Скрытое сознание в интенсивной терапии

WHAT’S NEW IN INTENSIVE CARE

Jan Claassen , Daniel Kondziella and Michael J. Young Covert consciousness in critical care Intensive Care Med doi.org/10.1007/s00134-024-07722-y

Расстройства сознания, включая кому

Крупномасштабные эпидемиологические исследования расстройств сознания (DoC), включая кому, ограничены. Краудсорсинговый подход оценил точечную распространенность комы в 7-31/100 000 и ежегодную заболеваемость в 135-258/100 000 в США и Великобритании, подчеркнув, что острые DoC являются недостаточно признанной медицинской и социально-экономической чрезвычайной ситуацией [1]. Несмотря на известную неточность имеющихся диагностических и прогностических шкал, раннее ограничение жизнеподдерживающей терапии является распространенным явлением. Все чаще наблюдается все более позднее восстановление сознания и функций [2], что требует более совершенных инструментов для понимания клинических траекторий и выявления глубинных механизмов восстановления.

Выявление скрытого сознания как перспектива для ОРИТ

Традиционно острое DoC классифицируют только на основании клинического осмотра. Однако пациенты без реакции, в том числе находящиеся в коме, могут находиться в сознании, не будучи в состоянии показать это при обычном неврологическом осмотре. Это состояние и связанные с ним частично перекрывающиеся явления получили несколько названий, включая скрытое осознание, когнитивно-моторная диссоциация и скрытое сознание. Во всех этих случаях уровень сознания не может быть адекватно оценен только при обычном клиническом осмотре. В данном случае мы используем термин «скрытое сознание» как общий термин для состояний остаточного сознания, которые не поддаются рутинному обнаружению у постели больного [15].

Скрытое сознание впервые было обнаружено с помощью магнитно-резонансной томографии (MRI), называемой функциональной MRI. При этом активация мозга визуализируется путем обнаружения регионального увеличения кровотока в мозге. У клинически не реагирующего пациента со скрытым сознанием, когда его просят выполнить или представить двигательное движение (например, игру в теннис), он остается клинически не реагирующим, но обнаруженная активация мозга аналогична той, что наблюдается у здоровых добровольцев [3]. Среди первых случаев скрытого сознания была молодая женщина, которая после тяжелой черепно-мозговой травмы не проявляла клинических признаков следования командам в течение более 6 месяцев [4].

Совсем недавно скрытое сознание также было обнаружено у постели больного с помощью применения машинного обучения к электроэнцефалографии (EEG), которая была проведена, когда пациенты слушали двигательные команды [5-8]. EEG записывается с помощью электродов, расположенных на коже головы, что позволяет врачам регистрировать электрические сигналы, которые генерирует мозг. Кроме того, новые методы могут обнаружить скрытую от глаз активность мозга: пупиллометрия [9] и слежение за глазами [10], но они менее изучены. В агрегированных удобных выборках показатели скрытого сознания сильно варьируют (Supplemental Table 1), что, вероятно, отражает предвзятость отбора, различия в популяциях пациентов и применяемых методиках [5-8, 11]. В недавнем крупном многоцентровом когортном исследовании распространенность скрытого сознания среди клинически не реагирующих пациентов в ОРИТ составила 25 % [6]. На данный момент неясно, является ли скрытое сознание особенно распространенным при определенном типе острого повреждения мозга, но имеющиеся данные свидетельствуют о том, что его частота особенно высока у пациентов со структурными повреждениями мозга, такими как травматическая черепно-мозговая травма. Из-за когнитивно сложного характера тестов для оценки скрытого сознаниея возможно, что эти цифры занижены или не учитывают пациентов с более низким уровнем остаточного сознания. Вероятно, играет роль время, прошедшее с момента травмы, этиология травмы и методика выявления скрытого сознания.

Важно отметить, что пациенты, у которых скрытое сознание было обнаружено с помощью ЭЭГ в течение недели после травмы, имели более высокую вероятность восстановления некоторой степени независимости к 1 году после травмы (44 % с когнитивно-моторной диссоциацией против 14 % без нее) [5]. Скрытое сознание является независимым предиктором времени восстановления, наряду с более молодым возрастом, наличием неврологических функций и типом черепно-мозговой травмы [12]. Обнаружение скрытого сознания может послужить основой для разработки подходов к нейрореабилитации, поскольку пациенты со скрытым сознанием с большей вероятностью продемонстрируют функциональные улучшения при проведении более активных реабилитационных мероприятий.

Какую роль может сыграть тестирование скрытого сознания в ОРИТ?

Определение скрытого сознания у постели больного (т.е. EEG ) особенно привлекательно, поскольку повторные оценки без необходимости транспортировки пациента позволяют легче интегрировать его в рабочий процесс ОРИТ. Внедрение подходов на основе fMRI будет более сложным, поскольку требует транспортировки пациента, лежания в сканере в положении лежа и более высокой стоимости технологии. Исследования на основе fMRI могут иметь несколько более высокий показатель скрытого сознания, чем исследования на основе EEG [6, 8], но неясно, повышают ли эти более высокие показатели точность прогнозирования восстановления. Для внедрения этих новых инструментов в клиническую практику, которые рекомендованы в американских и европейских руководствах, необходимо установить надежность и воспроизводимость.

С какими трудностями связано внедрение скрытого тестирования сознания?

Менее чем у половины пациентов с острым повреждением мозга, находящихся в сознании и обследованных в условиях ОРИТ, наблюдается активация мозга в ответ на двигательные команды [6, 13]. Эти ложноотрицательные результаты, вероятно, обусловлены отвлекающими факторами окружающей среды (например, шумом) и специфическими проблемами пациента (например, болью, делирием), мешающими сосредоточиться на задаче (даже у здоровых добровольцев парадигмы скрытого сознания могут быть отрицательными). Необходимо учитывать несколько экологических проблем в ОРИТ, включая сигналы тревоги и другие окружающие шумы, мешающие предъявлению слуховых стимулов, обычно используемых для выявления скрытого сознания. Альтернативой могут быть наушники, но для предотвращения передачи инфекций в больнице от пациента к пациенту необходимо использовать одноразовые устройства.

Поскольку понимание вербальных команд является необходимым условием для обнаружения скрытого сознания, необходимо учитывать существовавшую ранее или приобретенную в результате травмы глухоту (например, проверка слуховых проходов у пациентов с травмами). Команды должны подаваться на языке, на котором говорит пациент, что может быть сложным для пациентов, найденных без опознавательных документов и отсутствием близких людей. Рецептивная афазия снижает вероятность обнаружения скрытого сознания в четыре раза [13].

При интерпретации неспособности обнаружить скрытое сознание следует учитывать локализацию повреждения, связанную с высокой частотой рецептивной афазии, поскольку клинический диагноз афазии у не реагирующих пациентов затруднителен. Седация и другие возможные преходящие факторы, влияющие на уровень сознания, должны учитываться в любом алгоритме тестирования. Однако, несмотря на присутствие седативных препаратов, таких как пропофол или фентанил, скрытое сознание было обнаружено у пациентов с черепно-мозговой травмой [5], но пациенты с глубокой седацией, включая барбитуратную кому, как правило, исключались [5-8, 4]. При интерпретации результатов оценки скрытого сознания необходимо учитывать системные факторы, влияющие на оценку сознания (например, сепсис). При кратком двигательном обследовании необходимо оценить наличие паралича (т. е. использовать болевой стимул). Записанный сигнал ЭЭГ не должен содержать артефактов, судорог или периодических разрядов; однако благодаря дизайну вербальных стимулов эти факторы часто являются управляемыми. Пациенты с диагнозом скрытое сознание, вероятно, находятся на более высоком уровне сознания, поскольку для этого требуется большая когнитивная способность, что вызывает опасения у пациентов с легкими или умеренными когнитивными нарушениями. Поэтому неспособность продемонстрировать активацию мозга следует интерпретировать с осторожностью, и усилия должны быть направлены на расширение алгоритма тестирования за счет менее сложных невербальных парадигм. Ресурсы и опыт, необходимые для проведения скрытого тестирования сознания, в настоящее время ограничены несколькими центрами по всему миру, что указывает на необходимость и возможность разработки масштабируемых подходов к тестированию.

Внедрение: какие проблемы возникают при интеграции результатов скрытого тестирования сознания в обсуждения целей реабилитации?

При распространении результатов тестирования необходимо учитывать последствия потенциально ложноотрицательных результатов. Необходимо выявить и устранить недостатки в образовании, касающиеся оценки острых нарушений сознания, вероятной траектории, включая шансы на восстановление, и интерпретации состояния скрытого сознания. Большая часть этой работы была начата в рамках Curing Coma Campaign , но многое еще предстоит сделать. Результаты тестирования скрытого сознания должны быть представлены и распространены всеобъемлющим и этически приемлемым способом, в идеале с консультированием до и после тестирования [14]. Необходимо открыто обсуждать ограничения возможности прогнозирования функционального восстановления в целом и скрытого сознания в частности. Результаты тестов должны сообщаться не изолированно, а в контексте всех имеющихся на тот момент данных.

Реализация: есть ли другие возможности для скрытого сознания

Обнаружение скрытого сознания должно инициировать более детальные исследования потенциальных препятствий для выражения поведения, включая сенсорные, моторные или когнитивные ограничения или влияние седативных препаратов [15]. В интервенционных клинических исследованиях скрытое сознание может использоваться в качестве промежуточной конечной точки или выделения подгруппы пациентов для целенаправленного фармакологического/ нефармакологического вмешательства. Механизмы, лежащие в основе скрытого сознания, на сегодняшний день неясны и активно изучаются, но, вероятно, для этого необходимы частично неповрежденные таламокортикальные и кортикокортикальные рецепторы (Fig. 1).

Fig. 1 Testing for covert consciousness in the ICU using EEG at the bedside. Basic check-list to follow prior to starting EEG-based covert consciousness testing. Sketch illustrating the set-up for covert consciousness testing. Main associations with outcomes.5,7

Каковы ближайшие практические аспекты для клиницистов, практикующих в ОРИТ?

В целом, последние данные свидетельствуют о том, что скрытое сознание может быть обнаружено у постели больного в ОРИТ, и может быть выявлено у каждого четвертого пациента с острым повреждением головного мозга и связано с более высокими шансами на долгосрочное восстановление работоспособности. В настоящее время тестирование скрытого сознания не применяется в клинической практике, но это станет возможным в ближайшем будущем. В будущих исследованиях необходимо определить надежность теста-отсрочки, разработать стандартизированные и масштабируемые подходы к тестированию, количественно оценить влияние вмешивающихся факторов и определить, предсказывает ли скрытое сознание исходы пациента. На данный момент врачи должны знать, что пациент, не реагирующий на происходящее в ОРИТ, может находиться в сознании. Это должно лежать в основе поведения персонала команды и членов семьи у постели больного. При обсуждении целей лечения следует осторожно относиться к прогнозам, поскольку существующие перспективы восстановления неточны. При тщательном неврологическом обследовании следует искать едва заметные признаки сознания. Поддерживающая помощь необходима пациенту со скрытым сознанием, поскольку в настоящее время исследуются целевые методы лечения, включая стимуляторы и методы нейромодуляции.

References

1. Kondziella D, Amiri M, Othman MH, Beghi E, Bodien YG, Citerio G, et al (2022) Incidence and prevalence of coma in the UK and the USA. Brain Commun 4(5):fcac188. https:// doi. org/ 10. 1093/ brain comms/ fcac1 88

2. Bareham CA, Allanson J, Roberts N, Hutchinson PJA, Pickard JD, Menon DK, et al (2019) Longitudinal assessments highlight long-term behavioural recovery in disorders of consciousness. Brain Commun 1(1):fcz017. https:// doi. org/ 10. 1093/ brain comms/ fcz017

3. Schiff ND (2015) Cognitive motor dissociation following severe brain injuries. JAMA Neurol 72(12):1413

4. Owen AM, Coleman MR, Boly M, Davis MH, Laureys S, Pickard JD. 2006.
Detecting awareness in the vegetative state. Science (80- ) [Internet]. 2006;313(5792):1402.: http:// www. ncbi. nlm. nih. gov/ pubmed/ 16959 998

5. Claassen J, Doyle K, Matory A, Couch C, Burger KM, Velazquez A, et al. 2019. Detection of Brain Activation in Unresponsive Patients with Acute Brain Injury. N Engl J Med [Internet]. 2019 Jun 27 [cited 2019 Jul 29];380(26):2497–505. http://www.nejm.org/doi/https:// doi. org/ 10. 1056/NEJMo a1812 757

6. Bodien YG, Allanson J, Cardone P, Bonhomme A, Carmona J, Chatelle C, et al. 2024. Cognitive Motor Dissociation in Disorders of Consciousness. N Engl J Med [Internet]. 2024 Aug 15 [cited 2024 Sep 5];391(7):598–608. https://www.nejm.org/doi/abs/https:// doi. org/ 10. 1056/ NEJMo a2400 645

7. Egbebike J, Shen Q, Doyle K, Der-Nigoghossian CA, Panicker L, Gonzales IJ, et al. 2022. Cognitive-motor dissociation and time to functional recovery in patients with acute brain injury in the USA: a prospective observational cohort study. Lancet Neurol [Internet]. 2022 Aug 1 [cited 2023 Mar 3];21(8):704–13. https:// pubmed. ncbi. nlm. nih. gov/ 35841 909/

8. Edlow BL, Chatelle C, Spencer CA, Chu CJ, Bodien YG, O’Connor KL et al (2017) Early detection of consciousness in patients with acute severe traumatic brain injury. Brain 140(9):2399–2414

9. Othman MH, Olsen MH, Hansen KIT, Amiri M, Jensen HR, Nyholm B, et al.
Covert Consciousness in Acute Brain Injury Revealed by Automated Pupillometry and Cognitive Paradigms. Neurocrit Care [Internet]. 2024 Aug 1 [cited 2024 Sep 25];41(1). https:// pubmed. ncbi. nlm. nih. gov/ 38605 221/

10. Alkhachroum A, Aklepi G, Sarafraz A, Robayo LE, Manolovitz BM, Blandino
CF, et al. Covert Tracking to Visual Stimuli in Comatose Patients With Traumatic Brain Injury. Neurology [Internet]. 2023 Sep 12 [cited 2024 Sep 25];101(11):489–94. https:// pubmed. ncbi. nlm. nih. gov/ 37076 304/

11. Kondziella D, Friberg CK, Frokjaer VG, Fabricius M, Mшller K (2016) Preserved consciousness in vegetative and minimal conscious states: systematic review and meta-analysis. J Neurol Neurosurg Psychiatry 87(5):485–492

12. Egbebike J, Shen Q, Doyle K, Der Nigoghossian C, Panicker L, Gonzales I et al (2022) Cognitive motor dissociation to predict time to functional recovery in patients with acute brain injury. Lancet Neurol. https:// doi. org/ 10. 1016/ S1474- 4422(22) 00212-5

13. Jacobson SD, Kansara V, Assuras S, Shen Q, Kruger L, Carmona J, et al. Impact of aphasia on brain activation to motor commands in patients with acute intracerebral hemorrhage. neurocrit care [Internet]. 2024 Aug 13 [cited 2024 Sep 5];1–8. https://link.springer.com/article/https:// doi. org/ 10. 1007/ s12028- 024- 02086-z

14. Young MJ, Kazazian K, Fischer D, Lissak IA, Bodien YG, Edlow BL. Disclosing results of tests for covert consciousness: a framework for ethical translation. neurocrit care [Internet]. 2024 Jun 1 [cited 2024 Sep 25];40(3):865–78. https:// pubmed. ncbi. nlm. nih. gov/ 38243 150/

15. Young MJ, Edlow BL, Bodien YG. Covert consciousness. NeuroRehabilitation [Internet]. 2024 Jan 23 [cited 2024 Sep 25];54(1):23–42. https://pubmed. ncbi. nlm. nih. gov/ 38217 619/

16. Posner JB, Saper CB, Schiff ND, Claassen J (2019) Plum and Posner’s diagnosis and treatment of stupor and coma. Oxford University Press, USA