BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Penelitian Secara epidemiologi, diperkirakan bahwa pada tahun 2030 prevalensi Diabetes Melitus (DM) di Indonesia mencapai 21,3 juta orang. Secara umum , hampir 80 % prevalensi diabetes melitus adalah DM tipe 2 (www.depkes.go.id, 2009). Salah satu komplikasi mikrovaskular dari diabetes melitus adalah retinopati diabetika. Pada penelitian the Wisconsin Epidemiologic Study of Diabetic Retinopathy (WESDR) menyebutkan bahwa pada penderita diabetes tipe 2, RD terjadi pada sekitar 29 % dengan lama diabetes kurang dari 5 tahun dan 78 % pada yang lebih dari 15 tahun dan sekitar 33% akan mengalami kebutaan (Klein et al., 1984b; AAO,Retina & Vitreous, 2013-2014). Studi-studi menyatakan sekitar 90% kasus kebutaan akibat RD dapat dikurangi jika terdapat monitoring dan terapi yang tepat sejak awal (Akhter et al., 2014). RD telah terbukti menyebabkan adanya perubahan pada struktur vaskular retina. Penelitian-penelitian mengenai komplikasi vaskular pada RD ini banyak yang menggunakan bantuan foto fundus yang kemudian dianalisa dengan komputer (computer-based imaging analysis). Sebagian besar penelitian tersebut berfokus pada satu aspek geometri pembuluh darah retina seperti penelitian mengenai kaliber pembuluh darah retina, tortuosity pembuluh darah dan lain-lain. Pengukuran yang bersifat global
untuk dapat menilai kompleksitas struktur
pembuluh darah retina secara keseluruhan masih terbatas (Cheung et al., 2009a; Lim et al., 2009).
1
Salah satu penilaian geometri pembuluh darah retina yang bersifat global adalah analisa dimensi fraktal (Df) retina. “Pohon” pembuluh darah retina mempunyai suatu bentuk percabangan yang memiliki self similarity dan ini disebut sebagai struktur fraktal. Kompleksitas geometri dari pembuluh darah retina ini dapat dihitung melalui kalkulasi dimensi fraktal melalui foto fundus retina (Cheung et al., 2009a; Akhter et al., 2014). Hubungan antara perubahan Df retina dan komplikasi mikrovaskular akibat diabetes melitus masih belum jelas . Dalam perjalanan penyakit RD didapatkan variasi dari nilai Df yang kemungkinan berhubungan dengan patofisilogi dari RD itu sendiri (Daxer, 1993b). Peningkatan Df retina yang terjadi pada RD bukan sebagai akibat dari perubahan proliferasi namun merefleksikan diferensiasi arteriovena pada keadaan hipoksia seperti pada awal perkembangan pembuluh darah retina manusia pada masa embrio. Dan peningkatan Df retina ini dapat terjadi
pada kerusakan awal mikrovaskular
sebelum onset terjadinya proliferasi pembuluh darah baru di retina (Cheung et al., 2009a). Analisa Df retina telah banyak digunakan sebagai parameter penting dalam mendiagnosis penyakit-penyakit disfungsi vaskular retina seperti retinopati diabetika baik untuk deteksi dini RD maupun untuk evaluasi hasil terapi (Kunicki et al., 2009; Daxer, 1993a; Mainster, 1990). Daxer pada tahun 1993 menemukan peningkatan
dimensi fraktal retina
yang bermakna antara individu normal
dengan pasien proliferative diabetic retinopathy (PDR) dan penelitian ini juga menyimpulkan bahwa analisa fraktal merupakan metode yang sensitif untuk
2
menilai karakteristik pembentukan dan regresi pembuluh darah baru pada diabetik retinopati (Daxer, 1993a). Avakian
et al ( 2002) membandingkan Df pada
individu normal dan pasien non proliferative diabetic retinopathy yang ringansedang menggunakan metode box-counting dan grid intersection, menemukan perbedaan Df yang bermakna di daerah makula (Avakian et al., 2002). Cheung et al ( 2009), melakukan studi cosss-sectional pada 729 pasien diabetes melitus tipe 1, menyatakan bahwa peningkatan Df retina menunjukkan peningkatan kompleksitas geometri pembuluh darah retina dan hal ini secara independen berhubungan dengan tanda awal RD pada pasien DM tipe 1 (Cheung et al., 2009a). Sampai saat ini belum didapatkan penelitian yang menilai dimensi fraktal retina pada suatu populasi pasien diabetes melitus tipe 2 dengan dan tanpa retinopati diabetika dengan menggunakan foto fundus retina yang kemudian di analisa dimensi fraktalnya . B. Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut : 1.
80% diabetes melitus yang terjadi di Indonesia adalah diabetes melitus tipe 2
2.
RD merupakan komplikasi mikrovaskular dari diabetes melitus tipe 2 yang menyebabkan gangguan pada struktur vaskular di retina
3.
Analisa dimensi fraktal telah terbukti dapat digunakan menilai kompleksitas geometri struktur vaskular yang terjadi pada RD
3
4.
Peningkatan Df retina ini dapat terjadi pada kerusakan awal mikrovaskular sebelum onset terjadinya proliferasi pembuluh darah baru di retina.
5.
Nilai Df dapat bervariasi sejalan tahap perkembangan RD.
6.
Df retina dapat diperiksa dari hasil fotofundus retina yang kemudian dianalisa dengan menggunakan program komputer. C. Pertanyaan penelitian Berdasarkan latar belakang diatas, dapat dirumuskan masalah penelitian
sebagai berikut : “ Apakah terdapat perbedaan dimensi fraktal retina pada pasien diabetes melitus tipe 2 dengan dan tanpa retinopati diabetika?” D. Tujuan Penelitian Mengetahui perbedaan nilai dimensi fraktal retina pada pasien diabetes melitus tipe 2 dengan dan tanpa retinopati diabetika. E. Manfaat Penelitian Hasil penelitian diharapkan dapat berguna sebagai sumber informasi mengenai perbedaan dimensi fraktal retina dalam memahami komplikasi mikrovaskular dari diabetes melitus tipe 2 yang disertai dan tanpa retinopati diabetika. F. Keaslian Penelitian Daxer
pada tahun 1983 melakukan penelitian untuk membedakan
dimensi fraktal pada vaskular retina normal pada 14 individu dan pada 10 pasien dengan neovaskular pada diskus optikus (NVD) yang moderat dan berat untuk rekomendasi laser fotokoagulasi. Dimensi fraktal retina yang digunakan adalah dengan metode density-density correlation function melalui foto fundus. Hasil
4
penelitian ini menunjukkan bahwa dimensi fraktal retina pada pasien dengan NVD lebih tinggi daripada pada kelompok kontrol (Daxer, 1993b). Avakian et al. pada tahun 2002 membandingkan analisa fraktal retina pada 5 individu normal dan 5 pasien non-proliferative diabetic retinopathy (NPDR). Metode yang digunakan adalah suatu studi analisa retrospektif dari suatu gambar digital binnary fundus flouresens angiography menggunakan metode kuantifikasi berdasarkan region (quantitative region-based ) yang di konfirmasi dengan grid intersection. Hasilnya didapatkan dimensi fraktal di daerah makula lebih tinggi secara signifikan pada individu normal daripada pasien NPDR (p= 0,008 dan p=0.019), namun perbedaan dimensi fraktal di daerah para makula pada kedua kelompok tersebut tidak signifikan (Avakian et al., 2002). Cheung et al. pada tahun 2009 meneliti hubungan antara dimensi fraktal retina dengan retinopati pada individu muda dengan DM tipe 1 . Metode penelitian yang dilakukan adalah studi cross-sectional pada 729 pasien dengan menggunakan
foto
fundus
dan
dilakukan
kuantifikasi
dimensi
fraktal
menggunakan program komputer yang telah terstandarisasi. Dari hasil penelitian ini didapatkan median (interquartile range) dimensi fraktal retina adalah 1,46214 (1,45023-1,47217). Pada analisa multivariat didapatkan bahwa pada setiap kenaikan 0,01 dimensi fraktal vaskular retina berhubungan dengan hampir 40% peningkatan odds ratio dari retinopati ( 1,37
[
])
1.21-1.56
(Cheung et al.,
2009a). Kunicki et al . pada tahun 2009 melakukan penelitian untuk memastikan kegunaan dimensi fraktal sebagai parameter yang sensitif pada diagnosis awal 5
NPDR . Metode pemeriksaan dimensi fraktal yang dilakukan adalah dengan menggunakan box counting dan informasi dimensi fraktal (Kolmogorov entropy) pada 28 pasien DM tanpa retinopati dan 5 pasien NPDR ringan . Pemeriksaan dilakukan pada seluruh lapang pandang retina dan pada sembilan regio anatomis retina yang di ambil dari data base Digital Retinal Images for Vessel Extraction (DRIVE). Penelitian ini menyimpulkan bahwa dimensi fraktal retina bukanlah suatu parameter yang sensitif untuk diagnosa awal NPDR ( (Kunicki et al., 2009). Lim et al pada tahun 2009 melakukan penelitian untuk menilai hubungan prospektif antara dimensi fraktal retina dengan resiko retinopati diabetika pada individu muda dengan DM tipe 1. Metode penelitian yang digunakan adalah suatu studi hospital-based prospective pada 590 pasien DM tipe 1 yang belum mengalami retinopati diabetika
pada awal penelitian. Dimensi fraktal retina
dianalisa berdasarkan foto fundus dan selanjutnya dinilai dengan program komputer yang telah distandarisasi. Setelah rata-rata 2,9 + 2,0 tahun follow up, 262 pasien
diketahui mengalami NPDR derajat ringan. Setelah dilakukan
adjusting pada beberapa faktor resiko, ditemukan bahwa tidak ada hubungan antara dimensi fraktal retina dengan insiden retinopati (Lim et al., 2009). Akhter et al . pada tahun 2014 melakukan penelitian pada masingmassing 40 set foto fundus retina individu sehat dan pasien DM yang berasal dari data base DRIVE . Setelah dilakukan randomisasi didapatkan masing-masing15 foto fundus untuk setiap kelompok subyek penelitian. Penentuan dimensi fraktal menggunakan suatu program GUI yang menilai dimensi fraktal dengan teknik box counting. Hasil penelitian ini menyimpulkan bahwa dimensi fraktal pada pasien
6
diabetes lebih tinggi dari pada individu yang sehat dan dimensi fraktal dapat digunakan sebagi prosedur tambahan pada penegakan diagnosis DM (Akhter et al., 2014). Pada penelitian ini kami mencoba meneliti tentang penilaian dimensi fraktal retina pada populasi pasien DM tipe 2 dengan dan tanpa retinopati diabetika. Sejauh yang kami tahu belum pernah diteliti sebelumnya.
7
8
