Coma, VS, MCS Diagnoza, terapia, etyka. Dorota Badowska MISMaP III rok biotech + psych

Transkrypt

1 Coma, VS, MCS Diagnoza, terapia, etyka Dorota Badowska MISMaP III rok biotech + psych

2 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rights violated, is kindly requested to notify the author (neuro87@o2.pl); the questioned picture will be immediately withdrawn.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

3 Uszkodzenie mózgu Coma Locked-in syndrome VS Chroniczna śpiączka Śmierć mózgu MCS PVS stan przejściowy przebudzenie DOCs = disorders of consciousness 3

4 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

5 Wakefulness i awareness 5

6 Arousal i awareness w DOC Zdrowy Coma VS MCS Locked-in AR AW AR AW AR AW AR AW AR AW Arousal = AR Awareness = AW 6

7 Coma Coma Niemal całkowity brak reakcji na bodźce Brak rytmu dobowego Brak przytomności (arousal i wakefulness) i awareness Zwykle trwa kilka dni / tygodni AR Brak funkcji systemów podkorowych gł. tworu siatkowatego AW 7

8 Vegetative State VS 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! Nadal widoczna aktywność kory w EEG PVS persistent vegetative state VS trwający dłuŝej niŝ 3 miesciące AR AW 8

9 Minimally MCS Conscious State 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

10 MCS awareness VS coma Coma PVS MCS t 10

11 Diagnoza jak wykryć świadomość? Skale świadomości Testy behawioralne Testy werbalne i oparte na motoryce Neuroobrazowanie Elektrofizjologia 11

12 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

13 Monitorowanie stanu pacjentów Przykładowa bateria testów: 1. Spójrz na obiekt. Zidentyfikuj go 2. Powiedz, jak uŝyć tego obiektu. 3. 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

14 Warunkowanie klasyczne Metoda uwaŝana za obiektywny test awareness Wymaga antycypacji bodźca awersyjnego 14

15 Diagnoza jak wykryć świadomość? Skale świadomości Testy behawioralne Testy werbalne i oparte na motoryce Neuroobrazowanie Elektrofizjologia 15

16 Neuroimaging Metody neuroobrazowania anatomiczne funkcjonalne słaba predykcja "przebudzenia" moŝliwe odróŝnienie comy, VS i MCS CT MRI fmri PET przepływ krwi metabolizm 16

17 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

18 Neuroimaging: coma PET: spadek metabolizmu istoty szarej do ok % (podobnie w anestezji) Jednak PET mało przydatny nie koreluje ze skalą Glasgow nie pozwala przewidzieć powrotu do zdrowia 18

19 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

20 Metabolizm i świadomość VS to nie śmierć mózgu! 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: ), copyright 2004 ok. 40% ok. 40% 0% 20

21 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

22 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

23 Diagnoza jak wykryć świadomość? Skale świadomości Testy behawioralne Testy werbalne i oparte na motoryce Neuroobrazowanie Elektrofizjologia 23

24 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

25 Potencjały wywołane (EP) Egzogenne Endogenne Krótka latecja 0-100ms Długa latecja >100ms Aktywacja dróg wstępujących, kora I-rzędowa Własności fizyczne bodźca 0-100ms >100ms Aktywacja struktur podkorowych i korowych (w tym asocjacyjnych) Znaczenie psychologiczne bodźca 25

26 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

27 Diagnoza jak wykryć świadomość? Skale świadomości Testy behawioralne Testy werbalne i oparte na motoryce Neuroobrazowanie Elektrofizjologia Niebehawioralne 27

28 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

29 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

30 Diagnoza - problemy Wiele potencjalnych przyczyn braku behawioralnych oznak świadomości: Deficyty centralnego przetwarzania Uszkodzenia dróg aferentnych Np. głuchota pacjent nie słyszy poleceń Uszkodzenia dróg eferentnych Zaburzenia motoryki, locked-in Pacjent niewspółpracujący 30

31 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

32 TMS cortex Stymulacja kory ruchowej powinny pojawić się ruchy odpowiednich kończyn rdzeń 32

33 Przyczyny DOCs TBI traumatic brain injury non-tbi nontraumatic brain injury wypadki zapalenie opon mózgowych udar lub wylew zatrzymanie kraŝenia i oddychania choroby neurodegeneracyjne anestezja Parkinsona Huntingtona Alzheimera hipoglikemia leki i toksyny 33

34 TBI i non-tbi TBI Głównie powierzchniowe uszkodzenia kory Większe szanse wyjścia z VS TBI non-tbi non-tbi Uszkodzenia głębszych struktur: gł. wzgórza i podkorowej istoty białej Mniejsze szanse wyjścia z VS 34

35 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: ), copyright

36 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

37 Prognozowanie powrotu EPs do zdrowia (2) Brak egzogennych EP małe szanse poprawy Obecność endogennych duŝe szansa poprawy MMN dot. zwłaszcza comy po niedotlenieniu 37

38 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

39 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

40 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

41 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

42 Pętle korowe słuch emocje ruch inne... mowa Sieć synchronizująca 42

43 Pętle korowe mowa emocje VS Sieć synchronizująca 43

44 Pętle korowe słuch emocje ruch inne... mowa Sieć synchronizująca 44

45 Pętle korowe słuch emocje ruch inne... mowa VS Sieć synchronizująca 45

46 Czym jest świadomość Emergencja świadomości 46

47 Pętle Wzrokowa Percepcja twarzy Słuchowa Głosy i muzyka Dotykowa Ruchowa... Emocjonalna Pamięć Językowa Odbiór mowy Mówienie 47

48 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

49 Przetwarzanie mowy 49

50 Jakie jest Ŝycie w MCS? awareness Daj mi spokój VS anestezja Bodźce znajome (głos matki) Bodźce b. silne, stymulacja mięśni PVS MCS t 50

51 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

52 Terapia Comy i VS Pozycjonowanie (positioning) Ćwiczenia ruchowe Higiena układu oddechowego Pielęgnacja skóry Higiena jelit i pęcherza OdŜywianie Stymulacja bodźcami bodźce wizualne, słuchowe (muzyka) dotykowe, zapachowe nie dowiedziono ich skuteczności Elektrostymulacja wzgórza i/lub tworu siatkowatego (cz. międzymózgowiowa) Brak efektów Farmakologiczna Brak efektów 52

53 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

54 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

55 Terapia: stymulacja Stymulacja zakończeń nerwowych w mięśniach moŝe pobudzić aktywność mózgu pacjentów MCS Aktywacja pętli korowych 55

56 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

57 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

58 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

59 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

60 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

61 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

62 Zadania na przyszłość: prawo i etyka Uściślenie przepisów prawnych Kiedy moŝna pacjenta odłączyć? Eksperymenty na pacjentach? CiąŜa kobiet z DOC? 62

63 Etyka Niepewność diagnozy Skrócenie agonii to teŝ miłosierdzie Let-to-live Let-to-die Nie wolno niszczyć Ŝycia niewinnej istoty ludzkiej Pius XIII: nie moŝemy mieć intencji odebrania Ŝycia 63

64 Testament Ŝycia Let-to-live Testament Ŝycia Let-to-die 64

65 Dziękuję za uwagę

66 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; J.L.Bernat: Chronic disorders of consciousness. Lancet, vol.367, 2006; C.Zimmer: What if there is something going on in there?. New York Times, 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), S.Zagórski: Pigułka przytomności. Gazeta Wyborcza,