Penyakit arteri perifer (PAP) atauperipheral arterial disease (PAD) adalah tersumbatnya aliran darah ke tungkai atau tangan akibat penyempitan pembuluh darah yang berasal dari jantung (arteri). Akibatnya, tungkai yang kekurangan pasokan darah akan terasa sakit, terutama saat berjalan (klaudikasio). Gejala penyakit ini bervariasi, mulai dari tidak bergejala hingga kematian jaringan dengan resiko amputasi, terutama pada area tungkai. PAP seringkali terjadi pada pasien dengan factor resiko penyakit jantung-pembuluh darah, misalnya diabetes, merokok, hiperkolesterolemia dan hipertensi. Pada pasien diabetes mellitus (DM), kejadian penyakit kaki diabetes cukup tinggi yang disebabkan oleh multifactor, diantaranya gangguan maupun penyumbatan pembuluh darah pada tungkai, gangguan pada saraf (neuropati) atau kombinasi antara keduanya. Hal ini menyebabkan amputasi pada tungkai 8x lebih sering terjadi pada penderita diabetes dibandingan dengan yang tidak diabetes.
Pada pasien PAP maupun diabetes, pengukuran indeks aliran darah (perfusi) ke kaki sangat penting untuk dilakukan. Metode konvensional yang sering digunakan adalah dengan teknik Ankle-Brachial Pressure Index (ABPI) dan tekanan darah sistol pada ibu jari kaki. Kedua metode ini memiliki keterbatasan untuk mendeteksi gangguan pada pembuluh darah yang berukuran medium-besar, dan tingkat akurasi dan prediksinya menurun jika terdapat sklerosis pada arteri medial. Sama halnya dengan teknik ABPI, pemeriksaan dengan teknik pencitraan, misalnya dengan ultrasonografi (USG) maupun computed angiography (CT) juga terbatas pembuluh darah yang berukuran medium-besar dan akurasinya akan berkurang jika terdapat kalsifikasi pada arteri.
Near Infrared Spectroscopy (NIRS) adalah metode non-invasive dengan menggunakan optik fiber. Terdapat 2 komponen utama optic fiber pada NIRS: (1) fiber pemancar, yang akan memancarkan cahaya infra-red dengan dua panjang gelombang yang berbeda (633 dan 805 nm) melalui jaringan superfisial; (2) fiber penerima, yang akan mengumpulkan refleksi cahaya dari jaringan, kemudian menganalisis pergeseran panjang dan fase gelombang. Koefisien absorbsi untuk haemoglobin teroksigenasi dan tereduksi mendekati 805 nm, sedangkan koefisien absorbsi pada panjang gelombang 633 nm akan sangat berbeda. Dengan prinsip kerja diatas, konsentrasi relatif haemoglobin teroksigenasi, terdeoksigenasi dan total haemoglobin dapat diukur. NIRS dapat digunakan untuk pemeriksaan tingkat oksigenasi jaringan secara statis dan dinamis sehingga memiliki potensi untuk digunakan pada pasien dengan PAP dengan maupun tanpa DM. Pada tinjauan sistematis ini akan dibahas secara mendalam mengenai potensi penggunaan Near Infrared Spectroscopy (NIRS) secara klinis untuk identifikasi gangguan pada pasien dengan PAP dengan maupun tanpa DM.
Pencarian pustaka dilakukan secara sistematis melalui MEDLINE hingga Maret 2021. Setelah dilakukan penapisan dengan mengurangi dengan duplikasi artikel, judul, abstrak, populasi dan luaran utama yang tidak sesuai serta penggunaan teknologi NIRS yang tidak konsisten, terdapat 50 penelitian yang sesuai dengan jumlah total partisipan 2250.
Apakah NIRS dapat menidentifikasi adanya gangguan pada penderita PAP dengan/tanpa DM?
Pemeriksaan dengan metode NIRS dapat dilakukan pada kondisi istirahat maupun kombinasi dengan stimulus fisiologis, misalnya oklusi sementara pada tungkai sehingga menyebabkan iskemia. Beberapa studi menunjukkan bahwa penggunaan NIRS pada pasien PAP pada kondisi istirahat, yang dikombinasi dengan stimulus iskemia menunjukkan adanya perpanjangan waktu pemulihan dibandingkan dengan kelompok kontrol. Namun demikian, terdapat penelitian lainnya yang menujukkan hasil yang tidak signifikan. Stimulus lainnya yang sering digunakan adalah dengan menggunakan teknik latihan tertentu (berjalan, mengerakkan kaki kearah telapak secara berulang mengikuti irama dengan kecepatan tertentu). Tes dilakukan sebelum, saat dan setelah melakukan latihan tersebut. Dengan menggunakan teknik ini, terdapat peningkatan konsumsi oksigen pada jaringan dan pemanjangan waktu pemulihan pada orang dengan PAP. Selain itu, pemeriksaan NIRS juga berhubungan dengan faktor resiko penyakit jantung-pembuluh darah pada pasien PAD, misalnya dengan diabetes, merokok dan hiperkolesterolemia, walaupun pasien tersebut yang tidak memiliki gejala klaudikasio. Hal ini menunjukkan bahwa NIRS berpotensi untuk digunakan dalam mengelompokkan derajat beratnya resiko PAP. Pada pasien PAP dengan DM, hasil pemeriksaan dengan NIRS menunjukkan hasil lebih akurat dan dapat digunakan sebagai alternatif pemeriksaan ABPI.
Apakah NIRS dapat membedakan pasien PAP dengan DM?
Pada pasien PAP dengan DM, pemeriksaan pembuluh darah mikro dengan menggunakan NIRS dikombinasi dengan latihan fisik (berjalan atau fleksi pada ibu jari kaki) menunjukkan adanya hasil total haemoglobin yang lebih rendah dibandingkan dengan PAP saja. Hal ini menunjukkan bahwa pemeriksaan pembuluh darah mikro dengan menggunakan NIRS berpotensi untuk membedakan antara pasien dengan PAP atau PAP dengan DM dan berpotensi untuk digunakan secara klinis.
Apakah NIRS dapat digunakan untuk mengevaluasi penatalaksanaan penyakit atau intervensi tertentu?
Pasien PAP seringkali mendapatkan terapi olahraga maupun rehabilitasi, teutama untuk meningkatkan kemampuan berjalan dan mengurani keluhan klaudikasio. Pemeriksaan NIRS pada pasien PAP yang telah melakukan olahraga menunjukkan bahwa NIRS dapat digunakan untuk mengevaluasi efektivitas dari olahraga/rehabilitasi fisik yang dilakukan. Selain itu, NIRS dapat dipergunakan untuk mengevaluasi prosedur revaskularisasi baik melalui teknik by-pass, endovascular angioplasty atau kombinasi keduanya serta memprediksi penyembuhan ulkus diabetikum.
Berdasarkan tinjauan pustaka tersebut, kami merekomendasikan beberapa hal untuk penggunaan NIRS lebih lanjut untuk pemeriksaan pembuluh darah mikro, dimana penggunaan tekanan darah sistol pada ibu jari kaki dan ABPI kurang valid pada pasien dengan PAP dengan atau tanpa DM: (1) Sensor NIRS dapat diletakkan pada bagian punggung kaki dengan menggunakan fleksi ibu jari kaki sebagai stimulus (2) parameter yang diukur adalah luas area di bawah kurva oxyhemoglobin (3) digunakan sebagai instrumen untuk melihat tren terhadap kondisi asal maupun mengevaluasi perkembangannya pada pasien yang sama. Selain itu, NIRS dapat digunakan dalam penelitian untuk studi pemetaan kaki dengan sensor NIRS multipel, penatalakasanaan medis (pengobatan, revaskularisasi), program latihan fisik, serta untuk prediksi penyembuhan pada pasien dengan ulkus diabetikum. Namun demikian, terdapat beberapa keterbatasan dalam penggunaan NIRS sehingga mengurangi akurasi pemeriksaan, diantaranya jika pemeriksaan NIRS dilakukan pada pasien obesitas atau pemeriksaan pada jaringan dengan massa lemak bawah kulit yang tebal, adanya kelainan pada kulit dan kulit berwarna gelap.
Sebagai kesimpulan, teknik NIRS merupakan teknik yang non-invasive, mudah dilakukan dan dapat digunakan sebagi metode untuk mendeteksi tungkai dengan resiko tinggi terkena PAP, terutama pada pasien diabetes yang seringkali gejalanya tersamarkan oleh adanya kelainan pada saraf. Teknik ini juga dapat digunakan untuk mengevaluasi penatalaksanaan penyakit dan mencegah perburukan gejala pada pasien dengan PAP.
Penulis: Raden Argarini (Dosen di Departemen Fisiologi dan Biokimia Kedokteran Fakultas Kedokteran 51动漫)
Informasi lebih detail mengenai penelitian kami dapat dilihat pada tautan berikut:
Joseph S, Munshi B, Agarini R, Kwok RCH, Green DJ, Jansen S. Near infrared spectroscopy in peripheral artery disease and the diabetic foot: A systematic review [published online ahead of print, 2022 Aug 8]. Diabetes Metab Res Rev. 2022;e3571. doi:10.1002/dmrr.3571
