Imaging dan Penilaian Stroke Iskemik

Stroke iskemik akut adalah kondisi mendesak yang memerlukan diagnosis cepat dan manajemen tepat waktu untuk memaksimalkan peluang penyelamatan jaringan otak. Dalam satu jam pertama sejak terjadinya stroke, jutaan neuron dapat mati setiap menitnya. Neuroimaging canggih memungkinkan klinisi untuk mengidentifikasi jaringan yang dapat diselamatkan, memilih pasien yang tepat untuk terapi reperfusi, dan memperkirakan prognosis. Pemahaman mendalam tentang patofisiologi iskemia serebral dan bagaimana berbagai teknik imaging mendeteksi perubahan ini sangat penting untuk praktik klinis yang optimal.

Untuk memahami temuan imaging pada stroke iskemik, kita harus terlebih dahulu memahami apa yang terjadi di tingkat seluler ketika aliran darah otak terganggu.

Otak normal menerima aliran darah serebral (cerebral blood flow, CBF) sekitar 50–55 mL/100 g jaringan otak/menit. Nilai ini sangat penting karena menentukan berapa lama jaringan dapat bertahan tanpa oksigen yang cukup.

Ketika oklusi pembuluh darah mengurangi CBF:

• CBF < 10 mL/100 g/menit: Jaringan akan mengalami infark (kematian sel) dalam hitungan menit. Pada level ini, metabolisme sel tidak dapat dipertahankan lagi.
• CBF 10–20 mL/100 g/menit: Jaringan memasuki zona yang disebut penumbra iskemik. Pada tingkat aliran ini, neuron kehilangan kemampuan untuk melakukan aktivitas listrik normal, tetapi mereka belum mati. Dengan reperfusi yang cepat, jaringan ini dapat sepenuhnya pulih.
• CBF 20–60 mL/100 g/menit: Jaringan berada dalam keadaan oligemia. Aliran darah menurun namun masih cukup untuk mempertahankan metabolisme. Jaringan ini tetap asimptomatik dan tidak perlu diobati.

Ketika CBF menurun drastis, serangkaian kejadian biokimia dimulai:

• Kegagalan pompa Na⁺/K⁺: Tanpa energi yang cukup (ATP), pompa ion yang mempertahankan gradien elektrolit sel tidak dapat bekerja.
• Depolarisasi membran sel: Ion natrium dan kalsium masuk ke dalam sel secara pasif, sementara kalium keluar. Ini menyebabkan depolarisasi yang mempercepat kematian sel.
• Pelepasan glutamat: Depolarisasi masif melepaskan glutamat (neurotransmiter eksitasi utama) ke dalam ruang sinaptik.
• Aktivasi reseptor NMDA dan AMPA: Glutamat berlebih mengaktifkan reseptor glutamat di sel tetangga, memungkinkan lebih banyak natrium dan kalsium masuk.
• Edema sitotoksik: Masuknya ion ini menarik air ke dalam sel, menyebabkan pembengkakan sel (edema sitotoksik). Ini adalah jenis edema yang berbeda dari edema vasogenik yang terjadi kemudian dalam perjalanan stroke.
• Kematian sel: Akhirnya, sel mengalami apoptosis (kematian sel terprogram) atau nekrosis.

Proses ini dimulai dalam menit pertama setelah iskemia dimulai, itulah mengapa waktu sangat penting dalam manajemen stroke.

Memahami tiga zona jaringan yang berbeda dalam stroke iskemik adalah kunci untuk membaca imaging dan membuat keputusan klinis.

Inti infark adalah jaringan yang telah mengalami kematian sel ireversibel. Karakteristiknya:

• CBF < 10 mL/100 g/menit (beberapa sumber menyebutkan < 12)
• Tidak dapat dipulihkan bahkan dengan reperfusi
• Akan menunjukkan pembatasan difusi pada MRI DWI (akan dibahas kemudian)
• Pada CT, mungkin menunjukkan hipodensitas setelah 45 menit atau lebih

Penting untuk diingat: Reperfusi pada inti infark tidak bermanfaat dan sebenarnya dapat berbahaya, karena aliran darah yang dipulihkan dapat menyebabkan perdarahan pada jaringan yang sudah rusak.

Penumbra adalah "jaringan yang terancam tetapi dapat diselamatkan." Karakteristiknya:

• CBF 10–22 mL/100 g/menit (berbagai sumber menggunakan rentang 10–20)
• Jaringan belum mati tetapi dalam bahaya
• Dapat kembali normal jika aliran darah dipulihkan dengan cepat ini adalah target terapi reperfusi
• Akan menunjukkan aliran darah yang berkurang pada imaging perfusi
• Belum menunjukkan pembatasan difusi pada DWI (atau menunjukannya nanti)
• Pada CT perfusi atau MR perfusi, ditandai dengan peningkatan mean transit time (MTT) dengan aliran yang berkurang

Oligemia adalah area dengan aliran darah yang menurun tetapi masih cukup. Karakteristiknya:

• CBF 22–60 mL/100 g/menit
• Jaringan tetap asimptomatik
• Tidak menunjukkan kerusakan pada imaging
• Tidak memerlukan terapi reperfusi

Tujuan utama imaging pada stroke iskemik akut adalah:

• Membedakan inti infark dari penumbra
• Memperkirakan seberapa besar penumbra yang tersedia untuk diselamatkan
• Menentukan apakah pasien akan mendapat manfaat dari terapi reperfusi

Strategi reperfusi untuk stroke iskemik akut telah berkembang dari pendekatan yang murni berbasis waktu menjadi pendekatan berbasis imaging yang memungkinkan jendela waktu yang lebih lama.

• Dapat diberikan dalam 4,5 jam sejak onset stroke untuk mengurangi kecacatan
• Bekerja dengan melarutkan bekuan darah
• Memiliki jendela waktu yang terbatas karena risiko perdarahan intrakranial meningkat seiring waktu

• Untuk oklusi pembuluh besar pada sirkulasi anterior, dapat dilakukan dalam 6 jam dari onset
• EVT melibatkan insersi kateter untuk secara fisik mengeluarkan bekuan
• Dapat lebih efektif daripada IV tPA untuk oklusi pembuluh besar
• Jendela waktu 6 jam adalah untuk pasien dengan "kondisi hemodinamik yang baik"

Penelitian penting seperti DAWN dan DEFUSE 3 menunjukkan bahwa imaging penggaris dapat memperluas jendela waktu reperfusi hingga 24 jam pada pasien tertentu.

Konsep kunci: Daripada hanya melihat jam di dinding, klinisi dapat melihat "jam biologi" pasien menggunakan imaging perfusi. Jika seorang pasien memiliki penumbra yang besar dan inti infark yang kecil, bahkan setelah 12-24 jam, mereka mungkin masih mendapat manfaat dari reperfusi.

Kriteria imaging ini meliputi:

• Inti infark yang kecil (volume kecil pada DWI MRI)
• Penumbra yang besar (mismatch antara area perfusi abnormal dan area dengan pembatasan difusi)
• Menunjukkan bahwa jaringan otak pasien masih "hidup" dan dapat diselamatkan

Berbagai teknik imaging digunakan untuk mengevaluasi stroke iskemik akut. Setiap teknik memberikan informasi yang berbeda dan saling melengkapi.

Keunggulan:

• Cepat dan tersedia di sebagian besar rumah sakit
• Tujuan utama adalah menyingkirkan perdarahan intrakranial (yang akan kontraindikasi terapi reperfusi)
• Aman untuk pasien dengan pacemaker atau implan logam lainnya

Temuan pada stroke iskemik:

Penting untuk diingat bahwa CT adalah normal dalam fase hiperakut (0-6 jam pertama). Ketiadaan perubahan pada CT awal tidak berarti tidak ada stroke.

Tanda-tanda awal infark yang mungkin terlihat bahkan dalam 3-6 jam pertama termasuk:

• Hilangnya diferensiasi abu-putih normal: Area yang terkena terlihat lebih gelap (hipodensitas) karena edema sitotoksik
• Hilangnya "insular ribbon": Pita abu-abu (insula) biasanya terlihat jelas; kehilangan garis batas ini menunjukkan edema lokal
• Tanda occlusion hiperdense: Bekuan darah dalam pembuluh besar mungkin terlihat sebagai area yang lebih terang (hiperdensitas) di pembuluh arteri

CT perfusi memerlukan injeksi kontras intravena dan memungkinkan perhitungan kuantitatif aliran darah.

Parameter yang diukur:

• Cerebral Blood Flow (CBF): Jumlah darah yang mengalir melalui jaringan per menit. Berkurang pada area iskemik.
• Cerebral Blood Volume (CBV): Jumlah total darah dalam jaringan. Berkurang pada inti infark, normal atau sedikit meningkat pada penumbra.
• Mean Transit Time (MTT): Waktu rata-rata yang dibutuhkan darah untuk melewati jaringan. Meningkat pada penumbra dan inti infark.

Interpretasi klinis:

• Inti infark: CBF < 10, CBV menurun
• Penumbra: CBF 10-20, CBV normal atau sedikit meningkat, MTT meningkat
• Oligemia: CBF 20-60, semua parameter normal atau hanya sedikit abnormal

CTP juga dapat memberikan parameter seperti time-to-maximum (Tmax) atau time-to-peak (TTP). Penundaan Tmax ≥ 6 detik menunjukkan jaringan yang berisiko berkembang menjadi infark jika tidak diperfusi ulang.

CTA memvisualisasikan pembuluh darah dan digunakan untuk:

• Menentukan lokasi dan tingkat oklusi pembuluh besar
• Menilai kolateral (pembuluh alternatif yang dapat menyuplai area yang terkena)
• Menyingkirkan aneurisma atau stenosis yang relevan
• Mengevaluasi sumber embolik

MRI adalah standar emas untuk mendeteksi stroke iskemik akut karena sensitivitasnya yang superior untuk mendeteksi infark di fase hiperakut.

DWI adalah sekuen MRI paling sensitif untuk stroke iskemik akut. Ia mendeteksi pembatasan gerakan air (restriksi difusi) yang terjadi dalam menit pertama iskemia akibat edema sitotoksik.

Temuan pada stroke iskemik:

• Area dengan infark menunjukkan sinyal terang (hiperintensitas) pada DWI
• Ini terlihat dalam hitungan menit setelah onset (paling awal sekitar 11 menit)
• Tetap positif selama 10-14 hari setelah stroke

Mengapa ini terjadi? Edema sitotoksik membatasi gerakan air bebas antara ruang intrasel dan ekstrasel, menghasilkan sinyal DWI yang terang.

ADC adalah peta kuantitatif dari pembatasan difusi.

• Pada stroke akut, area yang menunjukkan hiperintensitas pada DWI akan menunjukkan hipointensitas (gelap) pada peta ADC
• Kombinasi DWI terang + ADC gelap = edema sitotoksik akut yang konsisten dengan infark
• ADC tetap gelap selama 10-14 hari yang sama dengan DWI

ADC penting karena dapat membedakan infark akut dari stroke kronis atau kondisi lain yang menyebabkan sinyal terang pada DWI.

• T2-weighted: Pada fase hiperakut (0-6 jam), mungkin masih normal. Setelah beberapa jam, area infark terlihat terang (hiperintens).
• FLAIR (Fluid-Attenuated Inversion Recovery): Pada fase hiperakut, biasanya normal. Menjadi abnormal setelah 6-8 jam, menunjukkan edema yang berkembang. FLAIR sangat berguna untuk mendeteksi stroke subakut (6-48 jam).

• Sangat sensitif untuk mendeteksi perdarahan, baik akut maupun kronis
• Lebih sensitif daripada CT untuk perdarahan yang lebih lama
• Digunakan untuk menyingkirkan perdarahan intrakranial sebelum memberikan terapi trombolitik

MRA memvisualisasikan pembuluh darah tanpa memerlukan kontras (meskipun varian kontras tersedia).

• Didasarkan pada sinyal dari aliran darah bergerak
• Sangat baik untuk menilai derajat stenosis pembuluh besar
• Dapat mengidentifikasi oklusi pembuluh arteri (akan terlihat sebagai hilangnya sinyal)
• Berguna untuk mendeteksi diseksi karotis atau vertebralis (tampak sebagai penyempitan atau hilangnya sinyal pada pembuluh yang terkena)
• Sering dikombinasikan dengan DWI untuk menunjukkan hubungan antara sumber pembuluh dan pola infark yang dihasilkan

PWI memerlukan injeksi bolus gadolinium (agen kontras MRI) dan menghasilkan peta aliran darah serupa dengan CT perfusi.

Parameter yang dihasilkan:

• CBF (Cerebral Blood Flow): Berkurang pada area iskemik
• CBV (Cerebral Blood Volume): Berkurang pada inti infark
• MTT (Mean Transit Time): Meningkat pada area iskemik
• Tmax (Time-to-Maximum) atau TTP (Time-to-Peak): Penundaan ≥ 6 detik menunjukkan jaringan yang berisiko

Interpretasi klinis:

Peta berwarna dari PWI menunjukkan:

• Area dengan CBF sangat rendah dan CBV rendah = inti infark (tidak dapat dipulihkan)
• Area dengan CBF rendah tetapi CBV normal atau tinggi = penumbra (dapat diselamatkan)

Salah satu konsep paling penting dalam neuroimaging stroke adalah DWI-PWI mismatch (atau istilah serupa pada CT: CTP-CT perfusion mismatch).

• DWI menunjukkan inti infark (area dengan edema sitotoksik yang pasti)
• PWI menunjukkan seluruh area perfusi abnormal (inti infark PLUS penumbra)
• Perbedaan antara area PWI abnormal dan area DWI abnormal = penumbra

Penumbra ini adalah target terapi! Jika dapat diperfusi ulang dengan cepat, jaringan ini dapat diselamatkan. Konsep ini memungkinkan dokter untuk memberikan terapi kepada pasien bahkan di luar jendela waktu tradisional 4,5 jam, asalkan masih ada penumbra yang bermakna untuk diselamatkan.

Mengidentifikasi dengan akurat ukuran inti infark sangat penting karena berdampak langsung pada keputusan terapeutik dan prognosis pasien.

Pada CT non-kontras, hipodensitas (area lebih gelap dari biasanya) menunjukkan infark, tetapi hanya terlihat setelah sekitar 45 menit atau lebih setelah iskemia dimulai.