BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Fibrinogen Fibrinogen adalah

BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Fibrinogen
Fibrinogen adalah glikoprotein dengan berat molekul 340 kDa,
dengan nilai normalnya di plasma sekitar 1,5-3 g/L. Kompleks
proteinnya berisi dua set dari tiga rantai polipeptida, yaitu rantai Aα, Bβ,
dan γ. Ketiga pasang rantai ini dihubungkan oleh ikatan disulfida di N
terminal. Molekul fibrinogen ini terbagi atas 2, domain D yang letaknya
di bagian ujung dan domain E yang terletak di bagian tengah atau
diantara kedua domain D dari molekul fibrinogen tersebut, yang diikat
oleh ikatan disulfida.17,18, 19
Fibrinogen mempunyai waktu paruh rata-rata 4 hari, dan
merupakan akut fase protein, yang kadarnya akan meningkat dalam
keadaan luka organ, infeksi, dan inflamasi. 20
Fibrinogen disintesis di hati sekitar 1,7 gram sampai 5 gram per
hari.
Dengan
rata-rata
75%
disekresikan
di
plasma,
sisanya
didistribusikan antara kelenjar limfe dan jaringan interstisial. Fibrinogen
merupakan akut fase reaktan, dan kadarnya akan meningkat dua
Universitas Sumatera Utara
sampai sepuluh kali lipat sebagai respon terhadap keadaan stres
fisiologi, termasuk trauma, kehamilan, dan inflamasi jaringan. 21
2.1.1 Fungsi Fibrinogen
Fungsi yang paling nyata adalah membentuk bekuan darah pada
proses koagulasi dan meningkatkan viskositas darah. Mekanisme
koagulasi dari jalur intrinsik dan jalur ekstrinsik hasil akhirnya akan
membentuk trombin dari protrombin. Koagulasi diawali oleh konversi
dari fibrinogen menjadi fibrin. Trombin memotong N terminal dari rantai
Aα dan rantai Bβ, dan melepaskan fibrinopeptida A dan B, dari ujung
terminal amino.19,21,22,
Setelah fibrinopeptida dilepaskan, akan menghasilkan monomer
fibrin, dan akan mengalami polimerisasi ke bentuk insoluble fibrin clot .
Fibrinogen juga menunjukkan heterogenitas, yang disebabkan oleh
pemecahan di sirkulasi terminal karboksil dari rantai polipeptida, sehingga
menimbulkan serangkaian molekul berbagai ukuran. 19,23,
Fibrinogen dan fibrin dapat didegradasi menjadi fragmen lebih kecil oleh
enzim proteolitik, termasuk plasmin dan neutrofil elastase. 23
Fibrinogen berperan
pada fungsi penting dalam formasi
hemostatic-plug yaitu dengan fungsinya sebagai molekul adhesi
terhadap trombosit dan sel endotelial. Ketika trombosit teraktivasi oleh
berbagai stimulan, glikoprotein IIb-IIIa
(Gp IIb-IIIa) akan mengalami
Universitas Sumatera Utara
perubahan dan menyediakan binding site untuk fibrinogen. Fibrinogen
akan bertindak sebagai jembatan molekul diantara sepasang dari Gp
IIb-IIIa dalam trombosit yang berdekatan yang teraktivasi. Trombosit
telah menunjukkan interaksi dengan fibrinogen yang telah dilumpuhkan
ke permukaan.21
2.1.2 Faktor Faktor yang Mempengaruhi Kadar Plasma Fibrinogen
Fibrinogen merupakan akut fase protein, dan kadarnya akan
meningkat pada berbagai keadaan fisiologis, dan keadaan inflamasi
(tabel 1). Fibrinogen merupakan mayor plasma protein, dan oleh karena
itu
sedikit peningkatan dari kadar fibrinogen akan dapat secara
signifikan berdampak pada viskositas darah, dan
dengan demikian
dapat mengubah rheology darah. Peningkatan viskositas plasma akan
berhubungan
dengan
peningkatan
risiko
trombo-emboli.
Pada
penelitian prospektif terbaru menunjukkan bahwa kadar fibrinogen
dapat menjadi sebuah prediktor dari penyakit kardiovaskular, termasuk
stroke, infark miokard, dan post surgical arterial re-occlution. 23
Tabel 1. Faktor fisiologis, patologis, dan gaya hidup yang mempengaruhi
kadar fibrinogen 1,23
Universitas Sumatera Utara
2.1.3 Hubungan Fibrinogen terhadap stroke iskemik akut
Sebagian besar gejala sindroma koroner akut dan stroke terjadi
karena thrombus. Trombosis adalah pembentukan suatu massa
abnormal di dalam sistem peredaran darah makhluk hidup yang berasal
dari komponen komponen darah. Masa abnormal itu adalah trombus,
dan bila terlepas dari dinding pembuluh darah disebut embolus. Emboli
yang menyumbat pembuluh darah otak merupakan patofisiologi dari
terjadinya stroke iskemik. 24,25
Pembentukan thrombus ini terjadi karena aktivasi trombosit dan
ekspresi faktor jaringan (tissuefactor=TF) oleh makrofag dan sel otot
polos. Tissue faktor akan memicu proses pembekuan darah melalui
jalur ekstrinsik dengan mengaktifkan factor VII. Faktor VII aktif dapat
mengaktifkan faktor X maupun IX yang akhirnya meningkatkan jumlah
fibrinogen yang menghasilkan bekuan fibrin. 19,26.
Universitas Sumatera Utara
Kecenderungan timbulnya trombosis timbul bila aktivitas sistem
pembekuan darah meningkat dan atau aktivitas sistem fibrinolisis
menurun. Menurut beberapa penelitian, darah penderita trombosis lebih
cepat membeku dibandingkan orang normal. Keadan tersebut disebut
hiperkoagulabilitas.
dijumpai
Ternyata
trombositosis
dan
pada
penderita
peningkatan
penderita
kadar
tersebut
berbagai
faktor
pembekuan, terutama fibrinogen, F V, VII, VIII, dan X.25
Dalam setiap tahap pada proses atherogenesis ini disadari
terjadilah suatu respon inflamasi yang melibatkan melibatkan sitokin.
Fibrinogen merupakan suatu akut fase protein, yang kadarnya dapat
meningkat apabila terjadi suatu inflamasi.1
Terdapat 2 reseptor fibrinogen di dalam permukaan sel leukosit,
yaitu Mac1 dan alpha L beta2. Fibrinogen juga merupakan suatu ligand
untuk Intracelullar Adhesion Molecule 1 (ICAM-1), yang dapat
meningkatkan interaksi dari monosit-sel endotel oleh karena adanya
bridging antara Mac1 dalam monosit
ke ICAM 1 pada sel endotel.
Upregulasi fibrinogen dan meningkat konsentrasi dari protein ICAM1
pada permukaan sel endotel menghasilkan peningkatan adesi leukosit
di dalam permukaan sel endotel.1
Perlengketan fibrinogen ke integrin reseptor dalam permukaan
leukosit juga difasilitasi oleh respon kemotaktik. Yang berperan penting
dalam
respon
inflamasi.
Fibrinogen
merangsang
perubahan
Universitas Sumatera Utara
proinflamatori, yatu meningkatkan kalsium bebas intraselular dan
meningkatkan ekspresi dari marker aktivasi netrofil. Proses ini dapat
meningkatkan proses fagositosis, toksisitas antibodi – mediated
leukosit, dan penundaan dalam apoptosis.1
2.1.4 Hubungan Fibrinogen dengan penurunan aliran darah dalam
stroke iskemik
Dalam aliran laminar di pembuluh darah tekanan maksimal
terdapat pada pembuluh darah, dan dapat mempengaruhi morfologi
dan fungsi
sel endotel.
Trombosit juga dapat terkonsentrasi pada
pembuluh darah, dimana diaktivasi oleh tekanan gesek (shear stress)
dinding pembuluh darah yang besar dan dapat menempel dengan
adanya
interaksi
antara
von
Willebrant
factor
(vWF)
dengan
subendotelium sehingga menghasilkan adesi trombosit dan merupakan
awal dari hemostasis. 27
Pada tahun 1945 Virchow pertama kali mengemukakan ada tiga
faktor utama yang memegang peranan dalam patofisiologi thrombosis
yaitu kelainan pembuluh darah, penurunan aliran darah, dan perubahan
viskositas darah. Ketiga faktor itu disebut triad of virchow’s. 25
Kecepatan aliran darah dipengaruhi oleh viskositas darah.
Menurut Verstraete faktor faktor yang mempengaruh viskositas darah
adalah nilai hematokrit, kemampuan eritrosit berubah bentuk , kadar
fibrinogen, dan protein protein lain yang bermolekul besar. 25,28
Universitas Sumatera Utara
Dalam beberapa penelitian dapat disimpulkan bagaimana faktor
rheology dapat berperan penting dalam iskemi serebri, Dalam Gambar
3. Digambarkan bagaimana interaksi dari eritrosit dan fibrinogen pada
aliran darah yang cepat, dan yang lambat. Dimana pada keadaan
agregasi eritosit dengan fibrinogen, didapati penurunan laju aliran darah
dikarenakan peningkatan viskositas darah.28
Gambar 2.1. Interaksi eritrosit dan fibrinogen pada aliran darah yang
cepat dan yang lambat 28
Viskositas darah berperan penting dalam aliran darah. Dalam
penelitian yang dilakukan oleh Coull dkk didapatkan peningkatan dari
viskositas plasma dan juga peningkatan jumlah kadar fibrinogen
Universitas Sumatera Utara
keadaan stroke iskemik, dibandingkan dengan pada keadaan TIA,
resiko stroke, dan
kontrol sehat. Selain itu dalam analisa multiple
regresi didapatkan korelasi positif (r=0,83, p=0,001) antara konsentrasi
fibrinogen dan viskositas darah lengkap. 29.
Pada arterial trombosis, biasanya diikuti dengan ruptur dari plak
atherosklerosis. Tekanan gesek (shear stress) yang tinggi pada dinding
pembuluh darah merupakan salah satu faktor yang menyebabkan
rupturnya plak arteri. dan merupakan proses patofisiologi dari sindroma
koroner akut, stroke iskemik, dan kritikal iskemik pada kaki.
27
Rupturnya plak arteri dapat menyumbat aliran darah. Hal ini berakibat
menurunnya aliran darah otak. Hal ini merupakan salah satu teori
dalam stroke iskemik akut.
2.2 Stroke Iskemik
2.2.1. Definisi
Stroke adalah tanda klinis yang berkembang cepat akibat
gangguan fungsi otak fokal (atau global), dengan gejala-gejala yang
berlangsung selama 24 jam atau lebih atau menyebabkan kematian,
tanpa adanya penyebab lain yang jelas selain vaskuler.30
Definisi stroke menurut WHO Task Force in Stroke and other
Cerebrovascular Disease adalah suatu gangguan disfungsi neurologist
akut yang disebabkan oleh gangguan peredaran darah, dan terjadi
secara mendadak (dalam beberapa detik) atau setidaknya secara cepat
Universitas Sumatera Utara
(dalam beberapa jam) dengan gejala-gejala dan tanda-tanda yang
sesuai dengan daerah fokal otak yang terganggu.31
Menurut Caplan, stroke iskemik adalah tanda klinis disfungsi
atau kerusakan jaringan otak yang disebabkan kurangnya aliran darah
ke otak sehingga mengganggu kebutuhan darah dan oksigen di
jaringan otak.
2.2.2 Epidemiologi
Angka kejadian stroke telah mencapai lebih dari 750.000 setiap
tahunnya di Amerika Serikat, dan merupakan angka kejadian stroke
tertinggi di dunia. 9,11
Angka kejadian stroke di Eropa timur lebih sering dibandingkan
di Eropa barat, yaitu 660 per 100.000 penduduk di Rusia, dan 303 per
100.000 penduduk di Swedia. Di Perancis angka kematian akibat stroke
pertahunnya merupakan yang terendah, dan angka kematian tertinggi
terdapat di Inggris.11
Angka kematian akibat stroke di ASEAN bervariasi. Menurut
data Asian Medical Information Centre (SEAMIC) menunjukkan bahwa
stroke termasuk di dalam 4 penyebab utama kematian di ASEAN sejak
tahun 1992, dan merupakan penyebab pertama kematian di Indonesia,
ketiga di Filipina dan Singapura, dan keempat di Brunei, Malaysia, dan
juga Thailand.12
2.2.3 Klasifikasi stroke
Universitas Sumatera Utara
Stroke dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa kriteria.
Menurut Misbach (1999), klasifikasi tersebut antara lain 13,30
A. Berdasarkan patologi anatomi dan penyebabnya.
Terdiri dari stroke iskemik (termasuk di dalamnya Transient Ischemic
Attack/TIA, trombosis serebri, emboli serebri) dan stroke hemoragik
(termasuk di dalamnya perdarahan intraserebral dan perdarahan
subarakhnoid)
B. Berdasarkan stadium atau pertimbangan waktu
Pembagian ini terdiri dari 4 jenis. Pertama adalah serangan iskemik
sepintas atau TIA. Pada bentuk ini gejala neurologik yang timbul akibat
gangguan peredaran darah di otak akan menghilang dalam waktu 24
jam. Kedua adalah Reversible Ischemic Neurologic Deficit (RIND).
Pada bentuk ini gejala neurologik yang timbul akan menghilang dalam
waktu lebih lama dari 24 jam, tetapi tidak lebih dari seminggu. Ketiga
adalah progressing stroke atau stroke in evolution. Dimana pada bentuk
ini gejala neurologik yang makin lama makin berat. Terakhir adalah
completed stroke. Pada bentuk ini gejala klinis yang telah menetap.
C. Berdasarkan sistem pembuluh darah. Terdiri dari sistem karotis dan
sistem vertebrobasiler.
Stroke iskemik dapat disebabkan oleh tiga macam mekanisme,
yaitu trombosis, emboli, dan pengurangan perfusi sistemik umum. 30
Trombosis adalah obstruksi aliran darah yang terjadi pada proses
oklusi pada satu pembuluh darah atau lebih. Emboli adalah
Universitas Sumatera Utara
pembentukan material dari tempat lain dalam sistem vaskuler dan
tersangkut dalam pembuluh darah tertentu sehingga menghambat
aliran darah. Pengurangan perfusi sistemik bisa mengakibatkan iskemik
karena kegagalan pompa jantung atau proses perdarahan atau
hipovolemik.30
2.2.4 Faktor Risiko
Faktor
risiko
untuk
terjadinya
stroke
yang
pertama
dapat
diklasifikasikan berdasarkan pada kemungkinannya untuk dimodifikasi
(nonmodifiable, modifiable, or potentially modifiable) dan bukti yang
kuat
(well
documented
or
less
well
documented)
13,30,32
Non modifiable risk factors terdiri usia, jenis kelamin, berat badan
lahir rendah, ras/etnik, dan genetik
Modifiable risk factors terdiri dari well-documented and modifiable
risk factor ( hipertensi, merokok, diabetes, atrial fibrillasi, dislipidemi,
stenosis arteri karotis, terapi hormon postmenopouse, poor diet, physical
inactivity, obesitas dan distribusi lemak tubuh) dan less well-documented
and modifiable risk factor (sindroma metabolik, alcohol abuse,penggunaan
kontrasepsi oral, sleep disordered-breathing, nyeri kepala migren,
hiperhomosisteinemia, peningkatan lipoprotein (a), elevated lipoproteinassociated
phospholipa//se,
hypercoagulability,
inflamasi,
infeksi).
Pada penelitian Grau, dkk didapati secara signifikan (p<0,001)
faktor risiko hipertensi (67%), hiperkolesterolemia (35%), diabetes melitus
Universitas Sumatera Utara
(29%), merokok (28%), aritmia kordis (26%), penyakit jantung koroner
(24%), daily alcohol consumed (10%).16
2.2.5 Patofisiologi Stroke Iskemik
Menurut Osterud dalam The American phisiological Society, adhesi
monosit ke permukaan endotel yang utuh merupakan kejadian yang
mengawali
pembentukan
lesi
aterosklerotik.33
Aterosklerotik
yang
menyebabkan oklusi trombotik, dan dapat diakhiri dengan suatu iskemik
vaskular. 34
Adhesi monosit didahului dengan ekspresi molekul adesi yaitu
Vascular cellular adhesion molecule (VCAM) dan lipid bertanggung jawab
dalam aktivasi gen VCAM. Ekspresi VCAM juga dipengaruhi oleh shear
stress. Setelah bermigrasi ke lapisan di bawah endotel (tunika intima),
monosit berubah jadi makrofag yang memfagosit modified low density
lipoprotein (modified LDL). Yang bentuknya tampak seperti busa sehingga
disebut sel busa. Pembentukan modified LDL dipicu oleh radikal bebas
yang dihasilkan oleh makrofag, sel endotel dan sel otot polos 33
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.2 Formasi sel busa 33
Hati beperan membersihkan LDL dari sirkulasi karena adanya
hepatic receptor, tetapi reseptor ini tidak dapat menangkap modified LDL.
Pada makrofag terdapat scavenger receptor yang dapat menangkap
modified LDL, sehingga terbentuk sel busa. 33
Iskemik otak mengakibatkan perubahan dari sel neuron secara
bertahap 30
Tahap 1:
a. Penurunan aliran darah
Otak adalah organ yang sangat aktif bermetabolisme. Penggunaan
energi otak dan aliran otak bergantung pada derajat aktifitas
neuron. Di sini berperan proses autoregulasi, yaitu kapasitas
autoregulasi serebral dalam mempertahankan level secara konstan
Universitas Sumatera Utara
CBF terhadap perubahan-perubahan tekanan darah. Cerebral
blood flow (CBF) yang normal adalah 50ml /100 gr otak /menit. Jika
terjadi tekanan darah tinggi secara kronis, level atas atau bawah
autoregulasi akan bertambah. Hal ini mengindikasikan adanya
toleransi tinggi terhadap hipertensi dan juga sensitif terhadap
hipotensi. 30
CBF=cerebral blood flow = 60cc /100gr otak /menit (normal) 30
•
35-60cc /100gr otak/menit
daya cadang serebro vaskuler
•
20-35cc /100gr otak/menit
otak
kehilangan
fungsi
neurologis
•
10-20cc /100gr otak/menit
aktifitas listrik di otak berhenti
•
20cc /100gr otak/menit
reduction of evoked potensial
•
18cc /100gr otak/menit
arrest of cortikal unit activity
•
14cc /100gr otak/menit
suppresion of evoked potensial
disturbances of tissue water content development of
cytotoxic oedem
•
b.
<10cc /100gr otak/menit
kematian sel syaraf
Pengurangan 0 2
Dalam keadaaan normal konsumsi oksigen yang biasanya diukur
sebagai CMRO 2 (cerebral metabolic rate for oxygen) normal
3,5cc/100 gr otak/menit. Keadaan hipoksia juga mengakibatkan
produksi molekul oksigen tanpa pasangan elektron. Keadaan ini
disebut oxygen-free radicals. Radikal bebas ini menyebabkan
Universitas Sumatera Utara
oksidasi asam lemak di dalam organel sel dan plasma sel yang
mengakibatkan disfung sel.30
c.
Kegagalan energi
Berbeda dengan organ tubuh lainnya, otak hanya menggunakan
glukosa
sebagai
substrat
dasar
untuk
metabolisme
energi
mengubah ADP menjadi ATP. Produksi ATP sangatlah efisisen
dengan adanya O 2 . Otak normal memerlukan 500cc O 2 dan 75-100
mg glukosa setiap menitnya. Jika supplai O 2 berkurang, proses
anaerob glikolisis akan terjadi dalam pembentukan ATP dan laktat,
sehingga akhirnya produksi energi menjadi kecil dan terjadi
penumpukan asam laktat, dan akibatnya metabolisme sel syaraf
teganggu.30
d.
Terminal depolarisasi dan kegagalan homeostasis ion
Jika neuron iskemik, terjadi beberapa perubahan kimiawi yang
berpotensi dalam memacu peningkatan kematian sel, kalium akan
bergerak pindah menembus sel membran ke ekstravaskuler, dan
kalsium akan bergerak ke dalam sel. Pada keadaan normal, sel
membran hanya mampu mengontrol keseimbangan ion intra dan
ekstra sel.30
Tahap 2 :
a. Eksitoksisitas dan kegagalan homeostasis ion
Universitas Sumatera Utara
Pada keadaan iskemik aktivitas neurotransmitter eksitori (glutamat,
aspartat, asam kainat) meninggi di daerah iskemik tersebut. Keadaan
ini berkontribusi dalam menurunkan energi dan meningkatkan
pelepasan glutamat, tapi glutamat uptake akan terus berkurang.
Peninggian pelepasan glutamat berakibat neuron lebih peka untuk
rusak , dan mengakibatkan kematian sel.30
Glutamat membuka pintu masuk reseptor di membran sehingga
meninggikan influks Na+ dan Ca++ ke dalam sel. Masuknya Na+ dalam
jumlah besar ke dalam sel diikuti oleh Cl- dan air menyebabkan edema
sel. 30
b. Spreading depression
Derajat keparahan iskemik yang disebabkan blokade dari arteri
bervariasi dalam zona yang berada di daerah yang disupply oleh arteri
tersebut. Pada pusat zona tersebut aliran darah sangatlah rendah (010ml/100gr/menit) dan kerusakan iskemik sangat parah sehingga
dapat menyebabkan nekrosis. Proses ini disebut core of infark. Di
daerah pinggir zona tersebut aliran darah agak lebih besar sekitar 1020 ml/100gr/menit karena adanya aliran kolateral sekitarnya.Daerah ini
disebut daerah iskemik penumbra. Disebelah peumbra ada derah yang
disebut daerah oligemia. 30
Tahap 3 : Inflamasi
Respon inflamatorik pada stroke iskemik akut mempunyai pengaruh
buruk yang memperberat bagi perkembangan infark serebri. Berbagai
Universitas Sumatera Utara
penelitian
menunjukkan
adanya
perubahan
kadar
sitokin
pada
penderita stroke iskemik akut. Produksi sitokin yang berlebihan
mengakibatkan:
-
Plugging
mikrovaskuler
serebral
dan
pelepasan
mediator
vasokonstriksi endothelin sehingga memperberat penurunan aliran
darah.
-
Eksaserbasi kerusakan sawar darah otak dan parenkim melalui
pelepasan enzim hidrolitik, proteolitik, dan produksi radikal bebas
yang akan menambah neuron yang mati. 30
Tahap 4 : Apoptosis
2.3 Transcranial Doppler (TCD)
Ultrasound transcranial doppler merupakan suatu alat non invasif
untuk menilai aliran darah pada daerah basal arteri serebral. Alat yang
akan digunakan sebagai sebuah
“steteskop serebral” ini, dapat
memberikan informasi yang cepat tentang stenosis dan oklusi vaskular,
status hemodinamik sirkulasi serebral, dan juga monitoring terhadap
rekanalisasi. Alat diagnostik ini dapat digunakan “bedsite”, selain itu juga
cukup murah, aman dan dapat dipercaya ketika dibandingkan dengan alat
lain.35,36,37,38
Ada 2 keterbatasan dari TCD, yaitu sangat tergantung terhadap
operator. Tergantung dari tekhnik kelihaian tangan yang memerlukan
pengetahuan tiga dimensi dari anatomi serebrovaskuler. Yang kedua,
Universitas Sumatera Utara
yaitu sekitar 10-15% hasil pemeriksaan temporal window TCD tidak
adekuat pada bangsa kulit hitam, bangsa Asia, dan wanita tua. Hal ini
berhubungan dengan ketebalan dan adanya lubang-lubang pada tulang
temporal sehingga mengurangi energi transmisi ultrasound.38
2.3.1 Konsep Dasar TCD
Teknologi
ultrasound
berdasarkan
efek
doppler.
Probe
TCD
memancarkan gelombang dengan frekuensi (ƒo). Dan Kecepatan
rambatan menuju target (c), dan akan menerima echo. Echo adalah
gelombang yang dipantulkan dengan frekuensi yang telah berubah е).
(ƒ
Perbedaan frekuensi antara gelombang datang dan gelombang pantul
diketahui sebagai “doppler shift”, (ƒd). Dan dapat ditetapkan : ƒd: еƒ - ƒo.
Selisih dengan frekuensi yang lebih tinggi disebut dengan positive doppler
shift. Selisih dengan frekuensi lebih rendah disebut dengan negative
doppler shift. Sesuai dengan persamaan doppler sebagai pemantul,
percepatan Ѵ pergerakan target, dapat dihitung dengan: 39
Ѵ: c x ƒd
2 x ƒo
Dimana c adalah kecepatan gelombang datang. Dari persamaan ini
diduga bahwa pergerakan target secara langsung Dari sini diduga bahwa
target bergerak langsung ke alat. Jika target bergerak dengan arah dan
Universitas Sumatera Utara
mempunyai sudut Ѳ (sudut doppler) yang langsung ke alat, persamaannya
menjadi: 39
Ѵ: c x ƒd
2 x ƒo x cos Ѳ
Sistem TCD menggunakan prinsip untuk menghitung velocity aliran
darah otak (CBF) dan menunjukkan informasi sebagai gelombang velocity
–time. Peak systolic velocity (PSV) dan end-diastolic velocity (EDV)
dihitung secara langsung melalui gelombang display (yang ditunjukkan).
Mean velocity (MV), dan pulsatility index (PI) dapat dihitung melalui:
MV = PSV + (EDV x 2 )
39
PI = PSV – EDV
3
MV
Sistem TCD menggunakan sistem gelombang denyut Doppler
dengan
transduser
tunggal
untuk
memancarkan
dan
menerima
gelombang tekanan. 3
2.3.2 Pemeriksaan Menggunakan Doppler
Pemeriksaan menggunakan ultrasound pada pembuluh darah dengan
alat TCD disebut dengan insonasi. TCD probe diletakkan di berbagai
tempat “accoustic window” yang merupakan area spesifik dari tulang
tengkorak, dimana di daerah tersebut tidak terdapat tulang penutup
ataupun tulang kepala yang tipis. Tempat tersebut yaitu 37,40
•
Transtemporal window, yang digunakan untuk mengisonansi middle
cerebral artery (MCA), anterior
cerebral artery (ACA), posterior
Universitas Sumatera Utara
cerebral artery
(PCA), dan terminal portion dari internal carotid
artery (TICA) sebelum mengalami percabangan..
•
Transorbital window, dapat mengakses ophthalmic artery, dan juga
internal carotid artery (ICA) di daerah siphon.
•
Transforaminal (oksipital) window dapat mengisonansi distal
vertebral artery (VA), dan basilar artery (BA).
•
Submandibular window mampu menginsonansi bagian lebih distal
dari ekstrakranial internal carotid artery (ICA)
TCD mengevaluasi secara tidak langsung melalui suatu gelombang
ultrasonic pada frekuensi 2 MHz yang diproduksi oleh kristal piezoelektrik
yang telah distimulasi secara elektrikal. Cahaya ini memantul oleh adanya
eritrosit selama insonansi pada arteri. Cahaya yang dipantulkan diterima
oleh transduser, dan dikonversikan ke dalam sinyal listrik. Informasi ini
kemudian diproses untuk mendapatkan suatu bentuk gelombang yang
mampu secara akurat menentukan kecepatan aliran darah arah aliran,dan
juga bisa untuk menghitung parameter parameter yang ditambahkan. 39
TCD memiliki spesifitas sekitar 90% dalam menunjukkan oklusi
arteri serebri media pada pasien dengan stroke arteri serebri media akut
dalam 5 jam pertmaa setelah serangan. 40
2.3.3 Hemodinamik Serebrovaskuler
Hubungan dari suatu resistensi, tekanan dan aliran dapat
diekspresikan dalam hukum Ohm, yaitu aliran = tekanan / resistensi. Jika
Universitas Sumatera Utara
kita mau mengaplikasikan hubungan ini dengan suatu hemodinamik dari
serebrovaskuler, maka dapat diartikan aliran darah serebral = tekanan
perfusi serebral / resistensi serebral ( CBF = CPP/ CVR).
39
CPP dapat dihitung melalui rata-rata tekanan darah arteri (mean
arterial blood pressure ) dan tekanan intrakranial, yaitu CPP= MABP– ICP.
CVR dipengaruhi oleh suatu status fisiologis yaitu konstriksi ataupun
dilatasi dari pembuluh darah kecil (arteriol) dari otak. Pada keadaan
patologis,
perubahan fokal dari resistensi dapat terlihat dengan segera
di belakan area yang terkena stenosis.39
Tujuan utama dari suatu hemodinamik serebrovaskular adalah
untuk menjaga CBF tetap stabil walaupun terdapat perubahan CPP dan
CVR. Keadaan ini biasanya dicapai melalui autoregulasi pembuluh darah,
yaitu suatu proses yang mengurangi resistensi dengan cara vasodilatasi
untuk menjaga CBF ketika CPP menurun. Tetapi apabila CPP meningkat,
maka resistensi ditingkatkan dengan cara vasokonstriksi untuk menjaga
CBF.39
2.3.4 Interpretasi Temuan TCD
Perbedaan kedalaman, arah aliran, angka normal dari flow velocity
(FV) berdasarkan usia telah ditetapkan untuk masing masing pembuluh
darah. Tabel 1 adalah ilustrasi yang telah disederhanakan terhadap nilai
nilai tersebut. Pengukuran TCD dipengaruhi dari perbedaan fisiologis dan
faktor faktor patologis dan juga obat obatan vasoaktif. 39
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2. Nilai normal Mean flow velocity pada TCD 39
Dasar pengamatan mengenai FV dan PI darah dalam berbagai
pembuluh darah:
1.
Lokasi insonasi yang mengalami penyempitan akan menyebabkan
peningkatan FV
2.
Bagian proksimal dari lokasi insonasi mengalami penyempitan atau
penyumbatan akan menyebabkan penurunan FV pada daerah
insonasi
3.
Bagian distal dari lokasi insonasi mengalami
penurunan resistesi
pembuluh darah(seperti pada arteriovenous malformation) akan
meningkatkan FV dan menurunkan PI pada daerah yang diinsonasi.
4.
Bagian distal dari lokasi insonasi mengalami peningkatan resistesi
pembuluh darah (stenosis ataupun penyumbatan), maka akan
menurunkan FV dan meningkatkan PI di bagian proksimal dari lesi.
Telah dikembangkan sistem “the thrombolysis in brain ischemia” (TIBI)
yaitu sistem grade untuk menilai aliran darah secara non invasif dan
Universitas Sumatera Utara
memonitor trombus secara real time. TIBI residual flow grading system
dengan tingkatan dari 0 sampai 5 yang memiliki arti absen, minimal,
blunted,
dampened,
stenosis
dan
aliran
yang
normal
(secara
berurutan).37 Tingkatan TIBI dapat diukur pada semua pembuluh darah
dengan perhatian khusus terhadap daerah atau di bagian distal dari letak
arteri yang dianggap mengalami oklusi. 41
Sistem
TIBI
memperluas
definisi
sebelumnya
terhadap
oklusi arteri akut, dengan adanya sinyal yang relatif lemah dengan bentuk aliran
gelombang yang abnormal, yang dapat ditemukan di sepanjang arteri yang
bertrombus.
keparahan
Nilai
stroke
dari
aliran
dan
TIBI
berkorelasi
kematian
serta
kuat
dengan
kemungkinan
rekanalisasi dan perbaikan klinis.38 Sehingga tujuan klasifikasi TIBI ini adalah
untuk menentukan kecepatan aliran darah sisa seperti halnya juga kaitannya
dengan tingkat keparahan stroke iskemik akut.
41
Universitas Sumatera Utara
Gambar
2.3.
Modifikasi
TIBI
flow
grading
system
38,42
Untuk mendiagnosa oklusi arteri akut, gambaran utama adalah
munculnya aliran TIBI grade 0-3 (absent, minimal, blunted atau damped)
pada pembuluh darah yang mensuplai daerah yang dipengaruhi oleh
iskemik. 43
Universitas Sumatera Utara
2.4 Kerangka Teori
Disfungsi Endotel
Inflamation
Hypercoagulable
state
Fibrinogen
Atherosclerosis
Trombus
Oklusi
pembuluh darah
Trancranial
Doppler
(MFV, PSV,
EDV, PI, S/D )
Blood Flow
Stroke Iskemik
Akut
Universitas Sumatera Utara