DIFFUSE AXONAL INJURY

Oleh : ZulmiyatiPembimbing:Prof. Dr. R. Arifin Limoa, Sp.S (K)Dr. Cahyono Kaelan, Ph.D

PendahuluanSeseorang disebut sadar bila :Sadar terhadap diri Sadar terhadap lingkungannya.

Normal : sadarmengantuk Tidur dapat disadarkan oleh rangsang sistem aktivitas retikuler (mempertahankan kesadaran)

Berbagai penyebab kesadaran :penyakit serebrovaskulergangguan metabolikintoksikasi Infeksitumor otaktrauma, dll.

Penderita trauma kepala :dapat sembuh sempurnasembuh dengan cacatbahkan dapat berakhir dengan kematian.

Glasgow outcome scale 5 kategori perilaku neurologis akibat trauma kepala yaitu: Meninggalstatus vegetatifcacat beratcacat sedang sembuh sempurna.

Status vegetatif : merupakan keadaan tidak terdapatnya fungsi kognitif yang digambarkan dengan abolisi total komunikasi.dapat membukan mata memejamkan mata sebagai respon terhadap ancaman/cahaya sewaktu-waktu mata bergerak /memfiksasi matanya pada sesuatu tidak menyimak, tidak bicara

Status vegetatiftidak menunjukkan penghayatan lingkungan sekitarnya tidak dapat menyatakan kebutuhannyaRespon terbatas gerak refleksTerdapat keadaan bangun dan ada siklus bangun tidur tidak mempunyai penghayatan atau perilaku yang bertujuan Sehingga walaupun bangun tidak sadar

cacat berat bila : penderita tetap sadar tapi bergantung pada orang lain, meskipun derajat ketergantungan bervariasi. Termasuk dalam kategori ini digambarkan bila penderita bergantung pada orang lain untuk melakukan sebagian besar aktifitas sehari-hari.

Trauma kepala

meninggal status vegetatif DAI Cacat berat Cacat sedang sembuh sempurna

teknik histologikal konvensional untuk mengidentifikasi axonal bulb, telah diidentifikasi 30% kasus pada data dasar Glasgow

Adams JH. dan kawan-kawan menemukan bahwa:30 kasus cacat berat setelah trauma kepala sebanyak 15 kasus (50%) DAI 35 kasus status vegetatif setelah trauma kepala sebanyak 28 kasus (80%) DAI.

DIFFUSE AXONAL INJURYDiffuse axonal injury (DAI) adalah istilah yang digunakan untuk menerangkan koma bekepanjangan pasca trauma yang tidak berhubungan dengan lesi massa atau iskemia. Istilah ini pertama kali diperkenalkan pada awal tahun 1980an untuk menggambarkan perubahan struktural yang terjadi pada cedera otak difus dimana perubahan yang terjadi tidak tampak secara makroskopis maupun tampak namun kecil.

Strich kejadian degenerasi difus substansia alba pada beberapa pasien demensia post trauma yang berat yang disebebkan oleh shearing atau terputusnya serabut saraf pada saat injury.

beberapa sarjana diffuse degeneration of white matter, shearing injury, diffuse white matter shearing injury, diffuse demage of immediate impact type, dan inner cerebral trauma

saat ini telah diakui secara internasional istilah DIFFUSE AXONAL INJURY.

DAI terjadi sebagai akibat dari trauma akut dimana kekuatan deselerasi-akselerasi dan rotasi menekan, meregangkan dan memutuskan akson terutama di substansia alba.

Holbourn pada penelitiannya menghasilkan postulat bahwa adanya shear injury segera menyebabkan pemisahan fisik akson dan segera menghilangkan fungsinya = Strich dan kawan-kawan.

Pada trauma kepala beratDAI 50% dari cedera otak primer Sebanyak 50% penderita yang langsung mengalami koma setelah trauma tanpa adanya kontusi serebri diyakini menderita kerusakan pada substansia alba dan diffuse axonal injury. Daerah DAI : substansia alba regio sentroaxial, pada regio supratentorial terutama corpus callosum, area paraventrikular dan hipocampal, pedunculus serebri, brachium conjungtivum, colliculus superior dan formasio retikularis bagian dalam

Diffuse axonal injury dibagi atas tiga derajat, yaitu:kelainan terbatas secara histologik : kerusakan akson sepanjang substansia alba tanpa penekanan fokal pada corpus callosum maupun batang otak.selain terdapat distribusi luas dari kerusakan aksonal, juga terdapat lesi fokal pada corpus callosum.kerusakan difus akson disertai dengan lesi fokal pada cospus callosum dan batang otak..

Tabel 1. Insidens, gambaran klinis, dan keluaran Diffuse Axonal Injury Ringan Sedang Berat

Insidens(mendekati) 20% 45% 35%Persentil dari seluruh Trauma kepala berat + 8% + 20% + 16% Hilang kesadaran 6-24 jam 24 jam hari-mingguTanda batang otak 30% 24 jam mnggu-bulanKeluaran baik 80% 40% 15%Meninggal 15% * +25% >50% *Umumnya disebabkan keadaan yang menyertai dan bukan akibat langsung trauma kepala.(Dikutip dari Van Dellen JR, Becker DP, 1998)

ANATOMI MIKROSel-sel yang menyusun sistem saraf pusat : neuron glia sel-sel yang menyusun meninges dan pembuluh darah

Neuron merupakan unit fungsional utama.

Gambar 1. Neuron

Diperkirakan sekitar 100 milyar neuron terdapat pada otak manusia. Pada sistem saraf pusat, neuron tersusun secara topografi baik sebagai suatu kumpulan seperti nuklei maupun ganglia atau sebagai kolumna yang memanjang seperti yang terdapat pada keenam lamina pada korteks serebri.

SerebrumKorteks serebriCentrum semiovaleNuklei basalisRhinensefalon

Korteks serebri Sel piramidal.piramid, 1 dendrit apikalis ke permukaanbeberapa dendrit basalis berjalan horizontal. Axon sel: keluar dari bagian basalis badan sel ke dalam substansia alba. Sel piramid raksasa terdapat pada gyrus presentralis.Sel stellata. poligonal, sebuah axon yang pendek beberapa dendrit berbagai arah Terdapat pada semua lapisan korteks.

Sel fusiformis. Serabut dendrit menuju permukaan menyebar di lapisan yang sama. Axon: kaudal sel subs. alba. Terletak vertikal, terutama dalam lapisan terdalam.Sel horizontalis dari Cajal. fusiformis kecil, berada pada lapisan yang paling superfisial.Sel dari Martinotti. Berbentuk segitiga, kecil-kecil axon : berjalan asendens permukaan.Terdapat pada semua lapisan korteks.

Arsitektur neokorteks manusia, 6 lapisan korteks serebri

Centrum Semiovale ; merupakan substansia alba Serabut proyeksi, corona radiata

Serabut kommisural

Serabut asosiasi

PATOFISIOLOGI DAN NEUROPATOLOGI Pada trauma kapitisAkselerasi Gerakan cepat yang terjadi secara mendadak Deakselerasi Penghentian akselerasi secara mendadak Pada waktu akselerasi berlangsung, terjadi 2 kejadian, yaitu :Akselerasi tengkorak ke arah dampakPergeseran otak ke arah yang berlawanan dengan arah dampak primer.

Alquie (1865) pada percobaannya pada mayat dan hewan :benturan kepalaotak mengalami rotasi sentrifugal

benturan otak pada tabula interna

Halbourn, (1943) rotasi otak bidang sagital, horizontal, koronal atau kombinasinya.

Gerakan berputar ini tampak di semua daerah kecuali di daerah frontal dan temporal. Di daerah otak dapat bergerak kerusakan terjadi lebih sedikit atau tidak ada.

Kerusakan terbesar terjadi di daerah yang tidak dapat bergerak atau terbatas gerakannya, yaitu daerah frontal di fossa serebri anterior dan daerah temporal di fossa serebri media.

Karena sulit bergerak jaringan otak di daerah ini mengalami regangan yang mengakibatkan kerusakan pada pembuluh darah dan serabut-serabut saraf.

Pudenz dan Sheldon (1946) pada kera macaque dengan calvarium yang diganti dengan plastik transparanbenturan yang subkonkusif saja sudah meyebabkan terjadinya gerakan pada otak di dalam cavum cranii. Gerakan otak tertinggal akibat kelembamannya. rotasi otak sagital dan horizontal koronal tidak/kurang

falks serebri, tentorium serebell

Terdapat 2 hal yang dapat terjadi pada kerusakan serebral setelah suatu trauma serebri, yaitu:Kerusakan primer sesaat setelah trauma: laserasi kulit, fraktur tulang tengkorak, kontusio permukaan dan laserasi, diffuse axonal injury, perdarahan intrakranial.Kerusakan sekunder- komplikasi kerusakan primer - mulai terjadi pada saat trauma belum tampak secara klinis untuk waktu tertentu iskemia, edema, infeksi, peningggian tekanan intrakranial dan perubahan neurokimia yang diakibatkannya.

Diffuse axonal injury akselerasi rotatorik perbedaan kepadatan fokal antara substansia grisea dan substansia alba putusnya akson kerusakan integritas akson pada node of ranvier

perubahan arus /aliran aksoplasma

Diffuse Axonal Injury

Gennarelli et al, Maxwell et al, Povlishocktahap-tahap proses terjadinya DAI : terlipatnya axolemma aliran aksoplasmik terputusedema lokal axon pemisahan axon true retraction ball. Belangsung lama degenerasi wallerian

Tahap perubahan struktural cedera aksonal :60 menit pasca cedera gangguan fokal pada transport aksoplasma.1 jam 6 jam pasca cedera perubahan pada glial-aksonal junction.6 jam 12 jam pasca cedera aksotomy24 jam 72 jam pasca cedera aksotomy segmen distal mengalami degenerasi.

GEJALA KLINISPenderita trauma serebri yang mengalami koma lebih dari 6 jam tanpa bukti penyebab koma yang dapat diidentifikasi baik dengan CT-scan atau MRI axonal shearing injury yang luas atau diffuse axonal injury . gejala klinis bervariasi tergantung beratnya injury = kebingungan = hilang kesadaran = gejala fokal: +/-

GEJALA KLINIS= koma dalam yang berkepanjangan= dapat disertai gangguan fungsi otonom seperti hipertensi, hiperhidrosis,dan hiperpireksia. = dekortikasi, deserebrasi, = cacat berat = status vegetatif

Tabel 2. karakteristik klinis dan keluaran penderita DAI (dikutip dari Mayer SA, Rowland LP, 2000).

Diffuse axonal injury Ringan Sedang Berat

Hilang kesadaran segera segera segeraLama kesadaran menurun 6-24 jam > 24 jam hari-mggDeserebrasi Jarang kadang-kadang adaAmnesia post trauma beberapa jam beberapa hari beberapa mgg Defisit memori ringan-sedang ringan-sedang beratDefitis motorik - ringan berat Keluaran (3 bulan/%) - Penyembuhan baik 63 38 15 - Defisit sedang 15 21 13 - Defisit berat 6 12 14Status vegetatif 1 5 7Meninggal 15 24 51

GAMBARAN RADIOLOGIComputed TomographyCT-Scan normal 50%-80% Scan normal. CT Scan DAI + 10 %= Lesi dapat bervariasi dari udema hingga lesi perdarahan dengan ukuran hanya beberapa milimeter = hanya nampak dengan follow-up CT-Scan. = halo hipodens halus, udema yang mengelilingi daerah perdarahan= Setelah udema dan perdarahan direabsorbsi CT-Scan normal.

Magnetic Resonance ImagingMRI lebih unggul dalam hal mendeteksi adanya DAI dibanding CT-Scan. T1 : dapat memperlihatkan lokasi anatomis. Lesi nonhemoragik iso-intents terhadap jaringan sekitarnya.Lesi hemoragik hiper-intens.T2 : Lesi nonhemoragik hiper-intens

Gambar 6. T2 MRI. Tampak fokus hiperintens dari shearing injury pada sisi medial lobus oksipital kanan dan splenium korpus kallosum yang tidak tampak pada CT-scan.

PATOLOGI ANATOMI

I. GAMBARAN MAKROSKOPIS

II. GAMBARAN MIKROSKOPIK

Gambar 7. DAI. Pembesaran sistem ventrikel pada panderita yang bertahan hidup selama 21 bulan setelah trauma cerebri dengan klinis status vegetatif. ( Graham DI, Gennarelli TA, 1997).

Gambar 8. DAI. Lesi fokal hemoragik pada korpus kallosum.(6 days survival)

Gambar 9. DAI. (5 days survival)

II. GAMBARAN MIKROSKOPIK Gambar 10. DAI. Axonal swellings in the brain stem. In patients of (short)days survival, demage to axon eosinophylic bulb (Graham D I, Gennarelli TA, 1997)

Argyrophylic bulb on the nerve fibers-the retraction balls of Cajal (midbrain)

Axonal swellings in parasagittal white matter

Axonal swellings in the corpus callosum

Gambar 11. DAI. Small clusters of microglia. (Graham DI, Gennarelli TA, 1997)

Gambar 12. DAI. Wallerian degeneration. Degeneration of long tract. Degeneration in ascending and descending tracts in a patient who survived in a vegetative state for 9 month after head injury (Graham DI, Gennarelli TA, 1997)

PENATALAKSANAAN Penanganan peningkatan tekanan intrakranial :IntubasiKontrol ventilasi dengan PCO2 35 mmHgResusitasi volume sirkulasiPertahankan normotensiSedasi narkotik/blokade neuromuskulerMannitol bolus 1 gram/kgPhenitoin 18 mg/Kg

2. Monitor keadaan penderita setelah resusitasi awal3. Penanganan Nutrisi4. Penanganan Suhu tubuh5. Profilaksis terhadap terjadinya trombosis vena dalam6. Profilaksis Gastric stress ulcer7. Antibiotik.