Università degli Studi di FirenzeCorso integrato di Neurologia

COMAProf. F. Pinto

l

Terminologia

Da un punto di vista clinico la coscienza può essere considerata il prodotto di due funzioni cerebrali strettamente interconnesse:

la vigilanza (wakefulness, alterness, vigilance, arousal)

il contenuto della coscienza ovvero la consapevolezza di sè e dell’ambiente esterno (awareness)

Il contenuto della coscienza è il prodotto di altre funzioni cerebrali quali: l’attenzione, la sensibilità/percezione, la memoria esplicita, le funzioni esecutive, la motivazione

Coscienza & Veglia

La relazione tra veglia e coscienza è

gerarchica

la coscienza non può esistere senza veglia

ma la veglia può esistere senza coscienza !

ALERTNESS AWARENESS

ARAS

Lesioni Circoscritte che producono il COMA

Talamo Nuclei

del Rafe

Sostanza Reticolare

Wakefulness

sistema reticolare ascendente (ARAS) gruppo di neuroni nel tegmento pontino e mesencefalico che proiettano al diencefalo e alle strutture corticali

Awareness

integrità della corteccia cerebrale e dalle sue connessioni sottocorticali

Arousal and awareness

Le alterazioni patologiche della coscienza implicano alterazioni del contenuto di coscienza con gradi variabili di alterazioni della vigilanza.

Termini descrittivi come sonnolenza, stupore, obnubilamento, letargia, tendono ad essere aboliti per mancanza di uniformità e si preferisce utilizzare un linguaggio standardizzato come il punteggio alla Glasgow Coma Scale.

Coma: GCS ≤ 8 (E ≤2; M ≤ 4; V≤2 )Buona riproducibilità interoperatoreNasce per il trauma cranico, viene utilizzata poi per valutare pz acuti con icuts ischemico ed emorragico, ESA, meningiti.

Limiti:non può essere ottenuta in pz sedati, intubati o con lesioni che determinano afasiapunteggi intermedi 6-12 possono essere dati da differenti combinazioni degli items che non riflettono lo stesso grado di disturbo di coscienzale differenze nei punteggi alti 13-15 correlano poco con l’outcame e il neuroimaging

Sistema scalare: classifica correttamente in classi omogenei di gravità utilizzabili anche ai fini prognostici

COMA

“Il paziente giace ad occhi chiusi come dormiente ma non è risvegliabile”

Esiste una perdita completa della vigilanza e della coscienza ≥1 h

GCS ≤ 8 (E ≤2; M ≤ 4; V≤2)

Sede anatomica del danno: disfunzione (strutturale o funzionale) corticale bilaterale o dell’ARAS.

E’ tipicamente uno stato transitorio

STADIAZIONE DEL COMA

• Stato confusionale / soporoso

• Coma di lieve profondità

• Coma di media profondità

• Coma profondo

• Coma irreversibile / morte cerebrale

C O M A

• ipotermia

• ipotermia farmaci depressori il SNC

• alterazioni endocrino-metabol.

• . ipotensione pregressa

> fattori concomitanti

STATO CONFUSIONALECOMASTATO VEGETATIVOSTATO VEGETATIVO PERSISTENTEMORTE CEREBRALECOSCIENZASTATO DI COSCIENZA MINIMO RESIDUALEaumento della v gilanza

Stato vegetativo (SV)

Preservazione dei meccanismi di arousal associati a completa assenza della consapevolezza di sè e dell’ambiente esterno

Sede anatomica del danno: lesione bilaterale corticale cerebrale con risparmio delle strutture troncoencefaliche

Alcuni studi mostrano una riduzione del metabolismo cerebrale del 40-50% mentre per altri risulterebbe nella norma

Metabolismo cerebrale nei disturbi di coscienza

Stato di Coscienza Minimale

Minimally Conscious State

• Coma

Sede di danno: lesione degli emisferi cerebrali con possibile maggior risparmio delle connessioni cortico-sottocorticali e cortico-talamiche

Mutismo acinetico

Stato di veglia con limitata evidenza oggettiva di consapevolezza. I pz sembrano non in grado di muoversi o parlare ed hanno periodici cicli di arousal come indicati dall’apertura degli occhi.

Sede del danno: lesioni bilaterali mediali del lobo frontale (giro del cingolo) che portano a grave deficit nella motivazione e inabilità a programmare ed iniziare un’azione (deficit funzioni esecutive)

Diagnosi differenziale:

MCS → non ho risposta motoria allo stimolo tattile, doloroso o verbale

SV → assenza di spasticità e alterazione dei ROT con relativo risparmio quindi delle vie cortico-spinali

Stato confusionale

Sinonimo di stato confusionale acuto e di encefalopatia acuta.

Si caratterizza per un deficit acuto di attenzione con alterazione della coscienza e pensiero disorganizzato. Ha un decorso fluttuante. Possono associarsi disturbi percettivi, alterazioni del ciclo sonno-veglia; deficit di memoria, aumento o riduzione dell’attività motoria.

Può precedere il coma o segnarne l’uscita.

Sede di danno: lesione focale frontale o parietale dx, cause tossiche, metaboliche, endocrine.

Diagnosi differenziale: demenza, crisi epilettiche non convulsive, stato post-critico

Locked-In SyndromeLetteralmente “chiuso dentro”

Quadro di quadriplegia ed anartria con preservazione della veglia e della coscienza

Non è un disturbo di coscienza ma va posto in diagnosi differenziale

E’ causato da una lesione (ischemica, emorragica, traumatica) nella regione ventrale del ponte con risparmio del 3 ° n. cranico e dei movimenti oculari di verticalità e ammiccamento. Non coinvolge il sistema ARAS localizzato più dorsalmente nel ponte.

(N.B: esistono forme totali con perdita anche dei movimenti oculari!)

Diagnosi differenziale: GBS, botulismo, CRIMYNE, utilizzo di bloccanti neuromuscolari con inadeguata sedazione

Eziologia dei disturbi di coscienza

• Lesioni primitive di ambedue gli emisferi

• Lesioni emisferiche con dislocamento della

linea mediana

• Lesioni del Tronco Encefalico

Eziologia dei disturbi di coscienza

• Lesioni primitive di ambedue gli emisferi• Traumi cranio-encefalici

contusioni e danno assonale diffuso

• Ischemie

embolie, ecceso di coagulazione,vasculiti

• emorragie

subaracnoidee e intraventricolari

Eziologia dei disturbi di coscienza

• Trombosi dei seni cavernosi• Encefalopatia ipossi.ischemica• Meningiti ed encefaliti• Crisi convulsive generalizzate• Stato di male epilettico• Encefalopatia ipertensiva• Encfalomielite acuta disseminata• Idrocefalo acuto

Eziologia dei disturbi di coscienza

•Lesioni di un solo emisfero•Traumi•Ematomi sub ed epidurali•Estesi ictus emisferici•Emmorragie intraparenchimali•Ascessi•Edema cerebrale / ipertensione endocranica

•Lesioni del Tronco Encefalico•Trauma•Emorragia•Mielinolisi pontina centrale•Cono di pressione

Esame obiettivo del pz in coma

livello di coscienza posizione spontanea del corpo esame motorio esame di n. cranici pattern respiratori

Le cause strutturali danno segni di lato e deterioramento rostrocaudale con disfunzioni del tronco

La presenza di movimenti involontari (crisi epilettiche, mioclono, asterixis) suggerisce invece un’eziologia metabolica

segni di meningismofondo oculareesame della cute

Nel paziente emiplegico la deviazione degli occhi

verso il lato sano les. emisferica verso il lato plegico les. pontina

Movimenti erratici suggeriscono una les. diencefalica

Nistagmo retrattorio, convergente, monoculare, bobbing les. mesencefalo-pontina

Posizione spontanea del corpo e dello sguardo

Esame motorio

Esplorazione dei riflessi del tronco

Pupille

Pattern Respiratori

Ernie Cerebrali

1

2

3

Cingolo

Uncus

Tonsille cerebellari

1: sottofalciale

2: transtentoriale

3: tonsillare

4: transtentoriale

ascendente

Verme cerebellare

4

Ernie Cerebrali

DIAGNOSIClinica

TC/MRI

Esame chimico-fisico e sierologico del liquor

EEG (ruolo diagnostico- prognotico- supporto

terapeutico)

.

Lesione Clinica EEG

Corteccia >> Stato Confusionale > > Perdita del Ritmo Alfa (tutta )

Neocorteccia >> Sindrome Apallica >> Alterazioni Variabili nel Tempo

Tronco encefalo >> COMA > Rallentamento (diencefalo) dei Ritmi Tronco encefalo > Morte Cerebrale > Silenzio Elettrico ( tutto )

C O M ARAPPORTO FRA LESIONE DELLE STRUTTURE DEL SN E ALTERAZIONI DELLE ATTIVITA’ BIOELETTRICHE

Lieve alterazione della vigilanza

Ritmi rapidi beta da farmaci, lieve rallentamento dei ritmi di fondo

Coma post traumatico, profondità medio - lieve

prevalenza di onde theta, ed in minor misura delta uniformemente prevalenza di onde theta, ed in minor misura delta uniformemente distribuitidistribuiti

Coma da stato di male epilettico

Rallentamento dei ritmi di fondo ed attività epilettica sull’ emisfero sinistro

Coma da farmaci depressori il SNC

COMA DA ENCEFALITE

Coma da lesione del tronco encefalico

Evoluzione di grave coma post anossico

Abbondante attività parossistica

Evoluzione di grave coma post anossico

Parossismi e ritmi rapidi frammisti a periodi di silenzio elettrico

Evoluzione di grave coma post anossico

Abbondante attività parossistica su un fondo depresso

Evoluzione di grave coma post anossico

Grave depressione delle attività elettriche, isolati parossismi

Coma depassè da arresto cardiocircolatorio

Scarsa attività residua, tracciato prossimo al silenzio elettrico

Analisi delle attività bioelettriche nel coma

PROGNOSI

Indispensabile avere strumenti prognostici per valutare il pz in coma al fine di razionalizzare le decisioni terapeutiche e programmare un eventuale percorso riabilitativo

Fattori prognostici eziologia del coma segni clinici neuroimaging dati biochimici studi neurofisiologici

DIAGNOSI E PROGNOSI DEL COMA I POTENZIALI EVOCATI :

• .

P. E. Somatosensoriali Sensitivi e Cognitivi

N20P25P300P25N20Potenziali Evocati

Eziologia

Miglior prognosi

► tox-metabolico vs strutturale

► post traumatico (TBI) vs anossico (HIE)

Segni clinici nel coma post anossico correlati a prognosi sfavorevole

► durata del coma► M1 al 3° giorno► segni di danno del troncoencefalo (assenza riflesso pupillare al 1° o 3° giorno e

assenza del riflesso corneale al 1° gg)

Fattori prognostici

80% MC o SV

20% MC o SV

80% risveglio

20% risveglio

TBI HIE

NeuroimagingPrognosi sfavorevole (con basso valore predittivo), pur con iniziale

conservazione riflessi pupillari, se presenti► lesioni del tronco (per lo più della porzione dorsolaterale)► danno assonale diffuso► lesioni del corpo calloso

Markers biochimiciMolecole specifiche cerebrali (enolasi specifica neuronale; s100

beta; proteina acida gliofibrillare; isoforma BB CK) presenti nel sangue o nel liquido cerebro-spinale sono state postulate in grado di riflettere la gravità del danno cerebrale .

In realtà sono risultate essere markers sensibili al danno cerebrale ma la specificità ed il loro valore predittivo è insufficiente se comparato ai segni clinici e agli studi con i potenziali evocati somatosensitivi (SSEP)

DIAGNOSTICA PER LA PROGNOSI DEL COMA

Neuroimaging

► Prognosi sfavorevole (con basso valore predittivo), pur con iniziale conservazione riflessi pupillari, se presenti

► lesioni del tronco (per lo più della porzione dorsolaterale)

► danno assonale diffuso

► lesioni del corpo calloso

DIAGNOSTICA PER LA PROGNOSI DEL COMA

Markers biochimici• Molecole specifiche cerebrali (enolasi specifica neuronale;

S100 beta; proteina acida gliofibrillare; isoforma BB CK) presenti nel sangue o nel liquido cerebro-spinale sono state postulate in grado di riflettere la gravità del danno cerebrale .

• In realtà sono risultate essere markers sensibili al danno cerebrale ma la specificità ed il loro valore predittivo è insufficiente se comparato ai segni clinici e agli studi con i potenziali evocati somatosensitivi (SSEP)

Diagnostica neurofisiologica del pz in coma

EEGL’EEG esprime l’effettivo stato clinico del pz e dà indicazioni sulla

possibilità di recupero dello stato di coscienza. E’ evidente che indicazioni prognostiche più valide possono essere

tratte da un prolungato monitoraggio dell’attività elettrica cerebrale che permetta di apprezzare spontanee fluttuazioni o progressive modificazioni del pattern EEG

• Indicatori e Parametri da valutare:rallentamento del ritmo di fondoriduzione di ampiezzareattività agli stimolipattern speciali

• Limiti e Fattori confondenti neurosedazione pattern EEG a significato incerto

Quadri EEG nel coma post anossico

• vd class. Synek 1991 o Bassetti 1987

DIAGNOSTICA PER LA PROGNOSI DEL COMA Potenziali Evocati Somatosensitivi (PES)

DIAGNOSTICA PER LA PROGNOSI DEL COMA

• I PES sono potenziali stimolo-correlati che esplorano la conduzione lungo le vie somatosensitive centrali (cordonali posteriori) secondo una localizzazione topografica precisa

• Le loro componenti sovramidollari sono pertanto un indice di funzionalità cerebrale

Hanno il vantaggio di essere resistenti agli anestetici

Le onde che si registrano sono semplici da interpretare e misurare

DIAGNOSTICA PER LA PROGNOSI DEL COMA

DIAGNOSTICA NEUROFISIOLOGICA

PER LA PROGNOSI DEL COMA

Normale Patologico: N20 di aumentata latenza

Patologico: asimmetria di ampiezza N20 con normale TCC

N20 Assente

EEG – PES

EEG piatto con N20 preservata

Potenziali cognitivi- P300

I potenziali cognitivi sono potenziali evento correlati perciò sensibili al “significato dello stimolo” e che risentono della neurosedazione.

Rappresentano uno strumento per esplorare il contenuto della coscienza

La presenza della componente P300 o P300 like indica un’attivazione di diverse aree associative

Morte cerebrale(decreto n. 582 del 22.08.1994, Art3)

• stato di incoscienza;

• assenza dei riflessi corneale, fotomotore , oculocefalico, oculovestibolare, carenale, assenza di reazione allo stimolo doloroso portato nel territorio di innervazione del trigemino, assenza di respirazione spontanea dopo sospensione della ventilazione artificiale fino al raggiungimento di ipercapnia accertata da 60mmHg con pH ematico minore di 7,40;

• silenzio elettrico cerebrale documentato da EEG eseguito secondo le modalità tecniche riportate nell’allegato 1;

• assenza di flusso ematico cerebrale preventivamente documentato nelle situazioni particolari previste dal comma 2 art. 2.

Periodo di osservazione

6 ore per adulti e bambini > 5 anni

12 ore per i bambini tra 1 e 5 anni 24 ore per i bambini < 1 anno nel neonato l’accertamento può essere eseguito solo se la

nascita è avvenuta dopo la 38° settimana di gestazione e comunque dopo una settimana di vita extrauterina

In caso di danno cerebrale anossico il periodo di osservazione non può iniziare prima di 24 ore dal momento dell’anossia

EEG

silenzio elettrico cerebrale ovvero assenza di attività

elettrica spontanea o provocata di ampiezza superiore

a 2 μVolt su qualsiasi regione del capo per una durata

continuativa di 30 minuti.

Test di Apnea Valuta la mancata funzionalità dei chemocettori bulbari attestando l’assenza di respirazione spontanea.

L’obiettivo del test è il raggiungimento di valori di ipercapnia ( 60 mmHg) con pH ematico < 7,40.

Linee guida relative all’utilizzo dei metodi flussimetrici

Presenza di fattori che interferiscono sul quadro clinico ed EEG

- farmaci depressori del SNC

- alterazioni endocrino – metaboliche

- Ipotermia

Assenza di diagnosi eziopatogenetica certa

Situazioni cliniche che impediscono l’esecuzione dell’esame dei riflessi del tronco e dell’EEG

- vasti traumatismi craniofacciali

- alterazioni anatomiche

Angiografia cerebrale

Angiografia cerebrale

VANTAGGI Non inficiata da farmaci

neurodepressori Codificata e affidabile Gold standard nelle prove

di flusso Eseguibile nella maggior

parte degli ospedali

SVANTAGGI Costosa Rischio di complicanze

legato alla metodica e alla somministrazione di MdC iodato

Necessità di trasporto del paziente

Falsi negativi

DIAGNOSTICA PER LA PROGNOSI DEL COMA PET & SPECT

•Misurano il metabolismo cerebrale residuo

•N n n n

•Mmmm

•gggg

Doppler Transcranico

Doppler Transcranico

VANTAGGI Eseguibile al letto del

paziente Non invasivo Ripetibile Basso costo

SVANTAGGI Limitazioni tecniche come

il riscontro di finestre craniche inadatte all’esplorazione.

inattendibilità dei risultati in bambini al di sotto di 6 anni e in pazienti con PAS < 70mmHg

Falsi negativi

P.E. Vs EEG nel Coma

Il P. E. S. è ancora visibile mentre l’EEG è già piatto

Eziologia dei disturbi di coscienza

“Alterazioni della coscienza”

Eziologia dei disturbi di coscienza

Eziologia dei disturbi di coscienza

Analisi delle attività bioelettriche nel coma

Prima oraPrima ora

• Rappresentazione compressa nel tempo delle attività bioelettriche durante un coma indotto da farmaci depressori del SNC

EEG e COMA

• Tracciati EEG

• pz coma uremico

• pz ictus emisferico

STATO CONFUSIONALECOMASTATO VEGETATIVOSTATO VEGETATIVO PERSISTENTEMORTE CEREBRALECOSCIENZASTATO DI COSCIENZA MINIMO RESIDUALEaumento della v gilanza