Transcranial Doppler

49
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Stroke merupakan penyebab kematian kedua terbanyak dan penyebab utama dari disabilitas. Diperkirakan ada 700.000 kasus stroke di Amerika Serikat setiap tahunnya, dan 200.000 diantaranya dengan serangan berulang. Menurut WHO, ada 15 juta populasi terserang stroke setiap tahun di seluruh dunia dan terbanyak adalah usia tua dengan kematian rata-rata setiap 10 tahun antara 55 dan 85 tahun. (Goldstein,dkk 2006; Kollen,dkk 2006; Lyoyd-Jones dkk,2009). Setiap tahun kira-kira 40.000 penduduk Australia terkena stroke dan diperkirakan di tahun 2020 jumlah ini meningkat hingga 60%. Penyebab terbanyak adalah oklusi arteri besar, yang berhubungan dengan trombosis dan emboli. Gambaran Angiography dan Transcranial Doppler (TCD) pembuluh darah intrakranial dalam 6 jam onset stroke iskemik menunjukkan oklusi arteri besar diatas 70% pasien. Oklusi-oklusi ini terbanyak disebabkan oleh emboli dan diduga sumbernya satu atau lebih dari arteri besar yang letaknya proksimal, aorta atau jantung. Hampir 66% sepertinya emboli berasal dari penyakit ateromatosa arteri karotid interna dan eksterna, arteri

description

Saraf

Transcript of Transcranial Doppler

BAB IPENDAHULUANA. Latar Belakang MasalahStroke merupakan penyebab kematian kedua terbanyak dan penyebab utama dari disabilitas. Diperkirakan ada 700.000 kasus stroke di Amerika Serikat setiap tahunnya, dan 200.000 diantaranya dengan serangan berulang. Menurut WHO, ada 15 juta populasi terserang stroke setiap tahun di seluruh dunia dan terbanyak adalah usia tua dengan kematian rata-rata setiap 10 tahun antara 55 dan 85 tahun. (Goldstein,dkk 2006; Kollen,dkk 2006; Lyoyd-Jones dkk,2009).Setiap tahun kira-kira 40.000 penduduk Australia terkena stroke dan diperkirakan di tahun 2020 jumlah ini meningkat hingga 60%. Penyebab terbanyak adalah oklusi arteri besar, yang berhubungan dengan trombosis dan emboli. Gambaran Angiography dan Transcranial Doppler (TCD) pembuluh darah intrakranial dalam 6 jam onset stroke iskemik menunjukkan oklusi arteri besar diatas 70% pasien. Oklusi-oklusi ini terbanyak disebabkan oleh emboli dan diduga sumbernya satu atau lebih dari arteri besar yang letaknya proksimal, aorta atau jantung. Hampir 66% sepertinya emboli berasal dari penyakit ateromatosa arteri karotid interna dan eksterna, arteri vertebralis, arteri basilaris dan arteri serebri media. Sekitar 5 8% klinis berhubungan dengan penyakit arteri besar pada sirkulasi anterior ( arteri karotid, arteri serebri media, arteri serebri anterior). (Levi, 2001).

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. 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 layar monitor. Para dokter merekomendasikan tes ini untuk menentukan hemodinamik 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.B. Tujuan PenulisanTujuan penulisan Text Book Reading (TBR) ini adalah untuk memberikan informasi ilmiah mengenai pemeriksaan Transcranial Doppler, meliputi definisi, indikasi, metode, teknik pemeriksaan, dan aplikasi klinis terkait. BAB II

TINJAUAN PUSTAKAA. Definisi Trancranial Doppler Sonography (TCD) adalah teknik pencitraan yang menggunakan arahan tangan dengan kontrol microprocessor, mengggunakan frekuensi rendah (2-MHz) gelombang dari transduser Doppler untuk mengukur kecepatan dan pulsasi aliran darah di area sirkulus Wilisi dan sistem vertebrobasiler. Prosedur TCD termasuk prosedur noninvasif, nonionisasi, portabel dan aman untuk pemeriksaan serial dan penelitian, serta dapat dilakukan dengan biaya yang murah (Lupetin et al., 1995). Penggunaan TCD Ultrasound untuk menilai aliran darah arteri basal intrakranial mulai dikenalkan oleh Aaslid et al., sejak tahun 1982. Teknologi ultrasound berkembang pesat beberapa waktu terakhir. Saat ini telah dikenal kombinasi teknik pencitraan aliran darah Doppler dan Transcranial Colour-Coded Duplex (B mode tissue imaging). Kombinasi ini dapat mengindentifikasi pembuluh darah dan arah aliran darah dengan lebih akurat (Levi, Selmes dan Chambers, 2001).

Gambar 1. Transcranial Doppler dan Transcranial Colour-Coded Duplex

Gambar 2. Pemeriksaan Trancranial Doppler

B. Metode dan PeralatanKeakuratan diagnostik TCD tergantung dari kepandaian, ketrampilan dan pengalaman pemeriksa yang harus memahami anatomi dan fisiologi pembuluh darah intrakranial serta patofisiologi stroke dan penyakit neurovaskular lain. Pada kebanyakan kasus, intepretasi hasil pemeriksaan TCD memerlukan integrasi analisis hasil pemeriksaan klinis, laborat serta neuroradiologi lain (Lupetin et al., 1995).Penggunaan pemeriksaan TCD dan TCCD sebagai tes penapis untuk penyakit oklusif pada arteri besar intrakranial memerlukan pengkajian mengenai keakuratan, feasibilitas, dan realibilitas.KeakuratanStudi keakuratan TCD dan TCCD untuk mendeteksi stenosis atau oklusi intrakranial telah banyak diteliti. Secara umum, keakuratan TCD dan TCCD dianggap dapat diterima ketika dilakukan untuk tes penapis oleh sonografer dan klinisi yang berpengalaman. Beberapa studi menyebutkan bahwa tingkat sensitifitas dan spesifisitas teknologi ultrasound dalam mendeteksi stenosis atau oklusi pada arteri serebra media, mencapai 90-99%. Sementara untuk segmen arteri vertebralis dan arteri basilaris sensitifitas sebesar 70-80% dan spesifisitas sebesar 90-99%. Hasil ini tidak berbeda jauh dengan hasil pemeriksaan angiografi dengan kontras. Dibandingkan dengan teknik pencitraan Magnetic Resonance Angiografi (MRA), teknologi ultrasound tidak berbeda jauh. Sensitifitas TCCD mendeteksi kelainan pada sirkulasi anterior arteri serebralis sebesar 75% dan spesifitas 99%, sementara pada sirkulasi posterior sensitifitasnya mencapai 88% dan spesifisitas 99% (Levi, Selmes dan Chambers, 2001).Feasibilitas Penilaian feasibilitas alat meliputi keamanan, toleransi, ketersediaan dan efektifitas biaya. Keterbatasan utama teknik TCC adalah kurangnya acoustic window pada tulang temporal atau foramen magnum. Lebih dari 10% pasien yang diperiksa dengan TCC, dan 20% pasien yang dilakukan TCCD memiliki acoustic window yang kurang optimal untuk pengkajian.

TCD dan TCCD tidak pernah dilaporkan memiliki efek samping. Oleh karena itu, dianggap lebih aman dibanding X-ray Angiografi yang berisiko menimbulkan alergi terhadap bahan kontras dan stroke. Selain itu juga dianggap lebih aman dibandingkan dengan CT angiografi yang menggunakan radiasi ion dan media kontras intravena. Pemeriksaan ultrasound dapat ditoleransi baik dan berpotensi unggul dibandingkan Magnetic Resonance Angiografi (MRA) yang terkadang menimbulkan claustrophobia dan penggunaan sedasi intravena (Levi, Selmes dan Chambers, 2001).

Secara umum, kelebihan dari alat TCD adalah sebagai berikut, 1. Menggunakan teknik sonografi yang non invasif sehingga menghindarkan pasien dari rasa tidak nyaman selama pemeriksaan.2. Aman, karena teknik ini bebas dari bahaya radiasi.3. Tidak memerlukan ruangan khusus dalam pelaksanaan.

4. Dapat dilakukan berulang kali untuk monitoring tanpa adanya efek samping.5. Tidak memerlukan penggunaan zat kontras yang mempunyai resiko terjadinya efek samping seperti alergi.6. Biaya yang lebih murah dibandingkan dengan teknik lain seperti arteriografi.Sementara itu, kekurangan pemeriksaan TCD adalah sebagai berikut, (Sarkar et al., 2007)1. Ketidakakuratan hasil pemeriksaan karena acoustic window yang buruk (pada 5-20% pasien)2. Hasil pemeriksaan sangat bergantung pada keterampilan dan pengalaman operator ReliabilitasSalah satu keterbatasan alat diagnostik ultrasound untuk dilakukan adalah pemeriksaan tersebut memerlukan teknik tinggi dan keterampilan prosedural pemeriksa untuk mendapatkan hasil gambar maksimal. Sebagai tambahan, pemahaman yang baik mengenai pertanyaan klinis diperlukan agar pemeriksa dapat meningkatkan ketelitian hasil pemeriksaan (Levi, Selmes dan Chambers, 2001).C. Indikasi Pemeriksaan TCD dan TCCD (AIUM, 2012)1. Deteksi dan follow up stenosis atau oklusi pada arteri besar intrakranial di sirkulus Wilisi dan sistem vertebrobasilar, termasuk monitoring terapi trombolitik patda pasien stroke akut2. Deteksi vaskulopati serebral.3. Deteksi dan monitoring vasospasme pada pasien dengan perdarahan subarachnoid spontan atau traumatik.4. Evaluasi jalur kolateral aliran pembuluh darah intrakranial, termasuk setelah intervensi5. Deteksi mikroemboli pada pembuluh darah serebral6. Deteksi right to left shunts7. Menilai reaktivitas vasomotor serebral8. Konfirmasi tambahan dalam mendiagnosis kematian batang otak9. Tindakan intraoperatif dan periprocedural untuk mendeteksi emboli serebral, trombosis, hipoperfusi ataupun hiperperfusi10. Evaluasi risiko stroke pada penyakit sel sabit (Sickle cell disesase)11. Menilai adanya arterivenus malformasi (AVM).12. Deteksi dan follow up aneurisma intrakranial13. Evaluasi vertigo posisional dan sinkopPenggunaan klinis tambahan TCD pada anak anak adalah sebagai berikut (AIUM, 2012)

1. Menilai tekanan intrakranial dan hidrosefalus

2. Menilai ensefalopati hipoksik iskemik

3. Menilai patensi sinus dural dan venaD. Prinsip PemeriksaanPrinsip pemeriksaan TCD berdasar pada penggunaan gelombang ultrasonik dan Efek Doppler. Gelombang ultrasonik adalah energi suara dengan frekuensi lebih dari 20.000 gelombang per detik. Energi suara ini melebihi ambang batas suara yang dapat didengar manusia. Efek Doppler pertama dikemukakan oleh Christian Andreas Doppler pada tahun 1842, merupakan 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 (Baker, 2001). Pada tahun 1982, Aalid dkk mengenalkan pemeriksaan Doppler 2 Mhz yang dapat menembus tulang tengkorak. Sinyal gelombang yang dipancarkan transducer kemudian dipantulkan kembali oleh permukaan sel sel darah merah di dalam pembuluh darah intrakranial. Informasi ini dianalisis oleh komputer dengan output numerical dan visual sehingga dapat digunakan untuk mengetahui karakteristik aliran darah pembuluh darah (Sarkar et al., 2007)

Gambar 3. Gelombang ultrasonik yang dipantulkan alat ke Eritrosit.

Pembuluh darah tertentu mungkin dapat diidentifikasi letaknya superfisial ataupun profunda (proximal atau distal) sebagai contoh, arteri serebri media mungkin dapat dikenali pada kedalaman antara 30-60 mm melalui window transtemporal (Sarkar et al., 2007)Hemodinamik rutin yang dinilai pada TCD adalah peak velocity sistol maupun distol, mean flow velocity dan Gosling pulsatility index (PI). Diagnosis TCD dibuat berdasarkan deteksi pada perubahan kecepatan aliran darah, kekurangan aliran darah, perubhan pada spectral waveform atau perubahan pada pulsasi pembuluh darah tertentu (Sarkar et al., 2007). Bila pembuluh darah sempit, apapun penyebabnya, kecepatan aliran darah akan meningkat. Peningkatan kecepatan itu dideteksi oleh TCD. Kecepatan juga meningkat bila ada peningkatan aliran darah sehubungan dengan kontribusi kolateral terhadap teritori vaskuler yang lain atau suplai darah ke suatu arterio-venous malformation (AVM) yang besar.(DeWitt, 1988).

Gambar 4. Perubahan frekuensi gelombang pada keadaan penerima yang bergerak atau sumber yang bergerak.E. Identifikasi ArteriIdentifikasi arteri menggunakan TCD didasari dari penggunaan acoustic window, 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 kolateral.

Gambar 5. Pembuluh darah serebralF. Indeks Pengukuran TCDPerbedaan rata-rata kedalaman, arah aliran dan rata-rata flow velocity dihubungkan dengan usia yang normal telah ditetapkan pada setiap arteri. Pengukuran TCD dipengaruhi oleh faktor fisiologik dan patologik serta obat-obat vasoaktif (Kassab dkk, 2007).

Nilai sistolik, diastolik dan nilai rata-rata digunakan untuk mendeskripsikan tekanan, aliran dan kecepatan aliran pada sistem arterial. Dari nilai-nilai ini, nilai rata-rata memiliki signifikansi fisiologis yang tertinggi karena ia tidak bergantung pada faktor kardiovaskular sentral seperti denyut jantung, kontraktilitas, resistensi perifer total dan komplians aorta dibandingkan dengan nilai sistolik dan diastolik. Selanjutnya nilai rata-rata kecepatan lebih berkorelasi dengan perfusi dibandingkan dengan nilai peak (Strebel, 1996).Saat ini alat TCD dapat menunjukkan Goslings pulsatility index (PI) yang didapat dari persamaan sebagai berikut:

Dimana V = CBF-v (cerebral blood flow velocity) yang diperoleh dari pemeriksaan TCD.Pada vaskulatur serebral, PI dapat menunjukkan tingginya resitensi pembuluh darah perifer, yang seiring dengan peningkatan tekanan intrakranial (Intracranial Pressure , ICP). Peningkatan ICP mempengaruhi waveform TCD, ditunjukkan dengan meningkatnya PI dan selanjutnya bila ICP terus menekan perfusi terjadi penurunan pada CBF-v. Pulsatility digambarkan dengan bentuk dari waveform spektral dan normal bila Vs> Vd, abnormal atau spiked (Vs>>Vd) atau menurun (Vd > 50% Vs). Pulsatility index dianggap normal bila nilainya 0,8-1,2. Peningkatan PI> 1,2 biasanya terjadi karena peningkatan resistensi perifer serebral, sekunder terhadap peningkatan tekanan intrakranial atau hipokapnia, meskipun pada beberapa kasus bisa disebabkan oleh abnormalitas kardiak, seperti insufisiensi aorta atau bradikardia. Penurunan PI < 0,8 tipikalnya ditunjukkan oleh pembuluh darah yang mensuplai suatu AVM, dikarenakan penurunan resistensi perifer atau downstream hingga high grade stenosis, dikarenakan aliran darah yang rendah (Lupetin et al., 1995). Resistance Index (RI) merupakan estimasi lain dari resistensi vaskular, dimana resistensi vaskular yang rendah berhubungan dengan peningkatan FVd, dan resistensi vaskular yang tinggi dikarakteristikkan dengan penurunan FVd. Resistance Index of Pourcelot didapat dari persamaan sebagai berikut,

Baik PI maupun RI dipengaruhi oleh sejumlah faktor, termasuk tekanan arterial sistemik, resistensi distal terhadap aliran, ICP, vascular compliance dan CO2, membatasi nilai diagnostiknya di praktek klinis, namun hal ini mungkin memiliki peran kualitatif dalam menilai perubahan dalam resistensi terhadap aliran pada area spesifik dari sirkulasi serebral. Penting untuk diingat bahwa TCD hanya mengukur kecepatan darah serebral (cerebral blood velocity) dan aliran (flow). Hubungan antara keduanya adalah sebagai berikut ,

Oleh karenanya, bila flow masih konstan, sementara diameter menurun, FV akan meningkat (Jacobs et al., 2008).

Gambar. Tampilan pulsed-wave spectral waveform. Identifikasi arah aliran, skala kecepatan (velocity), kedalaman insonasi (depth), kecepatan sweep dan pengaturan power. Panah kecil menunjukkan pengukuran cardiac cyle untuk menghitung peak, mean dan end-diastolic (ED) flow velocities. PI, pulsatility index , RI resistancy index. (Alexandro, 2004)Tabel. Nilai Normal Panduan Pengukuran TCD pada Arteri Intrakranial (Kassab et al., 2007)

Tabel. Efek berbagai status fisiologik pada flow velocity TCD (Kassab, 2007)

G. Teknik dan Cara pemeriksaanAlat ini menggunakan transduser gelombang pulsa berfrekuensi-rendah (2-MHz) yang dapat 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. Terdapat kurang lebih 15% pasien tidak mempunyai jendela yang sesuai untuk pemeriksaan ini (Phipipp, 1995).Tempat tersering untuk ditempelkan transduser adalah :1. Transtemporal

2. Transorbital

3. Subossipital

4. Submandibula

Gambar 6. posisi transduser pada Acoustic Window dalam posisi sagital1. Transtemporal

Transtemporal window dilakukan pada tulang paling tipis di temporal (os pterion) terletak di atas arkus zigomaticus dan anterior dari telinga. 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 (AIUM, 2012).

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 7. Sirkulus Wilisi melalui Pemeriksaan TCD dan TCCD TranstemporalPada pencitraan, penanda utama (referrenced landmark) adalah pedunkulus serebri yang berbentuk hati dan echogenic star-shaped cisterna basilaris (AIUM, 2012).

Gambar 8. Sinyal Doppler dari arteri serebral media

2. SubossipitalForamen magnum dapat digunakan untuk menilai arteri basilaris dan arteri vertebralis. Pasien diposisikan berbaring ke satu sisi dan leher fleksi hingga dagu menyentuh dada. Transducer digerakkan dari leher bagian atas di dasar kranium dan digerakkan melingkari foramen magnum melalui hidung. Penanda utama adalah medula yang hipoechoic. Arteri vertebralis harus dinilai pada interval 2-5 mm. Pada TCCD, arteri vertebralis memiliki konfigurasi V-shaped karena melebar keatas menuju arteri basilaris. Aliran di arteri vertebralis dan basilaris menjauhi transducer dan harus dinilai hingga ujung arteri basilaris (AIUM, 2012).

Gambar 9. Tranducer suboksipital dan pembuluh darah yang dapat diperiksa

3. Transorbital2Dapat menilai arteri karotis interna bagian distal dan arteri oftalmik dan terutama pada pasien yang dicurigai mengalami stenosis karotis. Dilakukan dengan menurunkan kekuatan dengan index mekanik tidak melebihi 0,23 untuk mencegah cedera mata (AIUM, 2012).

Gambar 10. Transorbital

4. Submandibular

Dapat menilai segmen distal dari arteri karotis interna bagian ekstradural. Berguna dalam mendeteksi:

a. Diseksi pada arteri karotis interna

b. Menilai adanya oklusi pada arteri karotis interna

Gambar 11. Submandibular

H. Transcranial Doppler pada Stroke Iskemik Akut.Evaluasi segera dari pasien stroke iskemik akut menunjukkan gambaran TCD abnormal dengan frekuensi yang tinggi seperti oklusi, dissolusi clot arteri, embolisasi distal, reoklusi dan stenosis. Tidak ada alasan dalam menunda penilaian pembuluh darah secara bedside dengan TCD karena informasi ini secara khusus bermanfaat pada waktu pemeriksaan klinis awal dilakukan terhadap pasien dengan stroke iskemik akut. (Alexandrov, 1999)

Transcranial Doppler dapat mendeteksi oklusi arteri serebri media yang juga tampak pada pemeriksaan angiography dengan sensitivitas 85% sampai 96%. Pada kasus oklusi arteri serebri media, rasio rata-rata kecepatan aliran darah (cerebral blood flow velocity/ CBF-V) ipsilateral dengan kontralateral dianggap dapat mendeteksi adanya oklusi arteri serebri media jika rasio 0,6 dan memiliki kemungkinan nilai prediksi terhadap tingkat keparahan stroke. Outcome klinis dapat diperkirakan oleh adanya gambaran patologis dari pemeriksaan TCD pada sirkulasi anterior.(Schatlo dkk, 2007, Iranmanesh dkk, 2006)

Untuk pasien stroke iskemik yang menerima terapi thrombolysis dengan tissue-plasminogen activator (tPA), TCD telah dianggap sebagai monitor yang baik dan pengukur peningkatan terapi. Transcranial Doppler dapat digunakan untuk mengenali lokasi yang tepat dari oklusi pembuluh darah parsial atau komplit. Kriteria untuk mengenali lokasi lesi berdasarkan pola spektrum Thrombolysis in Brain Ischemia (TIBI) dan tanda-tanda aliran kolateral. Perubahan lain yang menggambarkan adanya stenosis fokal atau trombus termasuk perubahan pulsatility index dan CBF-V yang mengindikasikan adanya stenosis dan signal mikroemboli yang terjadi secara fokal. (Schatlo, 2007)

Dalam studi menggunakan pemeriksaan TCD yang dilakukan terhadap 130 pasien secara konsekutif pada unit gawat darurat pada waktu pemeriksaan neurologi dan CT sken kepala juga dilakukan, ditemukan bahwa insonasi melalui transtemporal window tidak mungkin dilakukan pada 15% dari keseluruhan pasien. Meskipun demikian, secara keseluruhan tingkat akurasi TCD terhadap oklusi, stenosis dan patensi pembuluh darah yang normal sekitar 88% bila dibandingkan dengan angiography. Transcranial Doppler dapat menunjukkan adanya suatu oklusi arteri intra atau ekstrakranial proksimal pada 69% pasien yang memenuhi syarat untuk thrombolysis dalam 6 jam pertama, dibandingkan dengan 24% pasien yang berada diluar rentang waktu untuk tindakan thrombolysis dan 0% pasien yang mengalami perbaikan defisit secara spontan.(Alexandrov dkk,1999)

Peran paling penting dari TCD pada stroke akut adalah menentukan adanya dan lokasi dari oklusi arteri sebagaimana juga adanya sisa aliran signal di sekeliling clot. Salah satu tantangan terbesar dari pemeriksaan TCD untuk mendiagnosa oklusi arteri adalah ketergantungan terhadap suatu serial yang rumit dari gambaran aliran darah pada pembuluh darah yang berbeda dan tingkat kedalaman yang berbeda untuk menentukan arteri mana yang terkena. Untuk menyederhanakan interpretasi ini telah dikembangkan kriteria oklusi berdasarkan temuan aliran darah yang berbeda dari setiap pembuluh darah intrakranial dan arteri karotis interna ekstrakranial. Gambaran aliran utama yang dihubungkan dengan adanya oklusi secara langsung yang dapat dinilai dengan TCD ialah suatu gelombang abnormal yang terletak pada lokasi yang dianggap sebagai tempat clot. Selain itu, oklusi arteri serebri media akut dapat menghasilkan pengaliran aliran darah terhadap pembuluh darah sekitarnya atau cabang-cabangnya, dan peningkatan kecepatan aliran darah dapat terlihat pada arteri serebri anterior. (Alexandrov dkk, 1999). Dalam satu studi yang dilakukan oleh Andrew dkk, 2000 dijelaskan bahwa tingkat obstruksi sirkulasi anterior dapat dikonfirmasi dengan deteksi aliran-aliran kolateral, seperti arteri kommunikan ataupun arteri opthalmika. Kadang-kadang aliran arteri opthalmika dapat tidak terdeteksi atau arah aliran yang normal jika terdapat oklusi arteri serebri media atau arteri karotis interna di bagian distal. Oklusi yang terisolasi pada tingkat arteri serebri media menghasilkan bentuk gelombang abnormal tanpa adanya aliran kolateralisasi melalui arteri opthalmika atau arteri kommunikan. Jika muncul, aliran kolateral ini biasanya mengindikasikan lesi arteri karotis interna bersamaan dengan arteri serebri media termasuk pengalihan aliran ke arteri serebri anterior atau arteri serebri posterior. Oklusi arteri serebri media dan saluran kolateral utama, yang mengindikasikan adanya suatu lesi proksimal pada pembuluh darah yang memberi nutrisi (feeding vessel)(Demhuck, 2000)

Adanya bentuk gelombang abnormal dari arteri vertebralis atau arteri basilaris dapat menandakan kemungkinan bahwa oklusi dari pembuluh darah ini juga terjadi. Gambaran ini harus diinterpretasikan secara hati-hati dan dikonfirmasi dengan mengenali pengalihan aliran atau peningkatan aliran kompensasi. (Demhuck, 2000).

Penilaian ultrasound terhadap pembuluh darah otak menunjukkan suatu gambaran khusus yang memfokuskan terhadap lokasi clot dan memonitor aliran signal disekitarnya yang berkaitan dengan pergerakan minimal pembuluh darah. Telah dikembangkan suatu sistem tingkatan terhadap aliran pembuluh darah untuk gambaran TCD untuk mengukur sisa aliran pembuluh darah, yang dikenal sebagai tingkatan aliran Thrombolysis In Brain Ischemia (TIBI). Klassifikasi TIBI membagi tingkatan aliran darah ke dalam 6 kelompok. Grade 0 : absent, grade 1 : minimal, grade 2 : blunted, grade 3 : dampened, grade 4 : stenotic dan grade 5 : normal waveform. Tingkatan aliran TIBI dapat diukur pada semua pembuluh darah dengan perhatian khusus terhadap daerah atau di bagian distal dari letak arteri yang dianggap mengalami oklusi. Tujuan klassifikasi TIBI ini adalah untuk menentukan kecepatan aliran darah sisa seperti halnya juga kaitannya dengan tingkat keparahan stroke iskemik akut.(Syme, 2006)

Jika suatu clot menyebabkan obstruksi komplit untuk aliran darah, kemudian tidak ada perubahan frekuensi yang terjadi sehingga tidak ada signal doppler yang dapat terdeteksi, hal ini disebut sebagai tidak ada aliran darah (absent). Akan tetapi aliran darah yang tidak ada secara komplit pada letak clot tersebut cenderung jarang terjadi karena pergerakan darah yang terdapat di sekitar clot sering menghasilkan suara bunyi di sekitar garis dasar yang sering disebut sebagai minimal flow. Aliran bergaung (reverberating flow) merupakan suatu bentuk lain dari aliran minimal dan kadang-kadang dapat dideteksi di bagian proksimal dari clot. Bentuk lain dari aliran minimal juga dapat terlihat pada tempat clot dimana aliran sistolik intensitas rendah dapat ditemukan berkaitan dengan tahanan tinggi dengan tanpa adanya aliran darah selama diastol. Dibagian distal dari clot, arteri akan sepenuhnya mengalami vasodilatasi dan aliran darah akan muncul, signal arteri ini memiliki pulsatility index, kecepatan dan intensitas yang rendah. Hal ini disebut dengan istilah blunted flow dan jika sedikit lebih berat disebut dampened flow(Syme, 2006).

Stenosis ekstrakranial juga akan mengurangi sensitivitas TCD untuk mendeteksi stenosis intrakranial berkaitan dengan berkurangnya mean flow velocity (MFV). Akan tetapi perubahan bentuk gelombang pada keadaan stenosis menunjukkan karakteristik perubahan dan TCD dapat memperkirakan aliran yang mengalami penyumbatan telah terlihat berkaitan erat dengan progresifitas dari stenosis yang terlihat dari gambaran TCD dapat memprediksikan kejadian vaskuler yang lebih jauh lagi (Syme, 2006)

Dengan adanya suatu penyempitan yang cukup parah (berkurangnya diameter lumen >50%) yang berkaitan dengan pembentukkan clot yang secara akut ataupun atheroma, maka kecepatan (velocity) akan meningkat secara dramatis pada lokasi penyempitan (MFV 80 cm/s dan perbedaan kecepatan 30% jika dibandingkan dengan letak kontrol). Meskipun kecepatan meningkat berkaitan dengan penyempitan pembuluh darah, aliran darah tetap terbatas sehingga signal yang timbul memiliki intensitas yang rendah. Dalam keadaan ini juga mungkin terdapat turbulensi pada baseline (garis dasar) dan kadang-kadang bruit juga dapat terdeteksi. Akan tetapi bentuk gelombang ini tidak khas untuk stenosis dan dapat ditemukan juga untuk spasme arteri yang berhubungan dengan perdarahan subarakhnoid atau perdarahan intraserebral ringan sampai sedang (Syme, 2006)

Stenosis atau spasme pembuluh darah juga dapat dibedakan dengan mengenali apakah perubahan seperti apa yang dijelaskan sebelumnya terjadi diatas suatu segmen arteri kecil (stenosis) atau diatas suatu segmen yang lebih panjang dan/atau melibatkan banyak arteri (spasme) (Syme, 2006)

Signal TCD yang terlihat pada arteri yang lebih besar pada bagian proksimal dari clot bervariasi tergantung dari ukuran obstruksi di bagian distal dan dekanya dengan clot. Dengan oklusi cabang distal yang kecil, pembuluh darah utama yang memberi nutrisi dapat terlihat normal secara khusus dengan sirkulasi kolateral yang baik. Ketika oklusi yang lebih besar terjadi, signal juga dapat menjadi dampened dengan pengurangan intensitas, kecepatan dan PI yang sangat kecil. Dengan adanya obstruksi yang lebih berat di bagian distal, signal pada pembuluh darah nutrisi (feeding vessel) yang ukurannya lebih besar menunjukkan gambaran kasar blunting yang lebih jauh lagi dengan perubahan yang kecil dalam intensitas tetapi penurunan yang lebih jauh lagi dalam kecepatan dan pulsatility. Penurunan pulsatility sepertinya berkaitan dengan dilatasi bagian proksimal arteri dan mencerminkan elastisitas dari arteri ini serta ketersediaan cabang-cabang pembuluh darah yang terbuka yang menyebabkan sebagian aliran melalui proksimal arteri berkaitan dengan oklusi tersebut. (Syme, 2006)

Alexandrov dkk, telah menggunakan skor TIBI sebagai suatu pengukuran terhadap tingkat keparahan obstruksi arteri, akan tetapi perubahan bentuk gelombang arteri bervariasi tergantung daripada dekatnya jarak terhadap clot, ukuran clot, ukuran arteri yang mengalami oklusi dan tidak hanya derajat dari oklusi tersebut. Berdasarkan hal ini, berkenaan dengan kurangnya spesifisitas dari gelombang TIBI yang pasti, hal ini berarti bahwa pemeriksa harus berhati-hati dalam menggunakan klassifikasi ini untuk pemeriksaan terhadap stroke akut. Lebih jauh lagi, asumsi apapun tentang derajat rekanalisasi hanya dapat dilakukan dengan posisi pemeriksa yang sesuai dan pasti untuk memonitor pada suatu letak tertentu. Rekanalisasi pada arteri proksimal juga dapat tidak mencerminkan pembukaan cabang arteri bagian distal yang mengalami oklusi dan dapat menjelaskan mengapa tidak ada hubungan yang ditemukan antara peningkatan ultrasound yang berhubungan dengan rekanalisasi yang diukur dengan menggunakan skor TIBI dan outcome klinis. (Syme, 2006)

Oklusi akut dari arteri intrakranial dapat mengahsilkan perubahan dalam aliran residual melalui suatu arteri yang disumbat oleh suatu clot yang masih baru dan sering melalui perkembangan saluran/aliran kolateral untuk kompensasi lesi tersebut. Dissolusi clot dapat dihubungkan dengan munculnya signal mikroemboli (Mikulik R dkk,2006)

Suatu oklusi arteri akut berbeda dari oklusi kronik berdasarkan 2 alasan yaitu: oklusi arteri akut sering bersifat parsial dan membentuk beberapa pola yang tidak komplit dari aliran residual (residual flow) dan oklusi arteri akut merupakan suatu proses yang dinamis dari dissolusi trombus, propagasi dan reoklusi, yang sering menyebabkan perubahan-perubahan dalam pola aliran darah. Morfologi bentuk gelombang daripada kecepatan aliran itu sendiri memberikan informasi yang lebih dekat tentang lokasi clot, hemodinamik yang signifikan dari obstruksi dan tahanan dalam pembuluh darah di daerah distal. (Mikulik dkk, 2006).

Untuk menjelaskan morfologi bentuk gelombang pada TCD, pembagian tingkatan residual dengan sistem TIBI telah dikembangkan, yang berasal dari klassifikasi angiography dari aliran residul yang disebut Thrombolysis In Myocardial Infarction (TIMI). Pembagian tingkatan TIBI bervariasi dari 0 sampai 5 : absent, minimal, blunted, dampened, stenotic dan aliran normal Mikulik dkk, 2006).

Gambar 12. Skoring Derajat Oklusi (TIBI).

Gambar 13. Contoh Skoring derajat TIBI pada kedalaman yang berbeda di oklusi arteri serebral media akut. Tabel 1. Kriteria Diagnosis Oklusi Intrakranial.

Mean flow velocity (MFV) dari arteri serebri media secara normal lebih besar daripada arteri serebri anterior ataupun arteri serebri posterior. Dengan adanya suatu oklusi bagian proksimal arteri serebri media ipsilateral (oklusi M1), aliran darah kontralateral pada arteri serebri anterior dapat menjadi lebih besar daripada arteri serebri kontralateral (figure 4J), arteri serebri anterior dan arteri opthalmika pada sisi ipsilateral juga dapat menunjukkan aliran balik dan bagian proksimal arteri serebri posterior juga dapat meningkat alirannya. Aliran darah yang menyerupai gambaran stenosis atau bruit juga dapat dideteksi pada arteri komunikan anterior dan arteri kommunikans posterior ipsilateral jika terdapat keadaan hipoplasia. Dengan adanya aliran darah kolateral yang sempurna, maka perubahan ini mungkin semuanya menyebabkan deteksi suatu oklusi arteri serebri media ipsilateral dan juga dapat menjelaskan mengapa stenosis berat atau oklusi pada suatu arteri karotis interna ipsilateral dapat dihubungkan dengan bentuk gelombang arteri serebri media yang normal dan suatu stroke minor atau TIA (Syme,2006)

Pada pasien dengan oklusi arteri serebri media akut yang diterapi dengan pemberian Tissue Plasminogen Activator (TPA) secara intravena, gambaran TCD setelah terapi dibandingkan dengan DSA (Digital Subtraction Angiography) ataupun Magnetic Resonance Angiography (MRA). Oklusi komplit diartikan oleh adanya signal TCD yang absent atau minimal, oklusi parsial oleh signal blunted atau dampened dan rekanalisasi komplit oleh signal normal atau low-resistance stenotic signal yang menyatakan secara tidak langsung aliran pembuluh darah distal yang terobstruksi terhadap adanya lesi residual (Alexandrov dkk, 2004).

Transcranial Doppler memiliki spesifisitas sekitar 90% dalam menunjukkan oklusi arteri serebri media pada pasien dengan stroke arteri serebri media akut dalam 5 jam pertama setelah serangan. Alexandrov dkk menemukan oklusi arteri utama pada 69% pasien dengan stroke akut, yang mungkin dapat sesuai untuk diberikan terapi thrombolysis. Rekanalisasi dapat diduga dengan TCD oleh adanya gambaran aliran dalam pembuluh darah atau adanya suatu perbaikan dalam aliran darah, dengan atau tanpa berkurangnya PI pada bagian proksimal dari pembuluh darah. Itu sebabnya, dalam keadaan stroke iskemik akut, TCD dapat menunjukkan gambaran oklusi arteri dan juga dapat menunjukkan apakah rekanalisasi dapat terjadi setelah pemberian thrombolysis intravena. (Sarkar dkk, 2007)

Gambar 14. Stenosis extracranial arteri karotis interna (ICA). A. Penurunan mean flow velocity dari MCA kanan (ipsilateral). B. Aliran normal pada MCA kiri (kontralateral) dengan peningkatan aliran di kiri (kontralateral) ACA (akibat aliran kolateral). C. aliran balik ACA kanan (ipsilateral). D. Peningkatan aliran di ACA kiri (kontralateral). I. Transcranial Doppler pada Penyakit Arteri Intrakranial1. Penyakit steno-oklusi intrakranialAtherosklerosis intrakranial merupakan penyebab 10% TIA dan stroke. Sensitivitas, spesifitas serta nilai prediksi positif dan negatif TCD lebih tinggi untuk mendeteksi abnormalitas sirkulasi anterior dibanding sirkulasi vertebrobasilar karena variasi anatomis dan kesulitan insonasi TCD (Sarkar, 2007). TCD dapat mengetahui derajat stenosis (berdasarkan kecepatan aliran darah) dengan akurat. Namun demikian, peran TCD dalam mendeteksi stenosis derajat ringan tidak diketahui dengan baik. Tanda utama stenosis adalah peningkatan mean flow velocity fokal pada daerah lumen yang menyempit. Stenosis sekunder pada TCD ditandai dengan penurunan kecepatan dan peningkatan pulsatilitas di atas lesi dan aliran abnormal di bawah lesi (Sarkar, 2007).Penyempitan parah (>50% penurunan diameter lumen), kecepatan meningkat secara dramatis pada daerah yang menyempit (mean flow velocity > 80 cm/s dan perbedaan kecepatan > 30% dibanding kontrol). Sebagai tambahan, terdapat penurnan intensitas sinyal karena aliran darah yang menyempit. Stenosis MCA telah banyak diteliti dan dapat didiagnosis dengan TCD dengan sensitifitas 86% dan spesifitas 99% .

Namun demikian, stenosis MCA distal, terkadang tidak dapat didiagnosis dengan TCD karena cabang bagian bawah tidak dapat tervisualisasi dengan baik. Stenosis like waveform, dapat terjadi pada kondisi spasme arterial seperti perdarahan subarachnoid (SAH) atau intraserebral hemoragi (ICH) akibat peningkatan aliran kolateral melalui komunikator hipoplastik. Pada kasus spasme, perubahan cenderung terjadi pada segmen panjang dan atau melipatkan beberapa arteri. Oklusi intrakranial dapat didiagnosis dengan TCD dengan akurasi yang lebih baik menggunakan skor TIBI (Thrombolysis in Brain Ischaemia) clasification untuk mendeskripsikan perubahan pada bentuk gelombang yang berkaitan dengan rekanalisasi selama terapi plasminogen.

Gambar 15. Tanda stenosis dan oklusi arterial.

J. Transcranial Doppler pada Abnormalitas Ekstrakranial

1. TCD dan Tanda Transient Mikroemboli

Microemboli dalam sirkulasi serebral dapat berasal dari lesi atherothrombotik arteri karotis dan jantung. Prosedur intervensi seperti angiografi serebral, angioplasty karotis, endarterektomi dan cardiopulmonary Bypass juga dapat menimbulkan microemboli. Di Selain itu, pada right to left shunt, microemboli mungkin terjadi (Sarker, 2007).

Microemboli gas atau padat dalam MCA dapat terdeteksi oleh TCD intensitas tinggi sinyal transien (HITS), juga disebut sinyal microembolic (MES). Mereka dicirikan oleh: (1) memiliki durasi, < 300 ms; (2) amplitudo yang 3 dB lebih tinggi dari sinyal aliran darah normal; (3) adalah biasanya searah dan terjadi secara acak dalam siklus jantung; dan (4) menghasilkan suara yang khas seperti '' moan '' atau '' chirp '' pada sinyal audio. Pembuluh darah tersebut harus dimonitor selama setidaknya 30-60 menit untuk mendeteksi MES. Sebuah MES tidak menimbulkan gejala neurologis tapi mungkin merupakan suatu tanda peringatan dini untuk risiko yang lebih besar di masa depan TIA / stroke. Mengenai karakterisasi sifat emboli, itu telah menunjukkan bahwa emboli gas memiliki sinyal yang lebih tinggi amplitudo dan intensitas dibandingkan dengan membentuk particles padat (Forteza, 1996)

MES berkorelasi dengan baik dengan kejadian iskemik sebelumnya dan mungkin merupakan risiko lebih tinggi untuk kejadian iskemik kekambuhan di masa depan. Angka prevalensi lebih tinggi dari MES telah dilaporkan pada stroke disebabkan oleh penyakit pembuluh besar dan stroke kardioembolik sebagai dibandingkan dengan lacunar strokes.

Pada pasien asimtomatik dengan ICA stenosis, ketika tingkat sinyal microembolic > 2/jam di ipsilateral MCA, memiliki risiko berkembangnya ischaemia. MES yang timbul dari jantung memiliki kekuatan sinyal yang lebih tinggi keseluruhan, durasi sinyal lebih lama, dan presentasi lebih tinggi pada sinyal diastol dibandingkan dengan penyakit arteri karotis (Sarker, 2007).

Gambar 16. TCD pada emboli2. TCD pada stroke iskemik akibat right to left shunt

Pada pasien muda dengan stroke kriptogenik, right-to-the left shunts (termasuk patensi foramen ovale) merupakan risiko stroke iskemik yang harus dinilai. Hingga sekarang, transesophageal echochardiography (TOE) dengan agen kontras merupakan alat diagnostik yang penting untuk pirau jantung kanan-kiri (right to the left intracardiac shunts). Pemeriksaan tersebut memiliki keterbatasan semi invasive teknik yang tergantung pada luas shunts. TCD dengan medium kontras gas sekarang merupakan diagnosis penting untuk right to the left shunts.

Ketika agen kontras gas diinjeksikan ke vena perifer pasien dengan shunt, mikrrobubles melewati sirkulasi kanan ke kiri dalam siklus kardial dan memasuki sirkulasi sistemik. TCD menangkap mikrobubles sebagai sinyal microembolic di MCA. Dua agen kontras utama digunakan: garam yang mengandung gelembung udara kecil, dan agen galaktosa. Berbagai penulis telah menggunakan berbagai Prosedur mengenai rute injeksi, jenis zat kontras, dan waktu sehubungan dengan manuver provokatif (Valsava manuver).

Tes ini dianggap positif jika penampilan setidaknya satu microbubble dicatat pada jejak TCD dalam 40 s setelah mengakhiri injeksi. Untuk kuantifikasi kanan-ke-kiri shunt, hasilnya diklasifikasikan seperti yang ditunjukkan dalam kotak

Gambar 17. Kriteria right to the left shunt3. Subclavian Steal Syndrome

TCD (transforaminal window) dapat digunakan bersama dengan duplex vertebral sonography pada diagnosis kondisi. Incomplete steal menyebabkan penurunan kcepatan aliran darah sistolik dan pda kasus berat dapat merubah arah aliran darah pada arteri vertebralis di sebelah subclavian steal. Aliran darah balik total dapat terjadi pada kasus berat (Sarker et al, 2007).4. TCD pada carotid endarterectomyTCD intraoperatif meliputi monitoring kecepatan aliran darah MCA selama enarterectomi karotis. Pemeriksaan tersebut menilai kecukupan aliran darah otak selama arteri karotis diklam silang.Iskemik selama klam silang merupakan komplikasi klasik dan termasuk berat bila penurunan kecepatan aliran > 85%, ringan-sedang bila penurunan kecepatan 60-85% dan normal bila penurnannya < 60%. Hiperaeremik fenomena terjadi dan menyebabkan peningkatan mendadak kecepatan aliran darah MCA (Sarker et al, 2007).BAB III

KESIMPULAN

1. Trancranial Doppler Sonography (TCD) adalah teknik pencitraan yang menggunakan arahan tangan dengan kontrol microprocessor, mengggunakan frekuensi rendah (2-MHz) gelombang dari transduser Doppler untuk mengukur kecepatan dan pulsasi aliran darah di area sirkulus Wilisi dan sistem vertebrobasiler.2. TCD digunakan untuk menilai hemodinamik serebral meliputi stenosis, oklusi, vasopasme, mikroemboli, kolateral aliran darah, arteri vena malformasi (AVM), evaluasi risiko stroke pada penyakit sel sabit, ataupun monitoring selama prosedur operatif.

3. Teknik pemeriksaan TCD dilakukan pada lokasi transtemporal, transorbita, subosipital dan submandibula.

4. TCD dan TCCD memiliki kelebihan dan keakuratan yang baik dibanding alat diagnostik lain sehingga dapat dipertimbangkan menjadi modalitas utama dalam mendiagnosis gangguan aliran serebral.DAFTAR PUSTAKAAlexandrov AV, Neumyer MM. Intracranial cerebrovascular ultrasound examination techniques. In : Alexandrov AV. Cerebrovascular ultrasound in stroke prevention and treatment. Blackwell publishing 2004: 17-25.American Institute of Ultrasound in Medicine. 2012. AIUM Practice Guideline-Transcranial Doppler Ultrasound Examination for Adults and Children. Kassab M Y., Majid A., Farooq M U., Azhary H., Hershey L A., Bednarczyk E M., Graybeal D F., Johnson M D. 2007. Transcranial Doppler: An introduction for Primary Care Physicians. J Am Board Fam Med;20:65-71Lupetin, Anthony R., Donalee A, Davis., Irwin, Beckman dan Nilima, Dash. 1995. Transcranial Doppler Sonography. Part 1. Principles, Technique, and Normal Appearance. RadioGraphics. 15: 179-191Levi, C.R., C, Selmes., B.R Chambers. 2001. Transcranial Ultrasound-Clinical Application in Cerebral Ischaemia. Australian Prescriber. Vol. 24 No. 6 2001Mikulik R., Alexandrov A.V.2006. Acute Stroke: Therapeutic Transcranial Doppler Sonography. Handbook on Neurovascular Ultrasound.21:150-161Philip, C. Neurovascular Surgery. McGraw-Hill. USA 1995.Sarkar, Sanjukta et al., 2007. Role of Transcranial Doppler Ultrasonography in Stroke. Postgrad Med J 2007;83:683689. doi: 10.1136/pgmj.2007.058602Zainal M. 2006. Transcranial Doppler Technique. Aplikasi Diagnostik Doppler Transkranial (TCD) dalam Neurologi dan Neurosurgery. PT. Setio Harto, Jakarta :2006.35