Coma, VS, MCS

Coma, VS, MCS
Diagnoza, terapia, etyka
Dorota Badowska
MISMaP III rok
biotech + psych
Copyright statement
This presentation has been prepared for the meeting
of the Students’ Neurobiology Club at the Warsaw
University, thus for a non-profit activity. Pictures
included, modified to various degree, have been
copied from the Internet and literature without
indicating the original source, which is frequently
difficult to trace. Whoever finds his/her rights violated,
is kindly requested to notify the author
([email protected]); the questioned picture will be
immediately withdrawn.
Unlimited use of these slides in teaching is welcomed
provided that the users take full responsibility for it.
2
Uszkodzenie
mózgu
Coma
Locked-in
syndrome
VS
MCS
stan przejściowy
przebudzenie
Chroniczna
śpiączka
Śmierć
mózgu
PVS
DOCs =
disorders of
consciousness
3
Wymiary świadomości
Arousal (≈Wakefulness)
RF (pień mózgu) + wzgórze
Diagnoza: otwarcie oczu
Awareness
Łączność kory i struktur podkorowych
Świadomość otoczenia
Diagnoza: wypełnianie poleceń i wolicjonalne ruchy
Świadomość siebie
Diagnoza: reakcja przed lustrem
4
Wakefulness i awareness
http://nullify.wordpress.com/page/2/
5
Arousal i awareness w DOC
Zdrowy
AR
AW
Coma
AR
AW
Arousal = AR
VS
AR
AW
MCS
AR
AW
Awareness = AW
Locked-in
AR
AW
6
Coma
Coma
Niemal całkowity brak reakcji
na bodźce
Brak rytmu dobowego
Brak przytomności (arousal i
wakefulness) i awareness
AR
Zwykle trwa kilka dni / tygodni
Brak funkcji systemów
podkorowych gł. tworu siatkowatego
AW
7
VS
Vegetative State
Arousal (otwarte oczy) bez awareness
Zachowany rytm dobowy
Brak świadomości, brak emocji
Zachowania odruchowe
Zwykle rozproszone uszkodzenia
istoty białej i szarej
Nie jest to śmierć mózgu!
AR
AW
Nadal widoczna aktywność kory w EEG
PVS – persistent vegetative state
VS trwający dłuŜej niŜ 3 miesciące
8
Minimally
Conscious State
MCS
Obecność przynajmniej jednej
oznaki świadomości
Np. ruchy wolicjonalne, reakcje
afektywne, reakcje werbalne,
wypełnianie poleceń...
Zachowania świadome,
wystarczająco powtarzalne,
choć bywają niekonsekwentne
i sporadyczne
AR
AW
9
MCS
awareness
VS
coma
t
Coma
PVS
MCS
10
Diagnoza – jak wykryć
świadomość?
Skale świadomości
Testy behawioralne
Testy werbalne i oparte na motoryce
Neuroobrazowanie
Elektrofizjologia
11
Diagnoza – skale i testy
Glasgow Coma Scale (GCS) i Rancho Los Amigos Scale
Proste testy oceny świadomości, niska czułość (nie odróŜnimy VS od MCS)
Coma Rating Scale (CRS)
mierzy f. poznawcze i fizjologiczne, detekcja MCS i wyŜszego MCS
Wessex Head Injury Matrix (WHIM)
Pomiar ilościowy świadomości między od VS przez MCS do przebudzenia
Full Outline of Unresponsiveness (FOUR)
Ocena funkcji oka, pnia mózgu, motorycznych i oddechowych – test niewerbalny!
Functional Independance Measure (FIM)
Disability Rating Scale (DRS)
Bedside Language Assessment (BLA)
Pokrywa się z WHIM w monitorowaniu postępów pacjenta
Addenbrooke’s Cognitive Examination (ACE)
orientacja, uwaga, pamięć, fluencja słowna, język, zdolności wzrokowo-przestrzenne
Ocena postępów pacjenta PO odzyskaniu zdolności komunikowania się
Frontal Assessment Battery (FAB)
Funkcje wykonawcze
12
Monitorowanie stanu
pacjentów
Przykładowa bateria testów:
1.
2.
3.
Spójrz na obiekt. Zidentyfikuj go
Powiedz, jak uŜyć tego obiektu.
Pytania typu T/N
Odpowiedź słowna
Odpowiedź za pomocą gestów (np. kciuk)
Spojrzenie na odpowiedzi na planszach
prezentowanych pacjentowi
Procedura opracowana przez dr J.Giacino, Center for Head Injuries in Edison
13
Warunkowanie klasyczne
Metoda uwaŜana za obiektywny test
awareness
Wymaga antycypacji bodźca awersyjnego
14
Diagnoza – jak wykryć
świadomość?
Skale świadomości
Testy behawioralne
Testy werbalne i oparte na motoryce
Neuroobrazowanie
Elektrofizjologia
15
Neuroimaging
Metody neuroobrazowania
anatomiczne
funkcjonalne
słaba predykcja "przebudzenia"
moŜliwe odróŜnienie comy, VS i MCS
CT
MRI
fMRI
przepływ krwi
PET
metabolizm
16
Neuroimaging: metody
MRI – magnetic resonanse imaging
i CT – computed tomography
Obrazowanie anatomiczne
fMRI – functional MRI
Metoda real-time. Aktywność struktur
mierzona intensywnością przepływu krwi
PET – positon emission tomography
Pomiar aktywności metabolicznej
Fluoro-deoksy-D-glukoza
17
Neuroimaging: coma
PET: spadek metabolizmu istoty szarej
do ok. 40-50% (podobnie w anestezji)
Jednak PET mało przydatny
nie koreluje ze skalą Glasgow
nie pozwala przewidzieć powrotu do
zdrowia
18
Neuroimaging: VS
Aktywacja I-rzędowej kory czuciowej pod
wpływem bodźców
Bodźce słuchowe => zakręt skroniowy górny
Wzrokowe => rejon ostrogowy, V1
Bólowe => śródmózgowie, wzgórze i korę
somatosensoryczną
Równoczesny brak aktywacji kory II-rzędowej
(prawdopodobnie niezbędnej dla awareness)
19
Metabolizm i świadomość
VS to nie śmierć
mózgu!
ok. 40%
ok. 40%
0%
Metabolizm
podobny jak w
anestezji
Jeszcze w 2005
nie dało się
odróŜnić VS i MCS
w neuroobrazowaniu
The Lancet Neurology (Laureys S, et al. Brain
function in coma, vegetative state, and related
disorders. Lancet Neurol 2004; 3:537–546.),
copyright 2004
20
Neuroimaging: MCS
PET i fMRI: większa aktywność korowa
niŜ u pacjentów w VS
Szczególnie przyśrodkowa cz. kory
ciemieniowej i tylna cz. kory obręczy
Bliska normalnej odpowiedź korowa na
bodźce słuchowe
21
Daniel Rios - MCS
fMRI:
Aktywność pod wpływem bodźca
dźwiękowego nie róŜni się od reakcji u
zdrowych osób
PET:
Metabolizm obniŜony do poziomu VS
PET i fMRI nie są równowaŜne
22
Diagnoza – jak wykryć
świadomość?
Skale świadomości
Testy behawioralne
Testy werbalne i oparte na motoryce
Neuroobrazowanie
Elektrofizjologia
23
Elektrofizjologia
EEG
Śmierć mózgu (płaskie EEG)
Potencjały wywołane (EPs)
Evoked potentials
OdróŜnienie pacjentów świadomych od
nieświadomych
Szersza dystrybucja w korze, łatwiejszy pomiar,
krótsze trwanie
24
Potencjały wywołane (EP)
Egzogenne
Endogenne
Krótka latecja
0-100ms
Długa latecja
>100ms
Aktywacja dróg
wstępujących, kora
I-rzędowa
Aktywacja struktur
podkorowych i
korowych (w tym
asocjacyjnych)
Własności fizyczne
bodźca
0-100ms
>100ms
Znaczenie
psychologiczne
bodźca
25
Przykłady EPs
Egzogenne
Np. BAEPs (brainstem auditory EPs) i wiele innych
Endogenne
MMN (mismatch negativity wave)
Reakcja na bodziec odmienny od innych
Wskaźnik uwagi biernej
P300
Odpowiedź na niespodziewany bodziec targetowy
Wskaźnik uwagi zogniskowanej
26
Diagnoza – jak wykryć
świadomość?
Skale świadomości
Testy behawioralne
Testy werbalne i oparte na motoryce
Neuroobrazowanie
Elektrofizjologia
Niebehawioralne ☺
27
Diagnoza - problemy
Błędna diagnoza ok. 40% przypadków VS
Glasgow Coma Scale nie wyłapuje róŜnic
miedzy VS i MCS
Ryzyko błędu mniejsze, gdy oceniamy
róŜnorodne wskaźniki:
behawioralne, elektrofizjologiczne,
neuroobrazowanie
28
Diagnoza - problemy
Definicja i diagnoza VS oparta na
BRAKU oznak świadomości
Diagnoza MCS oparta na ich obecności
Ścisłe definicje VS i MCS, ale brak
operacjonalizacji
Subiektywność oceny
29
Diagnoza - problemy
Wiele potencjalnych przyczyn braku
behawioralnych oznak świadomości:
Deficyty centralnego przetwarzania
Uszkodzenia dróg aferentnych
Uszkodzenia dróg eferentnych
Np. głuchota – pacjent nie słyszy poleceń
Zaburzenia motoryki, locked-in
Pacjent niewspółpracujący
30
Zaburzenia motoryki
Uszkodzenia kory ruchowej, dróg korowordzeniowych lub z kory do pnia mózgu
Przed testami świadomości naleŜy
zmapować odpowiedzi na bodźce:
Które obszary ciała? (ręce, nogi, twarz itd.)
Test dróg korowo-rdzeniowych
TMS - transcranial magnetic stimulation
31
TMS
cortex
Stymulacja kory
ruchowej – powinny
pojawić się ruchy
odpowiednich
kończyn
rdzeń
32
Przyczyny DOCs
TBI
traumatic brain injury
wypadki
non-TBI
nontraumatic brain injury
zapalenie opon
mózgowych
udar lub
wylew
zatrzymanie kraŜenia
i oddychania
choroby neurodegeneracyjne
anestezja
Parkinsona
Alzheimera
Huntingtona
hipoglikemia
leki i toksyny
33
TBI i non-TBI
TBI
TBI
non-TBI
Uszkodzenia
głębszych
struktur:
gł. wzgórza i
podkorowej istoty
białej
Głównie
powierzchniowe
uszkodzenia
kory
Większe szanse
wyjścia z VS
non-TBI
Mniejsze szanse
wyjścia z VS
34
TBI i non-TBI
non-TBI:
VS w wyniku
niedotlenienia
mózgu
TBI:
VS w wyniku
uszkodzenia
mechanicznego
fMRI pacjentów w VS podczas przetwarzania mowy. U pacjenta
non-TBI widoczne rozległe lezje podkorowej istoty białej. U
pacjenta TBI więcej aktywnych obszarów kory (gł. kora słuchowa
i zakręt czołowy górny) oraz mniej zmian w wyniku atrofii.
The Lancet Neurology (Laureys S, et al. Brain function in coma, vegetative state, and related disorders. Lancet
Neurol 2004; 3:537–546.), copyright 2004
35
Prognozowanie powrotu
do zdrowia (1)
Rodzaj uszkodzenia:
Lepsze prognozy pacjentów TBI niŜ non-TBI
Czas utrzymywania się VS:
Małe szanse poprawy, gdy VS trwa dłuŜej
niŜ 3 m-ce po non-TBI lub 12 m-cy po TBI
Lepsze rokowania dla pacjentów MCS
niŜ VS
36
Prognozowanie powrotu
do zdrowia (2)
EPs
Brak egzogennych EP – małe szanse
poprawy
Obecność endogennych – duŜe szansa
poprawy
MMN –dot. zwłaszcza comy po niedotlenieniu
37
Prognozowanie powrotu
do zdrowia (3)
Neuroobrazowanie i elektrofizjologia:
Bilateralny brak ERP
MRI: wylew w
spoidle wielkim lub
grzbietowo-bocznej
cz. pnia mózgu
Prawdopodobny
PVS (persistent
vegetative state)
Mruganie – słaby predykator (30%)
ERP – event related potential
38
Śmiertelność
70% pacjentów VS umiera w ciągu
pierwszych 3 lat i 84% w ciągu 5 lat
Wynik nie jest w pełni wiarygodny:
RóŜne metody terapii w róŜnych klinikach
Niektórym pacjentom pozwala się umrzeć, inni
poddani agresywnej terapii
Bilateralny brak ERP N20 oznacza śmierć
pacjentów ze śpiączką lub VS (non-TBI)
ERP – event related potential
39
Świadomość w VS???
Procesy kognitywne mogą być częściowo
zachowane u niektórych pacjentów
PET - odnotowane przypadki:
VS: zdjęcia znajomych twarzy - aktywność
kory asocjacyjnej i zakrętu wrzecionowatego
MCS: aktywność ciała migdałowatego i wyspy
pod wpływem bodźców emocjonalnych
40
Fragmenty umysłu
Pacjent moŜe wykazywać
pewnego rodzaju zachowania
np. obserwować poruszający
się obiekt, uśmiechnąć się,
zaszlochać, poruszać
Zachowane funkcje
pojedynczych pętli korowych
To nie jest równowaŜne
świadomości!!!
41
Pętle korowe
słuch
emocje
ruch
inne...
mowa
Sieć synchronizująca
42
Pętle korowe
emocje
VS
mowa
Sieć synchronizująca
43
Pętle korowe
słuch
emocje
ruch
inne...
mowa
Sieć synchronizująca
44
Pętle korowe
słuch
emocje
ruch
inne...
mowa
VS
Sieć synchronizująca
45
Czym jest świadomość
Emergencja świadomości
46
Pętle
Wzrokowa
Percepcja twarzy
Słuchowa
Głosy i muzyka
Dotykowa
Ruchowa
...
Emocjonalna
Pamięć
Językowa
Odbiór mowy
Mówienie
47
Pętle w MCS
Niektóre pętle działają poprawnie
ALE mają podwyŜszony próg aktywacji
Bodziec musi być bardzo silny
Aktywacja tylko pod wpływem bodźców
znanych (np. głosu krewnych)
48
Przetwarzanie mowy
49
Jakie jest Ŝycie w MCS?
„Daj mi spokój”
awareness
VS
anestezja
Bodźce znajome (głos matki)
Bodźce b. silne, stymulacja mięśni
t
PVS
MCS
50
„Porozmawiaj z nią”
Komunikacja werbalna
Komunikacja oparta na ruchach
wolicjonalnych
Gesty, mruganie oczami, ruchy oczu
Pomiar pH śliny
Wyobraź sobie: cytrynę=„tak”; mleko=„nie”
BCIs (brain-computer interfaces)
51
Terapia Comy i VS
Pozycjonowanie
(positioning)
Ćwiczenia ruchowe
Higiena układu
oddechowego
Pielęgnacja skóry
Higiena jelit i
pęcherza
OdŜywianie
Stymulacja bodźcami
Elektrostymulacja wzgórza
i/lub tworu siatkowatego
(cz. międzymózgowiowa)
bodźce wizualne, słuchowe
(muzyka) dotykowe,
zapachowe
nie dowiedziono ich
skuteczności
Brak efektów
Farmakologiczna
Brak efektów
52
Terapia farmakologiczna
Brak efektów, ale...
Amantadyna (analog DA)
zwiększenie metabolizmu w korze czołowej
i ciemieniowej u pacjentów MCS (PET)
Pozytywne działanie równieŜ innych:
L-DOPA i bromokryptyna (analogi DA)
Baclofen (agonista GABA)
Zolpidem (lek na bezsenność)
Pacjenci z DOCs budzili się na kilka godzin
53
Terapia niefarmakologiczna
DBS (deep brain stimulation)
Elektrody podtrzymujące aktywację pętli
Synchronizacja pracy mózgu
Dotąd 1 pacjent MCS – tylko częściowa
poprawa
Stymulacja sensoryczna
Ćwiczenia fizyczne (zginanie stawów etc.)
Terapia zajęciowa (zaleŜna od hobby)
54
Terapia: stymulacja
Stymulacja zakończeń nerwowych w
mięśniach moŜe pobudzić aktywność
mózgu pacjentów MCS
Aktywacja pętli korowych
55
Pomysły na nowe terapie
Leki zwiększające podaŜ
neurotransmiterów
Np. ACh, 5-HT, NA
DłuŜej podtrzymywana aktywność pętli
DBS (deep brain stimulation)
Elektrody podtrzymujące aktywację pętli
Synchronizacja pracy mózgu
56
Zadania na przyszłość:
badania
Kompleksowe badania pacjentów
róŜnorodnymi technikami
fMRI, PET, EP, ERP, MEG
Udoskonalenie metod diagnozy VS i MCS
oraz prognozowania
Opracowanie skali świadomości
(dotąd ocena jedynie jakościowa, nie ilościowa)
57
Problemy badaczy
Za mała liczba przebadanych pacjentów
Brak funduszy
Mit o nieuleczalności
Terapia róŜna w róŜnych klinikach
Utrudniona analiza danych i współpraca
Ograniczenia prawne i etyczne
Pacjent jako obiekt doświadczalny
Nie moŜe wyrazić zgody na udział w badaniu
RóŜne w róŜnych krajach / stanach
58
VS a róŜnice kulturowe
Japonia:
Częściej stosowana terapia agresywna
Wielka Brytania i USA:
Częściej pozwala się pacjentom umrzeć
USA:
Brak wiedzy lekarzy dot. regulacji
prawnych
59
Regulacje prawne
Postępowanie zgodne z Ŝyczeniem
pacjenta
Uzyskanie informacji od rodziny, przyjaciół
i lekarza pierwszego kontaktu
Agresywna terapia lub odłączenie od
aparatury podtrzymującej Ŝycie
60
MCS a prawo i etyka
Od 1976r. (Karen Ann Quinlan) rodziny
mogą odłączać aparaturę
podtrzymującą Ŝycie pacjentów VS
Powstanie nowej jednostki
diagnostycznej MCS (2002) stwarza
potrzebę ponownego rozpatrzenia
sytuacji i dostosowania prawa
61
Zadania na przyszłość:
prawo i etyka
Uściślenie przepisów prawnych
Kiedy moŜna pacjenta odłączyć?
Eksperymenty na pacjentach?
CiąŜa kobiet z DOC?
62
Etyka
Niepewność
diagnozy
Let-to-live
Nie wolno
niszczyć Ŝycia
niewinnej istoty
ludzkiej
Skrócenie agonii to
teŜ miłosierdzie
Let-to-die
Pius XIII: nie moŜemy
mieć intencji
odebrania Ŝycia
63
Testament Ŝycia
Let-to-live
Testament
Ŝycia
Let-to-die
64
Dziękuję za uwagę ☺
Bibliografia
T.Bekinschtein: „Evaluating brain function in patents with disorder of
consciousness”. Cleveland Clinic Journal of Medicine, vol.75, supl.2,
March 2008
A.Demertzi: „Is there anybody in there? Detecting awareness in disorders
of consciousness”. Expert Rev. Neuroether. 8(11), 2008; 1719-1739
J.L.Bernat: „Chronic disorders of consciousness”. Lancet, vol.367, 2006;
1186 – 1188.
C.Zimmer: „What if there is something going on in there?”. New York
Times, 28.09.2003
J.Hirsch: „Raising consciousness”. The Journal of Clinical Investigation,
vol.115, nr 5, May 2005
T.Bekinschtein et al.: „Assessing level of consciousness and cognitive
changes from vegetative state to full recovery”. Neuropsychological
Rehabilitation, 2005, 15 (3/4), 307–322
S.Zagórski: „Pigułka przytomności”. Gazeta Wyborcza, 05.09.2006
66