Gambaran MRI Diffusion-Weighted Imaging (DWI) pada Perdarahan Intrakranial (ICH)

AbstrakTujuan : Untuk menilai kegunaan MRI DWI dalam mendeteksi dan karakterisasi perdarahan intraserebral (ICH).Pasien dan Metode : 61 pasien dengan perdarahan intrakranial yang menjalani pemeriksaan MRI (termasuk DWI, ADC, dan GRE) dan CT secara retrospektif dimasukkan ke dalam penelitian ini. Pemeriksaan MRI DWI meliputi usia, jenis perdarahan (perdarahan parenkim primer atau lesi perdarahan), dan lokasi perdarahan. Hasil penelitian ini untuk membandingkan MRI konvensional, GRE, dan CT untuk menilai akurasi diagnostik DWI dalam penilaian pasien dengan hematoma intrakranial.Hasil : Kami memiliki 61 pasien dengan perdarahan intrakranial, 6 kasus yang tidak dapat diketahui melalui DWI. MRI DWI akurat untuk meendeteksi perdarahan intrakranial hiperakut, medium, akut yang besar, subdural sub akut awal dan akhir, perdarahan dengan infark arteri dan vena, dan perdarahan intraventrikular. DWI menunjukkan sensitivitas yang rendah dalam mendeteksi perdarahan subarachnoid dan intraparenkimal kecil. Pengukuran ADC pada perdarahan hiperakut, akut, early, dan late sub akut ekuivalen dan kurang signifikan dibandingkan dengan hematoma sub akut akhir pada kontralateral materi putih.Kesimpulan : MRI DWI akurat dalam deteksi, karakterisasi, dan pemantauan perdarahan hiperakut, akut, subakut, serta diagnostik perdarahan dengan infark arteri dan vena, dan kurang akurat dalam mendiagnosis perdarahan subarachnoid dan perdarahan kecil pada parenkim.Kata Kunci : DWI, Perdarahan Intrakranial, Perdarahan Infarksi

1. PendahuluanComputed Tomography (CT) non kontras telah menjadi modalitas standar dalam pencitraan untuk mengevaluasi awal pasien dengan gejala struk akut.1,2 Keuntungan utama diagnostik dengan CT yaitu pada fase hiperakut (0-6 jam) untuk menyingkirkan adanya perdarahan. Deteksi dini yang akurat terhadap darah sangat penting karena perjalanan awal terjadinya perdarahan intraserebral adalah sebagai kontraindikasi untuk penggunaan trombolitik. Namun, kerugian besar dari penggunaan CT konvensional adalah dalam onset gejala beberapa jam pertama sensivitasnya terbatas untuk mengidentifikasi secara dini serebral iskemik. Sebaliknya, MRI termasuk MRI DWI memiliki kapasitas yang sangat baik untuk menggambarkan keberadaan, ukuran, lokasi, dan tingkat iskemik hiperakut3, tetapi belum terbukti keunggulan dalam mengidentifikasi awal perdarahan parenkim. Munculnya terapi trombolitik dan terapi intervensi lainnya untuk struk iskemik akut telah menyebabkan meningkatnya minat dalam menggunakan MRI untuk memilih dan pengelompokan dalam perawatan.4 Saat ini, banyak pusat tempat menangani struk yang mendapatkan CT dan MRI dalam evaluasi awal pasien struk. Penggunaan CT dan MRI memakan waktu dan mahal.42. TujuanUntuk menilai peran MRI DWI dalam mendeteksi dan karakterisasi perdarahan intrakranial.3. PasienPasien yang diikutsertakan dalam penelitian ini mulai bulan Maret 2008 sampai Februari 2011, secara retrospekstif pasien dipilih dengan memenuhi kriteria sebagai berikut: (1) hematoma intrakranial yang tidak ada hubungannya dengan neoplasma, (2) pasien dilakukan pemeriksaan MRI (DWI dan GRE) dan pemeriksaan CT dengan interval waktu antara pemeriksaan CT dan MRI 2-4 jam.61 pasien (10 perempuan dan 51 laki-laki, rata-rata usia 56 tahun, dengan kisaran usia 19-83 tahun) memenuhi kriteria ini dan merupakan kelompok studi penelitian ini.4. Teknik PencitraanPemeriksaan MRI dilakukan untuk semua pasien dengan menggunakan Magnetom symphony, syngo, 1.5 mesin T. Protokol gambaran MRI konvensional termasuk (a) aksial T1-weighted spin-echo (467/9 [repetition time (TR) msec/echo time (TE) msec]), (b) aksial T2-weighted fast spin-echo (3417/102 [effective echo time]), dan (c) aksial FLAIR (10000/400/2200 [inversion time]). Parameter MRI konvensional adalah 256 192 matriks, bidang pandang 23 cm, dan 5 mm/2mm ketebalan irisan. Singleshot, spin-echo, echo-planar DWI diperoeh dengan menerapkan gradien difusi dalam tiga arah orthogonal pada setiap irisan, dengan dua bobot difusi (b value = 0 dan 900 atau 1000 detik/mm2). Isotropik DWI dihasilkan dengan rata-rata 3 gambar sumbu orthogonal. Pemeriksaan DWI diperoleh 20 potongan dengan parameter 6500/96,8 (TR/TE), 128 128 matriks, bidang pandang 28 cm, dan 5 mm ketebalan irisan dengan 2 mm penyimpangan. Gambaran gradien-echo (TR/TE =450/20).CT dilakukan pada Lightspeed scanner (General Electric). Gambar diperoleh mengikuti pesawat orbito-meatal dengan ketebalan 3 mm untuk seluruh pemeriksaan.5. Analisis PencitraanSemua pemeriksaa MRI dan CT ditinjau oleh neuroradiologis yang berpengalaman. Intepretasi untuk setiap modalitas gambaran (CT dan MRI) pada pasien tunggal dilakukan pada hari yang berbeda utuk mengindari pengakuan pembaca atau mengingat temuan dari modalitas lainnya. Urutan penyajian film secara acak dan berbeda untuk modalitas lainnya. DWI dianalisis untuk : Jenis perdarahan; parenkim, intraventrikular, subarachnoid, subdural, dan epidural. Lokasi perdarahan; kortikal, subkortikal, atau ganglia basalis. Lamanya perdarahan. Menurut interval waktu antara onset gejala dan MRI awal, dikategorikan 4 tahap : hiperakut, akut, subakut awal dan akhir.

6. Analisis KuantitatifDigunakan untuk menentukan Apparent Diffusion Coefficient (ADC) dari masing-masing perdarahan intrakranial (akut, hiperakut, subakut awal dan subakut akhir) di pusatnya seperti yang terlihat pada DWI. Sebuah region of interest (ROI) atau area yang menarik dengan hati-hati ditempatkan pada hematom dan juga kontralateral normal materi putih. ROI ini diambil sebesar mungkin dengan sementara mengguakan ROI melingkar atau persegi panjang dan wilayahnya berkisar 14-302 mm2. Perhitungan ADC tidak dapat dilakukan di daerah-daerah kecil pada perdarahan. Dalam setiap kasus, ahli radiologi mengukur ROI dan menghitung nilai-nilai ADC. Semua data mengenai nilai-nilai ADC disajikan sebagai 1 standar deviasi.

7. Analisis StatistikAdanya hematom intraserebral dibuktikan dengan pemeriksaan CT, GRE, dan MRI konvensional secara berurutan.8. Hasil Tabel 1. Menunjukkan intensitas sinyal dari berbagai jenis perdarahan otak Darah hiperakut ditemukan pada 3 kasus, semua terdeteksi oleh DWI. Hematoma intraserebral akut ditemukan pada 11 kasus, semua terdeteksi oleh DWI. Perdarahan parenkim kecil (pasca trauma) ditemukan pada 4 kasus, 3 diantaranya tidak terjawab oleh DWI (Tabel 2). Hematoma subakut awal ditemukan dalam 7 kasus, semua terdeteksi oleh DWI. Hematoma subakut akhir ditemukan pada 9 kasus, semua terdeteksi oleh DWI (Tabel 3). Subdural hematoma ditemukan pada 5 kasus (1 awal dan 4 subakut akhir), semua terdeteksi oleh DWI. Intraventrikular hematoma ditemukan 4 kasus, semua sama-sama terdeteksi oleh DWI. Perdarahan infark arteri ditemukan pada 8 kasus, semua terdeteksi oleh DWI. Perdarahan infark vena ditemukan pada 7 kasus, 1 kasus tidak dapat terjawab oleh DWI (Tabel 4) Perdarahan subarachnoid ditemukan pada 3 kasus, 2 diantaranya tidak dapat dijawab oleh DWI (Tabel 5)Pengukuran ADC pada hematoma hiperakut, akut, subakut awal dan akhir setara secara statistik. Pengukuran ADC pada hematoma hiperakut, akut, subakut awal dan akhir secara signifikan kurang dari hematoma subakut akhir serta kontralateral materi putih (Tabel 6).

9. PembahasanGambaran neurologi berperan penting dalam mengevaluasi pasien dengan gejala struk akut. Sedangkan gejala pasien dan pemeriksaan klinis mungkin menyarankan diagnosis, hanya gambaran/pencitraan otak yang dapat mengkonfirmasikan diagnosis dan membedakan perdarahan dari iskemia dengan akurasi yang tinggi. Perbedaan ini sangan penting dalam membuat keputusan pengobatan akut, termasuk kelayakan pasien untuk terapi trombolitik.5,6Dalam studi, saat ini memiliki 61 pasien dengan perdarahan intrakranial, 6 kasus yang tidak terjawab oleh DWI.

Fig. 1 A 53-year-old man with hyperacute intracerebral hematoma with images obtained 2 h after the onset of symptoms. Left frontotemporal hyperacute intracerebral hematoma with intraventricular extension appearing hyperdense in CT (a), isointense in T1Wis (b), heterogeneous hyperintense in T2WIs (c), heterogeneous hyperintense in DWI with peripheral hypointense rim (arrow in d), heterogeneous hypointense in ADC (e) and heterogeneous hyperintense in GRE (f). The peripheral hypointense rim is more obvious in GRE.

Dalam penelitian ini semua 3 kasus hematoma hiperakut (Gbr. 1), terdeteksi oleh DWI yang menunjukkan inti hiperintens heterogen, hypointese rim dikelilingi oleh edema perifokal otak. Hiperintensitas pusat dikaitkan dengan oksihemoglobin intraseluler dan hypointense rim sampai awal deoxyhemoglobin intraseluler pada pinggiran hematoma. Karakteristik hypointense rim ini berharga jika dilaporkan terjadi dalam beberapa jam pertama perdarahan dan pada pasien dengan gejala neurologis akut untuk membedakan antara struk iskemik akut dan pendarahan6,7 Dalam penelitian ini Hypointense rim ini lebih jelas dalam GRE daripada di DWI (Gbr. 1). Intensitas sinyal ICH hiperakut diamati di DWI konsisten dengan temuan penelitian sebelumnya8. Fitur MRI dari hiperintesitas inti dari sebuah hematoma dan fokus variabel hipointensitas secara konsisten ditemukan pada semua pasien dengan ICH hiperakut. Hipointensitas dalam hematoma hiperakut, diungkapkan oleh DWI, mungkin menjadi fitur penting untuk membedakan perdarahan infark dalam praktik klinis stroke hiperakut. Hipointensitas fokus terlihat di DWI dalam hematoma hiperakut yang mungkin disebabkan oleh terpisahnya cairan yang tidak membeku dari gumpalan yang ditarik9,10. Penelitian sebelumnya telah menyarankan bahwa penyebab hypointensity dalam sebuah hematoma hiperakut, terlihat pada DWI awal dari paramagnetik deoxyhemoglobin11,12. Pada semua pasien dengan hematoma hiperakut dalam studi ini, T1-weighted imaging mengungkapkan sebuah lapisan tipis, sedikit hypointense rim. Pada T2-weighted imaging, isolat dan atau hipointens terletak di pinggiran hematoma, dalam wilayah hiperintensitas perilesional, temuan yang konsisten dengan edema pada parenkim yang berdekatan. Dibandingkan dengan T2- weighted imaging, gambar gradien-echo konvensional menunjukkan campuran isolat atau hiperintensitas di tengah perdarahan dan hipointens rim lebih terlihat di pinggiran.Dalam penelitian ini, semua 11 kasus hematoma akut (Gbr. 2 dan 7) dan kasus-kasus awal hematoma subakut yang terdeteksi oleh DWI menunjukkan inti nyata hypointense di DWI, T2-weightes imaging, FLAIR dan GRE. Hipointensitas ini telah dikaitkan dengan medan magnet inhomogeneity yang disebabkan oleh deoxyhemoglobin intraseluler paramagnetik secara akut hematoma13 dan paramagnetik methemoglobin intraseluler pada hematoma subakut awal14. Pada kedua tahap, DWI konsisten mengungkapkan bahwa pada semua pasien tersebut, tipis, hiperintens rim yang tajam, ketebalan dan kelengkapan yang bervariasi terlihat pada pinggiran hematoma. Rims yang terang berhubungan pada area hyperintensity yang terlihat pada gambar T2-weighted imaging. Pada Echo-planar gradien-echo gambar intensitas sinyal diamati adalah hypointense nyata, meskipun hiperintens yang rim terlihat di DWI tidak ditunjukkan. T1-weighted imaging menunjukkan hematoma sebagai isointense heterogen pada tahap akut dan hiperintens nyata pada subakut awal.

Fig. 2 A 49-year-old man with acute intracerebral hematoma with images obtained 2 days after the onset of symptoms. Acute right frontal hematoma appearing hyperdense in CT (a), isointense in T1Wis with small hyperintense areas within (b), hypointense in T2WIs (c), FLAIR (d), GRE (e), DWI (f), and ADC (g). It is surrounded by perifocal brain edema.

Pasca trauma kecil pada perdarahan parenkim ditemukan 4 kasus dalam penelitian ini, 3 kasus tidak terjawab oleh DWI. Dalam kasus ke-4 DWI menunjukkan sinyal yang tinggi pada daerah kecil. Semua kasus ini terdeteksi oleh CT dan menunjukkan hyperdensity kecil. Daerah-daerah fokus yang hypointense oleh GRE (kita tidak bisa memastikan apakah daerah-daerah yang akut atau hematoma kronis) dan tidak terjawab oleh T1 dan T2WIs. Tambahan lagi, empat pasien pasca trauma dalam penelitian ini, menunjukkan daerah kecil pada DWI terlihat di splenium corpus callosum yang tidak terlihat oleh CT dan GRE (Gbr. 3).Dokter harus menyadari bahwa dalam kasus-kasus perdarahan kecil, mungkin sulit untuk membuat perbedaan yang tepat antara perdarahan akut dan kronis berdasarkan gambar GRE seorang diri. CT non kontras mungkin diperlukan dalam kasus ini untuk menentukan usia perdarahan. Dengan perdarahan medium akut yang besar, karakteristik ditunjukkan dengan campuran intensitas sinyal dan hyperintensity di sekitarnya karena edema sangat spesifik dan akan membuat usia perdarahan yang jelas. Namun, perdarahan kecil mungkin memiliki karakteristik yang sama untuk kalsifikasi dan trombus intravaskular dan memiliki edema minimal yang dapat membuat penentuan usia perdarahan serta perbedaan perdarahan dibandingkan dengan yang bukan perdarahan maka akan lebih sulit.15,16 Hematoma subakut akhir ditemukan pada 9 kasus pada studi ini, semua kasus ini menunjukkan inti hiperintens dengan hipointens rim (Gbr. 4). Semua kasus juga menunjukkan hiperintensitas di T1 dan T2, dan FLAIR saat GRE menunjukkan hyperintensity heterogen.16,17 Kami memiliki 5 kasus hematoma subdural (1 subakut awal dan 4 subakut akhir), semua menunjukkan sinyal heterogen di DWI. Hal ini dapat dijelaskan bahwa faktanya subdural hematoma hampir selalu dicampur (akut, subakut awal dan akhir), dan hypointensity disebabkan oleh paramagnetik deoxyhemoglobin intraseluler dan intraseluler paramagnetic methemoglobin17(Gbr. 5). Kami memiliki 4 kasus hematoma intraventrikular (Gbr. 1), semua menunjukkan sinyal rendah di DWI. Kami memiliki 8 kasus perdaraahan arteri dan 7 kasus perdarahan infark vena (Gbr. 6 dan 7) semua menunjukkan daerah sinyal rendah pada DWI dalam infark yang cerah. Dalam penelitian kami, 8 kasus perdarahan arteri dan 7 kasus perdarahan infark vena (Gbr. 6 dan 8) muncul heteogenous di DWI yang menunjukkan daerah intensitas sinyal rendahm dalam area yang dibatasi difusi. Temuan ini sama dengan penelitian sebelumnya18,19 dan dijelaskan oleh adanya edema vasogenik yang berhubungan dengan edema sitotoksik ringan20. Perdarahan pada daerah perdarahan arteri dan infark vena memberikan intensitas sinyal hematoma subakut awal pada DWI, T1WIs, dan T2WIs.

Fig. 3 A 35-year-old man with post traumatic intracerebral hematoma with images obtained after 6 h. Left frontal small areas of hemorrhage appearing hyperdense in CT (b) (straight arrow) hyperintense in FLAIR (d), not seen in T1 and T2WIs, appearing hyperintense in DWI (j), hypointense in ADC (l) and GRE (n) interpreted as old hematoma. There is an area of diffusion restriction (contusion) in the splenium of corpus callosum only seen in DWI (i), ADC (k) (curved arrow) and FLAIR (c).

Implikasi dari temuan ini untuk mengevaluasi neuroimaging pasien stroke akut yang merupakan calon untuk terapi trombolitik. Di Institut Nasional Gangguan Neurologis dan Stroke (NINDS), intravena tPA ini terbukti efektif berdasarkan kriteria pendaftaran untuk pemeriksaan CT.19 Meskipun mungkin dihipotesiskan bahwa pasien dengan pemeriksaan MRI terbukti transformasi perdarahan berada pada risiko yang lebih tinggi mengembangkan gejala perdarahan jika dirawat dengan trombolitik, mungkin juga bahwa keseluruhan kelompok pasien mungkin menerima keuntungan bersih dari terapi.19,21,22 Kami memiliki 3 kasus perdarahan subarachnoid pada studi penelitian ini, hanya 1 kasus yang terlihat di DWI yang menunjukkan area dengan intensitas sinyal rendah di sulkus temporal kiri dikelilingi oleh edema pada otak (Gbr. 8). Temuan ini sama dengan studi sebelumnya.23-25

Fig. 4 A 62-year-old man with late subacute intracerebral hematoma with images obtained 9 days after the onset of symptoms .The hematoma in the right cerebellar hemisphere appearing hypodense in CT (a), hyperintense in T1WIs (b), T2WIs (c), FlAIR (d), DWI (e), hypointense in ADC (f) and heterogeneous hyperintense in GRE (g).

Fig. 5 A 56-year-old man with subacute subdural hematoma with images obtained 5 days after the onset of symptoms. The hematoma appears heterogeneously hypodense in CT (a), hyperintense in T1 and T2WIs (b and c), hypointense in DWI (d), hyperintense in ADC (e), and heterogeneous hyperintense in GRE (f).

Fig. 6 A 47 year old male with left frontotemporal hemorrhagic arterial infarct with images taken 3 days after symptoms. It appears hypodense in CT (a). The hemorrhagic area is seen in the lentiform nucleus appearing slightly hyperintense in T1WIs (b), hypointense in T2WIs, GRE, DWI and ADC (cf). Left middle cerebral artery occlusion in MRA (g).

Fig. 7 A 58 year old female with right occipital hemorrhagic venous infarct appearing hypodense in CT (a). The hemorrhagic area appears hyperintense in T1WIs (b), hypointense in T2 WIs (c), FLAIR (d), DWI (e), ADC (f), and GRE (g). There was marked attenuation of the superior saggital sin in MRV (h).

Fig. 8 A 55 year old man with left sided subarachnoid hemorrhage seen by T1, FLAIR, T2WIs, DWI, ADC and GRE (af). It appears hyperintense in T1WIS, hypointense in T2WIs, FLAIR, DWI, ADC and GRE surrounded by brain edema.

Pengukuran ADC pada hematoma hiperakut, akut, subakut awal dan akhir secara statistik setara. Pengukuran ADC pada hematoma hiperakut, akut, subakut awal dan akhir secara signifikan kurang dari hematoma subakut akhir serta kontralateral materi putih (p value