Transkranial Doppler (TCD) Ultrasonografi

Ikhtisar

Ultrasonografi TCD adalah tes yang tidak menyakitkan yang menggunakan gelombang suara untuk mendeteksi masalah medis yang mempengaruhi aliran darah di otak. Tes ini dapat mengidentifikasi stroke yang disebabkan oleh gumpalan darah, penyempitan saluran darah, vasospasme yang disebabkan oleh perdarahan subarachnoid, mikrogumpalan darah, dan kondisi lainnya. Temukan bagaimana operasinya dilakukan.

Apa itu ultrasonografi transkranial doppler (TCD)?

Ultrasonografi TCD adalah pemeriksaan non-invasif yang menggunakan gelombang suara untuk memantau aliran darah di otak Anda. Tes ini telah diresepkan oleh dokter Anda untuk mendiagnosis masalah medis yang memengaruhi aliran darah ke dan di dalam otak. Tes ini juga digunakan untuk melacak efektivitas beberapa terapi, seperti penghancuran gumpalan dalam arteri otak. Gelombang suara disampaikan melalui jaringan tengkorak Anda selama TCD. Gelombang suara ini memantul dari sel-sel darah saat mereka bergerak melalui arteri darah Anda, memungkinkan radiolog atau ahli saraf untuk menentukan kecepatan dan arahnya. Gelombang suara tersebut ditangkap dan ditampilkan di layar komputer. Ultrasonografi transkranial doppler (TCD) adalah evaluasi non-invasif waktu nyata terhadap parameter aliran darah dan hemodinamika serebrovaskular di dalam arteri basal otak. Data fisiologis yang diperoleh dari pengukuran ini melengkapi data struktural yang dikumpulkan dari berbagai teknik pencitraan vaskular yang sekarang tersedia. TCD adalah teknik paling praktis untuk mengevaluasi perubahan vaskular sebagai respons terhadap terapi di tempat tidur selama episode serebrovaskular akut. Mengingat kemudahan penggunaan instrumen ini sebagai teknik diagnostik, aplikasi klinis dan ilmiah dalam berbagai penyakit arteri serebral akan terus berkembang.

Ultrasonografi transkranial doppler (TCD) memonitor fungsi serebrovaskular secara waktu nyata dan bersifat non-invasif. TCD dapat digunakan untuk menganalisis perubahan aliran relatif dalam arteri basal otak, mengidentifikasi penyempitan vaskular lokal, dan mendeteksi sinyal emboli di dalam arteri tersebut. TCD juga dapat digunakan untuk memeriksa kesehatan fisiologis suatu wilayah vaskular tertentu dengan mengevaluasi respons aliran darah terhadap perubahan tekanan darah (autoregulasi serebral), fluktuasi CO2 end-tidal (vasoreaktivitas serebral), atau stimulasi kognitif dan motorik (kupling neurovaskular atau hiperemia fungsional). TCD telah terbukti bermanfaat dalam diagnosis klinis berbagai penyakit serebrovaskular, termasuk stroke iskemik akut, vasospasme, perdarahan subarachnoid, penyakit sel sabit, dan kematian otak.

Masalah medis apa yang dapat didiagnosis atau dipantau dengan ultrasonografi transkranial doppler?

Ultrasonografi transkranial doppler digunakan untuk mendiagnosis atau memantau berbagai masalah medis terkait aliran darah, termasuk:

• Stroke iskemik akut terjadi ketika gumpalan darah terbentuk di arteri darah di otak, menutup pasokan darah yang kaya oksigen ke otak.

TCD sangat efektif dalam stroke iskemik akut, di mana tes TCD yang berulang dapat digunakan untuk mengevaluasi perkembangan penyumbatan arteri sebelum dan setelah trombolisis. TCD memiliki sensitivitas, spesifisitas, dan nilai prediktif positif dan negatif yang tinggi untuk penyumbatan MCA akut. TCD dapat mengidentifikasi penyumbatan di tikungan ICA, arteri vertebral, dan basilar dengan sensitivitas dan nilai prediktif positif yang dapat diterima, serta spesifisitas dan nilai prediktif negatif yang sangat baik.

• Vasospasme adalah penyempitan pada sebagian pembuluh darah yang disebabkan oleh kontraksi. Ini merupakan respons terhadap perdarahan di otak - pecahnya aneurisma subarachnoid.

Dua pertiga pasien dengan perdarahan subarachnoid akibat aneurisma mengalami vasospasme cerebral yang terlihat di angiografi, dengan separuhnya menjadi simtomatik. Meskipun pertimbangan anatomi dan teknis mengurangi hubungan untuk ICA dan ACA, terdapat hubungan langsung yang signifikan antara keparahan vasospasme setelah perdarahan subarachnoid dan kecepatan aliran di sebagian besar arteri cerebral.

Sensitivitas dan spesifisitas TCD untuk deteksi vasospasme setelah perdarahan subarachnoid di bagian proksimal setiap arteri intrakranial telah dijelaskan sebelumnya. TCD secara jauh lebih sensitif dalam mendeteksi vasospasme proksimal daripada distal.

• Penyempitan arteri di otak: penyempitan atau penyumbatan arteri, yang paling sering disebabkan oleh aterosklerosis (pengerasan arteri).
• Mikroemboli serebral adalah gumpalan darah kecil yang beredar dalam peredaran darah dan menyebabkan kejadian iskemia sementara (mini stroke).

TCD adalah instrumen medis pertama yang dapat mendeteksi mikroemboli serebral yang bersirkulasi baik berupa padat maupun gas secara real-time. Deteksi mikroemboli TCD didasarkan pada pantulan gelombang ultrasonik dari emboli, yang menghasilkan sinyal transien intensitas tinggi (HITS) atau sinyal emboli dalam spektrum Doppler saat mereka melewati pembuluh yang diinsinasi.

Risiko stroke pada orang dewasa dan anak-anak dengan anemia sel sabit: Pada anemia sel sabit, bentuk sel darah yang berubah dapat menyebabkan pembekuan darah dan penyumbatan arteri, meningkatkan risiko stroke.

Hemolisis kronis menyebabkan penurunan konsentrasi hemoglobin pada anak-anak dengan penyakit sel sabit (SCD). Angiogenesis dan neovaskularisasi dipicu oleh anemia kronis dan hipoksia. Sel-sel merah yang tergantung pada sel endotel menginduksi peradangan dan penyempitan serebral. Anak-anak ini rentan terhadap infark iskemik dan hemoragik karena sistem vaskular yang terganggu.

• Deteksi foramen ovale paten/pembalikan arus kanan-kiri: Dalam pemeriksaan ini, larutan disuntikkan ke dalam vena di lengan bawah. Kemunculan gelembung di arteri otak menunjukkan bahwa darah mengalir ke belakang akibat adanya celah pada dinding antara dua bilik atas jantung (disebut foramen ovale paten [PTO]). PTO dapat menyebabkan stroke pada anak-anak.
• Aliran Kollateral: Memahami pola aliran kollateral di arteri basal otak memiliki implikasi terapeutik penting dalam perawatan individu dengan penyakit aterotrombotik serebrovaskular. Beberapa penelitian klinis telah menunjukkan bahwa tingkat aliran kollateral berkaitan dengan ukuran infark dan prognosis klinis pada pasien stroke iskemik. TCD dapat digunakan untuk memberikan informasi waktu nyata tentang arah dan kecepatan aliran darah dalam saluran kollateral serebral yang aktif dalam gangguan serebrovaskular steno-oklusif akut dan/atau kronis.
• Berhenti sirkulasi di otak: Penurunan tekanan perfusi serebral, bersamaan dengan peningkatan ICP dan PI, menyebabkan kompresi arteri intrakranial dan berhentinya pasokan darah ke otak, yang mengakibatkan berhentinya sirkulasi serebral (CCA) dan kematian otak. TCD dapat memvisualisasikan dan terus memonitor pola aliran darah serebral yang mengarah pada CCA dan kematian otak.

Apakah Implikasi Masa Depan dari Ultrasonografi Transkranial Doppler?

Monitoring Intraoperatif TCD

Pemantauan non-invasif kecepatan aliran darah serebral selama operasi juga dapat memberikan informasi waktu nyata tentang perubahan kecepatan atau munculnya mikroemboli, yang dapat segera diperbaiki untuk mencegah kerusakan iskemia serebral intraoperatif. Beberapa penelitian sebelumnya telah meneliti hemodinamika serebrovaskular setelah bypass arteri koroner dan endarterektomi karotis.

TCD dalam Penyakit Alzheimer

TCD juga dapat berguna dalam studi demensia. Salah satu penelitian terbaru menemukan bahwa individu dengan penyakit Alzheimer dan demensia vaskular memiliki kecepatan aliran darah serebral yang lebih rendah dan indeks pulsatilitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol sehat sebaya, yang mengonfirmasi hubungan antara demensia dan kelainan hemodinamik. Penelitian lain baru-baru ini telah menghubungkan mikroemboli dengan penurunan kognitif yang cepat pada pasien demensia. Penggunaan TCD dalam studi kognitif sedang berkembang pesat.

Cedera Otak Traumatik (Traumatic Brain Injury/TBI)

TBI adalah salah satu penyebab utama kematian dan cacat di Amerika Serikat. Kerusakan pembuluh darah serebral dan gangguan hemodinamik adalah penyebab utama prognosis buruk pada pasien TBI. Saat ini, pemahaman kita tentang proses cedera serebrovaskular dalam TBI masih terbatas. Salah satu penyebab yang diduga adalah gangguan dalam hemodinamika serebral, dengan periode awal hipoperfusi serebral diikuti oleh hiperemia dan peningkatan tekanan intrakranial.

Apa saja jenis perangkat transkranial Doppler yang ada?

Saat ini, perangkat TCD tersedia dalam dua jenis:

1. non-duplex (non-imaging)
2. duplex (imaging).

Pada perangkat non-duplex, arteri diidentifikasi secara "buta" berdasarkan pergeseran Doppler auditif dan tampilan spektral. Kriteria standar digunakan untuk mengidentifikasi pembuluh-pembuluh tertentu, yang meliputi jendela tengkorak yang digunakan, orientasi probe, kedalaman volume sampel, arah aliran darah, hubungan dengan arteri karotis internal terminal, serta respons terhadap berbagai manuver seperti kompresi arteri karotis umum dan pembukaan dan penutupan mata.

Imaging duplex transkranial warna-biru (TCCD) menggabungkan ultrasonografi Doppler gelombang pulsa dengan gambar potongan lintang daerah insonasi, yang memungkinkan deteksi arteri-arteri dalam hubungannya dengan berbagai situs anatomi. Sementara merekam kecepatan aliran darah, Doppler berwarna juga menunjukkan arah aliran darah terhadap probe (transduser). Untuk mengurangi kesalahan pengukuran pergeseran Doppler, sudut insonasi dalam TCD dianggap 30 derajat (sedekat mungkin dengan nol). Namun, sudut insonasi dapat diukur dan digunakan untuk penyesuaian pengukuran kecepatan aliran dalam TCCD. Baru-baru ini, teknik yang lebih canggih yang dikenal sebagai power motion-mode TCD (PMD/TCD) telah tersedia, yang memberikan informasi aliran multi-gate dalam tampilan power M-mode secara bersamaan. Ini menampilkan sinyal aliran menggunakan beberapa volume sampel yang tumpang tindih. PMD/TCD tampaknya meningkatkan pemrosesan TCD dengan memungkinkan penentuan lokasi jendela temporal dan penyejajaran sinyal insiden untuk memungkinkan pengukuran kecepatan aliran darah serebral melalui beberapa arteri.

Meskipun modalitas TCD imaging ini secara signifikan meningkatkan keandalan TCD dengan koreksi sudut insonasi yang lebih baik, aplikasi klinis dari modalitas imaging yang lebih baru masih dalam pengembangan, dan sebagian besar aplikasi klinis yang saat ini digunakan telah dikembangkan dengan menggunakan mode non-duplex TCD. Dengan demikian, penelitian dan penggunaan klinis TCD non-duplex akan menjadi fokus dalam studi ini. Modalitas TCD duplex kemungkinan akan menggantikan TCD non-duplex dalam praktik klinis seiring waktu, tidak hanya memperluas nilai terapeutik TCD.

Apa yang terjadi selama ultrasonografi doppler transkranial?

Bagaimana Persiapan Sebelum Pemeriksaan?

Pemeriksaan ini tidak memerlukan persiapan tambahan. Anda tidak perlu mengenakan jubah medis.

Namun, perhatikan hal berikut:

• Jika Anda menggunakan lensa kontak, lepaskan sebelum pemeriksaan.
• Tutup mata Anda saat gel dioleskan pada kelopak mata untuk menghindari masuknya gel ke dalam mata.

Bagaimana Perasaan Selama Pemeriksaan?

Gel yang dioleskan pada kulit Anda mungkin terasa dingin. Saat transduser bergerak di sekitar kepala dan leher Anda, Anda mungkin merasakan sedikit tekanan. Tekanan tersebut seharusnya tidak menyakitkan. Anda juga mungkin mendengar suara "desir". Ini adalah hal yang normal.

Bagaimana Pemeriksaan Dilakukan?

• Tidak perlu melepas perhiasan atau mengganti dengan jubah rumah sakit.
• Pemeriksaan ultrasonografi dilakukan oleh teknisi yang terlatih dengan interpretasi hasil oleh radiolog atau ahli saraf berlisensi.
• Selama pemeriksaan, Anda akan berbaring di meja pemeriksaan yang empuk atau duduk di kursi.
• Pada kulit di atas daerah yang akan diperiksa, gel berbasis air yang sedikit dioleskan. Biasanya, gel dioleskan di belakang leher, di atas tulang pipi, di depan telinga, atau di atas kelopak mata. Ini adalah tempat-tempat pembuluh darah yang memasok otak dengan oksigen dan nutrisi. Gel tersebut aman untuk kulit Anda dan tidak akan mengotori pakaian Anda.
• Transduser, sebuah perangkat kecil yang mirip mikrofon, ditempatkan di daerah yang akan diperiksa. Transduser mengirimkan gelombang suara berfrekuensi tinggi ke otak dan merekam data aliran darah yang dihasilkan. Sinyal ultrasonografi dikonversi menjadi grafik atau gambar berwarna yang ditampilkan di layar.
• Selama pemeriksaan, hampir tidak ada rasa sakit. Anda mungkin merasakan sedikit tekanan saat transduser diletakkan di kulit Anda.
• Selama pemeriksaan, Anda harus menjaga kepala tetap stabil dan tidak berbicara.
• Prosedur ultrasonografi ini memakan waktu antara 30 hingga 60 menit.
• Setelah pemeriksaan, gel akan dihapus dari kulit Anda.

Apa keterbatasan dari ultrasonografi doppler transkranial?

TCD memiliki dua keterbatasan utama yang menghambat penggunaannya secara lebih luas. Pendekatan portabel membutuhkan pemahaman tiga dimensi yang komprehensif tentang arsitektur cerebrovaskular dan variasinya, sehingga sangat tergantung pada keterampilan operator.

Penggunaan TCD juga terhambat oleh prevalensi jendela akustik yang tidak memadai sebesar 10 hingga 15% pada individu dengan latar belakang kulit hitam, Asia, dan wanita lanjut usia. Hal ini mungkin disebabkan oleh ketebalan dan porositas tulang di sekitar jendela akustik, serta penurunan transfer energi ultrasonografi. Pengukuran TCD juga terbatas pada arteri basal utama dan hanya memberikan indikasi global, bukan lokal, mengenai kecepatan aliran darah serebral.

Bagaimana hasil ultrasonografi transkranial doppler akan dikirimkan kepada saya?

Seorang radiolog atau ahli saraf akan meninjau foto-foto tersebut dan mengirimkan laporan kepada dokter yang memesan tes. Dokter Anda akan menjelaskan temuan-temuan dari tes tersebut kepada Anda. Tes lanjutan mungkin diperlukan untuk mendapatkan informasi lebih lanjut atau memantau kondisi medis tertentu yang menjadi alasan pemeriksaan tersebut, atau untuk menentukan apakah terapi yang diberikan efektif.

Apakah ada risiko yang terkait dengan tes ultrasonografi transkranial doppler?

Penggunaan ultrasonografi transkranial doppler tidak berbahaya. Tidak ada efek samping negatif. Berbeda dengan pemeriksaan sinar-X, ultrasonografi tidak menggunakan radiasi.

Kesimpulan

TCD adalah teknik yang penting namun biayanya rendah yang dapat digunakan bersamaan dengan serangkaian tes lainnya untuk membantu mendiagnosis berbagai penyakit serebrovaskular seperti stroke iskemik akut, vasospasme, cedera otak traumatik, dan mikroembolisasi serebral. TCD juga dapat digunakan untuk mengidentifikasi aliran kollateral dan mengelola aterosklerosis serebrovaskular. Anak-anak dengan SCD yang berisiko mengalami stroke dapat dievaluasi dengan TCD dan diobati dengan transfusi darah. TCD juga dapat digunakan untuk mengkonfirmasi kematian otak. TCD juga umum digunakan dalam penelitian untuk menyelidiki autoregulasi serebral, vasoreaktivitas terhadap CO2, dan kupling neurovaskular pada populasi sehat maupun sakit. Pengetahuan yang lebih mendalam tentang proses fisiologis ini dapat membuka peluang terapi baru dalam kondisi seperti stroke iskemik akut, vasospasme, TBI, dan demensia, di mana terapi yang tersedia saat ini masih terbatas.