Taakvrije spectrale EEG-dynamiek volgt en voorspelt het herstel van de patiënt van ernstig niet-aangeboren hersenletsel.
van den Brink, R. L., Nieuwenhuis, S., van Boxtel, G.J.M., van Luijtelaar, G., Eilander, H.J., & Wijnen, V. J. M.
Abstract
Voor sommige patiënten wordt coma gevolgd door een toestand van niet-reageren, terwijl andere patiënten tekenen van bewustzijn ontwikkelen. In de praktijk kan het detecteren van tekenen van bewustzijn worden belemmerd door mogelijke stoornissen in de motorische, sensorische of cognitieve vaardigheden van de patiënt, wat resulteert in een aanzienlijk deel van de verkeerd gediagnosticeerde bewustzijnsstoornissen. Taakvrije paradigma's die onafhankelijk zijn van de sensomotorische en neurocognitieve vaardigheden van de patiënt kunnen een oplossing bieden voor deze uitdaging.
Een beperking van eerder onderzoek is dat de overgrote meerderheid van de onderzoeken naar de pathofysiologische processen die ten grondslag liggen aan bewustzijnsstoornissen zijn uitgevoerd met behulp van cross-sectionele ontwerpen. Hier presenteren we een studie waarin we in totaal 74 longitudinale taakvrije EEG-metingen hebben verkregen van 16 patiënten (in de leeftijd van 6-22 jaar, 12 mannen) die lijden aan ernstig niet-aangeboren hersenletsel, en nog eens 16 controledeelnemers op basis van leeftijd en opleiding. We onderzochten veranderingen in amplitude- en connectiviteitsmetrieken van oscillerende hersenactiviteit bij patiënten tijdens hun herstel. Bovendien hebben we lineaire discriminantanalyse met meerdere klassen toegepast om het potentiële diagnostische en prognostische nut van amplitude- en connectiviteitsmetrieken op het niveau van de individuele patiënt te beoordelen.
We ontdekten dat patiënten in de loop van hun herstel niet-lineaire frequentiebandspecifieke veranderingen vertoonden in spectrale amplitude en connectiviteitsstatistieken, veranderingen die goed overeenkwamen met de frequentiebandspecifieke diagnostische waarde van de metriek. Opvallend is dat connectiviteit tijdens een enkele taakvrije EEG-meting het niveau van herstel van de patiënt ongeveer 3 maanden later met een nauwkeurigheid van 75% voorspelde. Onze bevindingen tonen aan dat spectrale amplitude en connectiviteit het herstel van de patiënt op een longitudinale manier volgen, en deze metrieken zijn robuuste pathofysiologische markers die kunnen worden gebruikt voor de geautomatiseerde diagnose en prognose van bewustzijnsstoornissen. Deze meetgegevens kunnen goedkoop aan het bed worden verkregen en zijn volledig onafhankelijk van de neurocognitieve vaardigheden van de patiënt. Ten slotte suggereren onze bevindingen voorzichtig dat het relatieve behoud van thalamo-cortico-thalamische interacties de latere heropkomst van het bewustzijn kan voorspellen en dus nieuw licht zou kunnen werpen op de pathofysiologische processen die ten grondslag liggen aan bewustzijnsstoornissen.
Zoekwoorden
Bewustzijnsstoornissen, Hersenletsel, EEG, Classificatie