Telah diterima dan disetujui oleh pembimbing pada : Hari . . . . . . . . . . . . . tanggal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Batam, . . . . . . . . . . . 2011

Pembimbing : Dr. Agus Permadi, Sp. S

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkah dan rahmat-Nya, referat dengan judul TRANSCRANIAL DOPPLER dapat diselesaikan. Ucapan terima kasih yang sangat besar penyusun tujukan kepada Dr. Agus Permadi, Sp.S ; dokter pembimbing yang telah memberikan ilmu dan bimbingan dengan penuh sabar, karyawan paramedis dan non-paramedis di ruang perawatan RS Otorita Batam yang telah memberikan banyak bantuan serta pengalaman, teman seperjuangan yang dengan sangat baik bekerja sama dalam menjalani kepaniteraan klinik ini, dan pasien serta keluarga yang bersedia menjadi tempat menambah ilmu dan pengalaman. Penyusun sangat berharap makalah ini akan berguna bagi pembaca untuk menambah pengetahuan dan pemahaman mengenai TRANSCRANIAL DOPPLER. Penyusun juga menyadari bahwa pembuatan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, maka kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan.

Batam,.................. 2011

Penyusun

BAB 1

PENDAHULUAN

STROKE merupakan penyebab kematian ketiga di dunia setelah penyakit jantung koroner (pjk) dan kanker. Tetapi kejadian stroke merupakan penyebab kecacatan yang paling banyak. Stroke terjadi karena adanya gangguan atau penyumbatan pembuluh darah ke otak. Upaya pencegahan, diagnosis dan terapi yang tepat sangat menentukan keberhasilan manajemen penyakit ini. Transcranial Doppler atau TCD merupakan teknologi baru, yang diperkenalkan oleh Rune Aaslid dkk. dari University of Bern pada tahun 1982, untuk membantu menilai kondisi pembuluh darah otak sebagai upaya pencegahan (pre-stroke), diagnosis (saat terjadi stroke), dan menilai hasil terapi (post-stroke). TCD menggunakan teknik ultrasonografi non invasif yang mempunyai kemampuan untuk mengukur kecepatan aliran (flow velocity) darah pada segmen tertentu pembuluh darah nadi utama otak pada kedalaman tertentu, dan arah aliran darah di otak (mendekati atau menjauhi transduser) serta resistensi pembuluh darah (elastisitas pembuluh darah dalam menampakkan perbedaan sistolik dan diastolik) Pada pemeriksaan/insonasi Middle Cerebral Artery (MCA) atau arteri serebri media lewat Temporal Bone Window, pada kedalaman 40-60 mm, kita akan memperoleh nilai Mean Flow Velocity (MFV) atau Kecepatan Aliran Rata-rata dalam cm/detik, dan nilai Pulsatility Index (PI) atau Indeks Tahanan Vaskuler Intrakranial. Penggunaan nilai MFV ini untuk menilai perubahan hemodinamika intrakranial, sebab tidak banyak dipengaruhi oleh faktor-faktor sistemik dari jantung. Kecepatan aliran (flow velocity) ini pada umumnya selalu proporsional dengan banyaknya darah (flow volume) sehingga dapat dipakai sebagai indeks aliran darah otak pada pembuluh darah yang dievaluasi.3

BAB 2 TRANSCRANIAL DOPPLER

TCD adalah sebuah tes yang mengukur kecepatan aliran darah melalui pembuluh darah otak. TCD digunakan untuk membantu dalam diagnosis emboli, stenosis, vasospasme dari subarachnoid hemorrhage (perdarahan dari pecah aneurisma), dan masalah lainnya. Tes yang relatif cepat dan murah ini semakin populer di Amerika Serikat. Semasa dilakukan tes TCD, gelombang bunyi yang tidak bisa didengar oleh manusia akan ditransmisi melalui jaringan di kepala. Gelombang bunyi ini akan dipantulkan oleh sel darah yang bergerak di dalam pembuluh darah dimana hal ini bisa membantu para radiologis menghitung kecepatan gerakan sel darah tersebut. Gelombang bunyi tersebut akan direkam dan disiarkan di skrin computer. Para dokter merekomendasikan tes ini untuk menentukan jumlah aliran darah pada sebagian daerah pada otak. TCD juga bisa digunakan untuk memonitor aliran darah otak sewaktu dilakukan pembedahan. TCD sering digunakan bersamaan dengan tes lain seperti MRI, MRA, karotis dupleks USG dan CT scan.

SEJARAH TCD Dilahirkan pada tahun 1803, Christian Andreas Doppler, membesar di Salzburg. Saat berumur 19 tahun, beliau dimasukkan ke Institusi Politeknik di Vienna, dan pada tahun 1828, melanjutkan pengajian dalam bidang Sains dan filsafat. Pada tahun 1841, beliau dilantik menjadi guru besar dalam metamatika dan geometri praktikal di Institusi Teknikal di Prague.

Gambar 1. Christian Andreas Doppler (1803-1853).

Terinspirasi dari penelitian astronomer Inggeris, James Bradly (1693-1762), membuatkan beliau menulis sebuah makalah yang dipresentasikan di Royal Bohemian Society of Science dan membuatkan nama beliau jadi terkenal. 'On the colored light of the double stars and certain other stars of the heaven'. Beliau berpendapat bahwa makin terang bintang (luas cahaya yang dilihat), makin dekat jaraknya dengan bumi. Turut dikaitkan, hubungan kelajuan objek dan gelombang frekuensi yang dihasilkan dan diterima. Pada tahun 1853, Doppler meninggal pada umur 49 tahun saat bercuti di Venice karena Tuberkulosis paru. Buy Ballot (1818-1890), matematika Belanda, pada tahun 1845, mengkonfirmasikan teori Doppler melalui riset yang dilakukannya pada landasan kereta api. Beliau meminta

klarkson kereta api dibunyikan sepanjang perjalanan kereta tersebut dan mendapati bahwa bunyi bertambah kencang saat kereta api mendekati beliau dan bunyi semakin berkurang kencang saat kereta api menjauhinya. Pada tahun 1918, Langvin (1872-1945) berjaya menghasilkan gelombang ultrasonik dengan menggunakan batu Quartz. Pada tahun 1961 pula, Satomura dan Franklin berjaya mengaplikasikan prinsip ultrasonografi untuk mengukur kelajuan aliran darah perifer dan pembuluh darah ekstrakranial. Sejak itu, Doppler sonografi diaplikasikan dalam bidang angiologi, neurologi, kardiologi dan Kebidanan. Setelah sekian lama, Doppler sonografi tidak digunakan untuk pemeriksaan pembuluh darah intrakranial karena gelombangnya tidak bisa menembusi tulang tengkorak. Pada tahun 1982, buat pertama kalinya, Rune Aaslid mengukur kelajuan aliran pembuluh darah sirkulus Willisi lewat kranium menggunakan teknik Doppler. Dalam beberapa tahun berikutnya, teknik ini dianjurkan dalam mendiagnosa dan kontrol terapi pada penyakit vaskular intrakranial.

MEKANISME KERJA TCD Prinsip kerja alat ini mirip dengan alat USG yang menggunakan gelombang ultarasonic. Gelombang diterima oleh tranduser yang kemudian diproses di dalam computer dan nantinya akan terlihat gambaran pada layer monitor. Transduser terdiri dari transduser dua dimensi atau tiga dimensi, tanpa sayatan atau luka. Tranduser yang ditempelkan ke bagian tubuh pemeriksa ini terdapat kristal, dan kristal inilah yang menangkap pantulan gelombang. Konsep dasar Doppler adalah dengan menghantarkan dan menerima kembali gelombang bunyi melalui transduser, dengan gelombang kembali yang bervariasi karena terjadinya efek Doppler. Efek Doppler adalah perubahan panjang gelombang bunyi (atau gelombang lainnya) karena terjadi pergerakkan relatif antara sumber (source) gelombang dan penerima (receiver) gelombang. Apabila gelombang dipantulkan dari objek yang sedang bergerak, frekuensi gelombang yang diterima berbeda dari frekuensi yang dihantarkan. Perubahan frekuensi ini adalah Doppler Shift. Penambahan atau pengurangan frekuensi gelombang ini tergantung kecepatan, arah gerakan dan frekuensi yang dihasilkan oleh sumber.

Gambar 3. perubahan frekuensi gelombang pada keadaan penerima yang bergerak atau sumber yang bergerak.

Kecepatan aliran darah dapat direkan dengan memancarkan gelombang suara frekuensi tinggi dari probe ultrasound, dimana gelombang tersebut akan memantul ke berbagai macam material yang akan dihantarkan kembali melalui probe tadi. Frekuensi yang digunakan bersifat spesifik (biasanya kelipatan 2 MHz), dan kecepatan dari aliran darah menyebabkan suatu fase shift yang dimana pada saat bersentuhan dengan probe akan menimbulkan frekuensi yang tinggi atau rendah. Frekuensi ini dapat berubah berkaitan dengan kecepatan aliran darah, yang nantinya akan direkan secara elektronik untuk analisa. Karena konfigurasi dasar TCD adalah dalam bentuk gelombang pulsa dengan analisis spektral, data yang didapatkan adalah sama seperti dalam bentuk gelombang terus-menerus (continue). Alat ini memberikan hasil kepada pemeriksa dalam bentuk real-time, dengan mendemostrasikan arah dan kelajuan aliran. Selain itu, diturut sertakan bacaan digital puncak kelajuan (peak velocity), rata-rata kelajuan (mean velocity), kedalaman gelombang ultrasound (ultrasound beam depth) dan indeks pulsasi (pulsatility index [PI]) 2.

PI = (systemic velocity diastolic velocity) Mean velocity

PI adalah indeks ukuran resistensi vaskular yang akan berubah apabila terdapat kondisi yang dapat mengganggu aliran vaskularisasi intrakranial2. Nilai referensi normal telah diterbitkan untuk kelajuan rata-rata bagi tiap arteri, dimana nilainya berbeda bagi tiap pasien tergantung umur, hematokrit, dan tekanan parsial karbon dioksida (CO2) arteri2. Identifikasi arteri menggunakan TCD didasari dari penggunaan jendela akustik, angulasi gelombang pulsa, kedalaman insonasi, arah aliran dan kemampuan menjejak segmen. Reaksi pembuluh darah terhadap kompressi arteri karotis komunis ipsilateral dapat membantu

dalam mengidentifikasi segmen arteri. Pada pasien tua dan pasien dengan kondisi patologis, perasat kompresi ini dapat membantu dalam mengevaluasi status kolateral2.

CARA PEMERIKSAAN Bagi memeriksa aliran sirkulasi serebral dengan menggunakan TCD, 2 syarat utama harus dipenuhi; (1) status aliran sirkulasi serebral ekstrakranial diketahui (2) pasien harus bisa tiduran dengan posisi supinasi dengan tenang2. Alat ini mengandalkan dengan transduser gelombang pulsa berfrekuensi-rendah (2-MHz) bagi menembusi tulang kranium. Tulang tengkorak memblok tranmisi dari ultrasound maka daerah dengan dinding yang tipis atau acoustic window harus digunakan untuk analisa, karena itu dilakukan perekaman pada daerah temporal di atas dari tulang pipi/arcus zygomaticus, melalui mata, di bawah rahang, dan dari belakang kepala. Keberhasilan penggunaan TCD tergantung pada keberadaan jendela akustik (acoustic windows) pada tengkorak. Terdapat beberapa area dimana densitas tulang cukup tipis untuk ditembusi oleh gelombang ultrasound sehingga prinsip Droppler bisa diaplikasikan. Usia pasien, jenis kelamin, ras, dan faktor lainnya dapat mempengaruhi

ketebalan tulang, sehingga membuat beberapa pemeriksaan menjadi lebih sulit, bahkan tidak mungkin dilakukan. Tiga tempat tersering untuk ditempelkan transduser adalah (1) transtemporal (2) transorbital (3) subossipital2. Terdapat kurang lebih 15% pasien tidak mempunyai jendela yang sesuai untuk pemeriksaan ini2.

Gambar 4. posisi transduser pada Acoustic Window tertentu.

Gambar 5. posisi transduser pada Acoustic Window dalam posisi sagital

1. Transtemporal2 Probe atau transduser ditempelkan pada tulang temporal, anterosuperior kepada tragus. Umumnya, transduser dimainkan ke anterior dan superior bagi mendapatkan bacaan pembuluh darah yang berbeda secara optimal. Segmen M1 dari arteri serebri media, arteri karotis siphon dan segmen A1 dari arteri serebri anterior dapat dibaca alirannya pada bagian anterior. Pada bagian posterior, segmen P1 dari arteri serebri posterior dan arteri komunis posterior dapat dibaca.

Gambar 6. Gambaran seluruh Sirkulus Willisi yang dapat dilihat dengan transtemporal window

Gambar 7. Sinyal Doppler dari arteri serebral media

2. Subossipital2 Transduser ditempelkan pada bagian subossipital dan diarahkan ke foramen magnum, dapat dibaca bagian dari arteri vertebralis dan arteri basillaris.

Gambar 8. Tranducer suboksipital dan pembuluh darah yang dapat diperiksa

3. Transorbital2 Dapat menilai arteri karotis interna bagian distal dan arteri oftalmika.

Gambar 9. Transorbital

4. Submandibular Dapat menilai segmen distal dari arteri karotis interna bagian ekstradural. Berguna dalam mendeteksi: Diseksi pada arteri karotis interna Menilai adanya oklusi pada arteri karotis interna

Gambar 10. Submandibular

Gambar 11. Nilai normal mean velocity arteri

METODE TCD Terdapat 2 metode perekaman TCD: 1. Metode pertama adalah dengan B-mode imaging yang memperlihatkan gambar 2 dimensi yang terlihat oleh probe ultrasound. Ketika pembuluh darah ditemukan, kecepatan aliran darah dapat ditentukan dengan probe Doppler yang berpulsasi, yang menggambarkan kecepatan aliran darah setiap waktu. Bisa dilakukan bersama-sama dengan tes duplex. 2. Metode kedua adalah dengan menggunakan probe sahaja, dimana pada metode ini dibutuhkan keahlian dan pengalaman dari seorang dokter dalam mencari pembuluh darah yang tepat. Doppler isonansi dapat juga digunakan untuk mengobati pasien dengan penyempitan pembuluh darah kecil. Teknik ini sudah dipopularkan di INggris oleh Dr. Paul Syme di RS. Melrose.

KELEBIHAN TCD Kelebihan Transcranial Doppler (TCD)1 : Menggunakan teknik sonografi yang non invasif sehingga menghindarkan pasien dari rasa tidak nyaman selama pemeriksaan Aman, karena teknik ini bebas dari bahaya radiasi Tidak memerlukan ruangan khusus dalam pelaksanaan Dapat dilakukan berulang kali untuk monitoring tanpa adanya efek samping Tidak memerlukan penggunaan zat kontras yang mempunyai resiko terjadinya efek samping seperti alergi Biaya yang lebih murah dibandingkan dengan teknik lain seperti arteriografi.

PERAN TCD Peran TCD di bidang medis1: 1. Mendeteksi adanya vasospasme (spasme pembuluh darah) misalnya setelah terjadinya perdarahan subarakhnoid TCD seringkali digunakan dalam memonitoring vasospasme intrakranial pada pasien dengan perdarahan subaraknoid. Terdapat hubungan kuat antara parahnya perdarahan dan peningkatan kelajuan aliran pada arteri serebri anterior, media dan posterior. Karena alat TCD yang mudah alih, metode yang noninvasif dan bisa digunakan berulang-ulang, maka ia dapat digunakan dalam mengikuti

perkembangan dan progresitivitas vasospasme2. Patofisiologi terjadinya spasme arterial setelah suatu perdarahan subarakhnoid masih belum sepenuhnya diketahui. Tetapi jelas adanya darah dan produk-produk metabolitnya pada sisterna mempunyai peran baik secara sendiri maupun bersamasama untuk terjadinya vasospasme4,5.

Mean Flow Velocity (MFV) yang normal pada arteri serebri media adalah sekitar 58-62 cm/detik. Sewaktu spasme arterial, akan terjadi kenaikan kompensatorik pada arteri ini, dan pemeriksaan angiografi hampir selalu memperlihatkan adanya spasme vaskuler bila nilai MFV melampaui 120 cm/detik. 6

Pada ketentuan 'Law Of Continuity', yang berlaku pada pembuluh darah yang sedikit atau tidak memiliki kolateral seperti arteri serebri media, jika lumen

berkurang dua kali lipat, kecepatan aliran akan meningkat dua kali lipat. 6 Q1 x V1 = Q2 x V2 (Q: diameter lumen, V: kecepatan aliran) Dan Harder menyatakan bahawa 'percepatan kompensatorik' yang diketahui dari pemeriksaan TCD terjadi lebih awal daripada penilaian dengan angiografi.

2. Mendeteksi adanya gangguan/oklusi vaskularisasi intracranial Dalam keadaan normal, diantara cabang-cabang proksimal sirkulus Willisi di dasar tengkorak, arteri serebri media memiliki kecepatan aliran (MFV) tertinggi. Hal ini berkaitan dengan perannya yang memasok 80% dari kebutuhan darah hemisfer otak, memiliki lumen yang lebih kecil dibandingkan dengan lumen arteri karotis interna, dan memiliki sudut insonasi paling kecil pada pemeriksaan TCD. 7 Law Of Continuity turut berlaku dalam kasus stenosis arteri karotis interna intrakranial dan cabang-cabang proksimalnya. Stenosis yang ringan sampai sedang akan meningkatkan kecepatan aliran dan peningkatannya berbanding terbalik dengan diameter lumen yang tersisa. Bila stenosis melebihi 60-80% diameter lumen, kecepatan aliran darah di distal segmen yang menyepit tersebut akan menurun. 7

Gambar 12. Stenosis Arteri Cerebri Media

Gambar 13. gambaran stenosis dan oklusi di Arteri Cerebri Media 3. Mendeteksi adanya stenosis karotis ekstrakranial Stenosis pada arteri karotis interna bagian ekstrakranial dapat menyebabkan perubahan hemodinamik berupa turunnya aliran darah secara bermakna di sisi distal daerah stenosis. Disimpulkan bahwa pemeriksaan TCD amat sensitif dan cukup dapat dipertanggungjawabkan dalam menegakkan diagnosa stenosis karotis yang secara hemodinamik bermakna, yaitu yang beratnya >70% atau sisa lumen