D.F. Isradiati dan H. Halide/MANASIR vol. 1 no. 1 (2013), hal. 88-94
Analisis Efek Variasi Sudut Doppler terhadap Indeks Velocimetry Arteri Karotis Dwi Febri Isradiati dan Halmar Halide Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Hasanuddin, Makassar 90245, Indonesia
Analyses of Varying Doppler Angle that Affects Carotid Artery Velocimetry Index Dwi Febri Isradiati and Halmar Halide Department of Physics, FMIPA Hasanuddin University, Makassar 90245, Indonesia ABSTRAK. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis efek variasi sudut Doppler terhadap indeks velocimetry arteri karotis. Sudut Doppler yang dipilih adalah 20o, 40o, 60o dan 80o . Indeks yang ditentukan melalui hasil perhitungan dan pengamatan ini akan digunakan untuk melihat adanya kelainan (abnormalitas). Untuk membandingkan antara hasil perhitungan dan pengamatan digunakanlah sejumlah metoda statistika. Metoda teersebut adalah: análisis deskriptif, uji kesalahan pengukuran dan uji ANOVA one-way dan two-way. Tak ditemukan beda signifikan pada nilai rata-rata pengukuran besaran yang dihitung dan diamati. Namun, hasil análisis one-way ANOVA menunjukkan bahwa dengan mengubah sudut Doppler, ada perbedaan berarti pada besaran Systolic Peak Velocity (PSV) dan End Diastolic Velocity (EDV). Hasil analisis ANOVA twoway juga menunjukkan bahwa sudut Doppler mempengaruhi tekanan darah dan indeks velosimetri secara signifikan. Kajian ini menyimpulkan bahwa pengubahan sudut Doppler mempengaruhi PSV dan EDV. Secara spesifik, sudut Doppler 80o menyebabkan kelainan pada kecepatan aliran darah. Kata kunci: Sudut Doppler, Indeks Velocimetry, Arteri Karotis ABSTRACT. A study has been conducted to analyze the effects of variations the Doppler angle to the velocimetry index of carotid artery with varying Doppler angles of 20o, 40o, 60o and 80o. The index, determined by means of calculations and observations, is used for analyzing abnormalities. Statistical methods are employed to compare results of both calculation and observation. The methods are: descriptive analysis, measurement error test, and both one-way and two-way ANOVA tests. There is no significant difference on the mean values was found between calculation and observation. However, the one-way ANOVA test showed that there were significant differences on both the Systolic Peak Velocity (PSV) and End Diastolic Velocity (EDV) by varying Doppler angles. In addition, the two-way ANOVA test also found that the Doppler angle significantly affects blood pressure and the velocimetry index. It was concluded that the variations of the Doppler angle affects to the PSV and EDV. More specifically, Doppler angle of 80o causes abnormalities of blood flow velocity. Keywords: Doppler Angle, Velocimetry Index, Carotid Artery
mode dan color-encoded flow imaging(2) disebut dengan istilah USG Doppler. Kini, dengan kemajuan ilmu kedokteran, efek Doppler ini dapat digunakan untuk mengukur bergeraknya zat cair dalam tubuh(3). USG Doppler sangat bermanfaat untuk mendiagnosis berbagai kelainan pada pembuluh darah seperti; arteri karotis, termasuk penyempitan, peradangan, maupun penyumbatan dinding arteri sebagai penyebab stroke.
PENDAHULUAN Pada saat ini pemeriksaan ultrasonografi merupakan pemeriksaan rutin. Pemeriksaan ini lebih dipilih karena lebih sederhana, tidak invasif, dan tidak menggunakan radiasi ionisasi(1). Akan tetapi, penggunaan ultrasonografi konvensional tidak dapat memberikan informasi tentang kecepatan aliran darah dan kelainan pada pembuluh darah. USG merupakan peralatan diagnostik terbaik dalam mendeteksi stenosis pada arteri katotis dengan menggunakan kombinasi B88
D.F. Isradiati dan H. Halide/MANASIR vol. 1 no. 1 (2013), hal. 88-94
Sudut Doppler sangat penting dalam keakuratan pengukuan dari kecepatan aliran darah cerebral dan arteri karotis (4). Oleh sebab itu, Keakuratan perhitungan kecepatan aliran darah sangat bergantung pada ketepatan sudut Doppler yang diberikan. Untuk mengetahui ketepatan kecepatan aliran darah perlu dilakukan pengujian variasi sudut Doppler secara perhitungan manual maupun secara observasi sehingga dapat dianalisis ada tidaknya abnormalitas kelainan pembuluh darah. Arteri karotis dipilih sebagai fokus penelitian dikarenakan memiliki pembuluh darah yang besar dan letaknya dekat dengan permukaan kulit sehingga memudahkan penelitian.
Data secara langsung didapat dari perhitungan indeks velocimetry dengan menggunakan Doppler Ultrasonografi. Kemudian data yang diperoleh dihitung secara manual berdasarkan rumus. Setelah itu, analisis selanjutnya dilakukan dengan menggnakan komputer, program Matlab for Windows versi R2008a. Analisis yang digunakan adalah uji one way anova dan two way anova. HASIL DAN DISKUSI Nilai indeks velocimetry yang diperoleh dari masing-masing sampel akan dianalisis dengan menggunakan analisis deskriptif untuk memperoleh gambaran data berupa mean dan standar deviasi dan diperoleh hasil sebagai berikut:
BAHAN DAN METODE Data Pengujian variasi sudut Doppler yang digunakan 20o, 40o, 60o, dan 80o. Penelitian ini dilakukan pada arteri karotis dengan delapan pasien normal pada bagian Radiologi RSUP Wahidin Sudirohousodo Makassar, bulan Juni sampai Agustus 2012. Pasien normal dipilih karena jika diberikan variasi sudut doppler, dapat memberikan informasi kapan kondisi arteri karotis normal atau abnormal.
Tabel 1. Descriptive Statistics USG Doppler Arteri Karotis
Deskripsi tabel 1 menunjukkan bahwa perbedaan rata-rata masing-masing nilai indeks velocimetry berdasarkan perhitungan manual (PI, RI, PSV, dan EDV) menunjukkan hasil yang tidak terlampau jauh dengan rata-rata nilai indeks velocimetry berdasarkan observasi (PI1, RI1, PSV1, dan EDV1). Hal ini menunjukkan bahwa USG Doppler yang diguanakan masih dalam standar normal karena nilai yang diperoleh tidak terlampau jauh dengan kalibrasi perhitungan manual (formula).
Prediksi Abnormalitas Pada penggunaan Doppler velocimetry beberapa indeks yang digunakan antara lain(5): 1. Peak Sistolic Velocity (PSV) dengan kisaran normal 41,8 – 85 cm/s dan End Dyastolic Velocity (EDV) dengan kisaran normal 10,2 – 21 cm/s. 2. Pulsating Index Nilai PI yang normal adalah berkisar 1,82 – 3,44. Dengan persamaan:
PI
vS v D …………..…..(1) vMean
Pengujian one-way ANOVA Indeks Velocimetry dengan variasi sudut Doppler Sebaran data nilai indeks velocimetry dengan variasi sudut Doppler diolah dengan ujio one-way ANOVA dengan menggunakan program Matlab R2008a. Berikut hasil uji one-way Anova:
3. Resistensi Indeks Nilai RI yang normal adalah berkisar 0,66 – 0,88. Dengan persamaan:
RI
vS
vD vS
………...……(2)
Metode Analisis 89
D.F. Isradiati dan H. Halide/MANASIR vol. 1 no. 1 (2013), hal. 88-94
perhitungan manual Gambar 2. Box Plot Diagram Pulsating Index (PI) hasil variasi sudut Doppler berdasarkan observasi
Tabel 2. Hasil Uji one-way ANOVA pada Pulsating Index (PI) berdasarkan perhitungan manual
Gambar 1 dan 2 dapat terlihat bahwa nilai Pulsating Index (PI) dengan sudut 60o (PI_C) merupakan sudut yang paling baik digunakan dalam pemeriksaan. Hal ini disebabkan pada PI_C memiliki error bar paling kecil diantara sudut lain. Dimana, semkin kecil error bar, maka kesalahan pengukuran yang terjadi juga semakin kecil. Tanda Plus (+) pada PI_C menunjukkan adanya outlier. Apabila outlier/artefak ini dihilangkan, maka nila pvalue tetap lebih besar dari 0,05 yakni sebesar 0,2907 (P>0,05), sehingga hipotesa awal (Ho) tetap diterima. Akan tetapi, nilai pvalue menurun.
Tabel 3. Hasil Uji one-way ANOVA pada Pulsating Index (PI) berdasarkan observasi
Dari Tabel 2 dan Tabel 3 terlihat bahwa variasi sudut Doppler 20o, 40o, 60o, dan 80o pada Pulsating Index (PI) berdasarkan perhitungan manual dan obervasi, keduanya memperoleh nilai p-value yang sama yakni sebesar 0,8271 atau P>0,05, hipotesa awal (Ho) diterima, artinya bahwa tidak ada perbedaan yang signifikan antara sudut Doppler 20o, 40o, 60o, dan 80o terhadap Pulsating Index (PI) pada arteri karotis.
Tabel 4. Hasil Uji one-way ANOVA untuk Resistansi Index (RI) berdasarkan perhitungan manual
Tabel 5. Hasil Uji one-way ANOVA untuk Resistansi Index (RI) berdasarkan observasi
Dari Tabel 4 dan Tabel 5 terlihat bahwa variasi sudut Doppler 20o, 40o, 60o, dan 80o pada Resistansi Index (RI) berdasarkan perhitungan manual memperoleh nilai p-value sebesar 0,8941 dan berdasarkan observasi memperoleh nilai p-value sebesar 0,682 atau keduanya sama-sama memiliki nilai P>0,05, hal ini
Gambar 1. Box Plot Diagram Pulsating Index (PI) hasil variasi sudut Doppler berdasarkan
90
D.F. Isradiati dan H. Halide/MANASIR vol. 1 no. 1 (2013), hal. 88-94
Gambar 4. Box Plot Diagram Resistansi Index (RI) dengan variasi sudut Doppler berdasarkan observasi
berarti hipotesa awal (Ho) diterima, artinya bahwa tidak ada perbedaan yang signifikan antara sudut Doppler 20o, 40o, 60o, dan 80o terhadap Resistansi Index (PI) pada arteri karotis.
Berdasarkan Gambar 4 dapat terlihat bahwa dari keempat variasi sudut Doppler 20o, 40o, 60o dan 80o berdasarkan observasi tidak memiliki perbedaan yang signifikan terhadap nilai Resistansi Index (RI). Akan tetapi terdapat pola sebaran data yang tidak simetris dan menjulur ke atas pada Resistansi Index (RI) dengan sudut 60o (RI_C) sebab posisi median mendekati garis pembatas bawah kotak (nilai kuartil 1). Hal tersebut menunjukkan bahwa 25% data antara kuartil 1 dan median cenderung sebarannya lebih rendah daripada data di wilayah median dan kuartil 3. Tabel 6. Hasil Uji one-way ANOVA untuk Peak Systolic Velocity (PSV) berdasarkan perhitungan manual
Gambar 3. Box Plot Diagram Resistansi Index (RI) dengan variasi sudut Doppler berdasarkan perhitungan manual Berdasarkan Gambar 3 memperlihatkan letak box plot variasi sudut Doppler terhadap nilai Resistansi Index (RI) berdasarkan perhitungan manual memiliki kesamaan satu sama lain. Hal ini dibuktikan dari posisi garis yang melintang di tengah masing-masing kotak yang mengindikasikan bahawa tidak terdapat perbedaan antara variasi sudut Doppler. Sehingga, pengujian variasi sudut Doppler tidak berpengaruh terhadap nilai Resistansi Index (RI).
Tabel 7. Hasil Uji one-way ANOVA untuk Peak Systolic Velocity (PSV) berdasarkan observasi Dari Tabel 6 dan Tabel 7 terlihat bahwa variasi sudut Doppler 20o, 40o, 60o, dan 80o pada Peak Systolic Velocity (PSV) berdasarkan perhitungan manual dan obervasi, keduanya memperoleh nilai p-value yang sama yakni sebesar 0,00. Dalam hal ini, kedua pengamatan memperoleh nilai P<0,05, hipotesa awal (Ho) ditolak, artinya bahwa ada perbedaan yang signifikan antara sudut Doppler 20o, 40o, 60o, dan 80o terhadap Peak Systolic Velocity (PSV) pada arteri karotis. Akan tetapi, pengamatan berdasarkan observasi lebih signifikan p-value 5,84179e91
D.F. Isradiati dan H. Halide/MANASIR vol. 1 no. 1 (2013), hal. 88-94
008 dibanding berdasarkan manual p-value 4,0994e-005.
perhitungan
Tabel 9. Hasil Uji one-way ANOVA untuk End Dyastolic Velocity (EDV) berdasarkan observasi
Dari Tabel 8 dan Tabel 9 terlihat bahwa variasi sudut Doppler 20o, 40o, 60o, dan 80o pada End Dyastolic Velocity (EDV) berdasarkan perhitungan manual memperoleh nilai p-value sebesar 0,00 dan berdasarkan perhitungan manual memperoleh nilai pvalue sebesar 0,00 atau P<0,05, hipotesa awal (Ho) ditolak, artinya bahwa ada perbedaan yang signifikan antara sudut Doppler 20o, 40o, 60o, dan 80o terhadap End Dyastolic Velocity (EDV) pada arteri karotis.
Gambar 5. Box Plot Diagram Peak Systolic Velocity (PSV) dengan variasi sudut Doppler berdasarkan perhitungan manual
Gambar 6 Box Plot Diagram Peak Systolic Velocity (PSV) dengan variasi sudut Doppler berdasarkan observasi Gambar 5 dan Gambar 6 memperlihatkan letak box plot pada nilai Peak Systolic Velocity (PSV) dengan sudut Doppler 80o lebih tinggi dari box plot pada nilai Peak Systolic Velocity (PSV) dengan sudut Doppler 20o, 40o, dan 60o. hal ini mengindikasikan bahwa tingkat kecepatan aliran darah pada sudut Doppler 80o lebih cepat dibanding sudut Doppler 20o, 40o, dan 60o.
Gambar 7. Box Plot Diagram End Dyastolic Velocity (EDV) dengan variasi sudut Doppler berdasarkan perhitungan manual
Tabel 8. Hasil Uji one-way ANOVA untuk End Dyastolic Velocity (EDV) berdasarkan perhitungan manual
92
D.F. Isradiati dan H. Halide/MANASIR vol. 1 no. 1 (2013), hal. 88-94
Hasil analisis variasi sudut Doppler untuk mengetahui karakteristik nilai indeks velocimetry seperti yang ditunjukkan seperti pada tabel 9 dan table.10. memperoleh nilai p sebesar 0,00 untuk variasi tekanan darah (Kolom) dan variasi sudut Doppler (Baris), berarti ada perbedaan yang signifikan antara sudut Doppler 20o, 40o, 60o, dan 80o dan variasi tekanan darah ke indeks velocimetry pada arteri carotid..
Gambar 8. Box Plot Diagram End Dyastolic Velocity (EDV) dengan variasi sudut Doppler berdasarkan perhitungan observasi Berdasarkan Gambar 7 dan Gambar 8 dapat terlihat bahwa dari keempat variasi sudut Doppler 20o, 40o, 60o dan 80o terdapat pola peningkatan.Hal ini mengindikasikan bahwa semakin tinggi sudut, maka semakin tinggi nilai End Dyastolic Velocity (EDV). Akan tetapi, pada sudut 80o terjadi peningkatan yang sangat tinggi dibandingkan variasi sudut yang lain.
KESIMPULAN Sistolic Velocity (PSV) dan End Diastolic Velocity (EDV) baik secara perhitungan manual maupun observasi yang memperoleh nilai p-value sebesar 0,0. Ini artinya ada perbedaan yang signifikan antara variasi sudut doppler terhadap (PSV) dan (EDV) terhadap arteri karotis yang menimbulkan ketidaknormalan kecepatan aliran pembuluh darah pada sudut Doppler 80o yang melebihi standar normal PSV = 41,8 - 85 cm/s dan EDV = 10,2 - 21 cm/s(5).
Pengujian Two-Way ANOVA Indeks Velocimetry dengan variasi sudut Doppler Sebaran data nilai indeks velocimetry dengan variasi sudut Doppler diolah dengan uji two-way ANOVA dengan menggunakan Matlab R2008a. Berikut hasil uji two-way Anova berdasarkan perhitungan manual dan observasi. Tabel 10. Hasil Uji two-way ANOVA untuk indeks velocimetry dengan pengujian variasi sudut Doppler berdasarkan perhitungan manual
UCAPAN TERIMA KASIH Kami berterima kasih kepada Bapak Purwanto S.Si, kepala ruangan Radiologi yang memberi izin penelitian di Rumah Sakit Umum Wahidin Sudirohusodo Makassar. DAFTAR PUSTAKA 1. Macedo, T.A., M.C. Chammas, P.T. Jorge, L. De Souza Pereira, L. Farage, B.L. Pegeraro, S.U. Pessa, and G.G.
Tabel 11. Hasil Uji two-way ANOVA untuk indeks velocimetry dengan pengujian variasi sudut doppler berdasarkan observasi 93
D.F. Isradiati dan H. Halide/MANASIR vol. 1 no. 1 (2013), hal. 88-94
2.
3.
4.
5.
Cherri. 2007. Reference values for Doppler ultrasound parameters of the thyroid in a healthy iodine-non-deficient population. The British Journal of Radiology 80 (956): 625–630. Kamouchi, M., K. Kishikawa, Y. Okada, T. Inoue, S. Ibayashi, and M. Iida. 2005. Reappraisal of Flow Velocity Ratio in Common Carotid Artery to Predict Hemodynamic Change in Carotid Stenosis. American Journal of Neuroradiology 26: 957–962. Bushberg, Jerrold T. 2002. The Essential Physics of Medical Imaging. Lippincott Williams & Wilkins, California. Gao, J., K. Hentel, Z. Qiang, T. Ma, G. Shih, K. Mennitt, and R. Min. 2011. Doppler angle correction in the measurement of intrarenal parameters. International Journal of Nephrology and Renovascular Disease 4: 49–55 Triyono. 2011. Manual Teaching Duplex Sonography.
94
