1
STUDI DISTRIBUSI PERMITIVITAS PADA
CITRA ECVT OTAK PASIEN EPILEPSI
MUHAMMAD ARIF
STIKES An-Nasher Kaliwadas, Sumber, Cirebon Jawa Barat Indonesia
Abstrak
ECVT adalah salah satu metode pencitraan kapasitansi volumetrik yang dapat menghasilkan citra 3D dari daerah yang dilingkupi oleh sensor kapasitansi. Metode ini digunakan dalam penelitian untuk mengetahui aktifitas kelistrikan otak pada penderita epilepsi dan pasien normal. Pasien diperiksa menggunakan EEG untuk mengetahui normal/abnormalitas pasien dan posisi abnormalitas yang menunjukkan gelombang epileptiform. Setelah diperiksa EEG, pasien diperiksa kembali menggunakan ECVT. Citra kepala pasien normal menunjukkan adanya pola yang seragam satu sama lain, tampak aktifitas listrik otak yang tinggi homogen dan kontinu pada daerah korteks. Sedangkan citra pasien epilepsi menunjukkan perbedaan pasien satu dengan yang lain dengan aktifitas listrik korteks tidak kontinu dan tidak homogen. Pada daerah abnormalitas menunjukkan aktifitas listrik otak yang lebih tinggi akibat lepasan muatan sedangkan pada daerah yang sama untuk pasien normal tidak menunjukkan adanya aktifitas listrik otak.
Kata Kunci : ECVT, EEG, aktiftas listrik, epilepsi
Abstract
ECVT is a methode that used to measure volumetric capacitance that could generate 3D images of the enclosed region with capacitance sensor. This methode is used for this research to study brain electric activity of epilepsy patient and normal patient. Patients were examined using EEG to get information about normal/abnormal of the patient and abnormality position which show epileptiform wave and then examined using ECVT. Normal patients image shows a similar uniform distribution of high brain electric activity, homogen and continue around cortex. Epilepsy patient image shows difference one and each other with brain electric activity is heterogen. Abnormality region of epilepsy patient shows brain electric activity which is not shown in the normal patient’s brain.
2 PENDAHULUAN
Epilepsi merupakan gangguan neurologis umum kronis yang ditandai dengan kejang berulang tanpa alasan[1]. Kejang-kejang (seizure) ini menyebabkan gangguan fungsi otak yang bersifat sementara (seperti fungsi kendali motorik, respon, pemanggilan kembali/pembatalan) untuk kurun waktu dari detik hingga menit.
ECVT merupakan metode pencitraan berbasis pengukuran kapasitansi yang digunakan untuk pengukuran sinyal listrik yang berasal dari aktifitas otak manusia. Telah dilakukan studi pendahuluan aplikasi ECVT untuk pencitraan otak melalui pengukuran nilai kapasitansi terhadap beberapa aktifitas, seperti memejamkan mata. Studi ini menunjukkan bahwa ECVT telah mampu mendeteksi sinyal lemah otak manusia. Dalam penelitian lain telah dilakukan pula pengukuran kapasitansi otak terhadap aktifitas sederhana dan lebih komplek, seperti menggerakkan dua tangan secara simultan. Penelitian ini menunjukkan bahwa ECVT mampu membedakan kedua aktifitas tersebut [4]. Hasil penelitian ini memberikan harapan ECVT dapat digunakan untuk mempelajari perubahan fungsional khususnya pada kasus epilepsi.
ECVT dengan 32 elektroda memungkinkan pencitraan secara 3D dengan panjang masing-masing sumbu (x,y,z) 32. Sehingga pengamatan fungsional dapat dilakukan dengan mengamati posisi irisan bagian otak yang diinginkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa citra ECVT aktifitas listrik otak pasien normal dan pasien epilepsi menunjukkan adanya perbedaan yang jelas. Bila dibandingkan antara pasien normal dan pasien epilepsi, daerah abnormalitas pasien epilepsi menunjukkan adanya aktifitas listrik otak. Di lain pihak, pada daerah yang sama untuk pasien normal tidak menunjukkan adanya aktifitas listrik otak.
TINJAUAN PUSTAKA Anatomi Otak
Otak adalah pusat sistem syaraf yang mempunyai beberapa fungsi yang terintegrasi dan terhubung dengan organ-organ dalam tubuh. Otak adalah pusat pengaturan dan aktifitas seluruh organ dalam tubuh. Sistem syaraf berfungsi sebagai jaringan yang menyampaikan pesan dari otak ke organ tubuh dan arah sebaliknya. Oleh karena itu, otak berfungsi sebagai regulator dan koordinator sebagian besar fungsi tubuh
manusia. Otak manusia terdiri dari tiga bagian, yaitu otak besar, otak tengah, dan otak belakang. Tiap bagian otak ini mempunyai fungsi dan karakteristik khusus.
Otak besar adalah bagian yang terbesar dan paling kompleks. Otak besar terbagi menjadi empat lobus, yaitu lobus frontal, lobus pariental, lobus temporal, dan lobus okipital. Lobus frontalis berhubungan dengan kemampuan eksekusi pemecahan masalah, hal-hal abstrak, wawasan, penilaian, perencanaan, pengolahan informasi, dan organisasi. Lobus parientalis adalah daerah sensor utama pada otak, menerima informasi tentang suhu, sentuhan rasa, dan gerakan dari seluruh tubuh. Selain itu, lobus ini juga berperan saat sedang membaca dan aritmatika. Lobus temporal menerima informasi dari telinga sehingga mengendalikan apresiasi kita terhadap musik dan suara. Lobus temporal berhubungan dengan fungsi membentuk, mengambil dan mengintegrasikan kenangan dan sensasi rasa, penglihatan suara, dan sentuhan. Lobus oksipital berhubungan dengan fungsi proses visual.
Otak tengah terletak di depan otak belakang. Otak tengah adalah bagian sistem syaraf pusat yang berhubungan dengan penglihatan, pendengaran, kendali motorik, tidur/terbangun, dan pengaturan suhu. Selain itu, pada otak tengah juga terdapat bagian yang berhubungan dengan sistem homeostasis dan lintasan refleks.
3
Otak belakang bertanggung jawab untuk kontrol fungsi dan proses pada tubuh, termasuk pernafasan dan detak jantung. Pada bagian otak ini terdapat cerebellum yang berhubugan dengan fungsi keseimbangan, pergerakan, dan koordinasi gerakan otot ketika sadar. Selain itu, pada otak belakang terdapat brainstem yang berfungsi mengatur pernafasan dan menelan. Brainstem menghubungkan otak ke spinal cord.
Sel Syaraf
Berdasarkan fungsinya, sel syaraf dapat dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu neuron sensor, neuron motorik, dan interneuron. Neuron sensor berfungsi membawa impuls (sentuhan, suara, cahaya, dll) dari reseptor ke sistem syaraf pusat. Neuron motorik berfungsi membawa impuls dari sistem syaraf pusat menuju efektor (otot dan kelenjar). Interneuron berfungsi membawa impuls sensoratau motorik saja atau menyatukan fungsi-fungsi tersebut. Beberapa interneuron dalam otak berhubungan dengan fungsi-fungsi berfikir, belajar, dan memori.
Impuls syaraf melintasi sepanjang membran sel syaraf dengan menggunakan prinsip kelistrikan. Namun, prinsip ini tidak berlaku saat harus melintasi sinapsis, sebuah rongga antara axon sebuah neuron dan dendrit atau badan sel neuron tetangga, impuls syaraf menggunakan prinsik kimia yang disebut neurotransmitter.
Sinapsis memungkinkan neuron melepas sinyal kimia atau listrik ke sel lain. Pada sinapsis kimia, neuron presinapsis melepas zat kimia yang disebut neurotransmiter yang mengikat reseptor pada sel postsinapsis. Zat ini akan memulai respon listrik yang dapat merangsang atau menghambat neuron presinapsis. Sebuah neuron dapat dicirikan dari neurotransmiter yang melepaskannya. Beberapa neurotransmitter yang paling banyak digunakan adalah glutamat, yang berfungsi sebagai neurokimia eksitatorik dan gamma-
aminobutyric acid (GABA) yang bertindak sebagai penghambat[6, 7]. Neurotransmiter
ini dapat mengalami breaksystem sehingga mengganggu komunikasi antar neuron. Neurotransmiter yang berperan adalah :
Glutamat sebagai neurotransmiter eksitator pada otak.
GABA (Gamma Aminobutyric Acid) sebagai neurotransmiter inhibitor pada otak Kurangnya konsentrasi GABA pada otak dapat mengurangi fungsi inhibitor sehingga terjadi pelepasan impuls secara berlebihan. Kurangnya GABA berhubungan dengan kontrol serangan yang kurang baik [8, 9]. Penderita epilepsi memiliki konsentrasi GABA yang rendah pada lobus oksipitalis [10], Sedangkan tingginya konsentrasi neurotransmiter eksitatorik dapat meningkatkan fungsi eksitatorik sehingga terjadi pelepasan impuls secara belebihan, atau neuron inhibitor normal, namun eksitatorik dominan. Pelepasan impuls secara belebihan ini disebabkan oleh meningkatnya konsentrasi glutamat pada otak. Pada penderita epilepsi ditemukan peningkatan konsentrasi glutamat pada otak [11, 12].
Epilepsi
Epilepsi membatasi kemampuan otak untuk melakukan fungsinya karena abnormalitas transmisi sinyal listrik pada otak. Sehingga sinyal-sinyal listrik ini mengalami abnormalitas, neuron mengalami lepas muatan atau muatan yang berlebihan. Kejang epilepsi disebabkan oleh hiperaktivitas listrik sekelompok saraf di otak secara spontan, bukan akibat penyakit otak akut. Kejang ini dapat timbul mendadak, hilang spontan, dan cenderung berulang. Selain itu, penurunan fungsi pada bagian otak (akibat
4
cedera, stroke, tumor dll) dapat menimbulkan abnormalitas komunikasi antar neuron(eksitasi berlebih, inhibisi kurang) dan dapat menimbulkan kejang bila ada stimulus.
Epilepsi ditandai dengan munculnya kejang-kejang. Kejang-kejang antara lain disebabkan akibat trauma (benturan/cedera) pada kepala, tumor otak dan faktor genetika. Beberapa faktor penyebab epilepsi adalah perubahan kimia pada otak, penyakit turunan (genetika), gangguan fisik dan mental, cedera pada kepala, luka saat kehamilan, dan pengaruh ligkungan. Kejang-kejang ini dapat muncul secara spontan, atau muncul akibat adanya stimulus/pencetus, seperti: cahaya, hiperventilasi, stres, emosional, kurang tidur, demam/sakit, hormonal. Untuk menghindari kekambuhan, penderita epilepsi harus mengetahui stimulus spesifik yang dapat mencetuskan terjadinya kejang.
Medan Elektrostatis
Medan Listrik Pada Dielektrik
Hukum Gauss berhubungan dengan muatan listrik yang menghasilkan medan listrik. Hukum ini menyatakan bahwa fluks medan listrik yang keluar dari suatu permukaan tertutup sebanding dengan jumlah muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan tertutup tersebut.
Polarisasi dapat terjadi jika sebuah material dielektrik dipengaruhi oleh suatu medan listrik, maka molekul pada material tersebut akan mengalami momen dipol. Polarisasi ini berhubungan dengan perubahan muatan terikat pada material tersebut yang menimbulkan perubahan rapat muatan. Dari hubungan hukum Gauss, total rapat muatan, dan electric displacement dapat disimpulkan bahwa pengaruh medan listrik pada suatu material hanya berpengaruh hanya pada muatan bebas.
Suatu material dielektrik akan memiliki polarisasi yang berbeda-beda terhadap suatu medan listrik. Polarisasi terhadap medan listrik dapat diketahui melalui suseptibilitas material tersebut. Momen dipole dari suatu material akan sebanding dengan suseptibilitas material dielektrik dan medan listrik yang mempengaruhinya.
Permitivitas relatif suatu material berhubungan dengan konsentrasi fluks medan listrik. Selain itu, besaran ini juga menunjukkan perbandingan jumlah energi listrik yang tersimpan dalam suatu material dielektrik jika diberikan suatu tegangan pada ruang hampa. Besaran ini juga menyatakan perbandingan kapasitansi suatu kapasitor yang menggunakan material dielektrik tersebut dibandingkan dengan material yang sama yang menggunakan ruang hampa sebagai dielektriknya.
5 Metodologi
Pemeriksaan EEG dan Pemeriksaan ECVT
Sebelum pemeriksaan, pasien dipasang elektroda-elektroda EEG. Pasien diperiksa dengan kondisi berbaring dan dalam kondisi sadar tanpa disertai deprivasi. Selama pemeriksaan, pasien diberi perlakuan : buka tutup mata, hiperventilasi (bernafas cepat), fotik, rileks, dan rileks dengan pertanyaan.
Keenam pasien selanjutnya diperiksa menggunakan ECVT 32 channel setelah lima bulan pemeriksaan EEG. Kalibrasi dilakukan sebelum pengukuran untuk menentukan nilai batas atas dan batas bawah tegangan yang selanjutnya digunakan untuk menentukan nilai kapasitansi tiap pasangan elektroda pada tiap frame. Kalibrasi ini dilakukan dengan mengukur nilai permitivitas saat sensor diisi udara sebagai nilai batas bawah dan mengukur nilai permitivitas saat sensor diisi air sebagai nilai batas atas. Setelah proses kalibrasi selesai, dilakukan pengukuran aktifitas listrik kepala pasien. Pemeriksaan dilakukan pada pasien selama beberapa menit. Selama pemeriksaan, pasien diminta diam hingga proses pemeriksaan selesai.
Citra 2D yang dihasilkan akan dibandingkan terhadap pasien normal dan pasien epilepsi. Citra pasien epilepsi digunakan untuk membandingkan dengan hasil pemeriksaan EEG.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pemeriksaan EEG
Dari hasil pembacaan EEG akan diketahui posisi elektroda yang menunjukkan gelombang epileptiform dan posisi elektroda yang menunjukkan perlambatan. Berdasarkan evaluasi dokter syaraf, hasil EEG keenam sampel pasien disimpulkan dalam Tabel 1.
Hasil Pemeriksaan dan Pengukuran ECVT
Pemeriksaan kepala pasien menggunakan ECVT menghasilkan citra 3D yang dapat diolah menjadi citra 2D. Citra hasil pemeriksaan tiap pasien ditampilkan dengan citra irisan aksial, sagital, dan koronal. Untuk mengetahui indeks aktifitas listrik otak pada bagian yang menunjukkan abnormalitas dilakukan analisa pada beberapa irisan citra (sagital dan koronal) dengan memplot nilai indeks aktifitas listrik otak terhadap sumbu x. Analisa kuantitatif indeks aktifitas otak dilakukan pada bagian centroparietal (Cz) untuk irisan sagital 15, 16, 17, dan 18 sedangkan analisa pada bagian temporal dilakukan pada irisan koronal 14 dan 22.
Tabel 1 : Nilai Distribusi Indeks Aktifitas Listrik Otak
No Nama Pasien Distribusi Aktifitas Listrik Otak (%)
0 - 0.2 0.21 - 0.4 0.41 – 0.6 0.61–0.8 0.81 – 1.0 1. Pasien Normal I 0.7562 0.0238 0.0300 0.0354 0.1490 2. Pasien Normal II 0.7631 0.0265 0.0338 0.0298 0.1401 3. Pasien Normal III 0.7633 0.0270 0.0372 0.0347 0.1313 4. Pasien Epilepsi IV 0.7153 0.0430 0.0515 0.0542 0.1255 5. Pasien Epilepsi V 0.7168 0.0592 0.0690 0.0606 0.0811 6. Pasien Epilepsi VI 0.6682 0.0639 0.0719 0.0692 0.1139
Distribusi Indeks Aktifitas Listrik Otak (%) No 1. 2. 3. 4. 5. 6. Irisan 0 - 0.2 0.21 - 0.4 0.41 – 0.6 0.61–0.8 0.81 – 1.0 Sagital 15 Sagital 16 Sagital 17 Sagital 18 Koronal 14 Koronal 22 0.6562 0.6484 0.6445 0.6494 0.6631 0.6709 0.0225 0.0244 0.0244 0.0195 0.0283 0.0264 0.0313 0.0342 0.0322 0.0332 0.0332 0.0322 0.0342 0.0234 0.0264 0.0313 0.0352 0.0341 0.2510 0.2627 0.2715 0.2637 0.2354 0.2246 Citra ECVT Otak Pasien Normal I
Citra otak pasien normal I ditampilkan dalam beberapa irisan untuk dianalisa kuantifikasi indeks aktifitas otaknya.
F R F R
(a) (b)F R F R
(c) (d)R L R L
(e) (f)Gambar 1: Profil indeks aktifitas otak pasien normal I pada y = 17 (a) sagital irisan 15 (b) sagital irisan 16 (c) sagital irisan 17 (d) sagital irisan 18 (e) koronal irisan 14 dan (f) koronal irisan 22
Distribusi Indeks Aktifitas Otak (%) No 1. 2. 3. 4. 5. 6. Irisan 0 - 0.2 0.21 - 0.4 0.41 – 0.6 0.61–0.8 0.81 – 1.0 Sagital 15 Sagital 16 Sagital 17 Sagital 18 Koronal 14 Koronal 22 0.6621 0.6514 0.6426 0.6465 0.6758 0.6680 0.0234 0.0254 0.0264 0.0215 0.0283 0.0293 0.0313 0.0283 0.0273 0.0313 0.0430 0.0332 0.0469 0.0303 0.0293 0.0273 0.0332 0.0322 0.2314 0.2549 0.2676 0.2656 0.2148 0.2295 Citra ECVT Otak Pasien Normal II
Citra otak pasien normal II ditampilkan dalam beberapa irisan untuk dianalisis kuantifikasi indeks aktifitas otaknya.
F R F R
(a) (b)F R F R
(c) (d)R L R L
(e) (f)Gambar 2: Profil indeks aktifitas otak pasien normal II, y = 17 (a) sagital irisan 15 (b) sagital irisan 16 (c) sagital irisan 17 (d) sagital irisan 18 (e) koronal irisan 14 dan (f) koronal irisan 22
Distribusi Indeks Aktifitas Otak (%) No 1. 2. 3. 4. 5. 6. Irisan 0 - 0.2 0.21 - 0.4 0.41 – 0.6 0.61–0.8 0.81 – 1.0 Sagital 15 Sagital 16 Sagital 17 Sagital 18 Koronal 14 Koronal 22 0.6553 0.6455 0.6377 0.6426 0.6670 0.6689 0.0332 0.0264 0.0303 0.0225 0.0371 0.0303 0.0352 0.0322 0.0273 0.0313 0.0469 0.0410 0.0420 0.0459 0.0381 0.0332 0.0361 0.0352 0.2285 0.2373 0.2598 0.2617 0.2061 0.2217 Citra ECVT Otak Pasien Normal III
Citra otak pasien normal III ditampilkan dalam beberapa irisan untuk dianalisis kuantifikasi indeks aktifitas otaknya.
F R F R
(a) (b)F R F R
(c) (d)R L R L
(e) (f)Gambar 3: Profil indeks aktifitas otak pasien normal III, y = 17 (a) sagital irisan 15 (b) sagital irisan 16 (c) sagital irisan 17 (d) sagital irisan 18 (e) koronal irisan 14 dan (f) koronal irisan 22
Citra ECVT Otak Pasien Epilepsi IV
Citra otak pasien epilepsi IV ditampilkan dalam beberapa irisan untuk dianalisis kuantifikasi indeks aktifitas otaknya.
Distribusi Indeks Aktifitas Otak (%) No 1. 2. 3. 4. 5. 6. Irisan 0 - 0.2 0.21 - 0.4 0.41 – 0.6 0.61–0.8 0.81 – 1.0 Sagital 15 Sagital 16 Sagital 17 Sagital 18 Koronal 14 Koronal 22 0.6934 0.6797 0.6689 0.6631 0.6894 0.6191 0.0605 0.0440 0.0430 0.0390 0.0889 0.0537 0.0635 0.0527 0.0508 0.0459 0.0654 0.0527 0.0625 0.0654 0.0566 0.0488 0.0469 0.0889 0.1084 0.1436 0.1709 0.1914 0.0967 0.1787
F R F R
(a) (b)F R F R
(c) (d)R L R L
(e) (f)Gambar 4: Profil indeks aktifitas otak pasien epilepsi IV, y = 17 (a) sagital irisan 15 (b) sagital irisan 16 (c) sagital irisan 17 (d) sagital irisan 18 (e) koronal irisan 14 dan (f) koronal irisan 22
Citra ECVT Otak Pasien Epilepsi V
Citra otak pasien epilepsi V ditampilkan dalam beberapa irisan untuk dianalisis kuantifikasi indeks aktifitas otaknya.
Distribusi Indeks Aktifitas Otak (%) No 1. 2. 3. 4. 5. 6. Irisan 0 - 0.2 0.21 - 0.4 0.41 – 0.6 0.61–0.8 0.81 – 1.0 Sagital 15 Sagital 16 Sagital 17 Sagital 18 Koronal 14 Koronal 22 0.6836 0.6670 0.6553 0.6406 0.7120 0.5547 0.0957 0.0801 0.0693 0.0537 0.1016 0.0742 0.0625 0.0762 0.0752 0.0820 0.0518 0.0957 0.0479 0.0479 0.0537 0.0625 0.0371 0.1045 0.0947 0.1191 0.1257 0.1465 0.0830 0.1484
F R F R
(a) (b)F R F R
(c) (d)R L R L
(e) (f)Gambar 5: Profil indeks aktifitas otak pasien epilepsi V, y = 17 (a) sagital irisan 15 (b) sagital irisan 16 (c) sagital irisan 17 (d) sagital irisan 18 (e) koronal irisan 14 dan (f) koronal irisan 22
Citra ECVT Otak Pasien Epilepsi VI
Citra otak pasien epilepsi VI ditampilkan dalam beberapa irisan untuk dianalisis kuantifikasi indeks aktifitas otaknya.
Distribusi Indeks Aktifitas Otak (%) No 1. 2. 3. 4. 5. 6. Irisan 0 - 0.2 0.21 - 0.4 0.41 – 0.6 0.61–0.8 0.81 – 1.0 Sagital 15 Sagital 16 Sagital 17 Sagital 18 Koronal 14 Koronal 22 0.5869 0.5693 0.5518 0.5332 0.6113 0.4170 0.1104 0.1016 0.1074 0.1250 0.1064 0.1328 0.0898 0.0820 0.0791 0.0820 0.0908 0.1367 0.0820 0.0977 0.0752 0.0664 0.0518 0.1104 0.1221 0.1348 0.1709 0.1836 0.1123 0.1778
F R F R
(a) (b)F R F R
(c) (d)R L R L
(e) (f)Gambar 6: Profil indeks aktifitas otak pasien epilepsi VI, y = 17 (a) sagital irisan 15 (b) sagital irisan 16 (c) sagital irisan 17 (d) sagital irisan 18 (e) koronal irisan 14 (f) koronal irisan 22
PEMBAHASAN
Sepertinya ECVT dapat menjadi metode penunjang diagnosa spilepsi yang lebih akurat. Perbedaan karaketristik citra ECVT pasien normal terletak pada daerah seluruh kepala dengan aktifitas listrik otak hampir melingkupi seluruh korteks dengan distribusi homogen terjadi pada daerah pertengahan. Adapun volume otak selebihnya (bagian dalam korteks) sebagian besar menunjukkan aktifitas listrik otak rendah yang homogen. Distribusi kuantifikasi indeks aktifitas listrik otak ini menunjukkan nilai yang hampir tidak jauh berbeda satu sama lain (Tabel 2).
Untuk hasil citra ECVT pasien epilepsi sangat beragam antara satu pasien dengan pasien lain. Keragaman ini ditunjukkan oleh perbedaan distribusi kuantifikasi indeks aktifitas listik otak pada Tabel 2, yaitu aktifitas listrik otak tinggi kontinu tidak seperti pada pasien normal.
Pasien epilepsi IV mempunyai kelainan dengan gelombang epileptiform pada daerah tempoparietal kiri dan centroparietal kanan. Hasil citra kepala ECVT pasien ini selain menunjukkan kelainan dasar epilepsi ditemui pula beberapa bentuk aktifitas listrik otak yang spesifik. Pada Gambar 4, tampak aktifitas listrik otak pada daerah centroparietal (Cz) bila dibandingkan dengan pasien normal. Selain itu, pada Tabel 6 untuk irisan sagital irisan 15 hingga irisan 17 menunjukkan penurunan distribusi aktifitas bila dibandingkan dengan pasien normal, terutama pada ε = 0.81 – 1.0. Sedangkan untuk distribusi aktifitas listrik otak (ε = 0 – 0.8) menunjukkan indeks aktifitas otak yang meningkat.
Pasien epilepsi V mempunyai kelainan dengan gelombang epileptiform pada daerah centroparietal kiri, frontal kanan, dan frontal kiri. Pasien ini memiliki kelainan seperti pada pasien epilepsi IV, hanya berbeda lokasi kelainan yang cenderung ke kiri. Hasil citra ECVT irisan sagital juga mendekati sama dengan yang terjadi pada pasien epilepsi IV. Pada Gambar 5 tampak aktifitas listrik otak pada daerah centroparietal (Cz) bila dibandingkan dengan pasien normal. Selain itu, pada Tabel 7 untuk irisan sagital irisan 15 hingga irisan 17 dengan nilai ε = 0.81 – 1.0 menunjukkan penurunan indeks aktifitas listrik otak bila dibandingkan dengan pasien normal. Sedangkan untuk distribusi aktifitas listrik otak (ε = 0 – 0.8), menunjukkan peningkatan indeks aktifitas listrik otak kecuali pada sagital 18 dan koronal 22 (ε = 0 – 0.21) yang menunjukkan penurunan aktifitas listrik otak bila dibandingkan dengan orang normal.
Pasien epilepsi VI mempunyai kelainan dengan gelombang epileptiform pada daerah temporal kiri (T5) dan temporal kanan (T4, T6). Pada Gambar 6 (e) dan (f) menunjukkan daerah temporal kanan menunjukkan aktifitas listrik otak relatif lebih rendah dibanding daerah temporal kiri. Berdasarkan grafik Gambar 6 menunjukkan pada bagian temporal kanan hanya dijumpai aktifitas listrik otak yang relatif bervariasi, dengan aktifitas listrik temporal kanan lebih rendah dibandingkan dengan bagian temporal kiri. Hasil ini menunjukkan bahwa aktifitas listrik otak pada daerah temporal kiri relatif lebih menyebar dibandingkan pada temporal kanan yang menunjukkan aktifitas listrik lebih rendah. Bila dibandingkan dengan pasien epilepsi lain yang tidak menunjukkan adanya aktifitas listrik otak pada daerah temporal aktifitas.
ECVT mampu mendeteksi lepasan muatan berlebihan yang terjadi pada otak pasien epilepsi. Lepasan muatan ini akan mengakibatkan adanya gangguan respon sinyal listrik sehingga akan menimbulkan permitivitas yang lebih tinggi dibandingkan pada daerah tanpa lepas muatan[14].
KESIMPULAN
Telah dikembangkan sistem pencitraan ECVT untuk diagnosa kepala yang berisi 32 elektroda yang berbentuk helm. Dalam penelitian ini, sistem pencitraan ECVT digunakan untuk deteksi pasien epilepsi. Dari hasil penelitian diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
- Pada umumnya, citra ECVT otak pasien normal menunjukkan pola yang sama, yaitu aktifitas listrik otak yang tinggi hampir melingkupi seluruh korteks.
- Pola kontinuitas aktifitas listrik otak pada pasien epilepsi berbeda antara pasien epilepsi satu dengan pasien epilepsi lain.
- Pada pasien epilepsi, daerah abnormalitas menunjukkan adanya aktifitas listrik otak yang lebih tinggi dibandingkan aktifitas listrik otak normal.
- Lepasan muatan yang berlebihan pada daerah abnormalitas mengakibatkan aktifitas listrik daerah tersebut lebih tinggi.
14 DAFTAR PUSTAKA
Ingmar Blüemcke et al., Molecular Neuropathology of Human Mesial Temporal Lobe Epilepsy, Epilepsy Research 36 (1999) 205–223.
W. P. Taruno et al., 4D Brain Activity Scanner using Electrical Capacitance Volume Tomography, Presented at the International Symposium on Biomedical Imaging , San Fransisco, CA, 2013
Sri E. Fatmi, Pengembangan ECVT untuk Detektor Sinyal dan Rekonstruks i Citra Otak Manusia, UI, 2010
Almas H. Almuhtadi, Citra Fungisonal Otak Berbasis Metode Tomograf Electrical Capacitance Volume Tomography, ITB, 2012.
CS Valerie dan S. Tina, Essential of Anatomy and Physiology, Fifth Edition, F.A. Davis Company, pp.166–182, 2007.
Simister RJ et al., A Proton Magnetic Resonance Spectroscopy Study Of Metabolites In The Occipital Lobes In Epilepsy, Epilepsia; 44(4) : 550-8, 2003 Jhon Huguenard, Neurotransmitter Supply and Demand in Epilepsy, Epileps Curr. ;
3(2): 61–63, 2003.
Ognen A.C. Petroff, et al., Low Brain GABA Level Is Associated With Poor Seizure Control, Ann Neurol., 40:908-911.
Ognen A.C. Petroff, et al., Topiramate Rapidly Raises Brain Gaba In Epilepsy Patients, Epilepsia, 2001 Apr, 42(4):543-8.
Ognen A.C. Petroff et al., Homocarnosine and Seizure Control in Juvenile Myoclonic Epilepsy and Complex Partial Seizures, Neurology, vol. 56 no. 6,
11. Astrid G. Chapman, Glutamate and Epilepsy, J. Nutr. vol. 130 no. 4 1043S-5S, 2000
12. Jullie W. Pan et al., Neurometabolism in Human Epilepsy, Epilepsia, 49: 31-41, 2008
13. W. Warsito et al., Electrical Capacitance Volume Tomography, IEEE Sensors Journal, vol. 7 no. 4, pp. 525-532, 2007
14. Warsito et al., 4D Brain Activity Scanner using Electrical Capacitance Volume Tomography (ECVT), dipresentasikan pada International Symposium on Biomedical Imaging, San Fransisco, CA, 2013