Ongeveer één op de zes klinisch niet-reagerende ICU-patiënten bleek spoedeisende zorgen electroencephalografie (EEG) patronen van hersenactiviteit wanneer gesproken snel na acuut hersenletsel, een single-center studie toonde.,
bij 16 van de 104 (15%) patiënten die niet reageerden, detecteerde een machine-learning-algoritme dat EEG-opnames analyseerde hersenactivering na de verbale commando’ s van onderzoekers, een mediaan van 4 dagen na de verwonding, volgens Jan Claassen, MD, van Columbia University in New York City, en collega ‘ s.
De helft van deze 16 patiënten verbeterde tot het punt dat ze fysiek in staat waren om commando ‘ s te volgen, een mediaan van 6 dagen later, meldden de onderzoekers in het New England Journal of Medicine., De gewonde patiënten die vroege hersenactiviteit vertoonden, hadden vier keer meer kans op gedeeltelijke onafhankelijkheid na 12 maanden dan vergelijkbare patiënten zonder activiteit, voegden ze toe.
indien bevestigd, zouden deze bevindingen “de prognose van acuut hersenletsel kunnen informeren en mogelijk een communicatiemiddel kunnen bieden met patiënten die niet reageren op basis van een conventioneel klinisch onderzoek”, schreef David Menon, MD, PhD, en Srivas Chennu, PhD, beide van de Universiteit van Cambridge in Engeland, in een begeleidende editorial.,Menon en Chennu merkten op dat
het niet in staat zijn om commando ’s te volgen vroeg na een acuut, ernstig hersenletsel traditioneel betekent dat de schade te ernstig is om het bewustzijn te laten terugkeren of dat het vermogen om commando’ s en andere tekenen van bewustzijn te volgen na verloop van tijd kan herstellen naarmate de letsels en sedatieve effecten vervagen.
“echter, een derde mogelijkheid bestaat: er is activering van cerebrale neurale circuits voor waarneming van commando’ s die niet gepaard gaan met overeenkomstige motorische reacties,” schreven ze.,
dit fenomeen, bekend als cognitieve motorische dissociatie, wordt gezien bij ongeveer 15% van de chronisch niet–reagerende patiënten, met fMRI of EEG die cerebrale activering aangeeft tijdens motorische beeldopnamen bij patiënten die geen motorische respons op commando ‘ s vertoonden. Andere studies in chronische stoornissen van bewustzijn hebben een verwant fenomeen getoond dat bekend staat als” covert cognition, ” wanneer de hersenenactivering voorkomt bij niet-reagerende patiënten tijdens cognitieve taken die de patiënt niet vereisen om te proberen te bewegen.,
in deze studie zochten Claassen en collega ’s naar cognitieve motorische dissociatie bij patiënten kort na hersenletsel, aangezien het ontbreken van een vermogen om commando’ s op dat moment te volgen, van invloed kan zijn op beslissingen over het stopzetten van levensonderhoudende therapieën.
Zij identificeerden 104 patiënten met acuut hersenletsel van 2014 tot 2107 die gesproken opdrachten niet konden volgen, met uitzondering van patiënten met epileptische aanvallen, hyperglycemie, en nier-of fulminant leverfalen., Vóór elke EEG-beoordeling beoordeelden ze elke patiënt op de 23-punts Coma Recovery Scale–Revised (CRS-R) en classificeerden sedatie als minimaal, laag of matig. Indien veilig geacht, werd de sedatie verminderd voor een EEG-beoordeling.
de onderzoekers verwierven in totaal 240 EEG-opnamen terwijl ze verbale commando ‘ s gaven zoals “open and close your hand.”Tijdens de helft (52%) van de opnames waren de patiënten comateus; 54 opnames traden op (22%) terwijl de patiënten in een vegetatieve staat waren, en 60 (25%) terwijl de patiënten in een minimaal bewuste staat–minus categorie waren.,
Het machine-learning algoritme (support vector machine) detecteerde cognitieve motorische dissociatie op ten minste één opname van een mediaan van 4 dagen na opname op de intensive care bij 16 van de 104 (15%) patiënten. Deze 16 patiënten hadden letsel van subarachnoïdale bloeding (vijf mensen), traumatisch hersenletsel (drie), intracerebrale bloeding (vier), hartstilstand (twee), neurosarcoïdose (één), en Bupropion overdosis (één).
acht van deze 16 patiënten (50%) en 23 van de 88 patiënten (26%) zonder hersenactiviteit verbeterden tot het punt waarop ze opdrachten konden volgen voor ontslag., Na 12 maanden hadden 7 van de 16 patiënten (44%) met hersenactiviteit en 12 van de 84 patiënten (14%) zonder hersenactiviteit een Glasgow Outcome Scale–Extended level van 4 of hoger, wat aangeeft dat ze in staat waren om onafhankelijk te functioneren gedurende 8 uur (of 4,6; 95% BI 1,2-17,1).
zes patiënten met cognitieve motorische dissociatie (38%) en 50 zonder (60%) waren na 12 maanden dood. Vier van de zes patiënten met cognitief–motorische dissociatie die overleden deden dit nadat levensonderhoudende therapie werd ingetrokken.,
hoewel sommige reacties inconsistent waren, zijn de bevindingen intrigerend, vooral omdat EEG gemakkelijker wordt gebruikt en op grotere schaal beschikbaar is dan fMRI in de ICU, schreven Menon en Chennu. De verbale commando ‘ s die werden gebruikt waren vergelijkbaar met die gebruikt in bedside klinisch onderzoek om te bepalen of een patiënt niet reageert, wezen ze op: “het is opmerkelijk dat methoden werden ontworpen om het risico van valse ontdekking van cognitief–motorische dissociatie te verminderen.”
maar er blijven vragen en het herhalen van deze studie is essentieel, zeiden ze., “Toekomstige studies zouden ruimtelijke patronen van EEG-activering moeten onderzoeken, vals-positieve detectiepercentages van de EEG-classifier moeten kwantificeren, de basis van inconsistente reacties binnen patiënten moeten begrijpen en details en evaluatie van de specifieke kenmerken van ondersteuningsvectoralgoritmen moeten verstrekken,” schreven Menon en Chennu. Het is ook onduidelijk of sedatie of opwinding een rol speelde in de uitkomsten.
” een beter begrip van de neurale substraten voor cognitief–motorische dissociatie kan neurotransmittersystemen identificeren als doelwitten om de gedragsmatige responsiviteit te herstellen,” voegden ze toe.,
Disclosures
Deze studie werd ondersteund door de Dana Foundation en de James S. McDonnell Foundation.
primaire bron
New England Journal of Medicine
Bronreferentie: Claassen J, et al “Detection of Brain Activation in Unresponsive Patients with Acute Brain Injury” n Engl J Med 2019; DOI: 10.1056 / NEJMoa1812757.,
secundaire bron
New England Journal of Medicine
Bronreferentie: Menon D, Chennu S “Inverting the Turing Test — Machine Learning to Detect Cognition in the ICU” n Engl J Med 2019; DOI: 10.1056 / NEJMe1906061.