Evaluation comportEmEntalE Et par nEuroimagEriE fonctionnEllE
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1. 20 21 22 abstracts from the Eighth Conference of the Association for the Scientific Study of Consciousness ASSC8 Uni versity of Antwerp Belgium 2005 Majerus S Gill Thwaites H Andrews K et al Beha vioral evaluation of consciousness in severe brain damage Prog Brain Res 2005 150 397 413 Giacino JT Kalmar K Whyte J The JFK Coma Reco very Scale Revised measurement characteristics and diagnostic utility Arch Phys Med Rehabil 2004 85 2020 2029 Wijdicks EF Bamlet WR Maramattom BV et al Vali dation of a new coma scale The FOUR score Ann Neu rol 2005 58 585 593 Vanhaudenhuyse A Schnakers C Br dart S et al Assessment of visual pursuit in post comatose states use a mirror J Neurol Neurosurg Psych 2007 submitted Vanhaudenhuyse A Schnakers C Boly B et al Detec ting consciousness in minimally conscious patients R a nimation 2007 in press Laureys S Goldman S Phillips C et al Impaired effec tive cortical connectivity in vegetative state preliminary investigation using PET Neuroimage 1999 9 377 382 Laureys S Lemaire C Maquet P et al Cerebral meta bolism during vegetative state and after recovery to consciousness J Neurol Neurosurg Psychiatry 1999 67 121 Laureys S Owen AM Schiff ND Brain function in coma vegetative state and related disorders Lancet Neu rol 2004 3 537 546 Laureys S Faymonville ME Peigneux P et2. rativement tre v rifi es Parmi celles ci on pr tera une attention particuli re aux anomalies m taboliques l hypox mie l hypothermie l instabilit h modynamique aux intoxications m dicamenteuses ainsi qu d autres facteurs anatomiques tels que les traumatismes oculai res les l sions cervico spinales et les maladies affectant les neurones moteurs Un patient dans le coma n ouvre jamais les yeux m me lors d une stimulation douloureuse Un patient en EV par contre ouvre les yeux et d montre un cycle veille sommeil pr serv 1 Cependant il n existe aucune manifestation de conscience dans l EV seuls des comportements r flexes sont observables Certains patients v g tatifs r cup rent dans le mois suivant l accident S il n y a pas de r cup ration apr s un mois le patient est alors diagnostiqu en tat v g tatif persistant et la probabilit qu il r cup re diminue au fur et mesure que le temps passe Dans le cas d une tiologie traumatique les chances de r cup ra tion deviennent minimes apr s un an d lai qui A VANHAUDENHUYSE ET COLL CHELLE DE R CUP RATION DU COMA VERSION REVUE FRAN AISE 2004 Formulaire de rapport Etiologie Date admission Examinateur N a n a FONCTION AUDITIVE S FONCTION AUDITIVE 3 Mouvement reproductible sur demande 2 Localisation de sons 1 R flexe de sursaut au bruit 0 N ant 5 Reconnaissa
3. par la tomographie mission de positons marqueur objectif de l activit m tabolique c r brale r siduelle chez les patients v g tatifs et en tat de conscience minimale Enfin l inclusion de l imagerie par r sonance magn tique fonction nelle dans les examens de routine de ces patients pourrait nous aider pr dire leur r cup ration Mors cL s Etat v g tatif Etat de conscience minimale Conscience TEP IRMf INTRODUCTION Gr ce au perfectionnement des techniques de r animation de nombreux patients s v re ment c r brol s s survivent leurs dommages c r braux Certains se r tablissent rapidement tandis que d autres traversent diff rents tats tels que le coma l tat v g tatif EV l tat de conscience minimale ECM ou le Locked in syndrome LIS Certains patients peuvent tre diagnostiqu s en mort c r brale laquelle est d finie comme la perte irr versible de toutes fonctions c r brales des conditions pr alables 1 Coma Science Group Centre de Recherches du Cyclotron ULg Li ge 2 Centre de Recherches du Cyclotron ULg Li ge 3 Service de Neurologie ULg CHU Sart Tilman Li ge 4 Service d Anesth sie ULg CHU Sart Tilman Li ge 5 Service des Soins intensifs ULg CHU Sart Tilman Li ge 6 Service des Sciences Cognitives ULg CHU Sart Tilman Li ge Rev Med Li ge 2007 62 Synth se 2007 15 20 BEHAVIOURAL ASSESSMENT AND FUNCTIO
4. be gt est constitu e de 29 items r partis en six sous chelles auditive visuelle motrice oromotrice verbale commu nication et veil Cette chelle a t d velopp e sp cifiquement pour diff rencier les patients EV des patients ECM ainsi que pour d tecter l mergence de l ECM La FOUR Fig 2 quant elle est constitu e de quatre sous chelles visuelle motrice r flexes du tronc c r bral et respiration Dans ces 2 chelles les items sont class s de mani re d croissante c est dire des activit s corticales les plus complexes des comportements purement r flexes Notons que l chelle FOUR est une valuation qui demande peu de temps et est de ce fait d utilisation plus commode que la CRS R dans le contexte d une unit de soins hospitaliers aigus Par ailleurs certains stimuli sont plus sensi bles et donc davantage m me de d tecter la pr sence d une conscience Par exemple nous avons d montr que l utilisation d un miroir pour valuer la poursuite visuelle qui est l un des premiers signes de conscience tait plus efficace que divers autres stimuli Fig 3 10 11 le nombre de patients ECM capables de sui vre des yeux l image de leur reflet dans un miroir est significativement plus lev que le nombre de patients ECM capables de suivre des yeux une personne se d pla ant dans la chambre ou un objet que l on d place devant eux Vingt pour cent de nos
5. de l tat v g tatiff tat v g tatiff coma ou mort c r brale EOMOBO RO Universit de L ge Mayo Clinic ijdicks et al Ann Neurol 2005 Figure 2 Version fran aise de la Full Outline of UnResponsiveness Wijdicks EF Bamlet WR Maramattom BV et al Ann Neurol 2005 Rev Med Li ge 2007 62 Synth se 2007 15 20 17 A VANHAUDENHUYSE ET COLL C Stimuli Miroir Patients ECM avec poursuite visuelle Figure 3 Nombre de patients en tat de conscience minimale ECM pour suivant visuellement un miroir une personne se d pla ant dans la pi ce et un objet se r duit trois mois dans le cas d une tiologie non traumatique 2 Certains patients voluent de PEV vers PECM Les manifestations de conscience chez un patient en ECM se traduisent par des r ponses ad quates une commande motrice une pour suite visuelle soutenue et ou une localisation de stimulations nociceptives et ou auditives 3 L ECM se distingue de l EV par la pr sence de ce type de comportements qui doivent toutefois tre reproductibles et soutenus bien qu ventuelle ment fluctuants durant une p riode assez longue pour ne pas les confondre avec des mouvements r flexes Par d finition un patient ECM ne peut communiquer avec son environnement Nous consid rons que le patient merge de l ECM d s qu il communique de mani re fonctionnelle que ce soit verbalement ou non verbalement ou d s qu il es
6. l aide de la TEP nous avons pu montrer que l activit m tabolique c r brale globale dimi nuait de plus de la moiti chez les patients en EV compar s aux sujets normaux 12 tout comme cela peut tre observ pendant le sommeil lent profond ou au cours de l anesth sie g n rale Cependant la r cup ration de la conscience des patients v g tatifs ne s accompagne pas n cessairement d une modification de l activit m tabolique c r brale globale 13 Une dimi nution focale du m tabolisme semble tre une meilleure explication l absence de conscience chez ces individus Nous avons d montr que le r seau fronto pari tal comprenant les aires associatives polymodales tait dysfonctionnel chez les patients en EV 12 Plus explicitement cet tat peut tre d fini comme un syndrome de d connexion des aires pr frontales et pari tales avec le thalamus Une r gion semble jouer un r le clef dans la diff renciation EV ECM le cortex pari tal m dian plus pr cis ment le pr cuneus et le cortex cingulaire post rieur adja cent Ces deux aires c r brales sont celles dont le m tabolisme est le plus alt r dans l EV alors qu elles sont normales dans l ECM 14 Chez les patients LIS nos tudes ont montr une acti vit c r brale supratentorielle normale 14 du cortex somesth sique primaire 15 Cepen dant nous avons d montr que dans le cas des patients v g tatifs cet
7. patients tudi s en ECM auraient t diagnostiqu s v g tatifs si la capacit de pour suite visuelle n avait pas t d montr e l aide d un miroir Nous insistons d s lors sur l impor tance d utiliser en routine clinique un miroir lors de l valuation de la poursuite visuelle chez les patients en phase de r cup ration d un coma LA TOMOGRAPHIE MISSION DE POSITONS TEP UN COMPL MENT L VALUATION COMPORTEMENTALE encore diagnostiqu s v g tatifs alors qu ils sont en r alit en ECM pour une revue voir Majerus et al 7 Afin d viter ces erreurs diagnosti ques il est important d valuer les patients Nous savons que la conscience est une exp rience subjective inh rente au ressenti de la per 18 Rev Med Li ge 2007 62 Synth se 2007 15 20 PATIENTS EN TAT V G TATIF _ sonne Par d finition les patients EV et ECM sont incapables de communiquer et donc de nous faire savoir s ils sont conscients D s lors des mesures objectives sont souhaitables pour confirmer les r sultats de l valuation compor tementale M me si la tomographie mission de positons elle seule ne permet pas d affir mer que le patient est conscient ou non cette technique est utile pour d finir quelles r gions c r brales sont l s es ou pr serv es chez ces patients en particulier ceux dont l valuation comportementale est difficilement interpr table A
8. EVALUATION COMPORTEMENTALE ET PAR NEUROIMAGERIE FONCTIONNELLE DES PATIENTS EN TAT V G TATIF A VANHAUDENHUYSE 1 C SCHNAKERS 1 M V Cocoa 1 P Boveroux 1 4 D Lepoux 1 5 A LUXEN 2 P MAQUET 2 3 S BR DART 1 Boty 1 3 M A Bruno 1 O Gossers 1 5 S Pirer 1 5 C Phiips 2 G Moonen 3 6 S Laureys 1 3 R SUM Le taux important d erreurs diagnostiques devrait pousser le clinicien utiliser des techniques sensibles pour d tecter les indices de conscience Aujourd hui la Glasgow Coma Scale Teasdale and Jennet 1974 et la Glasgow Li ge Scale Born 1988 sont les chelles commun ment utilis es dans les h pitaux De nouvelles chelles dont nous avons assur l adaptation fran aise devraient tre utilis es lors des valua tions cliniques La Full Outline of UnResponsiveness Wijdicks et al 2005 a t con ue sp cifiquement pour l valuation des patients en stade aigu La Coma Recovery Scale Revised Gia cino and Kalmar 2004 quant elle propose des crit res pour diff rencier un patient en tat v g tatif d un patient en tat de conscience minimale Le choix des stimuli employ s a ga lement son importance puisque nous avons remarqu que la poursuite visuelle un des premiers signes de conscience tait mieux d tect e avec un miroir plut t qu avec un autre stimulus Vanhaudenhuyse et al 2007 Le diagnostic clinique peut tre confirm
9. NAL NEURO IMAGING IN VEGETATIVE STATE PATIENTS SUMMARY Currently there remains a high rate of mis diagnosis of the vegetative state This should incite clinicians to use the most sensitive coma scales to detect signs of consciousness in these patients The gold standard remains the Glasgow Coma Scale GCS Teasdale and Jennet 1974 with the Glasgow Li ge Scale GLS Born 1988 adding standardi zed assessment of brainstem reflexes New sensible behavioral assessment tools for use in the acute neurocritical care setting include the Full Outline of UnResponsiveness FOUR Wijdicks et al 2005 The Coma Recovery Scale Revised CRS R Gia cino and Kalmar 2004 specifically tests the diagnostic criteria differentiating vegetative from minimally conscious patients Detecting signs of consciousness also depends on the employed methodology We showed that fot the assesment of the presence of visual pursuit using a moving mirror is better suited than using a moving object or person The clinical diagnosis can be confirmed by cerebral positron emission tomography studies objectively quantifying residual metabolic activity in vegetative and minimally conscious patients Ongoing studies evaluate the prognostic value of functional magnetic resonance imaging stu dies in these challenging patient populations Kryworps Vegetative state Minimally conscious state Consciousness PET fMRI au diagnostic de mort c r brale doivent imp
10. al Cortical processing of noxious somatosensory stimuli in the persis tent vegetative state Neuroimage 2002 17 732 741 Boly M Faymonville ME Peigneux P et al Cerebral processing of auditory and noxious stimuli in severely brain injured patients differences between VS and MCS Neuropsychol Rehabil 2005 15 283 289 Laureys S Faymonville ME Degueldre C et al Audi tory processing in the vegetative state Brain 2000 123 1589 1601 Boly M Faymonville ME Peigneux P et al Auditory processing in severely brain injured patients differences between the minimally conscious state and the persistent vegetative state Arch Neurol 2004 61 233 238 Laureys S Perrin F Faymonville ME et al Cerebral processing in the minimally conscious state Neurology 2004 63 916 918 Owen AM Coleman MR Boly M et al Detecting awa reness in the vegetative state Science 2006 313 1402 Owen AM Coleman MR Boly M et al Response to Comments on Detecting Awareness in the Vegetative State Science 2007 315 Di HB Yu SM Weng XC et al Cerebral response to patients own name in the vegetative and minimally conscious states Neurology 2007 68 895 899 Les demandes de tir s part sont adresser au Pr Laureys S Service de Neurologie CHU Sart Til man Li ge Belgique email steven laureys ulg ac be Rev Med Li ge 2007 62 Synth se 2007 15 20
11. arler aux patients en ECM tout en restant prudents quant aux propos tenus en leur pr sence IMAGERIE PAR R SONANCE MAGN TIQUE FONCTIONNELLE PR DIRE LA LES PATIENTS EN TAT V G TATIF 7 F 9 R CUP RATION SOUFFRENT ILS Si la TEP permet d obtenir des informations sur la pr servation des r gions c r brales impli qu es dans les processus de conscience l Ima gerie par R sonance Magn tique fonctionnelle RM a non seulement un int r t diagnostique mais aussi pronostique En 2006 Boly et ses collaborateurs des universit s de Cambridge et de Li ge ont tudi une patiente en tat v g tatif d origine traumatique 20 21 Cette jeune femme a manifest des activations c r brales identiques celles observ es chez des sujets sains lorsqu il lui tait demand de r aliser une t che d imagerie mentale D une part lorsque les m de cins lui demandaient de s imaginer jouer au tennis les images IRMf d montraient une activation des Nous savons que l activit c r brale m tabo lique globale diminue de 50 chez les patients en EV La question est de savoir si cette dimi nution massive est accompagn e d une absence de perception consciente des stimuli externes tels les stimuli douloureux ou auditifs Savoir si ces patients ressentent la douleur a d impor tantes implications aussi bien sur un plan cli nique qu thique et social Nous avons tudi la perception de la douleur che
12. ite visuelle volontaire E2 Ouverture des yeux au bruit E1 Ouverture des yeux la douleur E0 Pas d ouverture des yeux la douleur R ponse Motrice M Evaluez la meilleure r ponse au niveau des bras M4 Signe du pouce fermeture du poing ou signe de la paix sur commande au moins un des 3 avec la reilleure rasin M3 Localisation de la douleur touche la rrain apr s compression de l articulation temporomandibulaire ou du nerf supraotbitaire M2 R ponse en flexion normale ou st t otyp e la douleur compression du lit de longle M1 R ponse en extension st r otyp e M0 Pas de r ponse motrice ou myoclonies si tat de rral pileptique R flexes du Tronc C r bral B B4 R flexes pupillaires et com ens pr sents laissez tornber 2 3 gouttes de liquide physiologique sur la cor e d un distance de 30 cn B3 Mydriase fixe unilat rale B2 R flexes pupillaires OU com ens absents B1 R flexes pupillaises ET com ens absents B0 R flexes pupillaires ET com ens ET de toux absents utiliser succion trach ale Respiration R R4 Respiration spontan e r guli re R3 Respiration spontan e Cheyne Stokes R2 Respiration spontan e irr guli re Ri Respiration assist e d clenche le sespirateur RO Respiration contr l e ou apn e envisager d effectuer le test d apn e standard Scorez toujours la meilleure r ponse Peut indiquer la sortie
13. la TEP et de l IRMF dans la routine clinique semble la bien venue afin de confirmer le diagnostic mis lors des examens comportementaux ainsi que pour tablir la valeur pronostique de l IRMf chez les patients v g tatifs REMERCIEMENTS Cette recherche est financ e par le Fonds Natio nal de la Recherche Scientifique FNRS le CHU Sart Tilman l Universit de Li ge l Action de Recherche Concert e Belge de la Communaut Fran aise ARC 06 11 340 la Fondation L on Fr d rique et la Commission Europ enne BIBLIOGRAPHIE 1 Jennett B Plum F Persistent vegetative state after brain damage A syndrome in search of a name Lancet 1972 1 734 737 2 The Multi Society Task Force on PVS Medical aspects of the persistent vegetative state 1 N Engl J Med 1994 330 1499 1508 3 Giacino JT Ashwal S Childs N et al The minimally conscious state definition and diagnostic criteria Neuro logy 2002 58 349 359 4 Laureys S Pellas F Van Eeckhout P et al The locked in syndrome what is it like to be conscious but paralyzed and voiceless Prog Brain Res 2005 150 495 511 5 Bruno M A Bernheim J Schnakers C et al Locked in don t judge a book by its cover J Neurol Neurosurg Psych 2007 in press 6 Schnakers C Majerus S Laureys S et al Neuropsy chological testing in chronic locked in syndrome Psyche 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
14. nce des objets 4 Localisation des objets atteinte 3 Poursuite visuelle 2 Fixation 1 R flexe de clignement la menace 0 N ant 6 Utilisation fonctionnelle des objets 5 R action motrice automatique 4 Manipulation d objets 2 Flexion en retrait 1 Posture anormale st r otyp e 0 N ant Flaccidit 3 Production verbale intelligible 2 Production vocale Mouvements oraux 1 R flexes oraux 0 N ant 2 Fonctionnelle exacte 1 Non fonctionnelle intentionnelle A E DE LE 0 N ant SEn BES EEN IA EEN ERR T 3 Attention E CN CN D D LE LL I 2 Ouverture des yeux sans stimulation 1 Ouverture des yeux avec stimulation 0 Aucun veil Figure 1 Version fran aise de la Coma Recovery Scale Revised Giacino JT Kalmar K Whyte J Arch Phys Med Rehabil 2004 16 Rev Med Li ge 2007 62 Synth se 2007 15 20 PATIENTS EN TAT V G TATIF FOUR Score Full Outline of UnResponsiveness R ponse Visuelle E E4 Fermeture des yeux sur commande au moins 2 fois sur 5 ou poursuite visuelle d un doigt ou objet au moins 3 fois si les yeux sont ferm s ouvrez les manuellernent Les mouvements dun il suffisent Si la poursuite visuelle est absente horizontalement examinez la verticalernent Ceci reconna t un locked in syndrome patient conscient E3 Yeux ouverts sans poursu
15. t capable d utiliser des objets Le LIS est quant lui d fini par la pr sence d une ouver ture continue des yeux des capacit s cognitives relativement intactes une aphonie ou hypopho nie s v re une quadripl gie ou quadripar sie et une communication bas e principalement sur les mouvements oculo palp braux 4 5 Le LIS r sulte d une l sion du tronc c r bral ne provo quant que des troubles moteurs et pas de trou bles cognitifs Schnakers et al 6 ont d ailleurs adapt une batterie de tests neuropsychologiques permettant d valuer les fonctions cognitives de tels patients UTILISER LES BONNES CHELLES COMPORTEMENTALES Aujourd hui encore distinguer un patient v g tatif d un patient en ECM demeure un v ri table d fi En effet 30 40 des patients sont l aide d chelles comportementales suffisam ment sensibles pour diff rencier un comporte ment conscient ou volontaire d un mouvement r flexe ou automatique La Coma Recovery Scale Revised CRS R 8 et la Full Out line of UnResponsiveness FOUR 9 ont t cr es dans cet objectif sp cifique De plus uti lis es de mani re r guli re ces chelles offrent des informations capitales quant l volution de l tat de conscience des patients Nous les avons adapt es en langue fran aise La CRS R Fig 1 le manuel d utilisation est disponible en fran ais sur www coma ulg ac be lt http www coma ulg ac
16. te activation corticale r siduelle tait fonctionnellement d connect e des autres aires c r brales impliqu es dans la perception consciente de la douleur Les patients ECM par contre d montraient lors des stimula tions nociceptives une activation de toutes les aires corticales impliqu es dans la perception de la douleur 16 L activation c r brale observ e dans ECM est en r alit similaire celle qui est mesur e chez des sujets sains Nous pouvons donc conclure que ces patients per oivent la douleur et que les traitements antalgiques sont justifi s chez eux LES PATIENTS EN TAT V G TATIF NOUS ENTENDENT ILS Tout comme pour les stimulations nocicepti ves les stimulations auditives provoquent chez les patients v g tatifs une activation corticale primaire hi rarchiquement de bas niveau qui est elle aussi d connect e des aires c r brales impliqu es dans la perception auditive consciente 17 Par contre chez les patients en ECM ces stimuli d clenchent une activit corticale com parable celle observ e chez des sujets sains De plus nous avons mis en vidence que des stimuli auditifs avec une connotation motion nelle par exemple le pr nom du patient indui sent une activit c r brale plus tendue chez les patients en ECM qu un bruit neutre 18 19 Ces donn es justifient de recommander aux familles des patients ainsi qu aux membres du personnel soignant ne pas h siter p
17. z 15 patients en EV gr ce la technique du TEP H 0 Chez ces patients comme chez les sujets sains les stimu lations nociceptives provoquaient une activation du tronc c r bral du thalamus controlat ral et Rev Med Li ge 2007 62 Synth se 2007 15 20 19 A VANHAUDENHUYSE ET COLL C aires motrices d autre part une activation des cor tex parahippocampiques pari taux et pr moteurs a t mise en vidence lorsqu elle s imaginait visiter sa maison En d pit du diagnostic clinique d EV cette patiente comprenait les consignes et les appliquait correctement preuve de l int grit de sa perception consciente Observation plus int ressante encore peu de temps apr s cette tude la patiente a volu vers un ECM L IRMf per mettrait donc de pr dire l volution clinique tout comme le d montre notre tude r alis e en colla boration avec l quipe chinoise dirig e par Di 21 dans une s rie de sept patients seuls deux d entre eux pr sentaient une activation d aires c r brales de haut niveau aires associatives et au cours du suivi ils sont les seuls avoir r cup r CONCLUSION Nous insistons pour que les cliniciens utilisent la FOUR ou la CRS R lors de leurs examens afin de d tecter au plus vite les signes de conscience chez les patients post comateux Ils pourront alors adap ter le traitement et la prise en charge aux besoins des patients Par ailleurs l int gration de
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