«

»

Nov 30

NIRS PADA CITRA OTAK

Oleh:

Chistianus Frederick Hotama

Mahasiswa Teknik Elektro dan Teknologi Informasi

Telekomunikasi 2010

 

Selain MRI dan EEG, salah satu alat yang dipakai dalam untuk menganalisa tingkat metabolisme otak  adalah NIRS (Near-Infrared Spectroscopy). NIRS sendiri adalah alat untuk membaca kadar oksigen didalam tubuh, dengan menggunakan gelombang yang memiliki panjang gelombang sekitar 800 nm Р2500 nm. NIRS merupakan salah satu alat biomedis non-invasive, alat biomedis yang tidak membuat luka di tubuh. Dibandingkan dengan EEG, MRI dan SPECT, NIRS merupakan perkembangan terbaru dalam dunia biomedis.

Seperti EEG, NIRS merupakan sebuah instrument biomedis yang realtime, yang dapat mendeteksi system kerja otak setiap waktu. Bila EEG menghitung tegangan yang dihasilkan oleh otak akibat arus yang dihasilkan oleh neuron di dalam otak, sedangkan NIRS memakai oksigen yang mengalir di dalam darah untuk mendapatkan informasi tentang fugsional otak.

Pada dunia neuroimaging, NIRS digunakan untuk menganalisa system kerja otak, dengan melihat tingkat perubahan oxygenated hemoglobin (oxy-HB) dan deoxygenated hemoglobin (deoxy-HB) yang terdapat di dalam pembuluh darah di dalam otak. Oxy-HB adalah hemoglobin yang membawa oksigen ke semua bagian tubuh, sedangkan deoxy-HB tidak membawa oksigen saat mengalir dalam tubuh. NIRS akan memancarkan gelombang yang memiliki frekuensi near-infrared (NIR) ke dalam otak, umumnya panjang gelombang yang dipakai adalah 700-900 nm. Ini adalah gelombang yang cukup mudah ditangkap oleh oxy-HB dan deoxy-HB. Sinyal yang ditangkap oleh oxy-HB dan deoxy-HB nantinya akan membaca kadar oksigen di dalam darah, apabila sinyal NIR ditangkap oleh oxy-HB, maka sinyal NIRS akan berekasi dengan oksigen dan menghasilkan sebuah sinyal dengan frekuensi yang berbeda dengan yang dipancarkan, perubahan panjang gelombang dari gelombang dapat dihitung dengan modified Beer Lambert Law (mBLL). Sedangkan gelombang NIR yang ditangkap oleh deoxy-HB akan kembali ditangkap oleh gelombang NIRS dengan panjang gelombang yang sama dengan yang dipancarkan. Perbedaan dari banyaknya sinyal yang ditankap oleh oxy-HB dan deoxy-HB ini disebut dengan BOLD (Blood-Oxygenation Level Dependent). BOLD merupakan hasil analisa yang dapat mengukur fungsi kerja dalam otak.

Aplikasi NIRS di dalam otak digunakan untuk melihat perilaku individu yang mengalami autisme, menganalisa kerusakan otak akibat kebiasaan mengkonsumsi obat-obatan atau alcohol, mengetahui gejala Alzheimer.

NIRS memiliki keunggulan dibandingkan instrument neuroimaging lainya, dibandingkan dengan EEG, NIRS tidak sensitive terhadap gerakan reflek yang dilakukan oleh tubuh dan juga dalam proses pemakaiannya NIRS cukup memancarkan cahaya ke bagian otak tertentu, sedangkan EEG dibutuhakn pemasangan elektroda yang cukup banyak di dalam tubuh dan juga impedans otak harus dibuat seminimal mungkin dengan gel elektrolit agar hasil yang didapatkan maksimal. Dibandingkan MRI dan SPECT, NIRS tidak menggunakan zat radioaktif dalam mendapatkan informasi, sehingga efek negative akibat zat radio aktif tidak terjadi dalam penggunaan NIRS. Karena NIRS bersifat non-invasive, maka alat ini tidak akan menimbulkan luka didalam tubuh. NIRS juga memiliki bentuk yang portable, sehingga mudah dipindahkan.

Kelemahan dari NIRS adalah, dibandingkan dengan instrument yang mengunakan zat zat radio aktif, NIRS hanya dapat menguji tingkat metabolisme di dalam otak, sedangkan alat alat yang menggunakan zat radioaktid, dapat mendeteksi hingga ke tingkat struktur otak. Dibandigkan dengan EEG, perubahan informasi yang diterima oleh NIRS lebih lambat, hal ini dikarenakan arus yang dihasilkan oleh neuron akan bergerak lebih cepat dibandingkan kecepatan sirkulasi darah di dalam tubuh. Dibandingkan alat neuroimaging lainya, NIRS merupakan alat yang paling tidak nyaman bagi pasien, karena dalam pemakaianya, dibutuhkan puluhan pemancar dan penagkap sinyal NIR yang dipasang ke permukaan otak, karena berat pemancar itu, maka otak akan mendapatkan beban eksternal yang cukup besar, akibatnya, efek jangka pendek seperti migran atau pusing dapat dirasakan setelah pemakaian.

NIRS dan EEG merupakan alat yang saling melengkapi, karena NIRS dan EEG menganalisa system kerja otak melalui dua media yang berbeda, maka pada umumnya kedua alat ini dapat dikombinasikan agar didapatkan hasil penmbacaan kerja otak yang maksimal. Karena NIRS dan EEG bekerja secara real-time, yang dapat berubah meskipun objek yang diamati berubah dalam rentang waktu yang kecil, NIRS dan EEG dapat dipasang serentak dengan satu media yang sama.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>