Phacoemulsification for Cataract Extraction

Identitas sumber

🟦 Konsep/alat🟩 Teknik & interpretasi🟨 Poin ujian🟧 Langkah operasi🟥 Komplikasi🟪 Clinical pearl

A. Tujuan pembelajaran dan concept map

Tujuan pembelajaran

• Menjelaskan mekanisme ultrasound, cavitation, stroke, heat, chatter, dan duty cycle.
• Membedakan flow/peristaltic pump dan vacuum/Venturi pump.
• Menghubungkan aspiration flow, vacuum, occlusion, rise time, followability, dan surge.
• Menyusun tahapan phaco dari time-out hingga wound closure.
• Memahami arsitektur clear corneal dan scleral tunnel incision.
• Melakukan CCC, hydrodissection, hydrodelineation, rotation, sculpting, cracking, chopping, dan segment removal.
• Memilih lokasi emulsifikasi sesuai kapsul, zonula, pupil, dan kondisi kornea.
• Memilih IOL dan lokasi implantasi berdasarkan dukungan kapsular.
• Menjelaskan peran femtosecond laser, outcome, dan prinsip sustainability.

B–D. Definisi, sejarah, dan konteks pp. 131–132

Phacoemulsification adalah ekstraksi katarak menggunakan tip yang digerakkan ultrasonik untuk mengemulsifikasi nukleus, diikuti pengeluaran fragmen melalui sistem aspirasi otomatis.

• Era modern dimulai tahun 1967 ketika Charles Kelman memperkenalkan phacoemulsification.
• Insisi lebih kecil menurunkan komplikasi luka dan vitreus serta mempercepat rehabilitasi visual.
• Penerimaan meningkat pada 1990-an bersama perkembangan OVD, IOL, dan outpatient surgery.
• Merupakan metode ekstraksi tersering di Amerika Serikat dan wilayah berpendapatan tinggi.
• Di negara berpendapatan rendah-menengah, biaya mesin dan disposables membatasi penggunaan; ECCE dan MSICS lebih umum.
• ICCE dan couching kini jarang.

E. Instrumentasi dan foot pedal pp. 132–133

Komponen utama mesin: handpiece, foot pedal, irrigation system, dan aspiration pump. Handpiece berfungsi seperti gabungan jackhammer, vacuum, dan garden hose: mengemulsifikasi, mengaspirasi, mendinginkan tip, dan mempertahankan kedalaman bilik anterior.

Mekanisme mekanik

• Piezoelectric crystals mengubah energi listrik menjadi osilasi mekanik to-and-fro.
• Stroke length meningkat saat power dinaikkan.
• Gerak maju memampatkan gas terlarut; gerak mundur mengembangkan gas dan membentuk bubble.
• Implosi bubble melepaskan panas dan shock waves yang memecah nukleus.
• Torsional atau elliptical motion menambah gaya nonaksial dan meningkatkan disassembly.

Posisi foot pedal

• Fixed power: set 0%–100%, daya terpilih langsung diberikan saat masuk posisi 3.
• Variable ultrasound: power dikontrol berdasarkan kedalaman depresi pedal di posisi 3.

Phaco power: manfaat dan bahaya p. 133

Efisiensi ditingkatkan dengan menyesuaikan tip size/angle, memakai pulse atau burst, serta torsional/elliptical movement untuk mengurangi energi dan panas.

Phaco tip p. 133

End configuration dapat straight, curved/Kelman, flared, atau balanced. Pemilihan terutama berdasarkan preferensi dan teknik surgeon.

Pulse, burst, torsional, dan elliptical phaco pp. 134–135

Phaco power modulation

Intermittent delivery mengurangi total energi, repulsion/chatter, dan meningkatkan followability.

Torsional dan elliptical

• Torsional: oscillatory side-to-side movement diperbesar oleh curved Kelman tip dan menghasilkan shearing forces.
• Elliptical: kombinasi transverse dan longitudinal, menghasilkan elliptical cutting pattern.
• Keduanya dapat mengurangi chatter dan total phaco energy.

Irrigation dan stabilitas bilik anterior pp. 134–136

• Coaxial BSS melalui sleeve mendinginkan tip dan mencegah heat injury.
• Irrigation mempertahankan anterior chamber dengan menggantikan egress melalui aspiration dan luka.
• Infusion pressure dapat dikontrol dengan bottle height/gravity, pressurized bottle, atau collapsible bag dengan pressure plates dan feedback.
• Additives yang disebut: phenylephrine, epinephrine, ketorolac untuk mempertahankan dilatasi; sebagian surgeon menambahkan antibiotic.

Aspiration pumps pp. 136–138

Flow menarik material menuju port; vacuum menentukan seberapa erat material yang mengocclude port dipegang. Dua tipe utama adalah flow/peristaltic pump dan vacuum/Venturi pump.

Peristaltic/flow pump

• Rollers menekan flexible tubing dan secara langsung menghasilkan flow.
• Pedal lebih dalam di posisi 2 → rollers lebih cepat → aspiration flow naik.
• Mesin mengontrol flow secara langsung dan menetapkan vacuum limit.
• Vacuum terbentuk tidak langsung akibat resistance, terutama setelah occlusion.
• Saat unoccluded, flow tinggi menarik fragmen lebih cepat.
• Saat complete occlusion, vacuum naik hingga preset limit dan menentukan grip.
• Flow tinggi saat occlusion → vacuum rise time lebih cepat.
• Modern peristaltic systems dapat menurunkan vacuum saat complete occlusion dengan sedikit mengangkat pedal dalam posisi 2.

Venturi/vacuum pump

• Gas mengalir melewati port dan menciptakan vacuum sesuai Venturi effect.
• Mesin mengontrol vacuum secara langsung; flow muncul tidak langsung.
• Saat tidak occluded, vacuum lebih tinggi → aspiration flow lebih cepat.
• Rise time intrinsik cepat dapat diperlambat dengan programmed delay atau depresi pedal lebih perlahan.
• Saat complete occlusion, linear vacuum control secara klinis setara dengan modern peristaltic control.

Perbandingan ringkas

B. Istilah penting fluidics dan phacodynamics p. 157

Aspiration flow rate

Kecepatan pengeluaran fluid dan lens material dalam mL/min; terjadi saat port belum completely occluded dan menentukan kecepatan fragmen mendekati port.

Aspiration port

Lubang pada ujung phaco tip atau I/A handpiece untuk mengeluarkan cairan dan material.

Compliance

Kemudahan tubing berubah bentuk akibat vacuum. High-compliance tubing lebih mudah kolaps dan menghasilkan surge lebih besar saat occlusion pecah.

Followability

Kecepatan dan kemudahan fragmen tertarik serta tertahan di port. Distal followability ditingkatkan oleh flow; proximal followability oleh flow dan vacuum.

Infusion pressure

Tekanan cairan irrigation; dikontrol bottle height atau IOP setting pada bag-compression system.

Irrigation

Influx cairan ke mata yang berhubungan dengan infusion pressure.

Occlusion

Sumbatan port/tubing yang menyebabkan vacuum meningkat hingga preset atau material terevakuasi.

Rise time

Waktu yang dibutuhkan vacuum untuk mencapai level tertentu setelah occlusion.

Surge/postocclusion surge

Aliran mendadak dari anterior chamber bertekanan lebih tinggi ke aspiration tubing bertekanan lebih rendah setelah occlusion pecah, berisiko chamber shallowing dan aspiration iris/kapsul.

Vacuum

Negative pressure dalam aspiration tubing, mmHg; menghasilkan gripping force saat port occluded.

Vacuum limit

Vacuum maksimum yang dapat dicapai pada complete occlusion.

Outline prosedur phacoemulsification

Exposure

• Speculum harus mengakomodasi phaco handpiece dan instrumen lain.
• Surgeon dapat duduk superior atau temporal.
• Pertimbangkan brow prominence, pterygium besar, filtering bleb, riwayat operasi, dan axis astigmatism karena luka clear corneal menimbulkan mild flattening pada lokasinya.

Paracentesis, clear corneal incision, dan scleral tunnel pp. 138–141

Paracentesis

• Untuk second instrument, intracameral additives, dan iris hooks.
• Dibuat satu atau dua, sekitar 2–3 clock-hours dari main incision.
• Blade 15° atau MVR; entry lurus sejajar iris atau sedikit ke bawah.
• Dapat dibuat dengan femtosecond laser.
• Setelahnya dapat diberikan intracameral anesthetic/mydriatic lalu OVD.

Clear corneal incision

• Lebar tipikal 1.8–3.2 mm.
• Insisi lebih besar pada steep axis dapat mengurangi astigmatisme kecil yang bermakna.
• Stabilisasi globe dapat memakai fixation ring, 0.12-mm toothed forceps, atau counterpressure instrument.
• Tujuan utama: stable, watertight wound untuk mencegah leak dan endophthalmitis.

Tip yang menggesek iris dapat menyebabkan atrophy dan pupil distortion.

Scleral tunnel

• Keuntungan: mengurangi early/late SIA, menghindari pemotongan incision RK atau peripheral thinning, serta mempermudah konversi ECCE.
• Peritomy terbatas, bersihkan Tenon, light bipolar cautery; excessive cautery menyebabkan scleral shrinkage dan astigmatism.
• Incision dapat linear, smile, frown, atau chevron.
• Masuk sekitar 1/2 scleral thickness dan dissect anterior ke clear cornea.
• Terlalu dalam → flap tebal dan premature AC entry dekat iris root.
• Terlalu superfisial → flap tipis, edge tear, atau buttonhole.
• Keratome diarahkan posterior ke pusat lensa untuk menciptakan internal corneal lip.

Continuous curvilinear capsulorrhexis pp. 141–143

Keuntungan

• Mendukung berbagai teknik phaco.
• Resisten terhadap radial tear yang dapat menjalar ke posterior capsule.
• Menstabilkan nukleus untuk disassembly dalam bag dan mengurangi endothelial trauma.
• Mendistribusikan gaya haptic secara sirkumferensial serta membantu centration/stability IOL.
• CCC sedikit lebih kecil dari optic dapat meningkatkan kontak optic–posterior capsule dan mungkin mengurangi PCO.

Teknik

• Trypan blue dapat mewarnai anterior capsule.
• Mulai central radial cut dengan cystotome atau forceps.
• Lipat flap, engage free edge, dan bawa secara sirkumferensial.
• Frequent regrasp dekat tear meningkatkan kontrol.
• Tambahkan OVD untuk meratakan permukaan dan mencegah peripheral extension.

Masalah ukuran dan runout

Can-opener dibuat dengan multiple punctures/tears memakai cystotome atau bent 27-gauge needle. Risiko anterior tear menjalar ke posterior capsule lebih tinggi sehingga hydrodissection dan endocapsular phaco lebih sulit. Alternatif lain adalah electronic capsulotomy atau femtosecond laser.

Hydrodissection, hydrodelineation, dan nucleus rotation pp. 143–144

Hydrodissection

• Memisahkan peripheral/posterior cortex dari posterior capsule.
• Memudahkan nucleus rotation dan menghidrasi cortex agar mudah diaspirasi.
• Gunakan bent blunt 25–30 gauge atau flattened cannula dengan syringe 3–5 mL berisi BSS.
• Inject di bawah capsular flap secara radial.
• Tekan nucleus perlahan ke posterior untuk mengekspresikan cairan dan mencegah posterior capsule rupture.
• Cari fluid wave melintas di bawah nucleus pada red reflex.
• Lanjutkan sampai nucleus dapat berputar.
• Subincisional area dapat memerlukan right-angle/J-shaped cannula atau akses dari paracentesis.

Bila nucleus terdorong ke AC, reposisi dengan OVD dan sedikit posterior pressure, atau gunakan supracapsular technique.

Hydrodelineation

• Injeksi BSS ke substansi nucleus untuk memisahkan hard endonucleus dari soft epinucleus.
• Epinucleus dibiarkan sebagai cushion di atas posterior capsule.
• “Golden ring” dapat terlihat pada katarak yang tidak terlalu brunescent.
• Pada white/densely brunescent cataract, epinucleus mungkin tidak ada sehingga tidak efektif.

Nucleus rotation

• Rotasi bebas menunjukkan hydrodissection adekuat.
• Kesulitan rotasi dapat berarti hydrodissection tidak cukup, loose zonules, atau posterior capsule rupture.
• Memaksa rotasi pada zonula lemah dapat memperburuk instability.

Nucleus disassembly dan relative machine settings pp. 144–145

Langkah umum: sculpting, cracking, chopping, grasping, dan emulsifying. Parameter disesuaikan untuk tiap tahap dan density cataract.

Table 8-1 — Preliminary relative settings

Epinucleus dapat diangkat dengan flow lebih rendah memakai phaco handpiece atau I/A tanpa ultrasound. Alternatif nonphaco: nitinol loop, prechopper, atau femtosecond fragmentation.

Lokasi emulsifikasi pp. 145–146

Techniques of nucleus disassembly pp. 146–148

Divide and conquer

• Teknik 2 tangan yang luas digunakan dan cocok untuk semua kecuali nucleus sangat lunak.
• Setelah hydrodissection ± hydrodelineation, sculpt central groove dengan continuous ultrasound.
• Lebar groove sekitar 1–1.5 kali phaco tip.
• Tanda cukup dalam: striation halus, red reflex lebih terang, central depth 2–3 phaco-tip diameters.
• Groove harus lebih dalam sentral dan dangkal perifer.
• Crack menjadi dua atau rotate 90° dan buat groove tegak lurus.
• Masukkan phaco tip dan second instrument lalu spread untuk complete crack.
• Engage tiap quadrant, tarik ke pusat, emulsify sequentially.

Horizontal chop

• Tidak memerlukan central groove; memakai natural fault lines.
• Bury phaco tip di pusat dengan high vacuum.
• Masukkan horizontal chopper di bawah anterior capsule rim dan engage peripheral endonucleus.
• Tarik chopper ke arah tip untuk membelah nucleus.
• Ulangi pada heminuclei untuk membuat wedges kecil.
• Chopper harus berada di bawah capsular rim dan mengelilingi equatorial nucleus.

Stop and chop

• Sculpt central groove dan crack menjadi dua.
• Heminuclei kemudian di-chop menjadi fragmen lebih kecil.
• Memberi ruang manipulasi lebih luas dalam bag.

Vertical chop

• Impale pusat nucleus dengan high vacuum.
• Sharp chopper ditanam berdekatan dengan phaco tip.
• Tip mengangkat, chopper menekan; pisahkan instrumen untuk complete chop sepanjang natural fault line.

Irrigation–aspiration, residual cortex, dan capsule polishing pp. 148–149

Coaxial I/A

• Port diarahkan ke equator dan cortex di-engage dengan low vacuum.
• Strip ke pusat inflated bag, rotate port agar terlihat, lalu aspirasi dengan vacuum lebih besar.
• Untuk subincisional cortex: 45°, 90° right-angle, atau 180° U-shaped cannula.

Bimanual I/A

• Aspiration dari satu paracentesis, irrigation dari paracentesis lain.
• Instrumen dapat dipertukarkan.
• Keuntungan: akses subincisional cortex.
• Kekurangan: memerlukan paracentesis tambahan.

Residual cortex

• Viscodissection dapat memisahkan cortex yang resisten.
• Removal dapat ditunda sampai setelah implantasi; rotasi haptic dapat melonggarkan cortex.
• Timbang manfaat menghilangkan cortex kecil terhadap risiko posterior capsule damage.
• Fine cortical strands sangat kecil dapat diserap pascaoperasi.

Capsule polishing

• Posterior capsule dan/atau posterior surface anterior capsule dapat dipoles untuk mengurangi residual epithelial cells, PCO, dan phimosis.
• Dapat memakai mechanical polisher atau gentle aspiration I/A.
• Hindari posterior capsule rupture.

Insertion of the intraocular lens pp. 149–153

Lokasi berdasarkan dukungan

OVD digunakan untuk mengembangkan bag/sulcus, menstabilkan AC, dan melindungi endothelium. Insisi harus cukup besar untuk injector/IOL.

Foldable single-piece IOL

• Dimasukkan melalui cartridge berisi OVD atau preloaded system.
• Leading haptic ditempatkan dalam bag di bawah visualisasi langsung.
• Trailing haptic di-dial clockwise dengan sedikit posterior pressure.
• Z-configuration memastikan IOL right-side-up.
• Tidak boleh di sulcus atau AC karena iris chafing dan UGH.

Foldable 3-piece IOL

• Acrylic/silicone optic dengan polypropylene atau PVDF haptics.
• Dapat ditempatkan di bag atau ciliary sulcus.
• Dapat diinjeksi atau dilipat dan dimasukkan dengan forceps.
• Sering memerlukan incision enlargement.

PMMA IOL

• Tidak foldable.
• Dimasukkan dengan smooth forceps.
• Insisi harus diperlebar; leading haptic dahulu, kemudian optic dan trailing haptic diputar ke posisi.

Scleral- atau iris-fixated PCIOL

• Digunakan bila capsular support tidak adekuat.
• Polypropylene atau Gore-Tex lebih disukai daripada nylon karena nylon degradasi.
• Haptic dapat disuture ke sclera/ciliary sulcus atau iris; alternatif intrascleral fixation dengan/ tanpa glue.
• Gore-Tex packaging menyatakan bukan untuk penggunaan oftalmik.
• Berguna bila ACIOL bermasalah karena PAS atau endothelial compromise.
• Risiko: vitreous hemorrhage, dislocation, tilt, late endophthalmitis.

Anterior chamber IOL

• Modern open-loop flexible ACIOL dengan 4-point angle fixation.
• Panjang umum = horizontal WTW + 1 mm.
• Bila diimplantasi saat primary phaco, main clear corneal incision sebaiknya disuture dan scleral tunnel lebih lebar dibuat di lokasi lain; memperbesar corneal wound dapat mengurangi integrity.
• Konstriksi pupil, hilangkan vitreus AC, dan lakukan minimal satu peripheral iridectomy.
• Stabilkan AC dan lindungi endothelium dengan OVD.
• Lens glide dapat melindungi iris.
• Masukkan dengan optic vaulted anteriorly dan pastikan right-side-up.
• Pupil peaking menunjukkan iris tuck; reposition sampai pupil bulat dan optic centered.

Setelah IOL insertion dan wound closure pp. 153–154

• OVD dikeluarkan dari belakang optic, anterior chamber, angle, dan endothelium untuk mencegah postoperative IOP rise.
• Pada capsule rupture atau sulcus IOL, removal dilakukan dengan manipulasi minimal agar IOL tidak destabilized.
• BSS melalui paracentesis mengembalikan physiologic IOP dan membentuk AC.
• Uji main incision terhadap leakage.
• Hydrate kedua sisi dan/atau roof dengan blunt 25–30 gauge tip.
• Stromal swelling menghasilkan anterior–posterior reapproximation antara roof dan floor; ini lebih penting daripada external edge apposition.
• Routine small incision sering tidak memerlukan suture.
• Leak memerlukan 10-0 nylon atau sealant seperti fibrin glue/cyanoacrylate.
• Intracameral antibiotic sering diberikan sebelum selesai.

Femtosecond laser–assisted cataract surgery pp. 154–155

• FDA approval untuk cataract extraction sejak 2010.
• Nd:glass laser, pulse ultrashort 10⁻¹⁵ s, wavelength 1053 nm near-infrared.
• Photodisruption membuat cavitation bubbles dengan collateral damage minimal.
• Dapat membuat capsulotomy, lens fragmentation, corneal relaxing incisions, dan clear corneal incisions.

Planning dan docking

• Pilih capsulotomy size/centration, fragmentation pattern, relaxing incision optical zone/arc/axis/depth, dan corneal wound architecture.
• Patient supine, eye didock ke interface.
• 3-D SD-OCT atau Scheimpflug memetakan anterior segment.
• Surgeon mengonfirmasi landmark dan axis lalu mengaktifkan pedal.
• Gas dapat menghasilkan pneumodissection sehingga kebutuhan hydrodissection berkurang.
• Setelah undocking, tambahan drops dapat diberikan untuk laser-induced miosis.

Di operating room

• Buka laser-created incisions.
• Pastikan capsulotomy complete dan angkat anterior capsule.
• Lakukan gentle hydrodissection/rotation sebelum nucleus removal.
• Anterior penetrating relaxing incisions dapat dibuka untuk titrasi saat operasi atau di slit lamp postop.

Outcomes of cataract surgery pp. 155–156

Keberhasilan tidak hanya VA. Studi menunjukkan perbaikan aktivitas di komunitas dan rumah, jumlah jatuh, kesehatan mental, kemampuan mengemudi, dan kepuasan hidup.

Sustainable cataract surgery p. 156

• Patient safety dan effectiveness tetap prioritas, tetapi biaya, limbah, landfill, energy input, dan carbon footprint perlu dinilai.
• Satu operasi di Inggris menghasilkan sekitar 30 kali lebih banyak surgical waste dibanding prosedur sejenis di Aravind Eye Hospital dengan endophthalmitis rate tetap rendah.
• Strategi: smaller drapes, reusable instruments, dan packaging yang lebih berkelanjutan.
• Pembuangan multidose drops setelah satu pasien dapat membuang biaya besar dan menghasilkan hingga 105,000 metric tons CO₂-equivalent per surgical site per tahun.
• Task force 2022 merekomendasikan multidose topical medication dapat digunakan pada beberapa pasien bila protokol tepat, dapat dipakai sampai expiration date, dan partially used medication dapat dibawa pasien pulang.

Glossary ultrasonic technology p. 158

Cavitation

Bubble gas dari perubahan tekanan di tip; implosion melepaskan panas dan tekanan lokal. Continuous cavitation kurang efisien daripada transient cavitation dari intermittent ultrasound.

Chatter

Repulsive stroke mengalahkan vacuum/holding power sehingga fragmen menjauh dan kembali ke tip. Dikurangi dengan menurunkan power/stroke.

Duty cycle

Power-on time dibagi total on + off time. Contoh 10 ms on dan 30 ms off = 25%.

Energy

Power × time. Energi dapat dikurangi dengan menurunkan power atau durasi on.

Frequency

Kecepatan gerak bolak-balik; ultrasound >20,000 Hz. Handpiece phaco 27,000–60,000 Hz.

Piezoelectric crystal

Transducer yang mengubah energi listrik menjadi gerak mekanik linear.

Power

Kemampuan tip bergetar dan menyebabkan cavitation; dinyatakan sebagai persentase maksimum stroke, aktif pada pedal posisi 3.

Stroke length

Jarak linear tip; sekitar 0.05–0.10 mm atau 0.002–0.004 inch.

N. 🚨 RED FLAGS

O–R. Clinical pearls, key points, dan mnemonik

Q. Active recall

10 pertanyaan singkat

5 kasus klinis

5 pertanyaan “mengapa”

5 diagnosis/teknik banding

5 terapi/monitoring

T. Pemeriksaan kelengkapan

• ☑ Highlights
• ☑ Introduction/history
• ☑ Instrumentation
• ☑ Figure 8-1
• ☑ Foot pedal
• ☑ Power delivery
• ☑ Phaco tip/Figure 8-2
• ☑ Pulse/burst/Figure 8-3
• ☑ Torsional/elliptical
• ☑ Irrigation
• ☑ Peristaltic/Figure 8-4
• ☑ Venturi/Figure 8-5
• ☑ Fluidics glossary
• ☑ Eye marking/time-out
• ☑ Exposure
• ☑ Paracentesis
• ☑ Clear corneal incision/Figure 8-6
• ☑ Scleral tunnel/Figure 8-7
• ☑ CCC/Figure 8-8
• ☑ Hydrodissection
• ☑ Hydrodelineation
• ☑ Nucleus rotation
• ☑ Table 8-1
• ☑ Sculpt/chop/segment settings
• ☑ Emulsification locations
• ☑ Divide and conquer/Figure 8-9
• ☑ Horizontal/vertical chop/Figure 8-10
• ☑ I/A
• ☑ Capsule polishing
• ☑ IOL insertion
• ☑ Single-piece/3-piece/Figure 8-11
• ☑ PMMA
• ☑ Scleral/iris fixation
• ☑ ACIOL/Figure 8-12
• ☑ After IOL
• ☑ Wound closure
• ☑ Femtosecond laser
• ☑ Outcomes
• ☑ Sustainable surgery
• ☑ Ultrasonic glossary
• ☑ Red flags
• ☑ Clinical pearls
• ☑ Active recall
• ☑ One-page review