Mri

ROLE OF MAGNETIC RESONANCE IMAGING IN

DIFFERENTIATING SPONDYLITIS FROM VERTEBRAL METASTASIS

YUYUN YUENIWATI, DHANTI ERMA WIDHIASI

RADIOLOGY DEPARTMENT, MEDICAL FACULTY, UNIVERSITAS OF BRAWIJAYA, MALANG, INDONESIA

• Peran MRI dalam Membedakan Spondilitis dari Metastasis Vertebral

Judul

• Asian Spine Journal, 2015

Sumber

• 20 Januari 2015

Diterima Redaktor

• 25 Februari 2015

Direvisi

• 27 Februari 2015

Diterima untuk Publikasi

ABSTRAK

Desain penelitian : Desain observasional analitik dengan rancangan penelitian cross-sectional.

Tujuan : Untuk menganalisa kemampuan Magnetic Resonance Imaging (MRI) dalam membedakan gambaran radiologi spondilitis dan metastasis vertebral yang dikonfirmasi kembali dengan hasil pemeriksaan histologik.

Ulasan literatur : MRI akurat dalam menilai vertebrae beserta kelainannya. Infeksi dan metastasis adalah hal yang paling umum ditemukan pada vertebrae. Menjadi sulit untuk membedakan kedua kelainan tersebut melalui klinis maupun radiografis, terutama pada kasus atipikal.

Metode : Uji statistik McNemar digunakan untuk menganalisa data tersebut. Sampel dipilih menggunakan metode konsekutif. Didapatkan 35 sampel (14 laki-laki dan 21 perempuan), terdiri dari 22 sampel spondilitis dan 13 sampel metastasis yang dikonfirmasi kembali dengan pemeriksaan histologis.

Hasil : Sembilan belas (86%) dari 22 sampel spondilitis secara histologis terdiagnosis spondilitis juga dengan pemeriksaan MRI, sedangkan 13 sampel metastasis secara akurat terdiagnosis MRI sebesar 100%.

Kesimpulan : Tidak ada perbedaan signifikan antara diagnosis secara histologis maupun radiologis menggunakan MRI dengan p = 0.250 (p> 0.05). Sehubungan dengan hasil, MRI lebih presisi dalam mendiagnosis metastasis. Deskripsi tipikal spondilitis menggunakan MRI adalah adanya keterlibatan area vertebrae anterior serta komponen diskus intervertebralis, kekakuan diskus, abses paravertebral dan terkenanya segmen vertebrae. Deskripsi tipikal metastasis menggunakan MRI adalah keterlibatan komponen vertebrae anterior-posterior, massa paravertebral dan skip lesions.

Kata Kunci : Histologis, Magnetic resonance imaging, Metastasis, Spondilitis

MAGNETIC RESONANCE IMAGING

• MRI adalah teknik pemeriksaan non invasif yang tidak menggunakan radiasi ionisasi (mis, pada X-ray,CT ataupun angiografi konvensional) serta tidak menimbulkan bahaya terhadap kesehatan secara signifikan.

• Pengembang konsep ini adalah Felix Bloch dan Edward Purcell (1964) yang dihadiahi nobel dalam bidang fisika pada tahun 1962 atas temuannya (Nuclear Magnetic Resonance).

• Raymond Damadian (1971) melanjutkan penelitian sebelumnya dengan menilai kemungkinan penggunaan MR untuk pencitraan.

• Paul Lauterbur dan Peter Mansfield berhasil menghasilkan gambar dari teknik pencitraan ini dan menerima Nobel dibidang kesehatan pada tahun 2003.

• MRI menggunakan teknik gelombang frekuensi radio dan pajanan medan magnet berintensitas tinggi (terowongan pemindai) yang dapat menghasilkan gambaran berkualitas tinggi dari berbagai bidang.

• Pemindaian memanfaatkan sifat-sifat magnetik inti atom hidrogen pada jaringan-jaringan tubuh.

Energi (dalam bentuk sinyal frekuensi radio)yang dilepaskan atom hidrogen akan diterima oleh MRI dan dikonversikan menjadi frekuensi digital (citra skala abu-abu).

• Gambaran MRI merefleksikan kekuatan atau intensitas sinyal frekuensi radio MR yang diterima dari tubuh; intensitas sinyal bergantung oleh beberapa faktor seperti densitas hidrogen dan 2 waktu relaksasi magnetik: T1 dan T2 makin besar densitas hidrogen (lemak dan kartilago), makin tinggi sinyal frekuensi radio yang diterima (gambaran lebih putih); jaringan yang sedikit kandungan hidrogen seperti korteks tulang, aliran darah dan paru menghasilkan sedikit atau tidak sama sekali sinyal frekuensi radio MR (gambaran hitam).

Terminologi : T1 : laju dimana nuklei merubah posisinya terhadap medan magnet eksternal setelah

stimulasi RF. T2 : laju dimana energi Rfdilepaskan nuklei setelah pajanan RF dimatikan. T1WI (T1 Weighted Images) : menunjukan jaringan lunak anatomis normal dan lemak

(mengkonfirmasi massa yang mengandung lemak) lemak nampak hiperintens (intensitas sinyal tinggi) pada T1WI dan nampak hipointens pada T2WI.

T2WI : menunjukan akumulasi cairan dan abnormalitas (tumor, inflamasi, trauma).

Penggunaan MRI secara primer untuk menilai patologis pada intrakranial dan intraspinal; untuk evaluasi abnormalitas sistem muskuloskeletal dan jantung.

Selain itu, MRI juga dapat digunakan untuk evaluasi gangguan pada viseral abdomen.

MRA (Magnetic Resonance Angiography) abnormalitas vaskular.

PENDAHULUAN

• Magnetic Resonance Imaging (MRI) merupakan alat pencitraan untuk menilai abnormalitas vertebral karena sensitifitasnya tinggi terhadap perubahan kecil komponen lemak dan air pada medula tulang, diskus intervertebralis, medula spinalis dan jaringan lunak sekitar vertebrae.

• Karenanya, MRI merupakan alat yang diagnostik mutakhir dalam evaluasi berbagai abnormalitas vertebral dan untuk membedakan gambaran patologis yang muncul pada beragam proses.

• Vertebrae adalah area yang umum terkena proses infeksi, terjadi sebanyak 2-7% dalam kasus infeksi muskuloskletal.

• Insidensi meningkat seiring peningkatan usia (0.3% dalam 100.000 populasi usia < 20 tahun dan 6.5% dalam 100.000 populasi usia 70 tahun).

Vertebrae juga merupakan area yang paling umum ditemukan metastasis. Insidensi : 30-70% pada pasien dengan keganasan primer.

Prevalensi : 0.74% dalam 100.000 populasi.

• Pentingnya membedakan kedua kelainan tersebut dibutuhkan untuk penatalaksanaan yang dini dan akurat meningkatkan kualitas hidup, menurunkan angka hospitalisasi (rawat inap) dan biaya terapi.

• Kesulitan ditemui dalam membandingkan kedua kelainan (baik secara klinis maupun radiografi), terutama bila ditemukan gambaran atipikal perlu penilaian dan identifikasi lebih lanjut untuk menghindari salah diagnosis.

Penelitian ini dilakukan untuk menilai perbedaan radiologis (MRI) pada spondilitis dan metastasis vertebral yang dikonfirmasi dengan hasil histologis di RSU dr. Saiful Anwar,

Malang, Indonesia.Para klinisi memiliki kecendrungan menggunakan MRI dalam mendiagnosis keduanya dengan harapan tinggi keakuratan alat sehingga penatalaksanaan dapat tepat sasaran.

DATA DAN METODE

Desain Penelitian• Observasional analitik, Retrospektif, Cross-Sectional

Data • RM• Foto MRI (Dep. Radiologi)• Preparat histologis (Dep. PA)

Tempat • RSU dr. Saiful Anwar (Periode Januari 2010 hingga Desember 2013)

Sampel• Sampling konsekutif dengan kriteria inklusi-eksklusi

Penilai Foto• 3 radiologist berpengalaman dalam bidangnya yang tidak mengetahui hasil histologis

Kriteria Inklusi Hasil pemeriksaan MRI vertebral berupa T1WI

(T1-weighted images) dan T2WI (T2 weighted images) serta T1WI dengan pemberiaan kontras diagnosis spondilitis dan metastasis vertebral

Usia > 20 tahun

Kriteria Eksklusi Pasien dengan kelainan vertebral sebelumnya

(anomali kongenital, tumor vertebral primer serta skoliosis berat); kelainan tulang metabolik ataupun spondilitis dan metastasis vertebral yang muncul secara simultan

Data-data- RM- MRI

- Preparat histologis

Dibandingkan antar dua hasil (MRI dan histologis)

dengan tabel 2x2

HASIL

Sampel(data retrospektif; metode sampling

konsekutif)

Kriteria inklusi-eksklusi

Usia :20 – 72 tahun

35 sampel (22 spondilitis, 13 metastasis vertebral)

Jenis kelamin : - Laki-laki

- Perempuan

Usia• Spondilitis 37.7±13.4 tahun• Metastasis 51.5±12.8 tahun

Jenis kelamin• Perempuan (63.6%) > Laki-laki (52.8%)

Area • Spondilitis dan Metastasis vertebrae thorakalis

Prevalensi• Spondilitis 54.5%• Metastasis 53.8%

• Intensitas sinyal tertinggi jumlahnya pada T1WI pada spondilitis dan metastasis adalah hipointens.

• Intensitas sinyal tertinggi jumlahnya pada T2WI pada spondilitis adalah hiperintens; pada metastasis prevalensi hiperintens dan isointens.

• T1WI dengan kontras spondilitis menampilkan gambaran rim enhancement (adanya peningkatan yang terkonsentrasi di area perifer suatu massa) sebanyak 81.8% sampel; sedangkan metastasis menampilkan gambaran peningkatan heterogen sebanyak 92.3% sampel.

• Area vertebral yang sering terkena dalam kasus spondilitis adalah anterior sebanyak 18 sampel (81.8%) serta dalam kasus metastasis adalah anteroposterior sebanyak 12 sampel (92.3%).

• Prevalensi kompresi anterior korpus vertebrae pada spondilitis adalah 77.3% sampel; sedangkan pada metastasis terjadi kompresi sentral sebanyak 76.92% sampel.

HASIL ANALISIS

• Uji McNemar menampilkan “tidak ada perbedaan secara signifikan antara diagnosis menggunakan MRI dan histologis” dengan p = 0.250 (p>0.05).

• Diagnosis menggunakan MRI untuk spondilitis (pada penelitian ini), didapatkan 3 data eror (13%); namun untuk kasus metastasis, semua sampel terbukti akurat (100%) secara radiologis yang telah dibandingkan dengan hasil histologis.

DISKUSI

• Total sampel pada penelitian ini adalah 35 sampel; dengan 22 sampel spondilitis dan 13 sampel metastasis vertebral.

USIA

• Hasil analisis• Spondilitis sering terjadi pada usia dewasa muda dengan rerata usia 38 tahun;

• Metastasis sering ditemukan pada usia yang lebih tua dengan rerata usia 52 tahun;

• Penelitian sebelumnya menunjukan bahwa insidensi spondilitis tb pada daerah endemik meningkat pada anak-anak dan dewasa muda; sedangkan pada daerah non endemik lebih sering terjadi pada usia dewasa.

• Pada penelitian ini ditemukan metastasis umumnya muncul pada usia yang lebih tua (older adults), sehingga mengindikasikan keganasan sering terdeteksi pada usia-usia tersebut.

T1WI DAN T2WI

• Pada kasus spondilitis, T1WI kebanyakan hipointens (86.4%) dengan T2WI hiperintens (90.9%)

Proses inflamasi(corpus vertebral)

Akumulasi cairan (bone marrow)

MRI : kesan akumulasi cairan atau edema di

bone marrow

Proses inflamasi meluas hingga

vertebral end-plateIntensitas T1 menurun dan

intensitas T2 meningkat (bone marrow dan diskus

intervertebralis)

• Pada kasus metastasis, T1WI kebanyakan hipointens (76.9%) dengan T2WI hiperintens dan isotens (38.5%-38.5%).

Lesi metastasis

Lesi osteolitik

Lesi osteoblastik

Lesi campuran

T1WI hipointens; T2WI hiperintens (akibat kandungan air >>)

T1WI hipointens; T2WI hipointens

Selain itu, adanya halo sign dan hiperintens difus dapat

menjadi indikasi kuat adanya metastasis.

• Ditemukan rim enhancement dengan peningkatan kontras pada kasus spondilitis abses paravertebral (jaringan lunak)

• Rim enhancement akibat kumpulan abses yang dikelilingi oleh jaringan granulomatosa

Ilustrasi

Ditemukan pola heterogen dengan peningkatan kontras pada kasus metastasis (92.3%) peningkatan kontras pada T1-fat saturated mengarahkan pada lesi metastasis yang akan lebih nampak lagi jika latar belakang gambaran yang mengandung lemak disupresi.

Ilustrasi

• Pemeriksaan short inversion time inversion recovery (STIR) tidak dilakukan pada semua sampel (data terkumpul merupakan retrospektif) 10 dari 35 sampel yang dilakukan pemeriksaan STIR pada potongan sagital spondilitis dan metastasis nampak hiperintens STIR dapat mensupresi gambaran lemak disekitar lesi sehingga lesi nampak hiperintens dengan latar hipointens clearly visible

• Pada hasil penelitian didapatkan spondilitis umumnya mengenai komponen anterior corpus vertebral (81.8%); komponen anterior posterior - pedikulus, lamina, prosesus spinosus dan prosesus transversus (18.2%);

• Metastasis umumnya mengenai komponen anterior posterior (92.3%) dibandingkan anterior saja (7.7%).

Penyebaran spondilitis secara

hematogen

Vaskularisasi vertebral

(a. Intercostalis, a. Vertebralis, a.

Lumbalis, a. sacralis)

Lokasi anterolateral corpus vertebrae

Komponen anterior corpus vertebrae deformitas sudut

(gibus)

• Didapatkan tidak ada perbedaan secara signifikan antara diagnosis secara radiologis dan histologis dalam membedakan spondilitis dan metastasis vertebral• Spondilitis 3 sampel eror secara radiologis (13.6%) dimana hasil histopatologis

menyatakan spondilitis

• Metastasis secara akurat menyatakan kesamaan antara radiologis dan histologis (100%)

• Jika ditemukan secara radiologi merupakan metastasis kemungkinan tertinggi adalah metastasis

• Tiga data eror spondilitis gambaran atipikal spondilitis (tidak mengenai diskus intervertebralis, adanya skip lesion dan hanya terjadi pada satu area corpus anterior) menyebabkan misinterpretasi sebagai metastasis.

• Gambaran atipikal dapat disebabkan oleh Mycobacterium tuberculosis yang tidak memiliki enzim proteolitik.

• Penyebaran infeksi melalui subligamen menyebabkan perluasan area yang terkena infeksi (anterolateral – posterior corpus vertebral melalui ligamen longitudinal posterior) skip lesion

Gambaran spondilitis dengan kompresi sentral corpus vertebrae tanpa terkenanya diskus intervertebralis misinterpretasi sebagai metastasis.

Tipe kompresi sentral pada spondilitis mungkin disebabkan penyebaran infeksi bukan melalui jalur vaskularisasi biasa melainkan melalui plexus Batson.

Saran pada area endemik TB sebaiknya dipikirkan kemungkinan spondilitis terlebih dahulu samapai ditunjang dengan hasil pemeriksaan biopsi (histologis).

Hambatan PenelitianSampel retrospektif sehingga tidak bisa dilakukan sekuensi dan penilaian MRI dari

potongan yang berbeda STIR hanya dapat dilakukan pada beberapa sampel

Tidak semua sampel dilakukan pemeriksaan histologis (histologis adalah pemeriksaan Gold Standard untuk diagnosis)

Hasil histologis ada yang tidak meyakinkan dan atipikal untuk spondilitis dan metastasis dieksklusi dari analisis data

KESIMPULAN

• MRI memiliki kemampuan tinggi dengan temuan patologis untuk membedakan spondilitis dari metastasis vertebral dengan kecenderungan MRI lebih akurat untuk mendiagnosis metastasis.

CONFLICT OF INTEREST-

THANK YOU