Draft Fa Epilepsi.docx

Epilepsi Epilepsi didefinisikan sebagai kelainan serebral yang ditandai dengan faktor predisposisi menetap untuk mengalami kejang selanjutnya dan terdapat konsekuensi neurobiologis, kognitif, psikologis, dan sosial dari kondisi tersebut. Berdasarkan konsensus International League Against Epilespsy (ILAE) 2014, epilepsi dapat ditegakkan pada tiga kondisi, yaitu : (1) terdapat dua kejadian kejang tanpa provokasi yang terpisah lebih dari 24 jam; (2) terdapat satu kejadian kejang tanpa provokasi, namun risiko kejang selanjutnya sama dengan risiko rekurensi umum setelah dua kejang tanpa provokasi dalam 10 tahun mendatang; serta (3) sindrom epilepsi, berdasarkan pemeriksaan EEG. Epilepsi memiliki predisposisi yang lebih besar pada laki-laki dibandingkan perempuan dengan insidensi kumulatif 3,4%:2,8%. (epidemiologi) Hampir setengah dari seluruh kasus epilepsi bersifat idiopatik. Penyebab epilepsi lainnya antara lain pengaruh genetik, trauma kepala, kelainan medis (contohnya akibat stroke atau serangan jantung), demensia, meningitis, ensefalitis, jejas prenatal, atau gangguan perkembangan (sindroma Down, autisme) Patofisiologi Kejang adalah manifestasi elektrik sementara dari korteks serebri. Suatu kejang terjadi apabila terdapat ketidakseimbangan antara kekuatan eksitatorik dan inhibitorik di dalam jaringan neuron korteks yang menyebabkan hasil bersih berupa eksitasi mendadak. Manifestasi klinis yang terjadi tergantung dari jaringan korteks yang terangsang. Oleh karena itu, dapat terjadi manifestasi visual, sensorik, gustatorik, dan/atau motorik. Klasifikasi dan Manifestasi

DTI Diffusion Tensor Imaging (DTI) adalah teknik neuroimaging berbasis MRI yang dapat menilai perubahan atau differensiasi mikrostruktural lokasi, orientasi, dan anisotropi dari

Saat ini DTI menjadi salah satu modalitas pencitraan diagnostik untuk penyakit multiple sclerosis, tumor otak, epilepsi, dan Alzheimer. DTI merupakan salah satu teknik difusi berbasis MRI yang dapat digunakan secara noninvasif, dan secara tidak langsung dapat menilai jaringan makro- dan mikrostruktur. DTI juga dapat digunakan untuk melihat perbedaan struktural makromolekul berorientasi luar, misalnya bundle serat substansia putih pada otak.

Pada pemeriksaan DTI terdapat beberapa parameter kuantitatif yang digunakan, antara lain mean apparent diffusion coefficient (ADC) dan fractional anisotropy (FA). DTI umumnya digunakan pada penelitian preklinis, dan juga digunakan pada praktek klinis dalam menilai evolusi stroke dan untuk perencanaan neurosurgical. DTI memiliki sensitivitas tinggi terhadap perubahan difusi, tetapi memiliki spesifisitas yang rendah, yang dapat membuat rancu interpretasi proses biologis atau patologis yang sudah ada.

Diffusion Tensor Imaging

DTI merupakan salah satu teknik difusi berbasis MRI yang dapat digunakan secara noninvasif, dan secara tidak langsung dapat menilai jaringan makro- dan mikrostruktur. DTI juga dapat digunakan untuk melihat perbedaan struktural makromolekul berorientasi luar, misalnya bundle serat substansia putih pada otak. Penggunaan DTI pertama kali diperkenalkan oleh Peter Basser pada 1994. Sebelum DTI, MRI difusi telah berkembang dari penelitian pada resonansi magnetic difusi nuklir. Pengenalan model difusi tensor pertama kali diterima sebagai deskripsi invarin rotasi pada bentuk difusi air. Invariansi rotasi tersebut sangat penting untuk aplikasi metode DTI pada anatomi traktus fiber pada otak manusia yang kompleks. Meskipun demikian, DTI tidak dapat mendeskripsikan traktus fiber yang bersilangan. Popularitas dan penggunaan DTI semakin meluas. DTI umumnya digunakan pada penelitian preklinis, namun saat ini DTI juga sudah diaplikasikan secara klinis, antara lain untuk menilai evolusi stroke, deteksi penyakit Alzheimer, Schizophrenia, multiple sclerosis, epilepsi dan juga untuk perencanaan neurosurgical. DTI merupakan suatu pemeriksaan struktur selular sensitif, bekerja dengan mengukur difusi molekul air. Kuantitas yang diukur adalah difusitas atau koefisien difusi, sebuah konstanta proporsional, yang menghubungkan aliran difusi dengan gradient konsentrasi dengan 𝑚𝑚2

satuan unit 𝑠 . Difusi yang dinilai pada jaringan memiliki orientasi yang bervariasi (anisotropik), tidak seperti difusi pada segelas air jernih, yang memiliki orientasi yang sama (isotropik). Sifat anisotropi pada difusi makroskopik yang dinilai disebabkan oleh mikroskopik jaringan yang beragam. Pada substansi putih (white matter) otak, difusi anisotropi umumnya disebabkan

oleh membrane selular, dengan pengaruh myelinisasi dan pembungkusan akson. Difusi anisitropi mengindikasikan orientasi jaringan yang dinilai. (Figure 1)1

How is DTI measured? Untuk mengukur difusi menggunakan MRI, gradient medan magnet digunakan untuk membentuk suatu gambar yang tersensitisasi oleh difusi pada arah tertentu. Proses pemuatan difusi pada berbagai arah dilakukan secara berulang, hingga suatu moder difusi tiga dimensi (tensor) dapat diperkirakan. Secara sederhana, pencitraan difusi bekerja dengan memberikan gradient pulse ekstra yang menghapus molekul air yang statis, dan menyebabkan pergeseran fase yang random pada molekul yang terdifusi. Akibat fase random tersebut, sinyal dari molekul yang terdifusi akan menghilang. Hilangnya sinyal tersebut akan menimbulkan gambaran voxel gelap (volumetric pixels). Hal ini menandakan traktus serat white matter otak parallel terhadap arah gradient yang akan tampak hitam pada diffusion-weighted image di arah tersebut. (figure 3)

How is DTI displayed?

DTI bisa ditampilkan dengan mengumpulkan informasi yang didapat pada tensor menjadi satu angka (skala), atau menjadi 4 angka (dengan memberi warna R, G, B dan brightness value). DT dapat juga dilihat menggunakan glyphs, yang merupakan representasi 3D kecil dari sebagian besar eigenvector atau seluruh tensor. Selain itu, DTI kadang juga dilihat dengan mengestimasi arah traktus white matter melalui otak dengan proses yang disebut tractography. Skala yang dihasilkan pada DTI Skala pada pemeriksaan DTI dapat dibagi menjadi 2 kategori, yaitu pengukuran mangnitudo difusi dan anisotropi. Magnitudo Difusi

Skala yang paling simpel dan mungkin paling berguna adalah rata-rata dari tensor eigenvalue, yang dapat mengacu kepada Mean Diffusity (MD) atau Apparent Diffusion Coefficient (ADC). Jumlah yang serupa seperti MD adalah total eigenvalues, yang disebut trace tensor. Trace dan MD berhubungan dengan jumlah total difusi pada voxel, yang juga berkaitan dengan jumlah air pada extracellular space. Trace berguna secara klinis pada deteksi stroke dini karena sensitif terhadap edema selular inisial (edema sitotoksik) yang menghambat difusi. MD dan trace yang terukur pada ventrikel atau pada edema bisa lebih tinggi daripada di air, diakibatkan oleh aliran cairan atau perfusi yang meningkat. Diffusion anisotropy tensor anisoptropy adalah rasio eigenvalue yang digunakan untuk mengukur bentuk sebuah difusi. Pengukuran ini berguna untuk menjelaskan jumlah organisasi jaringan dan untuk mencari voxels yang kemungkinan mengandung traktus white matter tunggal. Pengukuran berikut ini dinormalisasikan dan semuanya berkisar antara 0 sampai 1, kecuali untuk mode, yang berkisar antara -1 hingga +1. Fractional anisotropy atau FA, adalah pengukuran anisotropi yang paling sering digunakan. FA mengukur fraksi dari difusi yang anisotropic.Hal ini dapat dianggap sebagai perbedaan bentuk tensor yang ellipsoid dari yang bulat sempurna. FA pada dasarnya adalah variansi normal dari nilai eigen :

FA memiliki nilai dengan skala dari 0 (isotropic) sampai 1 (anisotropic).

Warna pada DTI DTI merupakan penerapan DWI multidimensi pada enam arah gradient atau lebih, yang dapat dikode dengan warna. Skema warna umumnya digunakan untuk merepresentasikan arah dari sebagian besar eigenvector seperti berikut : biru superior-inferior, merah kiri – kanan, dan hijau anterior – posterior. Untuk meningkatkan visualisasi dari white matter dan menekan informasi diluarnya, kecerahan warna biasanya diatur oleh tensor anisotropy (FA).

Gambar 2.

Sebuah contoh penggunaan glyphs dan warna untuk visualisasi DTI. Gambar kiri merupakan gambaran bidang axial, menunjukan diffusion-weighted image yang dilapisi warna semi transparan menandakan major eigenvector orientation, dan kotak putih adalah area yang di-zoom di gambar kanan. Pada kedua gambar, warna merah menandakan arah kanan-kiri, biru superior-inferior, dan hijau anterior-posterior. Gambar kanan terdiri dari glyphs yang merepresentasi major eigenvector orientation

pda regio corpus callosum (kuning dan merah) dan ventrikel kanan lateral. Cingulum dapat terlihat dengan warna biru, dan posterior limb dari internal capsul berwarna hijau.

Glyph derived from DTI Glyph merupakan objek 3 dimensi kecil, yang dapat digunakan untuk menunjukan informasi dari setiap tensor eigensystem. Contoh dari glyph termasuk “sticks” yang merepresentasi orientasi dari major eigenvector, ellipsoid berhubungan dengan permukaan difusi isoprobability, dan superquadric glyph.

DTI pada Epilepsi DTI merupakan modalitas pencitraan yang dapat memberikan wawasan terhadap integritas struktural dari white matter melalui pengukuran difusi air. Asumsi dasar dari interpretasi DTI adalah difusi air pada white matter akan menurun berbanding terbalik dengan traktus white matter, akibat barrier pada difusi air seperti membran akson dan myelin. Oleh karena itu, penurunan FA diinterpretasikan sebagai menurunnya integritas dari traktus white matter (berkurangnya myelin pada membran). Selain dapat memberikan pengukuran nonivasif terhadap integritas white matter, DTI juga dapat memberikan gambaran 3D traktus white matter (DTI tractography), yang dapat memungkinkan untuk mempelajari suatu traktus white matter yang spesifik, yang sulit dilakukan dengan teknik pencitraan lainnya. Pemeriksaan DTI pada pasien epilepsi, khususnya Temporal Lobe Epilepsy (TLE),pertama kali dilaporkan tahun 2002, dengan hasil penurunan FA di kapsul eksternal dan corpus callosum. Sejak itu, banyak dilakukan penelitian mengenai abnormalitas yang ditemukan pada DTI pasien TLE. Abnormalitas white matter pada pasien epilepsi merupakan efek sekunder dari aktivitas kejang yang berlangsung, menggambarkan adanya degenerasi axonal hilir.

Perubahan atau abnormalitas parameter DTI menunjukan perubahan pada karakteristik jaringan pada white matter otak. FA yang turun diinterpretasikan sebagai tanda degenerasi white matter, selain itu penunrunan FA juga mungkin menandakan degenerasi axon, densitas axon yang menurun, demyelinisasi, dysmyelinisasi, dan juga meningkatnya proporsi fiber yang bersilangan.