Cedera otak akibat radiasi adalah komplikasi umum yang timbul dari pengobatan tumor intrakranial, malformasi serebrovaskular dan tumor ganas pada kepala dan leher. Dengan meluasnya penggunaan teknik radiologi seperti akselerator linier, pisau X, pisau gamma, pisau foton, dan brakiterapi antar-jaringan dalam pekerjaan klinis, kejadian cedera otak radiologis secara bertahap meningkat. Dengan perkembangan spektroskopi resonansi magnetik (MRS), tomografi terkomputasi emisi foton tunggal (SPECT) dan tomografi emisi positron (PET), diagnosis dan pengobatan cedera otak radiasi telah membuat lompatan besar ke depan, dan penyesuaian intensitas terapi radiasi juga telah ditekankan oleh ahli radiologi, sehingga meningkatkan pemahaman tentang cedera otak radiasi. Berikut ini adalah tinjauan tentang mekanisme terjadinya, perubahan pencitraan dan kemajuan pengobatan. 1. Mekanisme terjadinya Mekanisme terjadinya cedera otak radioaktif tidak begitu jelas, tetapi mungkin terkait dengan faktor-faktor berikut. (Kurita et al. menemukan bahwa apoptosis sel materi putih memuncak 8 jam setelah radiasi pada tikus dewasa, terutama pada oligodendrosit, yang mengakibatkan gangguan pembaruan dan penggantian oligodendrosit, sehingga menyebabkan demielinasi. (2) Iskemia sekunder dan nekrosis jaringan otak yang disebabkan oleh cedera vaskular Patologi cedera otak akibat radiasi meliputi hiperplasia intimal reaktif, penebalan, penebalan dinding dan penyempitan lumen, sebagian besar melibatkan arteri berukuran kecil dan sedang, tetapi juga melibatkan pembuluh darah besar seperti arteri karotis internal. Mereka menemukan bahwa jaringan kapiler di daerah yang diradiasi menebal, vakuola membran basal terbentuk, kepadatan kapiler lebih rendah daripada di daerah yang tidak diradiasi dan diameter tabung rata-rata meningkat. Dipercaya bahwa perubahan vaskular adalah dasar dari kerusakan radiasi. Lesi vaskular progresif dapat menjelaskan periode laten yang panjang dari cedera otak akibat radiasi dan kerusakan sekunder pada jaringan otak di luar area yang diradiasi. (3) Reaksi autoimun Dalam beberapa kasus, jaringan saraf memiliki sensitivitas tinggi terhadap radiasi dan reaksi autoimun dapat terjadi, yang akhirnya menyebabkan demielinasi. (4) Kerusakan akibat radikal bebas Radiasi mengubah aktivitas beberapa enzim dalam jaringan, sehingga membuatnya dalam keadaan disfungsional. Keterlibatan kerusakan akibat radikal bebas dan respons imun menyebabkan perubahan patologis yang lambat, persisten dan progresif, yang dapat menjelaskan periode laten yang panjang dari kerusakan otak akibat radioaktif. Sebagian besar sarjana percaya bahwa mekanisme ini tidak independen satu sama lain, tetapi multifaktorial. Menurut waktu reaksi terapi radiasi, cedera otak akibat radiasi dapat dibagi menjadi reaksi akut, reaksi tertunda awal dan reaksi tertunda akhir. Fase akut (jam-3 minggu) jarang terjadi dan terutama disebabkan oleh kerusakan sawar darah-otak dan peningkatan permeabilitas, yang mengakibatkan oedema serebral, peningkatan tekanan intrakranial dan defisit neurologis sementara, yang biasanya dapat sembuh secara spontan. Perubahan histologis pada fase ini terutama disebabkan oleh kerusakan endotel vaskular, yang sensitif terhadap radiasi dan paling rentan terhadap kerusakan. Selain itu, cedera otak akibat radiasi akut sangat erat kaitannya dengan dosis tunggal. Dosis tunggal >3Gy dan volume paparan radiasi yang besar dapat secara signifikan meningkatkan kejadian cedera otak akibat radiasi akut. Reaksi tertunda awal (3 minggu-3 bulan) terutama demielinasi oligodendrosit dengan oedema aksonal. Manifestasi klinis biasanya berupa rasa kantuk dan gangguan mental, yang biasanya pulih dengan pengobatan. Pada fase akhir penyakit (3 bulan – beberapa tahun), terdapat dua jenis nekrosis radiasi: terbatas dan menyebar, terutama nekrosis kaca dan fibrinoid pada pembuluh darah kecil, dengan penyempitan luminal, hiperplasia intimal, edema perivaskular, trombosis dan perdarahan tambal sulam, dan berbagai tingkat kalsifikasi pada materi putih. Perubahan histologis yang paling khas dari radionekrosis lanjut adalah eksudat eosinofilik dan fibrinous, yang menyebar di sepanjang persimpangan materi abu-abu-putih. Manifestasi klinisnya adalah defisit neurologis terbatas dengan perburukan yang progresif, termasuk defisit motorik dan sensorik pada satu anggota tubuh, afasia, epilepsi, keterbelakangan mental dan kelainan psikiatrik. Karena permeabilitas abnormal sawar darah-otak, area nekrosis radiasi juga dapat ditingkatkan pada CT dan MRI, sehingga sulit dibedakan dari kekambuhan tumor. (2) MRS, sebagai teknik non-invasif untuk mendeteksi senyawa di dalam tubuh, berbeda secara signifikan dari pencitraan MR konvensional karena hasilnya dinyatakan dalam bentuk kurva distribusi frekuensi pergeseran kimia senyawa atau monomer, bukan dalam hal kontras skala abu-abu dari gambar yang menunjukkan lesi. Hal ini sangat berharga dalam membedakan antara kerusakan otak dan kekambuhan tumor. Spektroskopi resonansi magnetik proton (1HMRS) sekarang umum digunakan dalam tes otak klinis dan penelitian. Metabolit yang diukur adalah aspartat (NAA), kreatin (Cr), fosfokreatin (PCr), kolin (Cho), inositol (MI), laktat (Lac) dan lipid (Lip). Pada radionekrosis, NAA/Cr dan NAA/Cho keduanya berkurang, sementara Cho/Cr meningkat secara signifikan. Penurunan progresif NAA sering kali mengindikasikan kerusakan otak yang lebih parah. Dalam kasus kekambuhan tumor in situ, terutama terjadi peningkatan Cho, sedangkan puncak kolin dan laktat dalam jaringan nekrotik tidak ada. Hal ini menunjukkan bahwa kolin adalah metabolit utama yang digunakan untuk membedakan kekambuhan tumor dari kerusakan akibat radiasi, dan sangat penting untuk pengukuran nilai kolin sebelum dan sesudah radioterapi. Namun, penggunaan 1HMRS saja untuk mengevaluasi kerusakan otak dan kekambuhan tumor pada pasien dengan glioma setelah radioterapi harus digunakan dengan hati-hati, terutama dalam evaluasi glioma yang sangat ganas di mana 1HMRS kadang-kadang dapat mengarah pada kesimpulan yang bertentangan dengan temuan di atas. (3) Pencitraan perfusi resonansi magnetik (MRP) Pencitraan perfusi resonansi magnetik adalah prosedur pencitraan MR dinamis yang dilakukan setelah injeksi intravena konsentrasi tinggi Gd-DTPA untuk mengevaluasi status dan fungsi lapisan kapiler. Ini digunakan secara klinis untuk menilai keganasan tumor dan untuk mengidentifikasi apakah MRI setelah radioterapi menunjukkan respons terhadap radioterapi, penekanan bekas luka atau kekambuhan tumor. Pengukuran aliran darah otak lokal (rCBV) memberikan informasi vaskular patologis untuk secara akurat mengidentifikasi kekambuhan tumor dan nekrosis radiasi. informasi rCBV yang kurang neovaskularisasi cenderung lebih erat kaitannya dengan nekrosis radiasi dan sebaliknya, menunjukkan kekambuhan tumor. sugahara et al. menerapkan MRP untuk mengukur rasio volume aliran darah relatif di area peningkatan otak yang ditentukan setelah radioterapi untuk tumor otak dan menemukan bahwa termasuk cedera otak radiasi non- Ketika rasio rCBV berada di antara 0,6 dan 2,6, MRP tidak dapat mengidentifikasi tumor dan pemeriksaan T-SPECT lebih lanjut diperlukan. (4) SPECT SPECT dan PET adalah teknik pencitraan otak yang menggunakan reagen radiofarmasi, yang diklasifikasikan menurut penetran pengubah penghalang darah-otak, agen pendifusi sel otak normal, agen pengikat reseptor metabolik dan agen pengikat antigen-antibodi. ). Nekrosis radiasi umumnya tidak terkonsentrasi secara isotopik, dengan nilai LPN (LesionPNormal) <2,5, sedangkan di daerah tumor biasanya terdapat konsentrasi isotopik, dengan LPN >2,5, yang mekanismenya tidak jelas. 22 pasien diperiksa oleh Lamy-Lhullier dkk. dengan menggunakan 99mTc sebagai pelacak untuk mengidentifikasi nekrosis radiasi atau kekambuhan tumor dan untuk membandingkan hasilnya dengan biopsi berikutnya atau tindak lanjut klinis. Sensitivitas dan spesifisitas tes untuk kekambuhan tumor adalah 73%, 85%, dengan nilai prediktif positif 91% dan nilai prediktif negatif 60%, menunjukkan bahwa hasil positif pada dasarnya dapat mengidentifikasi kekambuhan tumor, tetapi hasil negatif tidak terlalu penting. (5) PET dapat digunakan untuk memahami integritas sawar darah-otak, perfusi sirkulasi otak dan metabolisme oksigen, glukosa dan asam amino. Dalam praktik klinis, 18F-fluorodeoxyglucose (18F-FDG) sering digunakan untuk mencerminkan laju glikolisis seluler, dan metionin MET digunakan untuk mengukur metabolisme asam amino, dll. Laju metabolisme nekrosis radiasi lebih rendah daripada jaringan otak normal, dan serapan FDG atau MET biasanya berkurang, sedangkan area tumor meningkat secara signifikan. Sensitivitas dan spesifisitas 18F-FDG adalah 75% dan 81% untuk semua tumor, dan 65% dan 80% untuk metastasis otak. Studi ini menyimpulkan bahwa 18F-FDG yang dikombinasikan dengan MRI dapat secara efektif membedakan antara metastasis otak nekrotik dan rekuren. Namun demikian, MRI lebih sensitif daripada CT dalam visualisasi lesi, terutama tingkat edema, dan lebih disukai bila terdapat perubahan pencitraan cedera otak akibat radiasi. MRP dan MRS memiliki signifikansi diagnostik dalam mendeteksi perubahan pada fase akut dan awal akhir-awal cedera otak akibat radiasi, sementara SPECT dan PET dapat mencitrakan pada tingkat aktivitas metabolik dan memiliki nilai diagnostik diferensial untuk cedera otak akibat radiasi akhir-akhir dan kekambuhan tumor. Pengobatan awal didasarkan pada kortisol, yang mekanismenya adalah anti-inflamasi, anti-edema, pengurangan pelepasan sitokin dan penekanan respons imun. Ini membantu menstabilkan integritas kapiler tetapi tidak menghentikan perjalanan klinis cedera otak akibat radiasi. Pada tahap awal, ketika oedema serebral adalah manifestasi utama, terapi hormonal efektif, tetapi biasanya untuk jangka waktu yang lama, lebih dari 3 bulan, sehingga meningkatkan risiko komplikasi seperti infeksi, kelemahan otot proksimal, osteoporosis, dll. Kondziolka dkk. mempelajari efek steroid asam 21-amino U-74389G pada cedera otak akibat radiasi dan menemukan bahwa dosis tinggi (15 mg / kg) U-4389G memiliki efek yang lebih baik pada cedera otak akibat radiasi. Efek perlindungan ditemukan pada dosis tinggi (15 mg/kg) U-4389G dan paling menonjol pada kelompok dosis 100 Gy. GM1 adalah penstabil lipid membran sel, yang secara efektif dapat memblokir kerusakan langsung radiasi pengion dan kerusakan radikal bebas sekunder setelah radioterapi, meningkatkan perbaikan saraf, dan dengan demikian memperbaiki gejala klinis. Efek terapeutik GM1 pada cedera otak radioaktif dapat dicapai dengan mengaktifkan aktivitas enzim Na+-K+-ATP, mengurangi aliran keluar K+ dan Ca2+ dari membran, mencegah hidrolisis lipid membran, dan memblokir siklus radikal bebas peroksidasi lipid membran sel. (2) Oksigen hiperbarik dapat meningkatkan tekanan parsial oksigen dalam jaringan, menstimulasi produksi faktor pertumbuhan endotel, dan mengaktifkan mekanisme perbaikan seluler dan vaskular. Dengan demikian, oksigen hiperbarik dapat digunakan sebagai pengobatan rutin untuk cedera radiocerebral dan dalam hubungannya dengan terapi obat. (3) Pembedahan Pasien dengan nekrosis otak akibat radiasi yang hadir dengan defisit neurologis progresif, peningkatan tekanan intrakranial, ketergantungan jangka panjang pada terapi hormonal, dan pencitraan yang menunjukkan adanya oedema serebral yang meluas dan efek ruang yang menempati ruang dapat diobati dengan pembedahan dengan pengangkatan jaringan nekrotik. Bila kekambuhan tumor sulit dibedakan dari nekrosis otak akibat radiasi, dan lesi memiliki efek pendudukan yang signifikan, lesi juga harus diangkat secara agresif melalui pembedahan.