RU2672278C1 - Method for differential diagnostics of vegetative condition and condition of minimal consciousness in patients with chronic disorders of consciousness - Google Patents
Method for differential diagnostics of vegetative condition and condition of minimal consciousness in patients with chronic disorders of consciousness Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672278C1 RU2672278C1 RU2017146356A RU2017146356A RU2672278C1 RU 2672278 C1 RU2672278 C1 RU 2672278C1 RU 2017146356 A RU2017146356 A RU 2017146356A RU 2017146356 A RU2017146356 A RU 2017146356A RU 2672278 C1 RU2672278 C1 RU 2672278C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- consciousness
- degeneration
- state
- hydrocephalus
- corpus callosum
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 208000017667 Chronic Disease Diseases 0.000 title 1
- 210000000877 corpus callosum Anatomy 0.000 claims abstract description 26
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 claims abstract description 26
- 208000003906 hydrocephalus Diseases 0.000 claims abstract description 26
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 claims abstract description 18
- 208000037451 Leukoaraiosis Diseases 0.000 claims abstract description 17
- 206010072731 White matter lesion Diseases 0.000 claims abstract description 17
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000003748 differential diagnosis Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 claims abstract description 14
- 210000000133 brain stem Anatomy 0.000 claims abstract description 11
- 206010003694 Atrophy Diseases 0.000 claims abstract description 10
- 230000037444 atrophy Effects 0.000 claims abstract description 10
- 210000003140 lateral ventricle Anatomy 0.000 claims abstract description 10
- 210000004885 white matter Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 238000000264 spin echo pulse sequence Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 claims 1
- 208000029028 brain injury Diseases 0.000 abstract description 6
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 4
- 230000006931 brain damage Effects 0.000 abstract description 3
- 231100000874 brain damage Toxicity 0.000 abstract description 3
- 230000006735 deficit Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 6
- 208000005026 persistent vegetative state Diseases 0.000 description 5
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 208000022540 Consciousness disease Diseases 0.000 description 3
- 206010062519 Poor quality sleep Diseases 0.000 description 3
- 210000003710 cerebral cortex Anatomy 0.000 description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 3
- 206010002660 Anoxia Diseases 0.000 description 2
- 241000976983 Anoxia Species 0.000 description 2
- 206010002941 Apallic syndrome Diseases 0.000 description 2
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 2
- VREFGVBLTWBCJP-UHFFFAOYSA-N alprazolam Chemical compound C12=CC(Cl)=CC=C2N2C(C)=NN=C2CN=C1C1=CC=CC=C1 VREFGVBLTWBCJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007953 anoxia Effects 0.000 description 2
- 230000003542 behavioural effect Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 210000001259 mesencephalon Anatomy 0.000 description 2
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000003461 thalamocortical effect Effects 0.000 description 2
- 210000001103 thalamus Anatomy 0.000 description 2
- ZCXUVYAZINUVJD-AHXZWLDOSA-N 2-deoxy-2-((18)F)fluoro-alpha-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H]([18F])[C@@H](O)[C@@H]1O ZCXUVYAZINUVJD-AHXZWLDOSA-N 0.000 description 1
- AOYNUTHNTBLRMT-SLPGGIOYSA-N 2-deoxy-2-fluoro-aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](F)C=O AOYNUTHNTBLRMT-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- 208000024827 Alzheimer disease Diseases 0.000 description 1
- 208000024806 Brain atrophy Diseases 0.000 description 1
- 206010008096 Cerebral atrophy Diseases 0.000 description 1
- 208000016192 Demyelinating disease Diseases 0.000 description 1
- 206010012305 Demyelination Diseases 0.000 description 1
- 206010073261 Ovarian theca cell tumour Diseases 0.000 description 1
- 208000006011 Stroke Diseases 0.000 description 1
- 208000030886 Traumatic Brain injury Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 1
- 230000037424 autonomic function Effects 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 210000001638 cerebellum Anatomy 0.000 description 1
- 201000004559 cerebral degeneration Diseases 0.000 description 1
- 230000002490 cerebral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001149 cognitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003920 cognitive function Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000000763 evoking effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000002599 functional magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010197 meta-analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013425 morphometry Methods 0.000 description 1
- 230000036403 neuro physiology Effects 0.000 description 1
- 208000015122 neurodegenerative disease Diseases 0.000 description 1
- 231100000915 pathological change Toxicity 0.000 description 1
- 230000036285 pathological change Effects 0.000 description 1
- 238000002600 positron emission tomography Methods 0.000 description 1
- 210000002442 prefrontal cortex Anatomy 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 208000001644 thecoma Diseases 0.000 description 1
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 1
- 230000009529 traumatic brain injury Effects 0.000 description 1
- 230000002861 ventricular Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины, в частности к неврологии и может быть использовано в дифференциальной диагностике вегетативного состояния и состояния минимального сознания.The invention relates to medicine, in particular to neurology and can be used in the differential diagnosis of a vegetative state and a state of minimal consciousness.
В клинической практике термин "сознание" определяется как совокупность двух основных компонент: бодрствование и осознание. Снижение осознания может зависеть от выраженного вовлечения одной или нескольких связанных с ним структур головного мозга (Koch С, Massimini М., Boly М., Tononi G. Neural correlates of consciousness: progress and problems. Nat Rev Neurosci, 2016; 17: 307-321). Диссоциация между двумя компонентами сознания наглядно представлена в состояниях его хронического нарушения - это вегетативное состояние (синдром ареактивного бодрствования) и состояние минимального сознания. Вегетативное состояние (ВС) - это тотальное расстройство функций коры головного мозга, выражающееся в отсутствии каких бы то ни было признаков познавательной деятельности при практически полностью сохранных вегетативных функциях. В данном состоянии при сохранном компоненте бодрствования отсутствует компонент осознания. В свою очередь, при состоянии минимального сознания (CMC) имеются минимальные, но стойко воспроизводимые поведенческие доказательства осознания себя и окружающей действительности. В свою очередь, в зависимости от степени сохранности признаков сознательной деятельности, данное состояние может быть разделено на состояние минимального сознания "минус" (CMC-) и состояние минимального сознания "плюс" (СМС+) (Giacino J.T. The vegetative and minimally conscious states: consensus-based criteria for establishing diagnosis and prognosis. Neuro Rehabilitation 2004; 19(4): 293-298).In clinical practice, the term "consciousness" is defined as a combination of two main components: wakefulness and awareness. Decreased awareness may depend on the pronounced involvement of one or more related brain structures (Koch C, Massimini M., Boly M., Tononi G. Neural correlates of consciousness: progress and problems. Nat Rev Neurosci, 2016; 17: 307- 321). The dissociation between the two components of consciousness is graphically represented in the states of its chronic disturbance - this is a vegetative state (reactive wakefulness syndrome) and a state of minimal consciousness. Vegetative state (BC) is a total disorder of the functions of the cerebral cortex, expressed in the absence of any signs of cognitive activity with almost completely preserved autonomic functions. In this state, with the intact component of wakefulness, the component of awareness is absent. In turn, in a state of minimal consciousness (CMC), there is minimal but persistently reproducible behavioral evidence of self-awareness and of surrounding reality. In turn, depending on the degree of preservation of the signs of conscious activity, this state can be divided into the state of minimum consciousness "minus" (CMC-) and the state of minimum consciousness "plus" (SMS +) (Giacino JT The vegetative and minimally conscious states: consensus-based criteria for establishing diagnosis and prognosis. Neuro Rehabilitation 2004; 19 (4): 293-298).
Дифференциальная диагностика вегетативного состояния и состояния минимального сознания представляет собой одну из наиболее сложных задач, с которой сталкиваются специалисты, занимающиеся пациентами с нарушениями сознания. Клиническая оценка остается «золотым стандартом» для определения наличия признаков сознания и, следовательно, для постановки диагноза (Majerus S.,Gill-Thwaites Н., Andrews К., Laureys S. Behavioral evaluation of consciousness in severe brain damage. Prog Brain Res 2005; 150: 397-413). Тем не менее, клиническая оценка зачастую бывает затруднена в связи с наличием двигательных нарушений, трахеотомии, колебаний уровня пробуждения, неоднозначных или быстро затухающих ответов. Определение наличия признаков сознания является критичным не только для ежедневного ухода за такими пациентами (в особенности, лечения боли), но также для определения прогноза, который гораздо более благоприятен у пациентов с минимальным состоянием сознания.Differential diagnosis of the vegetative state and the state of minimal consciousness is one of the most difficult tasks faced by specialists who deal with patients with impaired consciousness. Clinical assessment remains the “gold standard” for determining the presence of signs of consciousness and therefore for making a diagnosis (Majerus S., Gill-Thwaites N., Andrews K., Laureys S. Behavioral evaluation of consciousness in severe brain damage. Prog Brain Res 2005 ; 150: 397-413). However, clinical assessment is often difficult due to the presence of motor impairment, tracheotomy, fluctuations in the level of awakening, ambiguous or rapidly decaying responses. Determining the presence of signs of consciousness is critical not only for the daily care of such patients (in particular, pain treatment), but also for determining the prognosis, which is much more favorable in patients with a minimum state of consciousness.
В настоящее время общепринятой клинической шкалой для дифференциальной диагностики вегетативного состояния и состояния минимального сознания является «Шкала восстановления после комы» (Coma Recovery Scale-Revised (CRS-R). (Giacino J., Kalmar K., Whyte J. The JFK Coma Recovery Scale-Revised: measurement characteristics and diagnostic utility. Arch Phys Med Rehabil 2004; 85(12): 2020-2029). Однако по разным данным, частота ошибок указанной дифференциальной диагностики достигает 40%.Currently, the generally accepted clinical scale for differential diagnosis of the vegetative state and the state of minimal consciousness is the Coma Recovery Scale-Revised (CRS-R). (Giacino J., Kalmar K., Whyte J. The JFK Coma Recovery Scale-Revised: measurement characteristics and diagnostic utility. Arch Phys Med Rehabil 2004; 85 (12): 2020-2029. However, according to various sources, the error rate of this differential diagnosis reaches 40%.
В связи с этим продолжаются научно-исследовательские работы по оптимизации дифференциальной диагностики и прогнозированию исходов хронических нарушений сознания. Так, позитронная эмиссионная томография (ПЭТ) головного мозга с 18-ФДГ (фтордезоксиглюкозой) может быть использована в качестве дополнительного метода с целью прогнозирования отсроченного исхода вегетативного состояния. Была отмечена корреляция между восстановлением таламокортикальной связности по данным фМРТ покоя и восстановлением сложных когнитивных функций (4. Crone J.S., Bio B.J., Vespa P.M., Lutkenhoff E.S., Monti M.M. Restoration of thalamo-cortical connectivity after brain injury: recovery of consciousness, complex behavior, or passage of time J Neurosci Res. 2017; 12. DOI: 10.1002/jnr.241154). При транскраниальной стимуляции мозжечка постоянным током с частотой 5 Гц было показано изменение функциональной коннективности фронтопариетальной нейрональной сети, сопровождавшееся улучшением показателей по «Шкале восстановления после комы» только у пациентов в минимальном состоянии сознания. Транскраниальная допплерография позволила проследить корреляцию между степенью нарушения внутримозгового кровотока и уровнем сознания (Bender A., Jox RJ., Grill Е., Straube A., 
Что касается структурных изменений у пациентов с нарушениями сознания по данным МРТ, наиболее часто отмечаются повреждения таламуса, ствола мозга и распространенное поражение вещества головного мозга. Известно исследование, показавшее уменьшение объема таламуса в среднем у пациентов в вегетативном состоянии по сравнению с минимальным состоянием сознания. Кроме того, при исследовании без коррекции на множественные сравнения и включения в зоны интереса регионов сети пассивного режима работы мозга, были обнаружены более выраженные повреждения вентромедиальной префронтальной коры, а также задних отделов цингулярной извилины и предклинья у пациентов в вегетативном состоянии. Более того, было выявлено, что у пациентов в СМС+ более сохранна кора головного мозга, включая такие регионы, как средняя и верхняя височные извилины, а также зона Брока (Guldenmund P., Soddu A., Baquero К., Vanhaudenhuyse A., Bruno М-А., Gosseries О., Laureys S. & Gymez F. Structural brain injury in patients with disorders of consciousness: a voxel-based morphometry study, Brain InjuryBrain Inj 2016; 00(00): 1-10.). При этом явных структурных изменений, позволивших отличить вегетативное состояние от состояния минимального сознания у конкретного пациента, обнаружено не было.Regarding structural changes in patients with impaired consciousness according to MRI, damage to the thalamus, brain stem and widespread damage to brain matter are most often observed. A study is known that showed a decrease in the volume of the thalamus on average in patients in a vegetative state compared with the minimum state of consciousness. In addition, in the study without correction for multiple comparisons and inclusion of the passive brain network into the regions of interest, the more pronounced injuries of the ventromedial prefrontal cortex, as well as the posterior sections of the cingular gyrus and ankle, were found in patients in a vegetative state. Moreover, it was found that patients in SMS + have more preserved cerebral cortex, including such regions as the middle and upper temporal gyrus, as well as Brock's zone (Guldenmund P., Soddu A., Baquero K., Vanhaudenhuyse A., Bruno M.A., Gosseries O., Laureys S. & Gymez F. Structural brain injury in patients with disorders of consciousness: a voxel-based morphometry study, Brain InjuryBrain Inj 2016; 00 (00): 1-10.). Moreover, no obvious structural changes that made it possible to distinguish a vegetative state from a state of minimal consciousness in a particular patient were found.
При исследовании пациентов с нарушениями сознания в подострой стадии повреждения вещества головного мозга с использованием данных традиционных МРТ последовательностей было обнаружено, что у пациентов, перешедших позднее в персистирующее вегетативное состояние, более часто отмечались повреждения мозолистого тела, лучистого венца и дорсолатеральных отделов ствола мозга по сравнению с теми, у кого наблюдалось восстановление сознания в той или иной степени (Kampfl A., Schmutzhard Е., Franz G., Pfausler В., Haring Н-Р., Ulmer Н., Felber S., Golaszewski S., Aichner F. Prediction of recovery from post-traumatic vegetative state with cerebral magnetic-resonance imaging. Lancet 1998; 351: 1763-67). Однако данные исследовательские работы не обеспечивали достоверную дифференцировку вегетативного состояния и состояния минимального сознания у таких пациентов.In the study of patients with impaired consciousness in the subacute stage of damage to the brain substance using data from traditional MRI sequences, it was found that in patients who later switched to a persistent vegetative state, damage to the corpus callosum, radiant crown and dorsolateral sections of the brain stem was more often observed those with some degree of recovery of consciousness (Kampfl A., Schmutzhard E., Franz G., Pfausler B., Haring H.P., Ulmer N., Felber S., Golaszewski S., Aichner F. Prediction of recovery from pos t-traumatic vegetative state with cerebral magnetic-resonance imaging. Lancet 1998; 351: 1763-67). However, these research works did not provide a reliable differentiation of the vegetative state and the state of minimal consciousness in such patients.
Таким образом, несмотря на многочисленные исследования в данной области, до настоящего времени не было разработано индивидуализированного способа дифференциальной диагностики хронических нарушений сознания кроме клинической оценки.Thus, despite numerous studies in this area, to date, there has not been developed an individualized method for the differential diagnosis of chronic impaired consciousness other than clinical assessment.
Целью настоящего исследования являлась оценка роли впервые предлагаемой шкалы, основанной на данных традиционной МРТ, в качестве способа дифференциальной диагностики хронических нарушений сознания (шкала ДДХНС - дифференциальной диагностики хронических нарушений сознания).The purpose of this study was to assess the role of the first proposed scale, based on data from traditional MRI, as a method for the differential diagnosis of chronic impaired consciousness (DDCHS scale - differential diagnosis of chronic impaired consciousness).
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении достоверности и точности дифференциальной диагностики вегетативного состояния и состояния минимального сознания у больных с хроническим нарушением сознания.The technical result of the claimed invention is to increase the reliability and accuracy of the differential diagnosis of the vegetative state and the state of minimal consciousness in patients with chronic impaired consciousness.
Технический результат достигается тем, что дифференциальную диагностику вегетативного состояния и состояния минимального сознания у больных с хроническим нарушением сознания проводят путем магнитно-резонансного (МРТ) исследования головного мозга, при этом проводят МРТ-исследование в последовательности спиновое эхо, получая Т2-взвешенные изображения головного мозга в аксиальной плоскости и 3D градиентное эхо, получая Т1 взвешенные изображения в сагиттальной плоскости, при этом выявляют изменения головного мозга в виде общей атрофии коры, внутренней и наружной гидроцефалии, лейкоареоза, дегенерации мозолистого тела и очагов в нем и присваивают один балл каждому изменению при наличии общей атрофии коры, дегенерации ствола мозга и наличия очагов в мозолистом теле, а также наличия умеренных изменений внутренней гидроцефалии, когда индекс Эванса составляет 0,31-0,74, наружной гидроцефалии при расширении субарахноидальных борозд до 0,4 см, лейкоареоза - при наличии диффузных зон измененной интенсивности МР-сигнала различной величины вблизи боковых желудочков и дегенерации мозолистого тела, когда толщина его средних отделов составляет 0,2-0,4 см, причем выраженным изменениям -внутренней гидроцефалии, когда индекс Эванса составляет более 0,74, наружной гидроцефалии при расширении субарахноидальных борозд свыше 0,4 см, лейкоареозу - при наличии диффузных зон измененной интенсивности MP-сигнала вокруг боковых желудочков, сливающихся в обширные зоны, распространяющиеся на все белое вещество вплоть до коры и дегенерации мозолистого тела, когда толщина его средних отделов составляет менее 0,2 см присваивают каждому из них по 2 балла, а при отсутствии общей атрофии коры, дегенерации ствола мозга и очагов в мозолистом теле и умеренных и выраженных изменений внутренней и наружной гидроцефалии, лейкоареоза, дегенерации мозолистого тела, оценивают отсутствие каждого из них, как 0 баллов, затем рассчитывают суммарный балл и при его значении 6 баллов и выше диагностируют вегетативное состояние, при значении менее 6 - состояние минимального сознания.The technical result is achieved by the fact that the differential diagnosis of the vegetative state and the state of minimal consciousness in patients with chronic impaired consciousness is carried out by magnetic resonance (MRI) examination of the brain, while an MRI study is carried out in a spin echo sequence, obtaining T2-weighted images of the brain in the axial plane and 3D gradient echo, receiving T1 weighted images in the sagittal plane, while detecting brain changes in the form of general atrophy to ry, internal and external hydrocephalus, leukoaraiosis, degeneration of the corpus callosum and foci in it, and assign one point to each change in the presence of general atrophy of the cortex, degeneration of the brain stem and the presence of foci in the corpus callosum, as well as the presence of moderate changes in internal hydrocephalus, when the Evans index is 0.31-0.74, external hydrocephalus with the expansion of subarachnoid grooves to 0.4 cm, leukoaraiosis - in the presence of diffuse zones of varying intensity of the MR signal of various sizes near the lateral ventricles and degeneration of the foliar body, when the thickness of its middle sections is 0.2-0.4 cm, with pronounced changes in the internal hydrocephalus, when the Evans index is more than 0.74, external hydrocephalus with the expansion of subarachnoid grooves over 0.4 cm, leukoaraiosis - if diffuse zones of varying intensity of the MP signal around the lateral ventricles, merging into extensive areas, extending to all white matter up to the cortex and degeneration of the corpus callosum, when the thickness of its middle sections is less than 0.2 cm is assigned to each of 2 points, and in the absence of general atrophy of the cortex, degeneration of the brain stem and foci in the corpus callosum and moderate and pronounced changes in internal and external hydrocephalus, leukoaraiosis, degeneration of the corpus callosum, evaluate the absence of each of them as 0 points, then calculate the total score and with its value of 6 points and higher, a vegetative state is diagnosed, with a value of less than 6 - a state of minimal consciousness.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Больному с хроническим нарушением сознания для дифференциальной диагностики вегетативного состояния и состояния минимального сознания проводят МРТ-исследование в последовательности спиновое эхо, получая Т2-взвешенные изображения головного мозга в аксиальной плоскости (T2_tse: TR 4000 ms; ТЕ 118 ms; thk 5.0 mm; sp 1.5 mm; dur.: 2 min 02 sec) и 3D градиентное эхо, получая Т1 взвешенные изображения в сагиттальной плоскости (T1_mpr_sag_p2_iso: TR 1900 ms, ТЕ 2,5 ms; thk 1.0 mm; sp 1.0 mm; slices 176; dur.: 4 min 18 sec). МРТ-исследование проводилось на магнитно-резонансном томографе Siemens MAGNETOM Verio с величиной магнитной индукции 3 Тл. При этом выявляют изменения головного мозга в виде общей атрофии коры, внутренней и наружной гидроцефалии, лейкоареоза, дегенерации мозолистого тела и очагов в нем, что и входит в шкалу ДДХНС. Причем выявляют наличие или отсутствие общей атрофии коры, дегенерации ствола мозга и наличия очагов в мозолистом теле, присваивая каждому изменению 1 балл при их наличии и 0 баллов при их отсутствии.For a patient with chronic impaired consciousness, for differential diagnosis of the vegetative state and the state of minimal consciousness, an MRI study is performed in the spin echo sequence, obtaining T2-weighted images of the brain in the axial plane (T2_tse: TR 4000 ms; TE 118 ms; thk 5.0 mm; sp 1.5 mm; dur .: 2 min 02 sec) and a 3D gradient echo, obtaining T1 weighted images in the sagittal plane (T1_mpr_sag_p2_iso: TR 1900 ms, TE 2.5 ms; thk 1.0 mm; sp 1.0 mm; slices 176; dur .: 4 min 18 sec). An MRI scan was performed on a Siemens MAGNETOM Verio magnetic resonance imager with a magnetic induction of 3 T. In this case, changes in the brain are revealed in the form of general atrophy of the cortex, internal and external hydrocephalus, leukoaraiosis, degeneration of the corpus callosum and foci in it, which is included in the DDCHS scale. Moreover, the presence or absence of general atrophy of the cortex, degeneration of the brain stem and the presence of foci in the corpus callosum are revealed, assigning each change 1 point in their presence and 0 points in their absence.
Кроме того выявляют:In addition, reveal:
- умеренные изменения внутренней гидроцефалии: индекс Эванса (отношение максимального размера боковых желудочков на уровне передних отделов передних рогов к расстоянию между внутренними костными пластинами черепа на этом же уровне) составляет 0,31-0,74 усл. ед.(Ewans W.A. An encephalographic ratio for estimating ventricular enlargement and cerebral atrophy. Arch neurol Psychiatry. 1942; 47: 931-937); умеренные изменения наружной гидроцефалии: расширение субарахноидальных борозд до 0,4 см (Бер М., Фротшер М. Топический диагноз в неврологии по Петеру Дуусу. Под ред З.А. Суслиной. М. Практическая медицина; 2009; 478 с); умеренные изменения лейкоареоза: диффузные зоны измененной интенсивности MP-сигнала различной величины вблизи боковых желудочков (Fazekas F, Chawluk JB, Alavi A, Hurtig HI, Zimmerman RA. MR signal abnormalities at 1.5 T in Alzheimer's dementia and normal aging. AJR Am J Roentgenol. 1987; 149(2): 351-6); умеренные изменения дегенерация мозолистого тела: толщина средних отделов мозолистого тела 0,2-0,4 см (Бирюков А.Н., Медведева Ю.И., Хазов П.Д. Возрастно-половые аспекты МРТ-каллозометрии. Вестник Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования. 2011; 4(3): 59-63). При этом присваивают один балл каждому умеренному изменению. Выраженным изменениям, которые характеризуются следующими параметрами, описанными в тех же источниках: внутренняя гидроцефалия: индекс Эванса >0,74; наружная гидроцефалия: расширение субарахноидальных борозд свыше 0,4 см; лейкоареоз: диффузные зоны измененной интенсивности MP-сигнала вокруг боковых желудочков, сливающиеся в обширные зоны, распространяющиеся на все белое вещество вплоть до коры; дегенерация мозолистого тела: толщина средних отделов мозолистого тела<0,2 см, - присваивают каждому из них по 2 балла. А при отсутствии умеренных и выраженных изменений внутренней и наружной гидроцефалии, лейкоареоза, дегенерации мозолистого тела оценивают каждое из них как 0 баллов.- moderate changes in internal hydrocephalus: the Evans index (the ratio of the maximum size of the lateral ventricles at the level of the anterior horns to the distance between the internal bony plates of the skull at the same level) is 0.31-0.74 conv. units (Ewans W. A. An encephalographic ratio for estimating ventricular enlargement and cerebral atrophy. Arch neurol Psychiatry. 1942; 47: 931-937); moderate changes in external hydrocephalus: expansion of subarachnoid grooves up to 0.4 cm (Ber M., Frotscher M. Topical diagnosis in neurology according to Peter Duus. Edited by Z. A. Suslina. M. Practical medicine; 2009; 478 s); moderate changes in leukoaraiosis: diffuse zones of varying intensity of the MP signal of various sizes near the lateral ventricles (Fazekas F, Chawluk JB, Alavi A, Hurtig HI, Zimmerman RA. MR signal abnormalities at 1.5 T in Alzheimer's dementia and normal aging. AJR Am J Roentgenol. 1987; 149 (2): 351-6); moderate changes in the degeneration of the corpus callosum: the thickness of the middle sections of the corpus callosum is 0.2-0.4 cm (Biryukov A.N., Medvedeva Yu.I., Khazov P.D. Age-gender aspects of MRI callosometry. St. Petersburg Medical Journal) Academy of Postgraduate Education. 2011; 4 (3): 59-63). In this case, one point is assigned to each moderate change. Marked changes, which are characterized by the following parameters described in the same sources: internal hydrocephalus: Evans index> 0.74; external hydrocephalus: expansion of subarachnoid grooves over 0.4 cm; leukoaraiosis: diffuse zones of altered intensity of the MP signal around the lateral ventricles, merging into vast areas, extending to all white matter up to the cortex; degeneration of the corpus callosum: the thickness of the middle sections of the corpus callosum <0.2 cm, - each of them is assigned 2 points. And in the absence of moderate and pronounced changes in internal and external hydrocephalus, leukoaraiosis, degeneration of the corpus callosum, each of them is rated as 0 points.
Затем рассчитывают суммарный балл и при его значении 6 баллов и выше диагностируют вегетативное состояние, при значении менее 6 - состояние минимального сознания.Then, the total score is calculated and, with its value of 6 points and above, the vegetative state is diagnosed, with a value of less than 6 - the state of minimal consciousness.
Исследование выполнялось на 30 пациентах в возрасте от 21 до 58 лет с хроническими нарушениями сознания (17 в вегетативном состоянии, 13 в состоянии минимального сознания), возникшими в результате травмы головного мозга, инсульта, демиелинизации или аноксии вследствие различных причин. Разделение пациентов было проведено на основании «Шкалы восстановления после комы (CRS-R)». Оценка по шкале CRS-R проводилась три раза: за день до МРТ, в день исследования и на следующий день. МРТ-исследование проводилось на магнитно-резонансном томографе Siemens MAGNETOM Verio с величиной магнитной индукции 3 Тл. В протокол сканирования были включены традиционно выполняемые последовательности - спиновое эхо для получения Т2-взвешенных изображений в аксиальной плоскости (T2_tse: TR 4000 ms; ТЕ 118 ms; thk 5.0 mm; sp 1.5 mm; dur.: 2 min 02 sec) и 3D градиентное эхо для получения Т1 взвешенных изображений в сагиттальной плоскости (Tl_mpr_sag_p2_iso: TR 1900 ms, ТЕ 2,5 ms; thk 1.0 mm; sp 1.0 mm; slices 176; dur.: 4 min 18 sec), которые использовались для оценки по предлагаемой шкале ДДХНС. Оценка изображений проводилась двумя независимыми экспертами, не имеющими на момент шкалирования данных о точном диагнозе и этиологии хронических нарушений сознания. Результатом оценки по шкале являлась сумма баллов как описано выше.The study was performed on 30 patients aged 21 to 58 years with chronic impaired consciousness (17 in a vegetative state, 13 in a state of minimal consciousness) resulting from a brain injury, stroke, demyelination, or anoxia due to various reasons. Patient separation was based on the “Coma Recovery Scale (CRS-R)”. Assessment on a CRS-R scale was carried out three times: the day before MRI, the day of the study, and the next day. An MRI scan was performed on a Siemens MAGNETOM Verio magnetic resonance imager with a magnetic induction of 3 T. The scanning protocol included traditionally performed sequences - spin echo to obtain T2-weighted images in the axial plane (T2_tse: TR 4000 ms; TE 118 ms; thk 5.0 mm; sp 1.5 mm; dur .: 2 min 02 sec) and 3D gradient echo to obtain T1-weighted images in the sagittal plane (Tl_mpr_sag_p2_iso: TR 1900 ms, TE 2.5 ms; thk 1.0 mm; sp 1.0 mm; slices 176; dur .: 4 min 18 sec), which were used for evaluation according to the proposed DDCHS scale . Evaluation of the images was carried out by two independent experts who did not have at the time of scaling data on an accurate diagnosis and etiology of chronic impaired consciousness. The result of the rating on the scale was the sum of the points as described above.
Статистический анализ данных проводился с помощью пакета программ SPSS 20.0.0. Параметры, использованные для шкалирования изменений и соответствующие им баллы, указаны в таблице 1.Statistical analysis of the data was carried out using the SPSS 20.0.0 software package. The parameters used to scale the changes and their corresponding scores are shown in table 1.
*характеристика умеренных и выраженных изменений параметров указана выше.* The characteristic of moderate and pronounced changes in parameters is indicated above.
Результатыresults
Суммарный балл по шкале ДДХНС варьировал от 2 до 11. В результате проведения ROC-анализа был определен пороговый балл: пациенты с суммарным баллом 6 и выше относятся к группе с вегетативным состоянием, строго ниже 6 - в состоянии минимального сознания с чувствительностью 81,3%, специфичностью 85,7% (площадь под кривой 84,2%, р=0,001, см. фиг. 1). На фиг. 1 представлена кривая ошибок (ROC-кривая) метода дифференциальной диагностики хронических нарушений сознания на основании традиционных МРТ-последовательностей (площадь под кривой 84,2%, р=0,001). Учитывая относительно высокую чувствительность и специфичность, шкала ДДХНС может быть использована в качестве дополнительного метода дифференциальной диагностики хронических нарушений сознания.The total score on the DDHNS scale ranged from 2 to 11. As a result of the ROC analysis, a threshold score was determined: patients with a total score of 6 and above belong to the group with a vegetative state, strictly below 6 - in a state of minimal consciousness with a sensitivity of 81.3% , specificity 85.7% (area under the curve 84.2%, p = 0.001, see Fig. 1). In FIG. Figure 1 shows the error curve (ROC curve) of the differential diagnosis method for chronic consciousness disorders based on traditional MRI sequences (the area under the curve is 84.2%, p = 0.001). Given the relatively high sensitivity and specificity, the DDXNS scale can be used as an additional method for the differential diagnosis of chronic consciousness disorders.
Пример 1Example 1
Пациент Г., 26 лет, находится в состоянии минимального сознания в результате черепно-мозговой травмы. На фиг. 2 представлены Т2-взвешенные изображения (Т2-ВИ) в аксиальной плоскости, Т1 - взвешенные изображения в сагиттальной плоскости (Т1-ВИ). На представленных изображениях визуализируется внутренняя гидроцефалия - индекс Эванса равен 0,34 (1 балл), наружная гидроцефалия - расширение субарахноидальных борозд 0,3 см (1 балл), наличие очага в мозолистом теле (1 балл), общая атрофия мозга и дегенерация ствола мозга отсутствуют - 0 баллов. Умеренные: лейкоареоз и дегенерация мозолистого тела, а также все выраженные изменения головного мозга отсутствовали и равнялись все 0 баллов. Суммарный балл по шкале ДДХНС равен 3 и соответствует минимальному состоянию сознания. На фиг. 2 представлены Т2-взвешенные и Т1-взвешенные изображения пациента в минимальном состоянии сознания.Patient G., 26 years old, is in a state of minimal consciousness as a result of a traumatic brain injury. In FIG. 2 shows T2-weighted images (T2-VI) in the axial plane, T1 - weighted images in the sagittal plane (T1-VI). Internal hydrocephalus is visualized on the presented images - the Evans index is 0.34 (1 point), external hydrocephalus is the expansion of subarachnoid grooves 0.3 cm (1 point), the presence of a lesion in the corpus callosum (1 point), general brain atrophy and degeneration of the brain stem absent - 0 points. Moderate: leukoaraiosis and degeneration of the corpus callosum, as well as all pronounced changes in the brain, were absent and amounted to all 0 points. The total score on the DDHNS scale is 3 and corresponds to the minimum state of consciousness. In FIG. 2 shows T2-weighted and T1-weighted images of a patient in a minimal state of consciousness.
Пример 2Example 2
Пациент О., 58 лет, находится в вегетативном состоянии в результате эпизода аноксии. На фиг. 3 представлены Т2-взвешенные изображения (Т2-ВИ) в аксиальной плоскости, Т1-взвешенные изображения в сагиттальной плоскости (Т1-ВИ). На представленных изображениях визуализируется общая атрофия коры мозга (1 балл), умеренная внутренняя гидроцефалия - индекс Эванса 0,41 (1 балл) и выраженная наружная гидроцефалия - расширение субарахноидальных борозд до 0,7 см (2 балла), выраженный лейкоареоз - наличие диффузных зон измененной интенсивности МР-сигнала вокруг боковых желудочков, сливающихся в обширные зоны, распространяющиеся на все белое вещество вплоть до коры (2 балла), умеренная дегенерация мозолистого тела - толщина его средних отделов составляла 0,3 см (1 балл), наличие очага в мозолистом теле (1балл). Дегенерация ствола мозга отсутствовала - 0 баллов. Отсутствовали также умеренный лейкоареоз и выраженная дегенерация мозолистого тела, которые также оценивались в 0 баллов. Суммарный балл по шкале ДДХНС равен 8 и соответствует вегетативному состоянию. На фиг. 3 представлены Т2-взвешенные и Т1-взвешенные изображения пациента в вегетативном состоянии.Patient O., 58 years old, is in a vegetative state as a result of an anoxia episode. In FIG. Figure 3 shows T2-weighted images (T2-VI) in the axial plane, T1-weighted images in the sagittal plane (T1-VI). The presented images visualize general atrophy of the cerebral cortex (1 point), moderate internal hydrocephalus - Evans index 0.41 (1 point) and pronounced external hydrocephalus - expansion of subarachnoid grooves to 0.7 cm (2 points), pronounced leukoaraiosis - the presence of diffuse zones altered intensity of the MR signal around the lateral ventricles, merging into vast areas that extend to all white matter up to the cortex (2 points), moderate degeneration of the corpus callosum - the thickness of its middle sections was 0.3 cm (1 point), the presence of foci in the corpus callosum (1ball). Brain stem degeneration was absent - 0 points. There were also no moderate leukoaraiosis and marked degeneration of the corpus callosum, which were also rated at 0 points. The total score on the DDHNS scale is 8 and corresponds to the vegetative state. In FIG. Figure 3 shows T2-weighted and T1-weighted images of a patient in a vegetative state.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017146356A RU2672278C1 (en) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Method for differential diagnostics of vegetative condition and condition of minimal consciousness in patients with chronic disorders of consciousness |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017146356A RU2672278C1 (en) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Method for differential diagnostics of vegetative condition and condition of minimal consciousness in patients with chronic disorders of consciousness |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2672278C1 true RU2672278C1 (en) | 2018-11-13 |
Family
ID=64327799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017146356A RU2672278C1 (en) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Method for differential diagnostics of vegetative condition and condition of minimal consciousness in patients with chronic disorders of consciousness |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2672278C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2740331C1 (en) * | 2020-06-29 | 2021-01-13 | Мария Львовна Поспелова | Method for assessing the effectiveness of osteopathic manipulation in treating patients with chronic tension headache |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2166906C1 (en) * | 2000-07-24 | 2001-05-20 | Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования (МАПО) | Method for evaluating human vegetative status |
| RU2565372C2 (en) * | 2011-11-29 | 2015-10-20 | Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Иркутский Государственный Медицинский Университет" Министерства Здравоохранения Российской Федерации (Гбоу Впо Игму Минздрава России) | Method of determining functional state of brain |
-
2017
- 2017-12-27 RU RU2017146356A patent/RU2672278C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2166906C1 (en) * | 2000-07-24 | 2001-05-20 | Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования (МАПО) | Method for evaluating human vegetative status |
| RU2565372C2 (en) * | 2011-11-29 | 2015-10-20 | Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Иркутский Государственный Медицинский Университет" Министерства Здравоохранения Российской Федерации (Гбоу Впо Игму Минздрава России) | Method of determining functional state of brain |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Захарова Н.Е. и др. Количественная и качественная оценка состояния проводящих путей головного мозга с помощью диффузионно-тензорной магнитно-резонансной томографии в норме и при диффузных аксональных повреждениях // Лучевая диагностика и терапия. 2012. No 3(3): 92-108. Carpentier A. et al. Early morphologic and spectroscopic magnetic resonance in severe traumatic brain injuries can detect "invisible brain stem damage" and predict "vegetative states" // J Neurotrauma. 2006; 23(5): 674-85. Kampfl A. et al. Prediction of recovery from post-traumatic vegetative state with cerebral magnetic-resonance imaging // Lancet. 1998; 351 (9118): 1763-7. Guldenmund P. et al. Structural brain injury in patients with disorders of consciousness: a voxel-based morphometry study // Brain Inj. 2016; 30(3): 343-52. * |
| Климаш А.В. и др. Возможности магнитно-резонансной томографии головного мозга в прогнозировании исходов течения посттравматического вегетативного нарушения // Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2015. 2(50): 7-10. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2740331C1 (en) * | 2020-06-29 | 2021-01-13 | Мария Львовна Поспелова | Method for assessing the effectiveness of osteopathic manipulation in treating patients with chronic tension headache |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Stufflebeam et al. | Localization of focal epileptic discharges using functional connectivity magnetic resonance imaging | |
| Bettus et al. | Role of resting state functional connectivity MRI in presurgical investigation of mesial temporal lobe epilepsy | |
| Eilam-Stock et al. | Abnormal autonomic and associated brain activities during rest in autism spectrum disorder | |
| Wang et al. | Changes in thalamus connectivity in mild cognitive impairment: evidence from resting state fMRI | |
| Liang et al. | Altered amplitude of low-frequency fluctuations in early and late mild cognitive impairment and Alzheimer's disease | |
| Wang et al. | Frequency-dependent changes in amplitude of low-frequency oscillations in depression: a resting-state fMRI study | |
| Alvarez et al. | Functional activity within the frontal eye fields, posterior parietal cortex, and cerebellar vermis significantly correlates to symmetrical vergence peak velocity: an ROI-based, fMRI study of vergence training | |
| Silverstein et al. | Dynamic tractography: Integrating cortico-cortical evoked potentials and diffusion imaging | |
| Waninger et al. | Neurophysiological biomarkers of Parkinson’s disease | |
| Chechlacz et al. | Structural organization of the corpus callosum predicts attentional shifts after continuous theta burst stimulation | |
| Chen et al. | Visual cortex neural activity alteration in cervical spondylotic myelopathy patients: a resting-state fMRI study | |
| Xue et al. | Resting-state brain entropy in schizophrenia | |
| Karunakaran et al. | NIRS measures in pain and analgesia: fundamentals, features, and function | |
| Jovicich et al. | Two-year longitudinal monitoring of amnestic mild cognitive impairment patients with prodromal Alzheimer’s disease using topographical biomarkers derived from functional magnetic resonance imaging and electroencephalographic activity | |
| Poza et al. | Regional analysis of spontaneous MEG rhythms in patients with Alzheimer’s disease using spectral entropies | |
| Guo et al. | Regional homogeneity abnormalities in patients with transient ischaemic attack: a resting-state fMRI study | |
| Yan et al. | Abnormal functional connectivity of anterior cingulate cortex in patients with primary insomnia: a resting-state functional magnetic resonance imaging study | |
| Liang et al. | Distinct patterns of spontaneous brain activity between children and adults with anisometropic amblyopia: a resting-state fMRI study | |
| McKinnon et al. | Functional connectivity in the default mode network is reduced in association with nocturnal awakening in mild cognitive impairment | |
| Cao et al. | Deep microbleeds and periventricular white matter disintegrity are independent predictors of attention/executive dysfunction in non-dementia patients with small vessel disease | |
| Szabo et al. | Alterations in the structure and function of the brain in adolescents with new daily persistent headache: a pilot MRI study | |
| Roberts et al. | A multimodal study of the contributions of conduction velocity to the auditory evoked neuromagnetic response: anomalies in autism spectrum disorder | |
| Yang et al. | Increased inter-hemispheric resting-state functional connectivity in acute lacunar stroke patients with aphasia | |
| Fogel et al. | Brain network integrity changes in subjective cognitive decline: a possible physiological biomarker of dementia | |
| Wang et al. | White matter abnormalities in medication-naïve adult patients with major depressive disorder: Tract-based spatial statistical analysis |