Ct Perfussion

CT perfusi merupakan teknik yang mudah diakses dan cepat yang dapat membantu mendeteksi stroke iskemik akut. Terlebih lagi, CT perfusi dapat membantu mengidentifikasi pasien yang mungkin mendapatkan manfaat dari reperfusi awal. CT perfusi walaupun bermanfaat, interpretasi dari CT perfusi cukup rumit dan memiliki kekurangan tersembunyi. Artikel ini akan akan membahas tentang pola perfusi normal dan iskemik dan diikuti dengan ilustrasi kasus serial dari jebakan umum dan limitasi dari CT perfusi dengan kondisi stroke iskemik akut

Keuntungan dan kekurangan dari CT perfusi Keuntungan CT perfusi meliputi ketersediaannya yang luas,

pengolahan gambar yang cepat, biaya yang relatif lebih murah dbandingkan MRI, dan kemudahan dalam memonitor pasien. CT scan tanpa kontras tetap merupakan andalan untuk mengevaluasi pencitraan pasien stroke akut. CT scan tanpa kontras mengidentifikasi area jaringan yang mengalami infark dan perdarahan, dan terkadang dapat mengungkapkan trombus pembuluh darah proksimal. Pada kebanyakan rumah sakit sekarang ini, CT scan tanpa kontras merupakan tes diagnostik utama yang digunakan pada pasien triage dan mengidentifikasi pasien yang dapat menerima terapi trombolisis. CT angiografi (CTA) dan CT perfusi dapat dilakukan setelah dilakukan CT tanpa kontras. CTA dan CT perfusi dapat memberikan gambaran yang lebih baik pada infark, trombus pembuluh darah, dan stenosis pembuluh darah. CTA dapat menunjukkan anatomi vaskuler, dan CT perfusi dapat menunjukkan proses fisiologis termasuk volume darah otak (cerebral blood volume) dan aloran darah otak (cerebral blood flow); informasi yang didapatkan dari CT perfusi dapat memanjangkan waktu reperfusi.

CT perfusi membuktikan dapat meningkatkan kepastian diagnostik untuk menentukan stroke oleh pembaca yang sudah ahli maupun yang belum ahli. Dari para pembaca yang belum ahli, CT perfusi dapat meningkatkan diagnosis stroke yang tepat empat kali lipat dibandingkan dengan pembacaan CT non kontras saja. CT perfusi juga dapat membantu untuk mengindentifikasi stroke aku yang terlalu besar – terutama, pada kasus dimana pemberian terapi trombolitik terlalu beresiko untuk konversi menjadi perdarahan.

CT perfusi memiliki beberapa efek samping penting dibandingkan dengan CT non kontras konvensional yang perlu diperhatikan seperti: penambahan dosis radiasi; pemberian kontras intravena; penambahan biaya; dan waktu yang lebih lama untuk pengambilan gambar, pemrosesan gambar, dan interpretasi. Walaupun CTA dan CT perfusi memiliki dosis radiasi yang lebih besar dibandingkan dengan CT non kontras, dengan menggunakan CT scan tebaru yang memiliki protokol yang optimal dapat memberikan gambaran seluruh kranium tanpa perlu penambahan dosis radiasi. Namun, protokol suboptimal dapat menghasilkan eksposure radiasi yang lebih tinggi – sekitar delapan kali di atas dosis yang diharapkan. Beberapa contoh dari paparan radiasi yang berlebihan akibat CT perfusi baru ditemukan akhir-akhir ini, sehingga mendorong penyelidikan oleh Badan

Administrasi Makanan dan Obat Amerika Serikat (U.S. Food and Drug Administration)

Resiko dari pemberian kontras iodinisasi sudah diketahui, dan secara keseluruhan berada dalam tingkatan resiko yang masih dapat diterima dalam pemeriksaan pada pasien stroke akut, sehubungan dengan resiko, keuntungan, dan alternatifnya. Penambahan waktu untuk melakukan CTA dan CT perfusi hanya beberapa menit, dimana masih dapat diterima dalam waktu penatalaksanaan pasien stroke akut. Waktu setelah pemrosesan dan waktu interpretasi lebih bervariasi, mirip dengan MRI. Sesuai pengalaman penulis, waktu setelah pemrosesan dan interpretasi dapat dilakukan dalam waktu beberapa menit – dimana, waktu tersebut dapat digunakan untuk memindahkan pasien dari mesin CT scan ke unit perawatan klinis yang tepat. Rasio harga-keuntungan dari CT perfusi masih perlu dipelajari dari sudut pandang institusi medis dan dari sudut pandang kesehatan publik

Perfusi normalAda beberapa parameter CT perfusi yang biasa didiskusikan: CBV, CBF,

mean transit time (MTT), dan time to peak enhancement (TTP). CBV merupakan ukuran dari volume total darah dalam voxel imaging, termasuk darah dalam jaringan dan dalam pembuluh darah. CBV diukur dalam satuan unit milimeter darah per 100 gram dari otak. CBF merupakan total volume darah yang bergerak melalui suatu vocel dalam satuan unit waktu, dan biasanya diukur dalam satuan unit milimeter darah per 100 gram dari jaringan otak per menit. Setelah pemasukan materi kontras, dibutuhkan waktu untuk setiap molekul dari material kontras untuk tersirkulasi. MTT merupakan waktu transit rata-rata dari semua molekul media kontras dalam bolus melalui volume otak tertentu, yang diukur dalam detik. MTT dapat dihitung berdasarkan prinsip volume sentral: MTT = CBV / CBF. TTP didefinisikan sebagai waktu dari awal penyuntikan kontras sampai penyangatan mksimal, dan diukur dalam detik. Parameter-parameter ini didapatkan dari sumber data CT perfusi yang menggunakan analisis dekonvolusi

Regions of interest (ROIs) dari arterial dan vena serta nilai-nilai titik potong dari pre- dan post penyangatan didapatkan dari sumber gambar CT perfusi untuk menghasilkan kurva atenuasi-waktu input arterial dan outflow vena yang representatif. Kurva atenuasi-waktu kemudian digunakan untuk mengkalkulasi parameter-parameter CT perfusi. Segment A2 dari arteri cerebri anterior merupakan daerah yang biasa digunakan untuk mendapatkan ROI fungsi input arterial (AIF) karena arteri tersebut berjalan tegak lurus dengan potongan aksial. Segmen ini dapat terlihat pada beberapa potongan aksial dan cukup mudah untuk ditemukan oleh teknologis atau radiolog. Demikian pula dengan sinus sagitalis superior juga dapat digunakan untuk mendapatkan ROI fungsi output vena (VOF).

Interperasi dari pemetaan CT perfusi biasa dilakukan dengan inspeksi visual, metode yang efektif untuk mengidentifikasi area dari pusat infark dan penumbra. Metode ini memiliki kelebihan dalam kecepatan dan lebih

sederhana; namun secara kualitatif sangat bergantung pada kemampuan interpretasi dari pembacanya. Beberapa pusat menyarankan untuk menghitung parameter-parameter perfusi secara kuantitatif. Parameter-parameter ini cukup efektif untuk menunjukkan pusat infark dan penumbranya dan memprediksi hasil terapi; namun, protokol dan pedoman untuk ambang batas kuantitatif sangat bervariasi dan ambang batas yang jelas untuk bimbingan terapi belum ada standar bakunya.

Pada kasus perfusi normal (gambar 1), semua parameter CT perfusi memberikan gambaran yang simetris bilateral. CBF dan CBV lebih tinggi pada substansia grisea dibandingkan dengan substansia alba, sehingga dapat dilihat perbedaan fisiologis antara jaringan-jaringan tersebut.

Gambar 1. Pria sehat berusia 53 tahun. A-D, CT scan non kontras (A) dan pemetaan CT perfusi menunjukkan cerebral blood flow (B), cerebral blood volume (C), dan mean transit time (D) yang memberikan gambaran perfusi normal otak yang simetris. Semua warna pemetaan diberi kode merah untuk nilai yang lebih tinggi dan biru untuk nilai yang lebih rendah .

Infark akutDiagnosis dari stroke iskemik akut dapat ditegakkan pada CT perfusi

dengan mengidektifikasi dari area penurunan CBF dan CBV, dan peningkatan MTT dan TTP. Kecocokan pada pemetaan perfusi CBV dan MTT yang abormal menunjukkan area jaringan otak yang tidak dapat diselamatkan dan kematian neuron, yang dikenal sebagai ‘pusat infark’ (gambar 2 dan 3)

Ketidakcocokan dari area perfusi abnormal – yaitu area yang mengalami pemajangan MTT dan pengurangan CBF, dimana CBV masih relatif sama – menunjukkan area jaringan yang masih dapat diselamatkan. Pada area yang juga dikenal sebagai ‘penumbra iskemik’, penurunan pada CBV hanya terjadi secara ringan. Karean adanya mekanisme kompensasi serebrovaskuler, banyak pasien masih dapat mempertahankan CBV di dalam area yang beresiko untuk iskemik segera setelah awal kejadian. Pasien dengan area ketidakcocokan CBV-MTT yang besar atau yang meliputi area yang masih baik merupakan kandidat yang baik untuk terapi reperfusi. CBF juga dapat berkurang ke derajat yang lebih rendah pada penumbra iskemik.

Gambar 2. Wanita 88 tahun dengan kelemahan wajah sebelah kanan dan afasia. A, CT scan non kontras tidak menunjukkan adanya area abnormal dari perfusi yang menggambarkan infark akut. B-D, peta CT perfusi menunjukkan CBF (B), cerebral blood volume (CBV) (C), dan mean transit time (MTT) (D) menggambarkan area kecocokan yang besar dari defisit CBV dan MTT(tanda panah) mengindikasikan sebagai pusat infark di daerah arteri cerebri media kiri. Semua wana peta dikodekan dengan warna merah untuk nilai yang lebih tinggi dan warna biru untuk nilai yang lebih rendah

Gambar 3. Laki-laki usia 51 tahun dengan gejala klinis kelemahan wajah sebelah kanan dan afasia akutA. CT scan non kontras tidak menunjukkan adanya gambaran infark akutB. Peta CT perfusi yang menggambarkan CBF menunjukkan regio penurunan perfusi pada daerah arteri cerebri media (MCA) (tanda panah). Semua peta warna dikodekan dengan merah untuk nilai yang lebih tinggi dan biru untuk nilai yang lebih rendahC, Peta CT perfusi yang menggambarkan CBV menunjukkan volume darah otak yang masih terjaga secara simetris. Seluruh daerah arteri cerebri media kiri disini merepresentasikan area penumbra dari iskemikD, Peta CT perfusi yang menggambarkan MTT menunjukkan pemanjangan waktu pada daerah yang sama (tanda panah) yang cocok dengan daerah pada gambar B

Penilaian Cadangan SerebrovaskulerPenyakit stenooklusif serebrovaskuler ini paling sering berhubungan dengan penyakit

aterosklerosis intrakranial dan dapat mengakibatkan penurungan tekanan perfusi arteri distalnya. Akan tetapi ada mekanisme untuk mengkompensasi seperti autoregulator vasodilatasi dan sirkulasi kolateral. Saat terjadi stres, daerah yang mengalami penakit stenooklusif serebrovaskuler beresiko terjadi iskemia karena terbatasnya cadangan serebrovaskuler, dengan pembentukan pembuluh darah kolateral dan respon autoregulator. Acetazolamide, sebuah penghambat carbonic anhydrase, menyebabkan vasodilatasi dalam jangka pendek dari areteriol-arteriol serebral dan saat digunakan dengan bersamaan dengan CT perfusi dapat memperkirakan cadangan serebrovaskuler.

Perbandingan antara peta CT perfusi dasar dengan yang diperoleh setelah pemberian acetazolamide menunjukkan penurunan CBF dan pemanjangan dari MTT (gambar 4) pada daerah yang mengalami gangguan hemodinamik. Perubahan ini terjadi karena pembulh darah tersebut telah berdilatasi secara maksimal, karena refleks autoregulator vasodilatasi tidak memiliki respon yang sama terhadap acetazolamide. Salah satu peneliti menunjukkan bahwa

daerah yang menunjukkan perubahan prominen pada MTT setelah pemberian aceazolamide perlu dianggap sebagai daerah yang dalam resiko.

Gambar 4. Wanita 54 tahun dengan gejala klinis pusing berputar dan kelemahan anggota tubuh bagian kanan selama 1 bulan.A. CT tanpa kontras tidak menunjukkan adanya area iskemik akutB. Potongan axial dari CT angiografi menunjukkan stenosis berat (tanda panah) pada segmen M1 dari arteri serebri media kiri. Dapat dilihat adanya pembuluh darah kolateral yang menonjolC-H. Peta CT perfusi menunjukkan CBF sebelum (C) dan sesudah (D) pemberian acetazolamide, CBV sebelum (E) dan sesudah (F) pemberian acetazolamide, dan MTT sebelum (G) dan setelah (H) pemberian acetazolamide. Teknik dan penetapan skala untuk pengambilan gambar dilakukan secara sama antara sebelum dan sesudah pemberian acetazolamide. Terjadi peningkatan minimal pada CBF dan peningkatan sedang secara global pada CBV setelah pemberian acetazolamide. Namun terjadi peningkatan perfusi asimetris antara daerah poststenosis (kiri) dan daerah nonstenosis (kanan). Ketidaksimetrisan ini paling baik ditunjukkan oleh pemanjangan MTT setelah pemberian acetazolamide dibandingkan dengan dasar CT scan perfusi. Semua peta warna dikodekan dengan merah untuk nilai yang lebih tinggi dan biru untuk nilai yang lebih rendah.

Kesalahan pada CT Perfusi

Fungsi aliran keluar arterial dan venaKemampuan untuk memperoleh fungsi aliran masuk arterial (Arterial Input

Function/AIF) dan fungsi aliran keluar vena (Venous Outflow Function/VOF) yang tepat merupakan hal yang penting untung mendapatkan peta perfusi yang valid. Nilai titik potong ROI arteri dan vena dan sebelum dan sesudah penyangatan dipilih dari sumber gambar CT perfusi untuk menghasilkan kurva waktu-atenuasi AIF dan VOF yang representatif. Kurva waktu-atenuasi ini yang kemudian digunakan untuk menghitung parameter-parameter CT perfusi. Semen A2 dari arteri cerebri anterior biasanya digunakan untuk mendapatkan ROI dari AIF karena segemen tersebut berjalan tegak lurus terhadap potongan aksial dan mudah untuk ditemukan pada beberapa potongan. Begitu juga dengan sinus sagitalis suprior yang biasanya digunakan untuk mendapatkan ROI VOF. (gambar 5)

Masalah teknis dapat terjadi apabila terjadi stenosis dan oklusi intrakranial dan ekstrakranial yang menyebabkan penurunan aliran darah intrakranial. Penurunan aliran darah dapat mempengaruhi kalkulasi akurat dari peta CT perfusi (gambar 6). Penempatan ROI yang tidak tepat juga dapat mempengaruhi penilaian visual dan kuantitatif dari CT perfusi. Sebagai contoh, penempatan yang tidak baik dari ROI AIF atau ROI VOF dapat mengakibatkan gambaran dari hipoperfusi global (gambar 5)

Gambar 5 – Pasien laki-laki 68 tahun dengan kelemahan anggota gerak atas. A. Peta volume darah otak (CBV) menunjukkan gambaran yang menyerupai gambaran hipoperfusi global akibat penempatan ROI dari daerah vena yang tidak tepat.B. Contoh penempatan ROI dari AIF dan VOF yang tepat pada Arteri serebri anterior dan sinus sagitalis superiorC. peta CBV yang normal, sesuai dengan gambar B.

Pemilihan PotonganIskemik otak yang memiliki gejala paling banyak melibatkan daerah arteri serebri media;

oleh karena itu, banyak gambaran CT perfusi yang dipilih setinggi level ganglia basalis. Hasilnya bayak daerah otak termasuk fosa posterior dan batang otak yang tidak termasuk dalam gambarannya. Begitu pula dengan infark yang terjadi pada hemisfer otak superior (gambar 7).

Perolehan riwayat klinis yang akurat sangat penting untung membantu protokol pemilihan gambar dan potongan. Akhir-akhir ini, imaging seluruh otak dengan menggunakan mesin MDCT scan 256 dapat membantu mengatasi kesalahan ini tanpa peningkatan dosis radiasi.

Gambar 7. Laki-laki 65 tahun dengan kelemahan anggota gerak kanan dan afasiaA. CT kepala non kontras tidak menunjukkan adanya stroke akutB-D. CT perfusi menunjukkan adanya gambaran perfusi normal yang simetris pada peta CBF (B), CBV(C), dan MTT (D). Semua peta warna dikodekan dengan merah untuk nilai yang lebih tinggi dan biru untuk nilai yang lebih rendahE. Gambar Diffusion-weighted image (DWI) 12 jam setelah gambar A-D menunjukkan infark pada periventrikuler yang tidka ditemukan pada CT perfusi.

Microvascular Disease and Small InfarctsWhite matter changes are frequently encounteredon CT in elderly patients withcerebrovascular occlusive disease. Thesechanges are thought to be related to microvascularischemia and can be distinguishedfrom acute infarctions because they do notinvolve the gray matter or follow vascularterritories. Reductions in CBF to brain parenchymaaffected by white matter diseasehave been shown using a variety of modalitiesincluding PET [17], MRI [18], and recentlyperfusion CT [12] (Fig. 8). Carefulattention must be paid to the unenhancedCT findings because chronic white matterchanges may be mistaken for acute infarctionif they are severe and asymmetric.Small infarcts are another potential sourceof pitfalls in perfusion CT interpretation. Smallinfarcts occurring in the deep gray matter andcentral white matter tracks can be symptomatic,leading to substantial neurologic deficits. Alimitation of perfusion CT is that the calculatedmaps have a relatively low resolution and thesesmall infarcts may be missed (Fig. 9).

CT PERFUSI

Computed Tomography Perfusion (CTp) merupakan teknik pencitraan dinamik dengan kontras untuk penialaian kuantitatif dari mikrosirkulasi jaringan yang dikembangkan hampir 30 tahun yang lalu, terutama untuk kuantifikasi dari perfusi jaringan otak pada pasien stroke akut. Baru-baru ini, CTp telah ditemukan kembali sebagai alat non invasif untuk mennilai perubahan mikrosirkulasi pada jaringan otak. Prinsip dari CTp yaitu berdasarkan pada pemindaian berulang dari pemeriksaan volume pada saat pemasukan agen kontras dan menerapkan model matematis untuk menilai densitas voxel pada waktu tertentu. CTp dapat dilakukan secara cepat dengan alat CT scan yang terbaru: saat ini tersedia 64-MDCT scan yang dapat mencakut 4cm dari otak, dan 320 – MDCT scan yang dapat mencakup 20 cm. Protokol pemindaian CTp meliputi penggunaan agen kontras dengan konsentrasi iodium yang tinggi (350-400 mg/L) untuk mendapatkan penyangatan jaringan yang lebih tinggi. Agen kontras digunakan dengan cara bolus, dengan menyuntikan jumlah kecil (40-50 ml) dengan kecepatan aliran (5-8 ml/s), diikuti dengan bolus cairan saline dengan kecepatan aliran yang sama. Kemudian 5 detik setelah penyuntikan kontras, dilakukan pemindaian secara terus-menerus, dengan dosis rendah (80kV, 100-120 mAs), dan berulang kali mendapatkan irisan-irisan dari volume pemeriksaan selama waktu pemindaian. Ada hubungan yang berbanding lurus antara konsentrasi agen kontras dengan atenuasi, yaitu peningkatan atenuasi akan terjadi sesuai dengan jumlah agaen kontras yang diberikan pada daerah tertentu. Kurva waktu agen kontras-konsentrasi dibentuk pada arterial region of interest (ROI), pada ROI vena, dan pada setiap pixel. Kunci dari analisis CTp klasis yaitu perbandingan dari ruang vaskuler jaringan yang diperiksa, dari sudut pandang hemodinamik, hingga ke kompartmen tunggal dengan satu input dan satu output, yang sesuai dengan masing-masing arteri yang memperdarahi dan aliran venanya.