Terapi pembedahan pada hidrosefalus bayi dan anak dengan sistem pirau katup semiluner ventriko peritoneal :: Kajian pengaruh sistem pirau katup semiluner terhadap hidrodinamika cairan serebrospinal

SUDIHARTO, Paulus, Promotor Prof.Dr.dr. H. Soewito, Sp.THT-K

2004 | Disertasi | S3 Ilmu Kedokteran

Pemasangan sistem pirau untuk terapi hidrosefalus sudah menjadi tindakan operasi rutin di sebagian terbesar bagian bedah saraf. Laporan-laporan terdahulu yang pernah dipublikasi menunjukkan bahwa angka kegagalan selama satu tahun dari sistem pirau mendekati 40%. Sejauh ini yang menjadi penyebab paling sering kegagalan pirau adalah komplikasi mekanik. Walaupun telah banyak dibuat modifikasi desain katup dari yang asli, perbaikan hasil terapi masih tetap terbatas. Katup celah longitudinal yang ada di ujung kateter distal yang tertutup mempunyai risiko komplikasi yang lebih tinggi daripada kateter distal yang ujungnya terbuka. Masalah drenase yang berlebihan dari berbagai jenis katup tekanan diferensial akibat pengaruh gaya gravitasi pada posisi tegak atau duduk merupakan faktor terpenting yang menyebabkan tekanan intrakranial negatif sangat rendah. Kecenderungan katup celah longitudinal yang terbuat dari karet silikon menyebabkan drenase berlebihan telah banyak dilaporkan. Untuk mengatasi masalah tersebut penulis membuat desain katup celah semiluner dan alat antisifon yang mempunyai katup silindris yang dapat bergerak bebas. Prinsip mekanisme kerja katup semiluner menyerupai katup tekanan diferensial. Alat antisifon dengan katup silindris yang bergerak bebas dapat berfungsi tanpa pengaruh tekanan atmosfir di luar kulit. Sejauh pengetahuan penulis belum ada penelitian-penelitian yang telah dilakukan tentang pemakaian katup celah semiluner dan alat antisifon dengan katup silindris yang bergerak bebas untuk terapi pasien hidrosefalus. Penelitian ini bertujuan : (1) mengetahui dinamika cairan serebrospinal intrakranial pada penderita hidrosefalus anak sebelum dan sesudah dipasang sistem pirau dan estimasi rerata tekanan intrakranial dan beda TIK pada posisi baring-duduk. (2) mengetahui pengaruh katup antisifon terhadap pengendalian tekanan intrakranial yang negatif pada posisi duduk. (3) membandingkan frekuensi dan jenis komplikasi spesifik pascabedah di antara 3 grup pasien hidrosefalus (4) menentukan besarnya pengaruh relatif dari faktor-faktor risiko (prognosis) yang penting terhadap survival (ketahanan hidup) pirau. Penelitian ini mengikuti model eksperimental menggunakan 3 kelompok hidrosefalus anak-anak. Penelitian ini merupakan suatu penelitian uji klinik kendali acak (randomized controlled trial) Seratus delapan belas pasien hidrosefalus bayi dan anak umur antara 17 hari sampai 43 bulan dipasang untuk pertama kali sistem pirau menjadi 3 kelompok secara randomisasi. Pasien-pasien dipasang salah satu dari 3 sistem pirau ialah sistem pirau katup semiluner (grup A, n = 41), sistem katup semiluner ditambah dengan alat antisifon (grup B, n = 40), dan pompa katup semiluner dengan katup celah longitudinal di bagian ujung kateter distal (grup C, n = 37). Pasien ditindaklanjuti minimal 6 bulan pascabedah. Pengukuran hasil akhir yang utama meliputi : (1) tekanan intrakranial sebelum dan sesudah dipasang sistem pirau baik pada posisi baring maupun posisi duduk, (2) komplikasi pirau karena obstruksi, drenase yang berlebihan, migrasi dan infeksi. Hasil akhir pengukuran yang sekunder meliputi : (1) ketahanan hidup sistem pirau dan pasien pascabedah. Pengukuran intrakranial dilakukan dengan menggunakan transduser tekanan eksternal, pada hari ke 10 sampai ke 28 pascabedah. Antara bulan Februari 1991 dan Desember 1999, 118 pasien hidrosefalus anak dan bayi diteliti, empat pasien tidak diikutsertakan lagi dalam penelitian selanjutnya, karena tidak memenuhi kriteria tindak lanjut 6 bulan pascabedah. Selama waktu penelitian 15 (13,15 %) dari 114 pasien mengalami komplikasi pirau yang terdiri dari komplikasi mekanik 13 (11,40%) dan infeksi pirau 2 (1,75%). Komplikasi mekanik meliputi obstruksi pirau 6 (5,27%), drenase berlebihan 2 (1.76%), dan migrasi pirau 5 (4,39%). Jumlah pasien yang meninggal 13 (11,40%), satu di antaranya karena infeksi pirau dan 12 pasien meninggal tidak terkait dengan komplikasi pirau. Dalam penelitian ini tekanan intrakranial (TIK) prabedah pada posisi baring dengan rerata 2.48,4 ± 98,9 mm H2O untuk kelompok A, 268, 4 ± 102,2 mm H2O untuk kelompok B dan 250.1 ± 88,3 mm H2O untuk kelompok C. Di sini tidak dijumpai adanya perbedaan yang bermakna (p = 0,594), di antara 3 kelompok. Posisi duduk menunjukkan rerata tekanan intrakranial untuk kelompok A 160,7 ± 64.0 mm H2O, untuk kelompok B 157,3 ± 62,3 mm H2O dan untuk kelompok C 156.0 ± 50,3 mm H2O. Di sini juga tidak tampak perbedaan yang bermakna (p = 0,938) diantara 3 kelompok. Rerata tekanan intrakranial pascabedah dalam posisi supinasi untuk kelompok A 61,9 ± 17,9 mm H2O, untuk kelompok B 61.0 ± 18,5 mm H2O dan untuk kelompok C 57,8 ± 19,2 mm H2O. Di sini tidak tampak perbedaan yang bermakna (p = 0,493) di antara 3 kelompok. Rerata tekanan intrakranial posisi duduk adalah sebagai berikut : untuk kelompok A - 7,3 ± 21,0 mm H2O, untuk kelompok B 0,9 ± 21,4 mm H2O, dan untuk kelompok C – 26,6 ± 26,2 mm H2O. Di sini terdapat perbedaan yang bermakna (p < 0,001) di antara 3 kelompok. Terdapat perbedaan yang bermakna antara grup A dan C (p = 0,001), tetapi tidak ada perbedaan yang bermakna antara grup A dan B (p = 0,087). Hasil analisis regresi ganda, prediktor-prediktor yang berpengaruh terhadap estimasi tekanan intrakranial pascabedah posisi duduk adalah jenis sistem pirau dan umur pasien pada saat dioperasi. Makin tinggi usia pasien makin rendah tekanan intrakranial posisi duduk. Rerata waktu survival pirau (ketahanan hidup) untuk semua pasien (n=114) pascabedah adalah 75,41 bulan. Rerata ketahanan hidup pirau untuk kelompok A adalah 80,76 ± 2,66 bulan, kelompok B 72,01 ± 3,88 bulan dan kelompok C 73,46 ± 7,56 bulan. Di sini terdapat perbedaan yang signifikan (p = 0,031) di antara 3 kelompok. Probabilitas kumulatif ketahanan hidup pirau 1 tahun bagi kelompok A 100%, kelompok B 89 % dan kelompok C 81 %. Ketahanan hidup pirau jangka pendek ini berbeda secara bermakna (p = 0,016) di antara 3 kelompok. Angka ketahanan hidup pirau 2 tahun adalah 94% untuk kelompok A, 89% untuk kelompok B dan 78% untuk kelompok C. Di sini tidak ada perbedaan yang bermakna (p = 0,068) di antara 3 kelompok. Ketahanan hidup pirau 5 tahun untuk kelompok A (94%) untuk kelompok B (89%) dan kelompok C (68%). Ketahanan hidup pirau jangka panjang ini menunjukkan perbedaan yang bermakna (p = 0,031) di antara 3 kelompok. Hasil analisis regresi Cox, satu-satunya prediktor yang mempunyai pengaruh yang signifikan (p = 0,025) terhadap ketahanan hidup pirau adalah perbandingan antara grup pirau A terhadap grup pirau C (RR 0,172 ; 95% CI 0,037 – 0,799) atau dengan kata lain kemungkinan terjadi komplikasi pada grup C adalah 5,8 kali grup A. Dari hasil analisis regresi Cox untuk ketahanan hidup pasien variabel-variabel yang signifikan sebagai prediktor ketahanan hidup pasien adalah indeks ventrikel (p = 0,0009; RR 0,85). TIK baring pascabedah (p = 0,007), TIK duduk pascabedah (p = 0,019). Angka ketahanan hidup pasien 5 tahun dalam penelitian ini untuk kelompok A 86,5%, kelompok B 85,5% dan kelompok C 89,1% di antara 3 kelompok tersebut tidak ada perbedaan yang bermakna (p = 0,779). Terdapat perbedaan yang bermakna antara grup A dan C (p=0,001), tetapi tidak ada perbedaan yang bermakna antara grup A dan B (p=0,087). Sebagai prediktor yang signifikan untuk ketahanan hidup pasien jangka panjang berdasarkan analisis regresi Cox adalah indeks ventrikel (p = 0,0009), TIK baring pascabedah (p = 0,007) dan TIK duduk pascabedah (p = 0,019). Pasien-pasien dengan indeks ventrikel prabedah yang tinggi dan tekanan intrakranial yang negatif berlebihan pada posisi duduk mempunyai risiko mortalitas yang tinggi. Berdasarkan hasil-hasil penelitian dan pembahasan tersebut di atas dapat disimpulkan bahwa : (1) Rerata tekanan intrakranial pasien yang dipasang pirau katup semiluner (grup A) lebih tinggi secara bermakna daripada rerata TIK pada pasien yang dipasang katup celah longitudinal di bagian distal (grup C) pada posisi duduk. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pirau katup semiluner yang dipasang pada pasien grup A lebih mampu mempertahankan tekanan intrakranial dalam batas fisiologis untuk anak pada posisi duduk daripada pasien yang dipasang katup longitudinal di bagian distal (grup C), (2) Rerata tekanan intracranial (TIK) pasien yang dipasang pirau katup semiluner dengan katup antisifon (grup B) lebih tinggi daripada rerata tekanan intrakranial pasien yang dipasang system pirau tanpa katup antisifon pada posisi duduk. Perbedaan rerata TIK yang bermakna hanya ditunjukkan antara grup B dan grup C. Tetapi tidak ada perbedaan yang bermakna antara rerata TIK kelompok A dan kelompok B. Hasil penelitian ini menunjukkan pasien yang dipasang pirau katup semiluner (grup A) tidak perlu ditambah katup antisifon karena pada posisi duduk masih mampu mempertahankan pengaruh gaya gravitasi terhadap aliran cairan cerebrospinal pada posisi duduk, sehingga rerata TIK masih dalam batas fisiologis.Tambahan katup antisifon perlu dipertimbangkan pada pasien yang dipasang katup celah longitudinal di bagian distal (grup C) hanya jika menunjukkan gejala dan tanda-tanda drenase cairan serebrospinal berlebihan, (3) Komplikasi mekanik pada pasien yang dipasang pirau semiluner dengan katup distal celah longitudinal (grup C) lebih tinggi daripada komplikasi mekanik pada pasien yang dipasang pirau katup semiluner (grup A). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa desain katup celah longitudinal mempunyai banyak kelemahan dibanding dengan sistem pirau katup semiluner terutama ditinjau dari mekanisme pembukaan dan penutupan katup. Dari hasil analisis regresi logistik pasien dari grup C mempunyai probabilitas komplikasi mekanik 8,5 kali lebih tinggi daripada pasien grup A. Komplikasi yang tinggi pada pasien grup C akan menurunkan waktu ketahanan hidup pirau grup C. Hasil analisis regresi-Cox menunjukkan sistem pirau katup semiluner (grup A) merupakan faktor prognosis yang signifikan terhadap penurunan komplikasi mekanik dibandingkan dengan katup celah longitudinal. Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : (1). Rerata tekanan intrakranial pasien yang dipasang pirau katup semiluner (grup A) lebih tinggi secara bermakna daripada rerata TIK pada pasien yang dipasang katup celah longitudinal di bagian distal (grup C) pada posisi duduk. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pirau katup semiluner yang dipasang pada pasien grup A lebih mampu mempertahankan tekanan intrakranial dalam batas fisiologis untuk anak pada posisi duduk daripada pasien yang dipasang katup longitudinal di bagian distal (grup C). (2) Rerata tekanan intracranial (TIK) pasien yang dipasang pirau katup semiluner dengan katup antisifon (grup B) lebih tinggi daripada rerata tekanan intrakranial pasien yang dipasang system pirau tanpa katup antisifon pada posisi duduk. Perbedaan rerata TIK yang bermakna hanya ditunjukkan antara grup B dan grup C. Tetapi tidak ada perbedaan yang bermakna antara rerata TIK kelompok A dan kelompok B. Hasil penelitian ini menunjukkan pasien yang dipasang pirau katup semiluner (grup A) tidak perlu ditambah katup antisifon karena pada posisi duduk masih mampu mengatasi pengaruh gaya gravitasi terhadap aliran cairan cerebrospinal pada posisi duduk, sehingga rerata TIK masih dalam batas fisiologis.Tambahan katup antisifon perlu dipertimbangkan pada pasien yang dipasang katup celah longitudinal di bagian distal (grup C) hanya jika menunjukkan gejala dan tanda-tanda drenase cairan serebrospinal berlebihan.(3) Komplikasi mekanik pada pasien yang dipasang pirau semiluner dengan katup distal celah longitudinal (grup C) lebih tinggi daripada komplikasi mekanik pada pasien yang dipasang pirau katup semiluner (grup A). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa desain katup celah longitudinal mempunyai banyak kelemahan dibanding dengan sistem pirau katup semiluner terutama ditinjau dari mekanisme pembukaan dan penutupan katup. Dari hasil analisis regresi logistik pasien dari grup C mempunyai probabilitas komplikasi mekanik 8,5 kali lebih tinggi daripada pasien grup A. Komplikasi yang tinggi pada pasien grup C akan menurunkan waktu ketahahan hidup pirau grup C. Hasil analisis regresi-Cox menunjukkan sistem pirau katup semiluner (grup A) merupakan faktor prognosis yang signifikan terhadap penurunan komplikasi mekanik dibandingkan dengan katup celah longitudinal. Untuk selanjutnya dikemukakan saran-saran sebagai berikut : (1) berdasarkan penurunan kejadian komplikasi mekanik pada pasien-pasien yang dipasang pirau katup semiluner, penulis menyarankan pemakaian pirau katup semiluner untuk terapi secara rutin pada hidrosefalus anak-anak, (2) oleh karena katup celah longitudinal menunjukkan pengaruh yang merugikan terhadap kelangsungan hidup pirau, maka penggunaan katup tersebut sebaiknya ditiadakan, (3) penelitian prospektif randomisasi multisenter untuk membandingkan sistem pirau katup semiluner dengan berbagai sistem pirau yang ada di pasaran dalam terapi pasien hidosefalus diperlukan untuk menyelesaikan secara definitif masalah-masalah yang timbul dalam penelitian ini dalam hal penggunaan terapi hidrosefalus bentuk yang lain seperti hidrosefalus tekanan normal dan hidrosefalus pada orang dewasa.

Implantation of shunting device for treatment of hydrocephalus has become a routine operation in the most neurosurgical department. Previous reports indicated that 1-year failure rate of cerebrospinal fluid shunts is approximately 40%. By far the most frequent cause of shunt failure is mechanical complication. Despite many modification to original shunt-value designs, improvement in treatment results have been limited. Distal (longitudinal). Slit valves of closed ended distal (peritoneal) cathethers have a higher risk of occlusion compare with open-ended peritoneal catheters. The problem of overdrainage caused by variations in differential pressure induced by gravitational effect, in vertical body position has been demonstrated to be important factor responsible for a profound negative intracranial pressure (ICP) . A greater tendency for the longitudinal slit valve constructed of the silicone rubber to overdrain has been reported. In an attempt to overcome these problems author has designed a semiluner slit valve shunt and a free mobile cylindrical antisiphon valve. The principle of the semilunar valve is to operate as a differential-pressure valve. An antisiphon device (ASD) with free mobile cilindrical valve would not require exposure to the subcutaneous environment at atmospheric pressure. To the best of author konwledge, no studies have been done concerning the use of semilunar valve and antisiphon device (ASD) with a free mobile cilindrical valve for the treatment of patients hydrocephalus. The aims of the study were : 1) to investigate the intracranial hydrodinamics (CSF dynamics) both before and after shunting among the three groups hydrocephalic children having one of the three shunt types A, B or C and to estimate the average of intracranial pressure (ICP) in the patients after shunting in the supine and sitting position. 2) to investigate the effect of the ASD in controlling the negative intracranial pressure in sitting position. 3) to compare the frequency and specific types of complications among the three groups of hydrocephalus children. 4) to assess the relative importance of the risk (prognosis) factors on shunt survival. The study design was a prospective randomized controlled trial (RCT).This study design followed an experimental model and utilized three groups of hydrocephalic children. One hundred eighteen pediatric hydrocephalic patients (age 17 days to 43 months) undergoing their first cerebrospinal fluid shunt insertion were randomized into 3 groups. Patients received one of three valve systems, semilunar valve shunt (group A, n = 41), semilunar valve with antisiphon device (group B, n = 40) and semilunar valve with longitudinal slit valve in the distal catheter (group C, n = 37). Patients were followed-up for a minimum of 6 months. The main outcome measures included (1) the intracranial pressures before and after shunting, both in the supine and in sitting position; (2) shunt complications resulting from shunt obstruction, migration, overdrainage, or infection. The secondary outcome measures included the survival time of shunts and patients after the operations. Intracranial cerebrospinal fluid pressure measurements were performed by an external pressure transducer on the 10th to the 28th day after shunting. The reference point of ICP measurements was the foramina Monro. Between February 1991 and Desember 1999, 118 patients were studied. Four patients were lost to follow-up before the 6-month follow up point was reached. During the course of the trial, 15 (13,15%) of 114 patients had shunt complications, 6 (5,27%) with shunts obstruction), 2(1,76%) with overdrainage, 5 (4,39%) with migration and 2 (1,75%) with infection. Thirteen patients died, one patient as a result of shunt infection, 12 patients died no related to shunt complications. In the current study preoperative means ICP values in the supine position were 248,4 ± 98,9 mm H2O for group A, 268,4 ± 102,2 mm H2O for group B and 250,1 ± 88,3 mm H2O for group C. There was no significant difference among three groups ( p = 0,594). In sitting position exhibited (ICP) mean pressures of 160,7 ± 64.0 mm H2O group A, 157,3 ± 62,3 mm H2O for group B and 156,0 ± 50,3 mm H2O for group C. There was also no significant differences among three groups ( p = 0,852). Post operative mean ICP values, in the supine position were : 61,9 ±17,9 mm H2O for group A, 61,0 ± 18,5 mm H2O for group B and 57,8 ± 19,2 mm H2O for group C. There was no significant difference among the three groups ( p = 0,493). In sitting position mean ICP values were : - 7,3 ±21,0 mm H2O for group A, + 0,9 ± 21,4 mm H2O for group B and - 26,6 ± 26,2 mm H2O for group C. There was a significant difference among the three groups ( p < 0,001). The was also a significant difference between group A and group C ( p = 0,001 ); there was no significant difference between group A and group B ( p = 0,087 ). The mean shunt survival for all 114 patients after shunting was 75,41 months. The mean shunt survival for group A was 73,46 months, group B was 72,01 months and group C 80,76 months. There was significant difference among the three groups (p = 0,031). The 1-year shunt survival rate was 100% for the group A, 89% the group B and 81% for the group C. This short-term shunt survival was significantly different, among three groups (p = 0,016). The 2-year shunt survival rate was 94% for the grup A, 89% for group B, 78% for the group C. There was no significant difference among three groups (p = 0,068). The 5-year shunt survival rate was 94% for the group A, 89% for the group B and 68% for the group C. This long-term shunt survival was significantly different, among three groups. (p = 0,031). Five-year patient’s survival rate in this present study was 86,5% for patients in the group A, 85,5% for patients in the group B and 89,1% for patients in the group C. There was no significant difference among the three groups (p = 0,779). Significant predictors of long-term survival of patients by Cox regression were ventricular index, ICP in the supine position, and ICP in the sitting position after shunting. Patients with higher ventricular index and more excessive negative ICP in sitting position have a higher mortality rate. Based on the results of this present study and discussion the author concluded as followed : (1)The average of ICPs in patients inserted with semilunar valve shunt was significantly higher than those who inserted with distal longitudinal slit valve. This study confirms, that semilunar valve shunt demonstrates the advantage over the longitudinal slit valve. The advantage is its ability to maintain a normally (physiologically) negative intracranial pressure (ICP) for children in the sitting position, (2) In sitting position, the average mean difference ICP between supine and sitting position in patients who were inserted with semilunar valve integrated with antisiphon device (ASD) group B was lower than those who were inserted with shunt. systems without ASD (group A and C).. However, a significant difference was only demonstrated between the group B and the group C. There was no significant difference between group B and group A. This study confirms that patients in grup A not necessary to insert an antisiphon device (ASD), because they have ability to counteract the action on gravity of the cererbospinal fluid in the distal catheter. The addition of an antisiphon device is needed for patient in the grup C, only when they reveal the symptoms and signs of overdrainage of cerebrospinal fluid, (3) The mechanical complication rate in patients who were inserted with a distal longitudinal slit valve was significantly higher than those who were inserted with a semilunar valve shunt. This study confirms that the design of longitudinal slit valve has many disadvantages compared with the design of semilunar slit valve, especially in mechanism of closing and opening of the valve. Based on logistic regression analysis, patients in the group C have probabilities to develop mechanical complications 8,5 fold compared with patients in the group A. The most important factor that govern the shunt survival is the semilunar slit valve shunt. Based on the results of this present study and discussion the author concluded as followed : (1) The average of ICPs in patients inserted with semilunar valve shunt was significantly higher than those who inserted with distal longitudinal slit valve.This study confirms, that semilunar valve shunt demonstrates the advantage over the longitudinal slit valve. The advantage is its ability to maintain a normally (physiologically) negative intracranial pressure (ICP) for children in the sitting position. (2) In sitting position, the average mean difference ICP between supine and sitting position in patients who were inserted with semilunar valve integrated with antisiphon device (ASD) group B was lower than those who were inserted with shunt. systems without ASD (group A and C). However, a significant difference was only demonstrated between the group B and the group C. There was no significant difference between group B and group A.This study confirms that patients in grup A not necessary to insert an antisiphon device (ASD), because they have ability to counteract the action on gravity of the cererbospinal fluid in the distal catheter. The addition of an antisiphon device is needed for patient in the grup C, only when they reveal the symptoms and signs of overdrainage of cerebrospinal fluid. (3) The mechanical complication rate in patients who were inserted with a distal longitudinal slit valve was significantly higher than those who were inserted with a semilunar valve shunt. This study confirms that the design of longitudinal slit valve has many disadvantages compared with the design of semilunar slit valve, especially in mechanism of closing and opening of the valve. Based on logistic regression analysis, patients in the group C have probabilities to develop mechanical complications 8,5 fold compared with patients in the group A. The most important factor that govern the shunt survival is the semilunar slit valve shunt. Furthermore the author recommends : (1) the used of the semilunar valve shunt for routine shunting in pediatric hydrocephalus therapy, (2) because of the distal longitudinal slit valve shows adversely affecting shunt survival, therefore the use of that valve should be eliminated., (3) a multicenter, randomized prospective study comparing the semilunar shunt system with commercially various shunt systems in the treatment of hydrocephalus patients will be necessary to definitively resolve the issues raised in this study, in term of its use in other form of hydrocephalus, such as normal – pressure hydrocephalus and adult hydrocephalus.

Kata Kunci : Bedah,Terapi Hidrosefalus,Pirau Katup Semiluner Ventrikulo Peritoneal