mendukung dalam pengelolaan dan evaluasi kelainan saraf
optik, kelainan retina, kelainan papil optik. Namun hingga saat ini alat OCT tidak disertai dengan data referensi angka normal untuk bayi dan anak dibawah 18 tahun.1,2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Definisi Optical coherence tomography (OCT) adalah analog optik pencitraan ultrasound yang menggunakan interferometri koherensi rendah untuk menghasilkan gambar penampang retina. Perkembangan teknologi pencitraan semakin cepat sesuai dengan tuntutan kemajuan jaman. Optical Coherence Tomography (OCT) teknologi pencitraan yang menampilkan gambaran resolusi mikron, cross sectional, pada jaringan in vivo termasuk mikrostruktur okuli. Seperti pada CT-scan noninvasive yang menggunakan sinar X, MRI yang menggunakan resonansi elektron, OCT dapat dianalogikan dengan ultrasonografi, tetapi bukan menggunakan gelombang suara melainkan menggunakan cahaya dekat infra merah untuk memperoleh gambaran cross sectional. OCT dapat digunakan sebagai pemeriksaan penunjang untuk menegakkan diagnosa karena kemudahannya untuk pemeriksaan mata baik segmen anterior maupun segmen posterior.1
2.2 Fungsi dan Jenis OCT digunakan sebagai alat diagnostik berbasis gambar (imaging-based diagnostic) dan sebagai pemandu prosedur operasi karena memiliki beberapa fitur yang menarik.1,2 1. OCT mampu menghasilkan resolusi gambar yang mendekati histopatologi konvensional 2. OCT dapat digunakan secara in situ dan in real time, yang dapat digunakan sebagai alat pemandu untuk prosedur operasi dan investigasi respon dinamik sampai agen terapeutik 3. OCT dapat dilakukan dengan menggunakan alat yang noninvasif atau minimal invasif 4. OCT dapat digunakan untuk pencitraan fungsional, seperti pencitraan jaringan dengan spektroskopi, pengukuran aliran darah, dan jumlah darah teroksigenasi dengan doppler. 5. Mengevaluasi hasil dari pengobatan dari waktu ke waktu. 6. Mengukur ketebalan dan volume lesi. 7. Mengetahui progresivitas penyakit. 8. Mengevaluasi keadaan setelah operasi.
Akhirnya, dengan teknik memproses pencitraan dan algoritma dapat digunakan untuk menilai gambar hasil OCT secara kuantitatif dan mendapatkan informasi diagnostik. Terdapat 2 jenis OCT yaitu time-domain OCT (TDOCT) dan spectral-domain OCT (SDOCT). Pada TDOCT, sinar dengan koherensi rendah mirip sinar infra merah dari dioda sumber cahaya dipancarkan ke retina dan kaca sebagai perbandingan. Setelah itu sinar hasil pantulan dari kaca dan mata akan membentuk pola gabungan yang akan ditangkap dan dianalisis
oleh
detektor
sinar
sehingga
terbentuk gambaran potong lintang. Untuk
melihat kedalaman, kaca digerakkan dan perubahan pola pantulan diamati dan diambil gambarnya secara sekuensial. 2 SDOCT menggunakan mekanisme yang sama dengan
TDOCT.
Perbedaannya
adalah untuk menentukan kedalaman, kaca berada dalam posisi statis dan terdapat kamera yang menggambil gambar secara simultan. SDOCT memiliki resolusi lebih baik dan lebih sensitif serta dapat digunakan untuk merekonstruksi gambaran 3D.2 2.3 Dasar dan Prinsip Kerja OCT berkembang diawali penelitian profesor Carmen Puliafito dari Universitas Tufts di Boston bekerjasama dan New England Eye Center yang berkolaborasi dengan tim fisika dan matematika yang dipimpin oleh James Fujimoto, Ph.D dari Institut Massachusetts pada tahun 1991. Pada tahun 1993 dibuat prototype pertama di New England dan didapatkan gambaran retina manusia in vivo kemudian diikuti dengan penelitian yang dilakukan di New England Eye Center dan pusat medis yang lainnya. Tahun 1995, gambaran klinis retina pertama ditemukan dan tahun 1996 mulai dikomersilkan yaitu Zeiss OCT. Sejalan dengan pesatnya tehnik pencitraan, kebutuhan data standar dan pengalaman klinis menjadi lebih berharga, generasi pertama yaitu OCT 2 dan Stratus OCT telah sukses mengawalinya. Stratus OCT sekarang telah diterima sebagai pemeriksaan standar di bagian mata, dengan 6000 unit yang telah terjual di tahun 2006.Generasi kedua dari OCT, OCT-3, diperkenalkan tahun 2001 dimana didapatkan gambaran cross sectional retina dengan resolusi kurang dari 10 mikron aksial.1,2,3 OCT generasi pertama seperti OCT1, OCT2, Carl Zeiss Meditec Inc., Dublin, Calif mempunyai resolusi 1215 μm. Sedangkan Stratus OCT(Carl Zeiss Meditec, Inc) mempunyai resolusi 810 μm dan UHR OCT mempunyai axial resolusi 2 -3 μm. Dengan semakin pesatnya teknologi muncul beberapa generasi OCT terbaru.yang mempunyai kemempuan lebih tinggi, seperti : Ultrahigh resolution OCT, Combined OCT/ SLO,
Doppler-OCT, High Speed UHR-OCT, CAS OCT- Visante, Polarization sensitive OCT, Combined and en-face OCT, Intraoperative OCT.2,3 Sistem OCT merupakan sumber koherensi broadband nirkabel. Lampu yang dipancarkan dimasukkan ke dalam interferometer. Kemudian cahaya dibagi menjadi dua lengan: lengan referensi dan lengan sampel. Lengan referensi mentransmisikan cahaya ke cermin referensi. Lengan sampel mengirimkan cahaya ke jaringan sampel. Lengan sampel juga mengandung lensa objektif yang memfokuskan cahaya pada jaringan sampel (misalnya, otak, retina, dan arteri karotis). Cahaya yang tersebar dari struktur jaringan rekombinasi dengan cahaya referensi yang dipantulkan dari cermin referensi bergerak sangat reflektif (> 95%), menghasilkan pola interferensi yang terdeteksi oleh detektor cahaya. Untuk merekonstruksi objek penampang dua dimensi (2D) dan tiga dimensi (3D), berkas dipindai di seluruh permukaan sampel.2,3 Sejak inisialisasi OCT, dua jenis implementasi OCT telah diperkenalkan: time domain OCT (TDOCT) dan Fourier domain OCT (FD-OCT). Selain itu, FDOCT memiliki dua versi: swept source OCT (SS-OCT) dan domain spektral OCT (SD-OCT). Skema SD-OCT atipikal sangat mirip dengan skema TD-OCT atipikal (Gambar 1). Perbedaannya adalah bahwa mirror reference yang bergerak pada Gambar 1 diimobilisasi, dan detektor pada Gambar 1 digantikan oleh spektrometer kehilangan-rendah dalam skema SD-OCT. Perbandingan antara kedua versi ini, SD-OCT memberikan struktur mikro otak yang lebih rinci secara signifikan. jaringan daripada TD-OCT konvensional. SD-OCT memiliki tingkat akuisisi pemindaian OCT yang lebih tinggi, sensitivitas yang lebih baik, rasio signal-to-noise (SNR) yang ditingkatkan, dan penetrasi kedalaman yang unggul atau meningkatkan sensitivitas berbagai metode OCT fungsional. Ada beberapa ekstensi OCT fungsional juga seperti multi contrast OCT (MC-OCT), polarization-sensitive OCT (PSOCT), Doppler OCT (D-OCT), kontras dinamis OCT (Dyc-OCT), OCT harmonik kedua, dan yang paling baru pencitraan molekuler spektroskopi warna murni OCT (METRiCS OCT) . Optical coherence microscopy (OCM), optical microangiography (OMAG), dan sebagainya adalah beberapa versi kompleks lainnya berdasarkan prinsip OCT. Gambar 2 merupakan deskripsi singkat tentang prinsip-prinsip dasar dari beberapa teknik OCT yang digunakan dalam penelitian neuroscience sejauh ini.2,3,4
Gambar 1 : Sistematika OCT
Gambar 2 : Prinsip dasar teknik OCT Prinsip kerja OCT dimulai dari adanya cahaya koheren rendah yang berasal dari dioda superlµminan (SLD) digabungkan dengan interferometer fiber, kemudian dipisahkan oleh serabut splitter pada suatu coupler menjadi ke dalam 6 jalur acuan (reference) dan sampel (measurement). Sinar dikombinasikan dalam coupler dengan cahaya pantulan (backscattered) dari mata penderita. Kemudian kembali melalui sample arm (retina) dan mencapai detektor. Sinar yang terkirim ke reference arm (mirror) dipancarkan dengan sejajar oleh lensa pada keluaran reference arm, direfleksikan dari cermin, dan ditangkap kembali oleh lensa dan dikombinasi dengan sinar sampel arm. Sinyal yang terbentuk diamati hanya bila panjang lintasan optik sesuai dengan panjang koheren dari sumber cahaya foto dioda yang kemudian diproses. Didapatkan gambaran serupa dengan ultrasound A-scan.4 Pencitraan oftlamia merupakan contoh situasi klinis dimana tidak dimungkinkan dilakukan eksisi biopsi konvensional, OCT mampu memberikan informasi patologi retina
in vivo yang tidak dapat dilakukan oleh metode lain. OCT pertama kali dikembangkan dan didemonstrasikan di departemen ilmu penyakit mata sebagai alat pencitraan tomografik resolusi tinggi untuk melihat retina dan bola mata bagian depan. Hal ini dikarenakan bola mata merupakan bangunan transparan dan sangat mudah untuk dinilai menggunakan teknik dan instrumen optik. Walaupun retina hampir transparan, sensitivitas tinggi yang dimiliki OCT memungkinkan signal yang sangat lemah sekalipun dapat dideteksi. OCT memampukan morfologi arsitektur internal retina divisualisasikan secara noninvasif dan in real time. Lapisan serat saraf retina terlihat sebagai lapisan menyebar yang berasal dari diskus optikus dan menipis dalam perjalanannya dari perifer ke fovea. Lapisan-lapisan pleksiform terlihat menyebar luas dimana lapisan-lapisan nuklear menyebar sempit.3,4
2.4 Prosedur Pada pemeriksaan ini diperlukan diameter pupil minimum 3 mm untuk mendapatkan gambar OCT yang baik. Protokol pemindaian yang tepat dipilih untuk memindai area retina yang diinginkan dan gambaran OCT dapat langsung terlihat. Disaat melakukan pemeriksaan pasien dengan menggunakan OCT sebaiknya pasien dan keluarga diberi penjelasan tentang prosedur yang akan dilakukan. Pasien diberi gambaran tentang alat yang akan digunakan. Bila perlu dengan menggunakan kaset video atau poster, hal ini dimaksudkan untuk memberikan pengertian kepada pasien dengan demikian mengurangi stres sebelum waktu prosedur dilakukan. Dilakukan pemantauan melalui komputer dan pengambilan gambar dari beberapa sudut yang dicurigai adanya kelainan.4,5 Berikut prosedur yang dilakukan dalam pemeriksaan OCT: a. Selama prosedur berlangsung pasien harus diam selama 10-15 menit. b. Pengambilan gambar dilakukan dari dagu meempel pada OCT dan mata tidak berkedip beeberapa detik c. Selama prosedur berlangsung pasien didampingi oleh petugas medis. d. Pasien diinstruksikan untuk melihat target internal di pusat (untuk pemindaian makula) atau target eksternal yang sesuai. e. Setelah gambar fundus pada monitor terfokus, gambar OCT muncul pada monitor, fokus diaktifkan dengan memperbaiki kesalahan bias. Pastikan gambar OCT tegak dan lurus dan pola pemindaian referensi terpusat pada fovea atau bidang yang diinginkan. f. Sesuaikan titik masuk cahaya melintasi pupil untuk mendapatkan kekuatan sinyal terbaik.
g. Ulangi prosedur ini dengan protokol pemindaian lain jika perlu. h. Sesudah pengambilan gambar pasien dirapikan Pemindaian OCT dianalisis secara kualitatif dan kuantitatif. Area atau jendela tampilan OCT terdiri dari gambar OCT yang dianalisis dengan gambar fundus yang sesuai yang menunjukkan orientasi pemindaian OCT. Laporan analisis bervariasi dengan sistem OCT yang berbeda. Secara umum, semua mesin memiliki peta ketebalan yang menampilkan nilai ketebalan retina rata-rata dalam lingkaran berdiameter 1 mm, 3 mm, dan 6 mm yang dibagi menjadi sektor-sektor dengan peta warna. Warna-warna warm menunjukkan area retina yang lebih tebal dan warna cold menunjukkan area retina yang lebih tipis (gambar 3)
Gambar 3. Peta ketebalan retina: Gambar atas menunjukkan peta ketebalan makula berkode warna yang menunjukkan penebalan pada daerah makula dan nilai ketebalan makula terlihat dalam 1 mm, 3 mm, dan 6 mm lingkaran di gambar kanan atas. Gambar bawah menunjukkan citra tomografi koherensi optik domain spektral yang sesuai.1,4
2.5 Indikasi dan Kontraindikasi OCT adalah pemeriksaan standar untuk sejumlah penyakit retina yang semakin banyak digunakan untuk diagnosis, pemantauan dan kontrol pengobatan traksi vitreoretinal dan
lubang makula, degenerasi makula terkait usia, glaucoma dan retinopati diabetic.1 OCT memberikan analisis kualitatif (morfologi dan reflektifitas) dan kuantitatif (ketebalan, pemetaan dan volume) dari jaringan yang diperiksa. Sehingga dapat dijadikan alat bantu diagnostik penyakit mata seperti: 8
Cystoid macular edema (CME)
Retinopati diabetic
Retinal vascular disease dan edema macula
Myopia degenerative
Ruptur koroid
Distrofi makula dan retina
Kontraindikasi untuk dilakukannya pemeriksaan OCT adalah :2 1. Media pengelihatan yang buruk (kontra indikasi relatif) 2. Pasien yang kurang kooperatif (kontra indikasi relatif) 2.6 Interpretasi 2.6.1 Analisa Kualitatif Studi morfologgi yang mengukur variasi morfologi: 1
Deformasi retina, yaitu konkaf, misalnya pada kasus miopia dan stafiloma posterior, serta konveks pada RPE dan kista subretina.
Deformasi profil retina, yaitu hilangnya depresi dari fovea pada edema makula, macula pucker, macular pseudoholes, lamellar holes,membran epiretina yang terpisah atau melekat pada retina, mengetahui diameter dan dalamnya macular hole.
Perubahan struktur intraretina, misalnya pada pada edema makula sistoid,cotton wool spot yang terdiri dari nodul retina hiperefleksi yang melekat di lapisan serabut saraf, hard exudate yang terjadi di batas antara area edema dan normal.
Perubahan struktur posterior, yaitu terlepasnya Retinal pigment epithelium (RPE) yang membentuk sudut dengan kariopkapiler, ablasio retina serosa yang membentuk sudut yang sempit dengan RPE.1
Studi reflektivitas, yaitu hiperefleksi, hiporefleksi, dan area bayangan. Saat didapatkan kelainan, akan terjadi perubahan reflektivitas, Area bayangan adalah area densitas, jaringan hiperrefleksi menghasilkan area bayangan pada gambaran OCT. Bayangan di anterior, misalnya perdarahan, eksudat, dan pembuluh darah
Bayangan di posterior, misalnya jaringan parut pada retina, hipertropi atau hiperplasia epitel pigmen.1
2.6.2 Analisa Kuantitatif Program software OCT dapat mengukur ketebalan retina beserta volumenya. Analisa kuantitatif terdiri dari pengukuran ketebalan atau volume retina, dengan tampilan ketebalan retina pada bagian atas berwarna, disertai skalanya. Ketebalan retina dapat diukur secara otomatis oleh software OCT, jarak antara permukaan vireoretina dan permukaan anterior dari pigmen epitelium rata-rata berukuran 250275 mikron. Cekungan fovea rata-rata berukuran 170-190 mikron. Dengan menentukan permukaan anterior dan posterior retina, maka dapat diketahui ketebalan retina.1
Gambar 4.Ophtical Coherence Tomography pada mata normal. 10
11
Gambar 5. Gambaran OCT pada segmen anterior11
Gambar 6. Gambaran OCT pada sumbu papillomaacular yang menghubungkan dengan Optic nerve10
Gambar 7. Gambaran makula normal.11
Gambar 8. A. Pembuluh darah retina normal. B. Gambaran pembuluh darah normal pada garis hitam.10
Gambar 9. Data statistik ketebalan makula normal.10
2.6.3 Interpretasi OCT pada Segmen Anterior Resolusi yang tinggi dari OCT memungkinkan untuk melakukan penilaian dan visualisasi struktur-struktur anatomi yang sangat kecil sekalipun. Untuk mencapai gambar yang bagus maka pencitraan harus melalui proses dan cara pengambilan yang tepat. Dan yang harus dipahami bahwa karakteristik refleksi dari masing- masing struktur dimata sangat berkaitan dengan sudut sinar OCT (incidence angle) yang mengenai struktur.1,2 Gambar OCT yang belum diproses mengalami distorsi pembiasan oleh udara-cornea dan aqueous-cornea yang disebabkan oleh perbedaan kecepatan cahaya melalui udara, cornea, dan media aqueous. Distorsi ini dapat dihilangkan dengan memproses gambar dengan komputer menggunakan prinsip Fermat.5,6,7,9 Indeks udara ( 1.000 ), kornea ( 1.389 ± 0.004 ) dan humor aqueous (1.343 ± 0.001 ), indeks tiap struktur sangat penting dalam proses dewarping. Teori dewarping sendiri membutuhkan pengetahuan tentang 3 dimensi dari seluruh permukaan transisi index. Pada prinsipnya, jika yang diperiksa adalah kornea ( misalnya untuk mengukur ketebalan kornea), maka indeks kornea harus digunakan dalam proses dewarping. Jika pemeriksaan melibatkan dimensi bilik mata depan ( kedalaman, lebar, sudut dari bilik mata depan ), maka indeks aqueous harus di gunakan.3,6,7,9 Batas dari suatu jaringan pada gambar OCT dapat dengan mudah dikenali tergantung pada perbedaan antara kekuatan sinyal yang direfleksikan ataupun yang mengalami bakcscattered. Seperti yang di tunjukkan pada tabel berikut :
Tabel 1. Karakteristik model pantulan struktur pada sudut insiden perpendikular dan oblik. 9
Perbedaan ini bervariasi sesuai dengan sudut yang terbentuk antara sinar OCT dan jaringan yang dikenai. Sebagai contoh gambaran OCT kornea pasca LASIK, memperlihatkan gambaran kornea sentral dengan perifer yang sangat berbeda.
Gambar 8. Gambar OCT pasca LASIK 9 Gambar diatas menunjukkan, pada bagian sentral, tampak dominasi refleksi spekular yang sangat kuat yang berasal dari udara-air mata, bagian atas dan bawah memberikan gambaran putih dan membentuk garis vertikal dari puncak hingga dasar dari gambar yang berasal dari flare. Sedikit bergeser dari sentral, stroma kornea memberikan refleksi yang kuat, menjadikan flap LASIK sangat susah dikenali. Lapisan epitel tampak relatif lebih gelap dibandingkan dengan lapisan stroma. Lebih jauh dari bagian sentral, refleksi yang berasal dari stroma melemah dan flap LASIK dan lapisan epitel tampak lebih terang. Variasi kontras dari sentral ke perifer disebabkan oleh variasi sudut insiden. Hal ini dapat dimengerti dengan menganalisa hubungan antara struktur dan distribusi dari cahaya yang disebarkan kembali 7,9
Gambar 9 . Menunjukkan 3 bentuk pantulan yang dihasilkan dari struktur.9
Batas Udara-air mata memberikan refleksi spekular menyerupai cermin, yang memproses jenis arah dari cahaya insiden. Karena sinar OCT biasanya memiliki sudut yang berbentuk kerucut dengan lengkungan hanya beberapa derajat, maka refleksi spekular ini sangat kuat pada puncak ( teori insiden perpendikular) tetapi menurun dengan cepat ketika sudut yang terbentuk jauh dari sentral beberapa derajat. Stroma kornea adalah kumpulan serabut- serabut kolagen yang bentuknya silinder. Reflektor yang berbentuk silinder akan menyebarkan kembali cahaya dalam bentuk seperti kipas, dengan dimensi yang sempit. Karena serabut kolagen yang tersusun di stroma tersusun menjadi lamella- lamella, penyebaran cahaya secara bersamaan agak menyerupai cermin. Sedangkan kolagen yang terdapat di sklera tidak tersusun dengan baik, karena itu proses backscatteringnya kurang bisa dipahami arahnya. Kornea lebih transparan daripada sklera dan backscatter lebih kurang karena disebabkan jarak yang teratur antar lamella.12 Pigmen epitel iris dan epitel kornea bentuknya mirip kumpulan partikel-partikel kecil, sehingga backscatter nya membentuk sudut yang jaraknya sangat besar sehingga dengan demikian level kekuatan sinyalnya pada gambaran OCT selalu sama tanpa dipengaruhi oleh sudut insiden. Granula pigmen, sel nukleus dan lainnya yang berskala kecil merupakan titik pusat penyebaran cahaya yang berfluktuasi dalam refraktif indeksnya. Beberapa struktur bekerja bersamaan dalam proses backscatter. Contohnya pada interface kornea-aqueous antara lain transisi spekular indeks, selain itu backscatter dari sel- sel endotel ( partikel ) dan membran descemet’s ( serabut kolagen bentuk silinder ).
6,8
2.6.4 Gambaran OCT Normal dan Patologis Segmen Anterior A. Kornea
OCT yang dimodifikasi menjadi slitlamp dapat membagi kornea menjadi 3 bagian, lapisan Bowman dan lapisan descemet-endotel yaitu yang memiliki kekuatan refleksi yang tertinggi, sedangkan lapisan stroma yaitu yang kemampuan refleksi nya sangat rendah. Bagian korneo-sklera memiliki serabut- serabut kolagen yang berbeda dengan serabut kolagen yang terdapat pada kornea dan sklera, hal ini bertanggung jawab pada perbedaan sifat optik pada 2 tempat tersebut , hal ini menyebabkan perubahan refleksi yang sangat jelas. 7,8,9,
Gambar 10 . Menunjukkan gambar OCT kornea sehat, tampak perbedaan pantulan sinar antara epitel, stroma dan endotel kornea
B. Iris Secara anatomi, iris dapat dibagi menjadi lima lapisan, yaitu : Lapisan superfisial, stroma, muskulus iris, dan lapisan epitel pigmen anterior dan posterior. Pigmentasi iris tergantung pada struktur jaringan stroma, epitel pigmen, dan kandungan pigmen yang terdapat pada granula melanin dalam melanosit stroma, dan lapisan superfisial. Gambar OCT sangat dipengaruhi oleh warna iris. OCT bisa menggambarkan iris menjadi tiga lapisan yang berbeda, lapisan superfisial dapat terlihat pada gambar OCT ditentukan oleh derajat pigmentasinya, memiliki kemampuan reflektif yang tinggi pada iris berpigmen dan hampir tidak terlihat pada iris berwarna biru. Penampakan kripte iris pada gambar sangat tergantung pada pigmentasi lapisan superfisial. Lapisan stroma merupakan zona iris yang memiliki kemampuan reflektif yang sedang. Otot sphincter terlihat daerah dekat margin pupil. Otot dilatator tidak terlihat sebagai daerah yang berbeda pada OCT. Sinyal tertinggi berasal dari pigmen iris bagian posterior. Walaupun sangat tergantung pada pigmentasi dan ketebalan dari lapisan anterior yang berada diatasnya, yang akan menyebabkan attenuasi dari sinyal. 6,7,8,9
Gambar 11. Gambar OCT Horizontal menunjukkan kripte iris. 9
Jika terjadi perubahan pada konfigurasi iris seperti pada pasien sinekia anterior, dimana terjadi inkarserata iris dengan kornea, pada kasus ini OCT dapat memberikan informasi tambahan dengan memvisualisasikan lapisan iris secara terpisah, yang tidak dapat diidentifikasi dengan hanya menggunakan slitlamp, seperti ditunjukkan pada gambar berikut :
Gambar 12. OCT pasien pasca trauma okuli perforans dengan sinekia anterior dan lapisan iris yang terpisah 8
OCT juga dapat digunakan untuk melihat adanya tumor pada iris seperti pada Melanoma iris, OCT juga dapat menilai ketebalan, luas, dan jarak tumor dengan sudut, menggunakan kaliper komputer. Pertumbuhan yang sangat cepat menandakan keganasan suatu tumor. Sedangkan nevus iris dibedakan dengan iris normal dengan melihat adanya peningkatan pigmnetasi dan ketebalan dari lapisan superfisial. Dapat dilihat pada gambar OCT dengan gray scale dan false color scale. 7,8,9
Gambar 13. Gray scale. Menunjukkan penebalan stroma iris anterior 9
Gambar 14. False color scale. Gambar OCT dengan resolusi tinggi menunjukkan peningkatan pigmentasi (warna merah) dan penebalan bagian anterior iris. Kaliper menunjukkan jarak antara tepi tumor dengan angle recess 8,9,10
C. Sudut bilik mata depan Seperti telah diketahui sebelumnya,bahwa sudut bilik mata depan adalah struktur yang sangat penting pada mata. Sudut yang sempit meningkatkan resiko terjadinya glaukoma akut sudut tertutup. Perubahan struktur yang terjadi pada area tersebut seperti terbentunya sikatriks atau pembuluh darah baru, dapat menyebabkan peninggian tekanan intraokular hal ini dapat dideteksi awal menggunakan OCT. 9
Gambar 15. Menunjukkan gambar OCT sudut bilik mata depan normal 7,8
Pemeriksaan rutin sudut bilik mata dilakukan dengan lensa gonioskopi. Klasifikasi sesuai dengan Shaffer atau Becker yang paling sering digunakan tetapi sangat tergantung dari pengalaman dan penilaian yang subyektif dari pemeriksa. Oleh karena itu pemeriksaan pasien glukoma harus di bandingkan secara quantitatif, maka dibutuhkan metode objektif untuk menilai dan mendokumentasikan sudut bilik mata pasien, contohnya pada pasien yang akan dilakukan iridotomi,maka gambar OCT diambil sebelum dan sesudah dilakukan iridotomi Nd:YAG laser. 8
Gambar 16. Sudut sempit bilik mata depan 8
Gambar 17. Setelah dilakukan YAG iridotomi 8
Dengan menggunakan OCT-slitlamp, sudut bilik mata dapat divisualisasikan tanpa meggunakan lensa gonioskopi dan menghasilkan gambar cross sectional dengan resolusi tinggi. Sistem pada OCT ini merupakan alat yang sangat ideal untuk morfometri sudut bilik mata secara in vivo, hasil yang didapatkan sangat mirip dengan pemeriksaan histologi tetapi tanpa memberikan membuat suatu perubahan pada struktur aslinya. Gambar OCT dapat di buat pada posisi yang diinginkan, dan sangat memungkinkan untuk menilai sudut pada posisi arah jam 3, 6, 9, dan 12. 9 Sebagai tambahan, sudut bilik mata depan dapat digambar pada resolusi rendah maupun tinggi dengan OCT komersil yang dirancang khusus dengan hasil yang lebih baik untuk pemeriksaan segmen anterior salah satunya yaitu : Visante (Carl Zeiss Meditec Inc, Dublin, Calif). Pada pencitraan dengan resolusi rendah dapat menunjukkan seluruh bagian bilik mata depan (BMD), dapat digunakan untuk menilai kedalaman BMD, luas sudut-ke sudut, profil iris, dan ketebalan iris. Dengan melakukan pencitraan ini, maka memungkinkan dokter untuk mendapatkan pengetahuan tentang keadaan mata pasien dengan sehingga memudahkan menentukan etiologi pada pasien dengan sudut sempit . Skleral spur juga terlihat pada scan dengan resolusi rendah. 9,10
Gambar 18. Pencitraan sudut dengan resolusi rendah, ACD: Anterior chamber depth, AAW : Angle to angle width, PD : Diameter pupil, IP : Iris profile, SS : Scleral spur 10
Sedangkan pencitraan dengan resolusi tinggi sangat dibutuhkan dalam penilaian objektif dari sudut. Dengan pencitraan dengan resolusi tinggi, maka struktur sudut dapat dilihat lebih jelas. Identifikasi skleral spur juga dapat dilakukan dengan pencitraan resolusi tinggi, selain itu bagian- bagian penting lain yang dapat diidentifikasi seperti, adanya peripheral anterior synechiae (PAS) ataupun untuk identifikasi badan siliar. 9
Gambar 19. Pencitraan sudut dengan resolusi tinggi. SS : scleral spur, CB : ciliary body. Sudut tertutup. Pasien dengan sindrom iris plateau 9
Lensa normal dan katarak OCT imaging pada lensa, kapsul lensa, dan vitreus anterior dapat dilakukan dengan pupil yang dilebarkan. Lensa pada usia muda menampakkan kemampuan refleksi yang meningkat pada bagian nukleus dan kapsul lensa. Pada pasien dengan katarak nuklear, kemampuan refleksi nukleus lebih tinggi daripada korteks. 9,10
Gambar 20. Gambar slit lamp katarak hipermatur10 Gambar 21. Gambar OCT katarak hipermatur 10
Gambar 22 . Pembesaran gambar OCT dapat memperlihatkan celah berisi air (water cleft) pada katarak hipermatur 10
2.6.5 OCT SEGMEN POSTERIOR BOLA MATA Tipe OCT yang paling umum digunakan adalah tipe OCT yang digunakan untuk membuat gambar segmen posterior dari mata atau retina. Dalam hal ini OCT komersil yang ditujukan untuk menggambarkan segmen posterior adalah OCT Stratus (Carl Zeiss) yang memiliki panjang gelombang 820 nm, pola pencitraan : radial,sagital,sirkular. Pada aplikasinya, OCT segmen posterior ini bekerja analog dengan kamera fundus. OCT ini menggunakan lensa yang akan mengirimkan gambar retina ke plane yang merupakan salah satu alat dari OCT ini, kemudian plane memantulkan bayangan kembali retina
untuk
memungkinkan operator melihat bagian retina yang diinginkan. Pengukuran sinar OCT dilakukan dengan merangkai jalur optik didalamnya menggunakan cermin reflektif parsial atau beamsplitter. Pembesaran gambar retina diatur oleh kekuatan refraksi dari lensa dan pembesaran dari okular sendiri. Posisi transversa dari sinar OCT dikontrol oleh cermin scanning mekanik yang terdapat pada OCT, dengan pembesaran yang terendah dengan lapangan pandang hanya sekitar 30°. Gambar fundus dapat dilihat langsung atau melalui kamera video. Ketika sinar di scan, maka akan menghasilkan pola scan pada retina yang nantinya dapat dilihat oleh operator. Alat untuk membesarkan gambar yang terdapat pada OCT dapat diatur sesuai dengan pemeriksaan yang diinginkan. 12
Gambar 23.. Diagram skematik menunjukkan optik imaging yang digunakan untuk segmen posterior 12,13
2.6.6
Gambaran OCT Retina Normal
A. Papillomacular Axis
Gambar 24. Daerah yang luas yang diperlihatkan pada tomogram OCT dari retina normal
termasuk
makula dan daerah peripapil.9
Anatomi struktur- struktur dalam skala besar seperti fovea, diskus optik, dan retina sangat jelas dan mudah diidentifikasi dengan melihat karakteristik morfologinya. Batas vitreoretinal membentuk demarkasi oleh karena adanya perbedaan antara vitreus yang non reflektif dan permukaan kornea bersifat backscattering. Fovea berada pada bagian kiri seperti yang terlihat di tomogram merupakan daerah tipis pada retina ditunjukkan pada gambar 24. Diskus optik tampak di daerah kanan tomogram, memperlihatkan bentuk papil nervus optik dan cupping normal. 8,9 Pada tomogram, lapisan berwarna merah memiliki kekuatan refleksi yang tinggi, menunjukkan tepi posterior retina dan struktur ini adalah epitel pigmen retina
(RPE) and koriokapillaris. Lapisan posterior berakhir pada margin diskus optik bersamaan dengan berakhirnya
sirkulasi koroidal pada
lamina cribosa. Dibawah
koriokapilaris,kemudian koroid dan sklera memiliki scattering relatif lemah, disebabkan karena menurunnya sinyal setelah melewati lapisan neurosensori retina, RPE, dan koriokapilaris. Lapisan gelap mengindikasikan kemampuan reflektif yang minimal, tampak pada anterior lapisan koriokapilaris, lapisan tersebut adalah segmen luar fotoreseptor retina. Batas bagian dalam retina menunjukkan backscattering yang sangat terang, Lapisan berwarna merah merupakan lapisan serabut saraf (NFL). Seperti yang terlihat di tomogram, NFL semakin tebal dari makula menuju diskus optik, menunjukkan anatomi yang normal pada daerah tersebut. 11
B. Fovea RPE pada daerah fovea memiliki lebih banyak pigmen dibandingkan daerah lainnya, oleh karena itu, daerah ini tampak berbeda dengan koriokapilaris. Lapisan fleksiform luar dan dalam, (IPL, OPL), sama dengan NFL memiliki kemampuan backscattering sedang,karena strukturnya terdiri dari jaringan fibrous menyebabkan sinar yang mengenainya berbentuk perpendikular. Pembuluh darah retina diidentifikasi karena kemampuan backscatter yang meningkat dan pembentukan bayangan dari refleksi yang berasal dari RPE dan koriokapilaris. Pembuluh darah koroid yang terbesar juga tampak pada gambar dan memiliki reflektif yang minimal serta luman yang gelap10
Gambar 25.Tomogram OCT dengan pembesaran yang tinggi, ,menunjukkan fovea normal dan lapisan retina dibawahnya 10,11
2.6.7 Gambaran OCT Segmen Posterior Dalam Berbagai Potongan
A. Tomogram Makula Potongan sagital Analog dengan X-ray computed tomography (CT) atau magnetic resonance imaging (MRI), kemampuan OCT membagi gambar optik menjadi beberapa potongan yang berurutan dari
retina. Sebagai contoh, enam tomogram potongan sagital
didapatkan berturut- turut dari makula manusia dengan jarak 225 µm masing- masing gambar. Lokasi dari masing- masing tomogram retina di beri label sesuai dengan foto fundus. Karakteristik retina ditunjukkan dalam beberapa seri gambar OCT dalam beberapa
potongan.8 Permukaan retina anterior dan posterior ditandai dengan
backscattering di NFL dan daerah vitreoretinal dan backscattering
yang tinggi
ditunjukkan dengan lapisan merah pada daerah RPE dan koriokapilaris Rentetan tomogram menunjukkan perkembangan dan resolusi dari cekungan fovea, yang memiliki kedalaman maksimum pada fovea sentralis.
Gambar 26 . Tomogram OCT potongan sagital pada makula normal 10
B. Tomogram Diskus Optik potongan Radial Pada tomogram dengan 90° ( diambil perpendikular pada axis papillomakular backscattering yang tinggi (merah ) dapat terlihat dari NFL dan dari batas posterior dari
neurosensori retina, juga RPE dan koriokapilaris. Dibandingkan tomogram dengan 0° (diambil pararel pada axis papillomakular) memperlihatkan penipisan NFL, berhubungan dengan sarabut saraf yang lebih sedekit pada daerah tersebut. Kontur permukaan dan cupping yang normal dari diskus divisualisasikan pada seluruh tomogram.11
Gambar 27. Menunjukkan gambar OCT potongan radial melalui diskus optik dan daerah peripapil. Kontur diskus, termasuk cupping sangat jelas terlihat. 11
C. Tomogram daerah peripapil potongan Sirkular Ketebalan NFL dan degenerasi peripapil sangat penting dalam diagnosis dan pengobatan glaukoma dan penyakit neurodegeneratif lainnya. Cara yang sangat tepat untuk menilai NFL pada daerah ini adalah dengan menggambar bagian bagian jaringan dengan bentuk silinder mengelilingi diskus optik. Lapisan anterior dan posterior memiliki kemampuan backscattering tinggi mewakili NFL dan koriokapilaris/RPE secara berurutan. Kumpulan serabut saraf di inferotemporan dan superotemporal sangat jelas terlihat di tomogram NFL dan retina, tampak sebagai daerah yang menebal, dan bertambah difus pada saat jauh dari papil.8,11
Gambar 28. Tomogram OCT sirkular peripapil11
2.6.8
INTERPRETASI GAMBAR OCT SEGMEN POSTERIOR
Evaluasi
tomogram
OCT
tergantung
dari
kemampuan
pengamat
untuk
mengidentifikasi perbedaan kemampuan struktur jaringan yang berbeda dalam memantulkan cahaya. Pada beberapa kasus, disebabkan oleh resolusi aksial dari gambar OCT, perubahan yang kecil pada morfologi pun mungkin menyulitkan bagi pengamat untuk menilai gambar OCT yang dihasilkan, bila hal ini terjadi maka alat memproses foto secara otomatis yang merupakan bagian dari OCT digunakan untuk memilihcara pengukuran kuantitatif yang tepat untuk gambar OCT tersebut. 7,10 A. Ketebalan Retina Ketebalan retina merupakan pertimbangan yang sangat penting untuk menegakkan diagnosis banyak penyakit pada makula. Resolusi tinggi aksial pada OCT dikombinasikan dengan adanya perbedaan kemampuan dari struktur anterior dengan posterior retina dalam memantulkan cahaya. Ketebalan retina meningkat dengan adanya udem. Akumulasi cairan intraretinal akan mengakibatkan peningkatan ketebalan retina dan juga menyebabkan perubahan sifat backscattering dari jaringan yang terlibat. Lokasi yang penting dalam menilai terjadinya perubahan pada ketebalan retina adalah pada fovea,
udem pada daerah ini akan menyebabkan gangguan yang bermakna pada visus. OCT juga dapat digunakan untuk melihat adanya udem makula pada pasien retinopati diabetik atau untuk screening pasien pasca bedah katarak terhadap kemungkinan mengalami cystoid macular edema. Udem retina dibedakan dengan traksi pada retina dengan mengidentifikasi terbentuknya ruang kistik atau celah pada retina yang mengindikasikan terjadinya cystoid macular edema, atau dengan mengamati adanya hyaloid posterior atau membran epiretinal yang kemungkinan menjadi penyebab terjadinya traksi retina. Penurunan ketebalan retina disebabkan karena atrofi atau sikatriks yang lokasinya bisa fokal ataupun difus juga dapat terlihat pada gambar OCT.1,10
Gambar 29. OCT tomogram pada pasien cystoid macular edema 10
BAB III KESIMPULAN OCT adalah investigasi noninvasif, cepat, dan dapat direproduksi yang telah merevolusi pencitraan segmen posterior lesi. Korelasi masing-masing lapisan yang terlibat pada OCT dengan histopatologi telah membawa kita lebih dekat ke diagnosis jaringan yang akurat daripada sebelumnya. Berbagai kombinasi temuan tentang OCT dan perbandingan dengan biomarker berbasis-OCT yang diketahui telah membuat identifikasi dan prognostikasi penyakit menjadi lebih sederhana. Analisis gambar otomatis dari biomarker OCT diketahui untuk AMD bertujuan menyederhanakan kuantifikasi biomarker ini, sehingga membantu dalam penilaian data besar
DAFTAR PUSTAKA 1. Referano Agustiawan. 2011. Retina dari Pediatrik hingga Geriatrik, 3D OCT vs 2D OCT. Jakarta Eye Center: Jakarta 2. Bouma E. Brett, Tearney J. Guillermo. 2002. Handbook of Optical Coherence Tomography. Marcel Dekker: New York 3. Lumbaroso B, Rispoli M. 2009. Guide to Interpretation Spectral Domain Optical Coherence Tomography. Innovation-News Communication: Dublin. 4. Arevalo J. Fernando, Krivoy D, Fernandez F.C. 2009. Retina angiografi and Optical Coherence Tomography. Springer Science: New York 5. Pierro L, Bracanto R. 2010. Retinal and Vitreoretinal Diseases and Surgery in Introduction to Optical Coherence Tomography. Jaypee - Highlights Medical Publishers: Panama 6. Skuta L.Gregory. Cantor B.Louis. Weiss S.Jayne. 2011-2012. Retina and vitreus. Diagnostic approach to retinal disease. Section 2, AAO: San Fransisco 7. Lihteh Wu, Evans Teodoros. 2010 Medical Retina Focus Retinal on imaging,.SpringerVerlag Berlin Heidelberg: Berlin 8. MS Li Yan. 2006. Corneal Pachymetry Mapping with OCT. J Ophthalmology. 113:792799. 9. RH Michael. 2002. Theory of OCT. Hand book of Optical Coherence Tomography. Massachusetts Institute of Technology: Cambridge 10. Steinert Roger. Huang David. 2008. Interpretation of Anterior Segment Optical Coherence Tomography. Anterior Segment Optical Coherence. SLACK incorporate: America 11. Irawan H, Penggunaan Optical Coherence Tomography Pada Glaukoma, Jurnal Kedokteran Indonesia MEDIKA. 2014, no.9 edisi XI: 775-778