Laser untuk Pengobatan Mata

Feature photo by fotografierende from Pexels

Mengobati penyakit mata dengan laser? Mungkin itu pertanyaan konyol yang keluar dari mulut, sementara raut wajah menyeringai nyeri. Membayangkan mata kita diobok-obok dengan sinar yang katanya mematikan itu. Sebenarnya tak bisa disalahkan juga kalau banyak orang ngeri bila mendengar kata laser. Terbayang tubuh yang bolong-bolong bila tertembak sinar tersebut. Bahkkan di film StarWars, sinar ini dijadikan pedang untuk memotong tubuh lawannya.

Laser sebenarnya singkatan dari kata Light Amplification Stimulated Emission Radiation. Teori mengenai sinar ini pertama kali diperkenalkan oleh pakar fisika terkenal, Albert Einstein pada tahun 1920. Dan baru setelah 40 tahun kemudian, teori tersebut dipraktikkan. Dr. Maimann dari Jerman yang akhirnya dikatak berhasil untuk pertama kalinya mengarahkan sinar tersebut dalam sebuah lingkup garis, yaitu dengan mengurung sebaran cahaya tersebut dengan menggunakan batu delima (ruby). Oleh sebab itu, laser yang pertama kali dikonsentrasikan itu disebut laser ruby.

Setelah penemuan konsentrasi laser oleh ruby tersebut, maka sinar ajaib ini mulai diarahkan untuk berbagai kegunaan, termasuk untuk kesehatan. Laser untuk pengobatan sebenarnya baru dimulai semenjak awal 90-an lalu. Termasuk di dalamnya untuk pengobatan mata, selain juga untuk pengobatan penyakit kulit, perut, gigi, dan pembedahan.

Khusus untuk pembedahan, sinar laser lebih disukai karena tidak menimbulkan luka dalam, dan meminimalkan pendarahan. Meskipun harus diakui hingga kini, paramedis yang ingin memakai peralatan ini haruslah memiliki tingkat keahlian tinggi.

Tiga Generasi Operasi Perbaikan Penglihatan

Saat ini sudah ada tiga generasi operasi perbaikan penglihatan dengan menggunakan laser. Ketiganya yaitu generasi pertama PRK (Photo Refractive Keratectomy), generasi kedua LASIK (laser-assisted in situ keratomielusis), dan generasi ketiga SMILE (small incision lenticule extraction). Sampai saat ini, LASIK merupakan prosedur bedah refraktif yang paling umum dan sering dilakukan.

Photo Refractive Keratectomy (PRK)

Pada PRK, bagian depan dari kornea (lapisan epitel) dibuang. Kemudian dengan laser, dokter mata akan memodifikasi bentuk kornea. Prosedur PRK hanya membutuhkan waktu kurang lebih 5 menit untuk satu sisi mata.

Setelah operasi, pasien harus menggunakan lensa kontak khusus untuk melindungi kornea. Nah, karena ada sebagian kornea yang dibuang, diperlukan waktu yang cukup lama untuk pasien sampai bisa melihat kembali dengan jernih. Perlu waktu kurang lebih seminggu untuk pasien dapat melihat dengan baik, sehingga prosedur PRK biasanya dilakukan pada satu sisi mata terlebih dahulu.

Sedangkan untuk lapisan epitel kembali normal dibutuhkan waktu beberapa bulan. PRK dapat digunakan untuk memperbaiki miopia, hipermetropia, dan astigmatisma.

Operasi LASIK

LASIK juga menggunakan prinsip yang sama, yaitu mengubah bentuk kornea dengan menggunakan laser. Perbedaannya dengan PRK adalah pada LASIK akan dibuat “flap” terlebih dahulu. Dengan menggunakan laser, bagian depan di kornea diiris sebagian lalu kemudian dibuka seperti membuka jendela. Setelah itu, kornea dimodifikasi dengan menggunakan laser. Kemudian bagian depan kornea ditutup kembali.

Oleh karena adanya flap, maka penyembuhan setelah LASIK jauh lebih cepat. Hanya membutuhkan waktu satu hari bagi pasien untuk beraktivitas lagi seperti biasa. Meskipun begitu, prosedur LASIK tidak dianjurkan untuk orang-orang yang memiliki risiko trauma pada mata seperti petinju karena flap membuat kornea menjadi kurang stabil.

Selain itu, bagi Anda yang memiliki kornea tipis tidak dianjurkan untuk LASIK. Seperti pada PRK, LASIK juga dapat digunakan untuk memperbaiki miopia, hipermetropia, dan astigmatisma.

Small Incision Lenticule Extraction (SMILE)

SMILE merupakan perkembangan dari dua generasi sebelumnya. Masih dengan prinsip yang sama, tapi prosedur SMILE berbeda dengan LASIK dan PRK.

Dengan menggunakan laser khusus, dokter bedah mata akan memotong bagian dalam kornea (tepatnya lapisan stroma), kemudian dibuat sayatan kecil pada tepi kornea sebagai jalan keluar untuk mengeluarkan sebagian kornea yang tadi telah dipotong dengan laser. Sayatan yang dibuat hanya sebesar 2-4 mm (oleh karena itu disebut “small incision” atau sayatan kecil), jauh lebih kecil dibandingkan prosedur LASIK yang membuat sayatan sebesar 20 mm.

Dengan sayatan yang lebih kecil, prosedur SMILE memiliki risiko efek samping yang lebih kecil dibandingkan LASIK dan PRK.

Sama seperti LASIK, hanya butuh satu hari bagi pasien untuk memulihkan diri dan bisa beraktivitas seperti biasa lagi. Ini karena biasanya penglihatan sudah menjadi jauh lebih baik dalam waktu satu hari. Kekurangannya adalah prosedur ini hanya dapat digunakan untuk mengatasi miopia.

Efek Samping

Tulisan di CNN Indonesia melaporkan sebuah penelitian terbaru yang menemukan bahwa tidak ada prosedur sempurna untuk gangguan indra penglihatan. Sebanyak 40 persen pasien yang menjalani prosedur laser pada mata atau LASIK mengalami efek samping pasca operasi.

Melansir Live Science, pengujian yang dilakukan oleh peneliti Food and Drug Administration tersebut menemukan bahwa efek samping dirasakan 40 persen pasien LASIK tiga bulan pasca tindakan.

Hasil penelitian yang dirilis dalam jurnal JAMA Ophthalmology per 23 November 2016 lalu, ditemukan fakta bahwa para pasien LASIK mulai merasakan gangguan penglihatan yang sebelumnya tidak muncul pra-operasi, yaitu silau atau melihat bias cahaya sekitar objek.

Dalam operasi LASIK, dokter membuat luka kecil di kornea mata. Mereka kemudian menggunakan laser untuk menghapus beberapa jaringan kornea dan membentuknya kembali dengan tujuan meningkatkan daya lihat seseorang.

Setelah operasi, secara keseluruhan pandangan responden mengalami peningkatan. Namun, 43 persen pada kelompok Angkatan Laut dan 46 persen di kelompok sipil dilaporkan mengalami gejala baru seperti bias gambar, silau, halo, pada tiga bulan pasca operasi.

Penelitian ini juga menemukan rata-rata orang merasa lebih puas dengan kualitas penglihatan setelah operasi dibanding sebelum tindakan. Namun, sekitar satu dan enam persen orang di kedua kelompok melaporkan ketidakpuasan enam bulan pasca tindakan LASIK.

“Hasil baru ini menunjukkan tidak ada tindakan [operasi] yang sempurna,” kata Mark Fromer, dokter mata di Lenox Hill Hospital New York, menanggapi temuan FDA tersebut. Ia sendiri mengungkapkan berdasarkan pengalaman biasanya pasien LASIK tidak merasakan gejala yang ditemukan FDA.

Namun Fromer sepakat bahwa dokter harus memberitahukan risiko yang mungkin terjadi saat seseorang memutuskan akan menjalani operasi LASIK.

Mahal

Masalah lain yang rasanya masih menjadi ganjalan adalah masih mahalnya biaya operasi untuk operasi laser ini. Dari situs layanan pengobatan mata AtlasEye yang berbasis di Singapura, biaya operasi perbaikan penglihatan $3599 untuk PRK, $3999 untuk LASIK, dan $5299 untuk SMILE. Biaya ini belum termasuk biaya konsultasi dokter ahli dan biaya-biaya lainnya.

Referensi:

Mengubah Laser Inframerah Menjadi Sumber Radiasi Sinar X

Menjajaki struktur dalam atom, molekul, dan zat padat memerlukan peran sinar X. Energi dan panjang gelombang cahaya sinar X sangat sesuai untuk mengamati sifat spin elektronik, rincian kimia, dan interaksi, di mana tidak ada jenis cahaya lain dapat mencapainya. Untuk alasan ini, ada banyak kepentingan dalam mengembangkan laser sinar X (X-ray laser). Sementara kita telah berhasil mengubah beberapa akselerator partikel menjadi laser sinar X elektron bebas (free electron X-ray laser), perangkat laser sinar X portabel akan membuat pencitraan canggih jauh lebih mudah didekati.

Sinar laser memiliki karakteristik tertentu (sumber: altered-states.net)

Sekarang, para peneliti telah mengembangkan perangkat yang berawal dari laser inframerah dan mengubahnya menjadi sinar dengan intensitas foton lebih tinggi. Perangkat baru ini tidak sama dengan laser, dimana memancarkan seluruh spektrum yang luas dari panjang gelombang. Namun, cahaya yang dihasilkan adalah koheren, dan yang paling penting, ia meluas menjadi sinar X tanpa memerlukan akselerator partikel.

Hal ini sebagaimana dijelaskan dalam makalah yang diterbitkan oleh majalah Science edisi Mei 2012 yang ditulis oleh Tenio Popmintchev dkk. Dalam makalah itu pulsa pendek dari laser inframerah diarahkan ke atom gas yang berada dalam tekanan tinggi. Interaksi yang kompleks antara foton inframerah dan elektron dalam atom-atom yang menghasilkan spektrum yang luas dari cahaya, mulai dari ultraviolet hingga sinar-X. Cahaya yang dipancarkan adalah koheren, yang berarti foton merambat bersama-sama secara berkorelasi, dalam bentuk pulsa sangat singkat dari cahaya dengan intensitas tinggi.

Para peneliti menggunakan teknik dikenal sebagai pembangkitan harmonik tingkat tinggi (High-Harmonic Generation/HHG). Kondisi ini serupa dengan cicitan nyaring dari dawai dalam sebuah alat musik yang terkadang menyertai nada yang lebih rendah. Perbedaannya adalah bahwa sementara alat musik dapat menghasilkan lusinan nada harmonik, HHG oleh tekanan gas dapat membuat ribuan harmonik, dan “nada” adalah frekuensi cahaya. Bahkan, frekuensi begitu banyak dibuat dalam percobaan ini bahwa mereka muncul menjadi kontinum bukan “nada” individual yang tajam. Dalam hal ini penulis menyebutnya sebagai sebuah supercontinuum.

HHG adalah reaksi umum dari atom saat terkena sinar laser ultracepat (ultrafast laser). Sementara cahaya inframerah tidak cukup energik untuk mengionisasi atom, medan listrik yang terkait dengan pulsa pendek cahaya memicu elektron bolak-balik. Saat elektron tenang, foton baru dipancarkan. Selain itu, elektron berinteraksi langsung dengan aspek gelombang dari cahaya, sesuatu yang dikenal sebagai gerak bergetar (quiver motion).

Untuk membuat sinar X cahaya dengan memanfaatkan HHG, para peneliti menggunakan pulsa dalam satuan femtosecond (10 pangkat minus 15 detik) dari laser inframerah, diarahkan ke sebuah wadah gas (helium, neon, argon, atau nitrogen). Wadah sendiri adalah Waveguide, ruang dengan bentuk, dimensi, dan sifat listrik yang membentuk perilaku dari gelombang cahaya. Geometri Waveguide dan tekanan tinggi dalam gas bersama-sama menimbulkan HHG itu. Dalam hal ini, para peneliti menemukan tekanan yang optimal helium sekitar 35 atm; di atas itu, interaksi atom-atom interaksi memutus koherensi dari cahaya sinar X yang dipancarkan.

Dalam makalah di majalah Science ini, para penulis menunjukkan bahwa cahaya sinar X yang dihasilkan ini sebenarnya koheren. Mereka juga sekaligus menyoroti bagaimana temuan fisika skala waktu pendek ini bisa diwujudkan dalam praktik. Mereka juga membahas kesulitan membandingkan hasil eksperimen mereka untuk beberapa aspek dari model teoritis untuk perilaku semacam ini. mereka juga berharap perangkat keras mereka bekerja akan meningkatkan model yang ada, karena ini adalah langkah kunci untuk membangun laser sinar X yang bahkan lebih energik.

sumber:  arstechnica.com