LABEL PENGESAHAN

Tanggal Presentasi

Supervisor

Journal Reading PoliklinikEFEK DEKSAMETASON PADA EDEMA OTAK PERITUMORAL: STUDI DT-MRIS Sinha, M E Bastin, J M Wardlaw, P A Armitage, I R Whittle

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

J Neurol Neurosurg Psychiatry 2004;75:16321635. doi: 10.1136/jnnp.2003.028647

Oleh:

Adi Nugroho

Pembimbing:

dr. Risono Sp.S (K)

PPDS I ILMU PENYAKIT SARAF

LAB/SMF ILMU PENYAKIT SARAF RSUD Dr. MOEWARDI

FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012Efek deksametason pada edema otak peritumoral: studi DT-MRIS Sinha, M E Bastin, J M Wardlaw, P A Armitage, I R Whittle

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

J Neurol Neurosurg Psychiatry 2004;75:16321635. doi: 10.1136/jnnp.2003.028647Tujuan: Glukokortikoid (dexamethasone) diperkirakan mengurangi edema peritumoral dengan mengurangi permeabilitas kapiler neoplastik dan / atau meningkatkan pembersihan (clearance) air ekstraseluler. Diffusion tensor magnetic resonance imaging (DT-MRI) digunakan untuk mengukur parameter difusi air pada edema dan otak normal dalamkelompok pasien dengan tumor intrakranial sebelum dan sesudah terapi steroid.

Metode: Lima belas pasien dengan tumor intrakranial (tujuh dengan glioma grade tinggi, empat dengan karsinoma metastasis dan empat dengan meningioma) diperiksa sebelum dan 48-72 jam setelah terapi dexametason (16 mg / hari). Rata-rata difusivitas () dan fraksional anisotrofi (FA) diukur untuk otak edema dan susbtansia alba kontralateral yang tampaknya normal sebelum dan setelah terapi steroid.

Hasil: Pada semua ketiga kelompok pasien secara signifikan terjadi penurunan () pada edema otak setelah terapi steroid (p< 0,01). Tidak ada perubahan signifikan dalam FApada edema otak setelah perawatan di salah satu dari tiga kelompok. Juga tidak ada perubahan yang signifikan baik pada () atau FA susbtansia alba kontralateral yang tampaknya normal sebelum dan setelah terapi.

Kesimpulan: Data ini mengindikasikan bahwa deksametason menghasilkan pengurangan lokal dalam besarnya mobilitas molekul air ekstraseluler, kadar air, di edema otak peritumoural. Selanjutnya, besarnya dari perubahan ini adalah serupa untuk tumor intra-dan ekstra-aksial..Pada pasien dengan tumor otak ganas, tanda-tanda dan gejala tidak hanya karena lokasi dan efek masa tumor, tetapi juga terkait edema peritumoural. Setelah beberapa studi yang mendokumentasikan penurunan baik tingkat morbiditas dan kematian pada pembedahan terapi glukokortikoid (deksametason),12 terapi steroid sekarang secara rutin digunakan dalam pengelolaan pasien dengan tumor otak dan edema peritumoural. Meskipun modus tindakan mereka kurang dipahami, steroid dianggap untuk memainkan peran utama dalam mengurangi pembentukan edema dengan mengurangi permeabilitas kapiler neoplastik dan / atau meningkatkan pembersihan (clearance) air ekstraseluler.3

Efek glukokortikoid pada kelainan air di peritumoural otak dapat dinilai non invasif menggunakan Diffusion tensor magnetic resonance imaging (DT-MRI). Teknik ini memungkinkan pemetaan spasial yang jelas difusi tensor air (D) di otak, dari rata-rata difusivitas () dan indeks skalar difusi anisotropi, seperti anisotrofi fraksional (FA), dapatditentukan.4 5 Parameter < D> yang diperkirakan mencerminkan rata-rata mikroskopis mobilitas molekul air dalam ruang ekstraseluler ekstravaskuler,6 dapat mendeteksi dan mengkarakterisasi otak edema, sementara FA menyediakan skalar pengukuran penyimpangan dari difusi isotropik murni mobilitas air secara in vivo.5 Studi terbaru menunjukkan bahwa < D> dan FA edema otak peritumoural secara berturut-turut meningkat dan berkurang dibandingkan dengan jaringan otak yang sehat dan normal.7-9 Kenaikan mengindikasikan adanya peningkatan dibesarnya mobilitas air, sedangkan penurunan FAmenunjukkan hilangnya organisasi struktural dalam peritumoural otak. Perubahan ini di< D> dan FA diperkirakan muncul dari kombinasi kadar air yang meningkat dan infiltrasi tumor.9Jika aksi steroid menyebabkan normalisasi di homeostasis air pada peritumoural otak, maka aksi ini akan mengurangi < D>. dan peningkatan nilai FA terlihat pada parenkim otak yang sehat. Dalam makalah ini hipotesis diselidiki dengan mengukur parameter difusi airedema dan otak yang normal dalam kelompok pasien dengan tumor intrakranial sebelum dan 48-72 jam setelah terapi deksametason.METODEsubyekDua puluh pasien secara berturut-turut dengan yang baru didiagnosis tumor intrakranial, supratentorial, soliter, terdaftar dalam studi prospektif. Setiap subyek memiliki bukti adanya edema pada CT scan awal, tapi tanpa indikasi penyakit saraf lain yang bersamaan. Pada saatpencitraan, tidak ada pasien yang telah (i) mulai steroid terapi, (ii) dilakukan radioterapi sebelum atau kemoterapi, atau (iii) sebelumnyamenjalani operasi tengkorak. Mereka juga tidak memiliki kontraindikasi MRI. Komite etik lokal menyetujui penelitian dan informconsent diperoleh dari setiap pasien.MRI protokolSemua data MRI telah diperoleh dengan menggunakan GE Signa LX 1,5 T (General Electric, Milwaukee, WI, USA) scaner klinis, dilengkapi dengan satu set gradien perisai diri (22 mT/m kekuatan gradien maksimum dan 120 T / m / s slew rate) dan manufakturnya dipasok birdcage quadrature head coil. Pemeriksaan MRI terdiri dari standard fast spin-echo

(FSE) T2-weighted sequence, sebuah protokol DT-MRI yang dijelaskan sebelumnya, dan peningkatan dengan kontras T1-weighted volume sequence. 78 Durasi dari pemeriksaan tersebut kira-kira 40 menit. Protokol ini diulangi 48-72 jam setelah terapi deksametason (16 mg / hari) telah dimulai.

Untuk memastikan bahwa lokasi slice yang digunakan dalam pemeriksaan kedua berhubungan dekat dengan yang pertama, posisi kepala subjek dan kemiringan di scan pertama dicatat dan pasien direposisi di persis dengan cara yang sama untuk scan kedua. Setidaknya satu dari irisan diambil melalui tanda anatomi menonjol sehingga untuk meminimalkan penyimpangan lokasi irisan dalam scan kedua. Teknik gambar penataan kembali komputerasasi kemudian digunakan untuk warp gambar dalam pemeriksaan kedua ke yang pertama, sehingga meminimalkan kesalahan kecil posisi yang tersisa.Pada percobaan DT-MRI diffusion-weighted (DW) gambar diperoleh menggunakan single-shot spin-echo echoplanar (EP) imaging sequence di mana pulsa dua gradien trapesium simetris durasinya = 32,2 ms, separasi = 39,1 ms, dan waktu kenaikan = 1,2 ms yang dimasukkan sekitar 180 pulsa pemfokusan kembali dalam saluran gradien yang diperlukan. Pengaturan aksial DW-EP gambar (b = 0 dan 1000 s / mm2) dikumpulkan dengan gradien difusi diterapkan secara berurutan bersama enam arah non collinear.10 Lima akuisisi terdiri-ing dari gambar dasar T2-weighted EP (G0) dan enam gambar DW-EP (G1 ke G6), totalnya 35 gambar, dikumpulkan per posisi slice. Parameter akuisisi untuk gambar yang berurutan DW-EP adalah 15 irisan aksial ketebalan 5 mm dan jarak irisan 1,0 mm, bidang pandang (FOV) 240x.240 mm, akuisisi matriks 128x128 (lapangan kosong dengan 256 x256),TR10 detik, dan TE 98,8 ms.Setelah DT-MRI protokol, 20 ml gadopentetate dimeglumine (Magnevist, Berlex Laboratories, Wayne, NJ, USA) diberikan secara intravena. Parameter akuisisi untuk peningkatan kontras T1-weighted volume sequence adalah 110 irisan aksial berdekatan ketebalan 1,5 mm, FOV 240x240 mm, matriks akuisisi 256 x 256, TR sebesar 7,3 ms, TE sebesar 3,2 ms, dan TI 400 ms.Singkatan: DT-MRI, diffusion tensor magnetic resonance imaging; DW, diffusion-weighted; EP, echo-planar; FA, fractional anisotropy; FOV, field of view; FSE, fast spin-echo; GBM, glioblastoma multiforme; ROI, region of interest; SD, standard deviation Analisis Gambar Peta quantitative co-registered parameter difusi air otak untuk pra dan pasca perawatan pemeriksaan diperoleh dengan cara berikut. Gerak pasien dan pusaran yang menginduksi artefak dihapus dari gambar komponen EP menggunakan FLIRT (www.fmrib.ox.ac.uk / FSL), program komputerisasi unuk menyelaraskan gambar tiga dimensi. 11 Pertama, gambar EP dengan matriks b-sama secara kaku sesuai untuk menghapus gerakan pasien. Kedua, transformasi affine digunakan untuk menyelaraskan gambar DW-EP diperoleh dengan arah gradien difusi G2 ke G 6 ke gradien pertama arah G1. Ketiga, semua gambar DW-EP adalahsejalan dengan T2-weighted (G0) Gambar EP diperoleh di pemeriksaan pertama. Berikutnya pengaturan lima gambar EP dikumpulkan untuk setiap arah gradien yang rata-rata untuk memberi signaltujuh tinggi untuk rasio noise gambar untuk setiap slice. Dari MRI Data D dihitung setiap voxel dari intensitas sinyal dalam gambar komponen EP.4 Setelah diagonalisa D untuk menghasilkan besarnya nilai eigen diurutkan (i = 1,2,3), peta dari T2-weighted intensitas sinyal, rata-rata difusivitas dan anisotropi fraksional dihasilkan secara voxel demi voxel dan diubah kedalam format analisis (Mayo Foundation, Rochester, MN, USA). Pengukuran FA fraksi dari pembesaran total D yang anisotropik, dan mengambil nilai 0 untuk difusi isotropik (1=2=3) dan 1 untuk kompletnya difusi anisotropik (1>0;2=3=0).

Daerah yang menarik perhatian untuk dianalisisEfek deksametason pada parameter difusi air otak pada edema peritumoural otak adalah terukur menggunakan yang dijelaskan sebelumnya pada analisis region-of-interest (ROI).7 Kebutaan, apakah data pencitraan berasal dari pemeriksaan pra-atau pasca perawatan, pengamat (SS) mengidentifikasi untuk setiap irisan daerah terbesar signal hyperintensity pada T2-weighted gambar EP yang diperpanjang melampaui batas tumor yang terlihat dalam peningkatan dengan kontras gambar volume coregistered T1-weighted. Daerah otak yang edema melapisi pada dan peta parametrik FA diperoleh dari kedua pemeriksaan. untuksetiap irisan yang sesuai, nilai-nilai < D> dan FA untuk seluruh daerah edema otak dan substansia alba kontralateral yang tampak normal di semiovale centrum diukur. Rata-rata keseluruhan dan nilai FA kemudian dihitung dari data ini untuk memberikan pengukuran volume untuk kedua jenis jaringan dalam setiap pasien. Pengukuran volume dan FA biasanya diperoleh dari beberapa ribu voksel dalam lima sampai 12 irisan untuk edema otak, dan ratusan voksel dalam slice tunggal untuk tampaknya normal substansia alba kontralateral di centrum semiovale.Analisis StatistikSemua data dilaporkan sebagai rata-rata dengan satu standar deviasi (SD) dalam tanda kurung. Untuk setiap pasien perubahan persentase di< D> dan FA untuk edema dan otak normal yang dilakukan terapi steroid ditentukan sebagai berikut :

Perubahan persentase () di dan FA untuk kedua jenis jaringan dihitung untuk setiap pasien, dan nilai rata-rata (< >) diperoleh untuk masing-masing tiga kelompok penyakit. Untuk menilai apakah perubahan parameter difusi air yang signifikan, nilai rata-rata pra-dan pasca terapi dan FA untuk setiap pasien dibandingkan dengan menggunakan paired-samples Students t test (SPSS 10.0, SPSS, Chicago, IL, USA) dengan p < 0,05 dianggap signifikan secara statistikHASILDari 20 pasien awal terdaftar dalam penelitian ini, tujuh pria dan delapan perempuan (usia rata-rata (SD) 58,6 (9,7) tahun) ditoleransi baik oleh ujian dan memiliki volume lesi yang meningkatkan pada T1weighted. Dari jumlah tersebut 15 pasien, tujuh memiliki glioblastoma multiforme (GBM), empat memiliki metastasis carci-noma, dan empat memiliki meningioma. Pada semua pasien tumor jenis dikonfirmasi secara histologis, dengan semua prosedur di prosedur bedah dilakukan setelah pemeriksaan MRI kedua. Hal ini merupakan peningkatan yang signifikan dalam fungsi anggota tubuh di salah satu tujuh pasien dengan GBM yang mengikuti terapi steroid, sedangkan perbaikan pada subyek yang tersisa lebih terbatas dan subyektif, dengan manfaat yang umum menghilangkan nyeri kepala.

Nilai Pra-dan pasca perawatan dan FA untuk edema dan otak normal pada pasien ini ditunjukkan pada tabel 1, bersama dengan informasi demografis mereka. Gambar 1 menunjukkan intensitas sinyal T2-weighted,< D>, dan FA sebelum dan setelah terapi steroid untuk slice representative diperoleh dari pasien 55 tahun wanita tua dengan GBM (Pasien 1). Peta ini menunjukkan perbedaan yang ditandai parameter difusi air antara edema dan otak normal, dengan karakteristik terdahulu ditandai oleh nilai yang tinggi dan nilai rendah FA yang rendah. Angka ini juga menunjukkan bahwa meskipun kelainan difusi air pada edema otak adalah tidak sepenuhnya diselesaikan dengan terapi steroid setelah 72 jam, adaadalah pengurangan luas intensitas sinyal di T2-weighted dan < D> edema otak. Di sini meskipun, tidak ada perubahan yang nyata FA pada edema otak setelah terapi steroid.

Tabel 1 menunjukkan bahwa < D> edema otak adalah secara signifikan lebih tinggi dari otak normal baik sebelum dan setelah terapi steroid dalam ketiga kelompok pasien (p < 0,001). Sebaliknya, FA edema otak secara signifikan berkurang dibandingkan dengan otak normal sebelum dan sesudah terapi (p< 0,001). Dalam ketiga kelompok pasien, ada penurunan yang signifikan < D> edema otak setelah terapi steroid (p < 0,01). Perubahan rata-rata persentase() pada< D> adalah -7.63 (1.17)% untuk glioma grade tinggi, -5,73 (1,04)% untuk karsinoma metastatik dan -5.54 (0,70)% untuk meningioma. FA edema otak tidak, namun, secara signifikan diubah oleh terapi steroid dalam salah satu tiga penyakit kelompok. Selain itu, tidak ada yang signifikan perubahan baik < D> atau FA substansia alba kontra-lateral yang tampak normal setelah terapi.

Gambar 1 intensitas sinyal T2-weighted (A, B), (C, D), dan FA (E, F) yang diperoleh pada ventrikel lateral dari pasien wanita 55 tahun dengan GBM (pasien 1) sebelum (kolom pertama) dan 72 jam setelah terapi steroid. Perhatikan pengurangan luas intensitas sinyal T2-weighted dan dari edema otak peritumoural setelah terapi steroid. Tidak ada peningkatan volume lesi terlihat pada tingkat ini di otak dalam kontras T1-weighted (tidakditampilkan).

PEMBAHASANAda beberapa studi terbaru menggunakan DT-MRI untuk mengkarakterisasi sifat difusi air tumor intrakranial. Sinha dkk 7 menyelidiki apakah parameter difusi air bisa membedakan tumor dari batas edema otak pada sembilan pasien dengan GBM. Mereka menemukan bahwa sementara batas tumor secara signifikan berbeda dari edema otak, FA tidak. Lu dkk 9 mengukur dan nilai FA di otak peritumoural pada 12 pasien dengan glioma grade tinggi dan 12 dengan lesi metastasis dan menemukan bahwa hanya yang berbeda nyata dalam dua jenis patoligis itu. Harga dkk 12 menemukan bukti untuk infiltrasi tumor pada glioma grade tinggi, ketika membandingkan DT-MRI dan T2-weighted menurut data imaging dari 20 pasien dengan glioma dan metastasis. Dengan menganalisis data MRI dan biopsi pada 31 pasien dengan astrositoma, Beppu dkk 13 menemukan bukti bahwa nilai FA glioblastoma dan anaplastik, diffuse, dan astrocytoma pilocytic sebagian besar dipengaruhi oleh selularitas dan / atau vaskularisasi. Perubahan parameter difusi air edema otak yang dialukan terapi deksametason sebelumnya hanya digambarkan oleh Bastin dkk 14,dalam pilot studi kecil mereka dari enam pasien dengan berbagai tumor, mereka menemukan bukti untuk pengurangan < D> edema otak setelah terapi deksametason dalam satu pasien dengan GBM.

Hasil penelitian saat ini menunjukkan bahwa edema otak berhubungan dengan glioma grade tinggi, karsinoma metastase, dan meningioma secara signifikan berkurang 48-72 jam setelah terapi dexamethasone, dan pengurangannya sama besarnya dalam semua tiga jenis tumor. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa edema otak yang terkait dengan tumor intra-dan ekstra-aksial memiliki banyak proton longitudinal relaxation time (T1) yang lebih tinggi dari otak normal, dan deksametason yang mengurangi peningkatan nilai T1 ini. 8, 15-17 Karena T1 mencerminkan kandungan air jaringan otak, dan DT-MRI terutama mengukur mobilitas molekul air dalam ruang ekstraseluler,6 data ini menunjukkan bahwa deksametason bertindak dengan mengurangi fraksi air ekstraseluler. Penurunan ini kemudian menghasilkan penurunan yang nyata dalam < D> edema otak yang diamati di atas. Menariknya, Namun, efek ini tidak cukup, setidaknya setelah 48-72 jam, untuk meningkatkan organisasi aksonal, yang diukur dengan FA, menuju nilai yang lebih normal. Selanjutnya, karena perbedaan-perbedaan signifikan dalam < D> dan FA tidak terlihat di otak normal, menyimpulkan bahwa deksametason hanya memiliki efek lokal pada kadar air otak.

Studi ini memiliki kekuatan dan kelemahan. Pertama, tidak ada pasien telah menjalani terapi sebelumnya atau memiliki tumor berulang dan / atau sisa. Sejak efek pembedahan atau terapi tambahan pada otak edema nilai dan FA tidak diketahui, kecuali pada pasien tersebutmembuat jumlah perubahan parameter difusi air setelah terapi steroid menjadi lebih mudah. Kedua, dengan mengukur parameter difusi air seluruh volume edema otak salah satu cara menghindari sedikit bias subjektif yang dapat terjadi ketika ROI kecil ditempatkan di daerah intensitas sinyal normal.7 Keterbatasan utama dari makalh ini adalah jumla pasien yang dicitrakan sedikit, Meskipun subjek yang mempunyai efek deksametason pada parameter difusi air edema otak peritumoural jelas.KESIMPULANDalam studi ini efek dexamethasone terhadap parameter difusi air pada edema yang berhubungan dengan tumor intrakranial dan substansia alba kontralateral yang tampak normal telah dihitung menggunakan DT-MRI. Di semua tiga kelompok pasien, edema otak peritumoural secara signifikan berkurang 48-72 jam setelah terapi steroid, sementara FA tidak berubah. Parameter difusi air jaringan normal juga tidak berubah. Data ini menunjukkan bahwa deksametason menghasilkan pengurangan lokal dalam besarnya mobilitas molekul air ekstraseluler, dan kandungan air, di otak edema peritumoural. Selanjutnya, besarnya perubahan sama pada kedua tumor intra-dan ekstra-aksial. Hasil ini juga menunjukkan bahwa DT-MRI dapat memberikan alat yang sensitif dan non invasf untuk mengevaluasi respon terapi edema peritumoural tidak hanya untuk deksametason, tetapi berpotensi juga untukagen kemoterapi lain.

PENGAKUANPekerjaan ini dilakukan di SHEFC Brain Imaging Research Centre for Scotland, Edinburgh, UK (http://www.dcn.ed.ac.uk/bic).