Klinische Neurofysiologie bij acute aandoeningen van het centrale zenuwstelsel

Transcriptie

1 N E U R O L O G I E Klinische Neurofysiologie bij acute aandoeningen van het centrale zenuwstelsel T R E F W O O R D E N K LINISCHE NEUROFYSIOLOGIE; MONITORING; DIAGNOSTIEK; INTENSIVE CARE NEUROLOGIE. door M.J. Zwarts en C.J. Stam Samenvatting In dit artikel wordt een overzicht gepresenteerd van vooral recente klinisch neurofysiologische onderzoekstechnieken bij acute aandoeningen van het centraal zenuwstelsel. Met name op de intensive care is de klinische evaluatie van de patiënt vaak moeilijk door sedatie en eventuele neuromusculaire verslapping. Dankzij het noninvasieve karakter kan een groot scala aan neurofysiologische technieken worden toegepast, zowel voor diagnostische doeleinden als voor monitoring. Daarnaast kunnen EEG en 'evoked potentials' gebruikt worden voor het voorspellen van de prognose, vaak met een zeer hoge specificiteit. Tevens wordt de aanvullende informatie van transcranieel doppler onderzoek als nieuw hulpmiddel bij het vaststellen van de hersendood besproken. (Ned Tijdschr Neurol 2000;1:23-27) Inleiding Een breed scala aan neurofysiologische technieken staat de neuroloog/klinisch neurofysioloog ten dienste bij de diagnose, monitoring en prognosebepaling van ernstige neurologische aandoeningen op de Intensive Care Unit (ICU). Vooral bij de gesedeerde, verslapte en mechanisch geventileerde patiënt is de routinematige, klinisch-neurologische evaluatie vaak moeilijk tot onmogelijk. Klinischneurofysiologische technieken kunnen bij deze probleemstelling prima aanvullende informatie verschaffen. Een voordeel is dat een aantal onderzoeksmogelijkheden zoals BAEP en SEP weinig gevoelig zijn voor effecten van medicatie en sedatie. Technieken die veelal toegepast worden zijn: vaatonderzoeken (transcranieel doppler (TCD) en duplex), elektro-encefalografie (EEG) en evoked potentials (EP s). Deze technieken zullen de revue passeren bij aandoeningen van het centraal zenuwstelsel in het kader van diagnostiek, monitoring, prognosebepaling en het vaststellen van de hersendood. Diagnostiek Het EEG is vooral nuttig als een steun bij de diagnostiek van coma van onbekende origine 20, natuurlijk nadat beeldvormend onderzoek is verricht. Naast de mogelijkheid van het vaststellen van een diffuse encefalopathie als oorzaak van een stupor of coma kan soms een meer specifieke oorzaak worden gevonden, zoals een status epilepticus zonder motorische symptomen (niet-convulsieve status). Bij herpes simplex encefalitis kunnen karakteristieke periodieke complexen (vaak in de vorm van scherpe golven) in de aangedane temporale gebieden worden gevonden. Deze treden meestal 2 tot 5 dagen na het begin van de ziekte op en hebben een interval van 1 tot 3 seconden. Een klassieke indicatie voor het EEG is natuurlijk epilepsie; het belangrijkste doel is dan het vaststellen van de aard en lokalisatie van de epilepsie. In het kader van deze bespreking is met name het EEG bij de behandeling van een status epilepticus (SE) van belang. Hierbij wordt meestal nadat de aanval is gecoupeerd een EEG vervaardigd ter controle van de behandeling en ter verdere classificatie van het type epilepsie. 17 Bij 14% van de patiënten wordt dan onverwachts nog een subklinische - meestal partiële- status gevonden, zodat de therapie hierop afgestemd dient te worden. 4 Ook geeft het EEG beeld na de behandeling van de SE een goede voorspelling van de uitkomst. 6 Normalisatie van het EEG heeft een goede uitkomst, terwijl een 'burst-suppressie patroon' of persisterende, epileptiforme na-ontladingen geassocieerd zijn met een hoge kans op mortaliteit (59% en 41%, respectievelijk). Wellicht kan in de nabije toekomst, met behulp van geavanceerde EEG analyse-technieken, het optreden van epileptische aanvallen ruim van tevoren voorspeld worden. 10 Verder is het EEG van belang bij de differentiatie tussen een psychogene en organische oorzaak van een verlaagd bewustzijn. 23

2 Acute, focale neurologische aandoeningen vragen naast beeldvormend onderzoek- vaak om vasculaire studies. Met moderne duplex apparatuur kunnen niet-invasief de carotis, vertebralis, basilaris en basale cerebrale arterieën worden gemeten en gevisualiseerd. Bij ernstige, acuut ontstane, focale neurologische uitval eventueel met een verlaagd bewustzijn - kan duplex onderzoek ook al in een acuut stadium hulp bieden, bijvoorbeeld door het aantonen van een a. carotis interna occlusie. Mogelijk dat in de toekomst TCD onderzoek een rol gaat spelen bij de diagnostiek en behandeling van acute thrombolyse bij cerebrale ischemie. 1 Een recente ontwikkeling is de ontdekking van microembolische ultrasone signalen (MES). 13 Tijdens langdurige TCD-metingen kunnen karakteristieke, kortdurende signalen van hoge intensiteit worden gehoord die corresponderen met embolieën. Dit was in feite het eerste direkte bewijs voor de arteryto-artery theorie van de embolische oorsprong van cerebrale infarcten. Deze MES zijn nuttig gebleken bij het voorspellen van de risico s op een ischemische beroerte bij carotis pathologie. Automatische detectie van embolieën komt in de nabije toekomst mogelijk beschikbaar. 9 Monitoring In toenemende mate wordt het EEG gebruikt als een monitoring tool in de intensive care unit (ICU). De belangrijkste redenen voor het gebruik van het EEG werden door Jordan (1995) 7 verwoordt: het is gekoppeld aan het cerebrale metabolisme het is gevoelig voor ischemie en hypoxie het is gecorreleerd met de topografie en kan dus afwijkingen lokaliseren het is de beste techniek om epilepsie aan te tonen Met de komst van digitaal EEG en computernetwerken is nu in principe continue monitoring op de ICU mogelijk. Kwantitatieve technieken maken het mogelijk om de data grafisch weer te geven over langere tijd, bijvoorbeeld met 'compressed spectral array', om zo ook langzame trends te kunnen detecteren. De belangrijkste toepassing van continu EEG (CEEG) is de detectie van nietconvulsieve epilepsie dan wel epilepsie gemaskeerd door de neuromusculaire blokkade. Een niet convulsieve status kan de oorzaak van de opname in de ICU zijn; ze kan echter ook als complicatie optreden van een neurologische aandoening zoals contusio cerebri, een beroerte of een infectie, etc. Voorlopige studies hebben laten zien dat een dergelijke non-convulsieve status in een onverwacht hoog percentage voorkomt. Voordat deze techniek algemeen ingang krijgt zijn echter prospectieve studies nodig die een duidelijk voordeel voor de patiënt voor wat betreft uitkomst laten zien. Hierin zal ook het kostenaspect moeten worden betrokken. Een reeds aanvaarde indicatie is het gebruik van het EEG bij de titratie van barbituraten zoals penthotal bij refractaire status epilepticus. Hierbij wordt getracht met een zo laag mogelijke dosis een burst-suppressie beeld te verkrijgen (zie Figuur 1). Tevens kan het effect op de epilepsie beoordeeld worden. Op deze manier wordt geprobeerd met een zo laag mogelijke dosis de patiënt te behandelen. TCD is een standaard techniek geworden voor de voorspelling en detectie van vasospasme na subarachnoïdale bloeding (SAB) 11, hoewel prospectieve studies die een gunstig effect van deze monitoring op de prognose aantonen, nog ontbreken. Meestal wordt de gemiddelde flow in de a. cerebri media beiderzijds gemeten. Belangrijk is het om deze te relateren aan de gemiddelde flow in het extracraniële deel van de a. carotis interna. 11 Een ratio van Vmca/ Vica >3 betekent dat er sprake is van een significant spasme. Er bestaat een goede correlatie tussen de gemiddelde bloedstroom gemeten met TCD en een angiografisch vastgestelde vasospasme. Een gemiddelde flow boven 200 cm/s en een snelle toename van flow (>25% per dag) worden gezien in de 2 dagen vóór het ontstaan van ischemische infarcten in het vaatverzorgingsgebied van de a. cerebri media. Intermediaire waarden van stroomsnelheid (tussen cm/s) blijken geen duidelijke correlatie met vasospasme te vertonen. 18 Lage snelheden (<120 cm/s) geven een duidelijke voorspelling (negatieve voorspellende waarde van 94%) voor de afwezigheid van vasospasme. De evaluatie van het effect van spasmebehandeling wordt in het algemeen ook met TCD gedaan. Voorspellen van de prognose Het EEG is historisch gezien de belangrijkste neurofysiologische techniek om de prognose van ernstig hersenbeschadigde patiënten te voorspellen. Recent is echter duidelijk geworden dat ook met behulp van SEP vergelijkbare en soms betere voorspellingen kunnen worden gedaan. In 1996 werd door Madl et al. 12 gesteld dat patiënten met een niet-traumatisch coma die geen baat meer zouden hebben van ICU behandeling (d.w.z. een 100% 24 NR N E D E R L A N D S T I J D S C H R I F T V O O R N E U R O L O G I E

3 Figuur 1. Beeld van burst-suppressie EEG bij de behandeling van refractaire epilepsie met penthotal. mortaliteit) met SEP met een specificiteit van 100% gedetecteerd konden worden. Een omgekeerde situatie, dat wil zeggen een aanwezige N20 bij medianus stimulatie, heeft weinig voorspellende waarde. Deze hoge specificiteit werd in een metaanalyse door Zandbergen 21 et al. bevestigd. Het ging hierbij uitsluitend om postanoxischeischemische encefalopathie. Bij analyse van 33 studies bleek dat de SEP met 100% specificiteit de beste voorspellende waarde had. Dit betekent ook een positief voorspellende waarde van 100% (alle patiënten met een afwezige N20 stierven of bleven in een vegeterende toestand). Hierbij werd aangetekend dat evoked potentials ook het minst gevoelig zijn voor metabole veranderingen en medicamenteuze effecten. Indien deze techniek een dergelijk belangrijke rol speelt bij de bepaling van het beleid bij deze patiënten, dan worden natuurlijk ook de technische uitvoering en interpretatie van het onderzoek zeer essentieel. In het algemeen wordt de n. medianus zowel links als rechts gestimuleerd. Om de reproduceerbaarheid van de bevindingen te waarborgen worden de metingen altijd herhaald. Om zeker te zijn dat de afferente respons op stimulatie ook in het centrale zenuwstelsel aankomt, moeten zowel de perifere potentiaal (plexus brachialis) en nek potentiaal (N13) aantoonbaar zijn en dus gemeten worden. Daarnaast is van belang dat de N18 die in de thalamus ontstaat niet verkeerd geïnterpreteerd wordt en voor een N20 wordt aangezien. Deze thalamus potentiaal is een zogenaamde 'far-field' potentiaal die men met name ziet wanneer afgeleid wordt naar een veraf gelegen referentie elektrode. Het beste kan men afleiden van C3 of C4 naar een andere schedelpositie, bijvoorbeeld Fz. In Tabel 1 (pagina 486) worden de door Zandbergen et al 21 gesuggereerde richtlijnen weergegeven. Hoewel de bevindingen van deze meta-analyse overtuigend zijn, kan men zich theoretisch voorstellen dat twee strategisch geplaatste lesies in het centrale, sensibele baansysteem ook een afwezige N20 opleveren. Hoewel aangetoond is dat de SEP zeer specifiek is, vormt de kwetsbaarheid voor lesies in een discreet baansysteem een beperking van deze metingen. In deze zin geeft een EEG, hoewel deze als iets minder specifiek uit de metaanalyse komt, veel meer een globale indruk van de corticale activiteit en reactiviteit. Zeker in situaties waarbij er enige twijfel over de interpretatie van de SEP bestaat, is het EEG ons inziens ook een zeer waardevol hulpmiddel. Bij het traumatisch hersenletsel wordt de waarde van het EEG meestal niet hoog ingeschat omdat medicatie deze techniek sterk beïnvloedt. Een recente studie 5 laat echter zien dat, wanneer alléén gekeken wordt naar de reactiviteit in het EEG, deze techniek superieur is aan de Glasgow coma schaal of de SEP voor wat 25

4 Tabel 1. Richtlijnen voor het beleid bij postanoxische encefalopathie (vlgs. Zandbergen et al.) uur na het begin van het anoxisch-ischemisch coma óf afwezige pupilreflexen óf een motorische score van 3 of lager Geen focale neurologische schade Bilaterale n. medianus SEP: indien afwezig: stop behandeling, ga over op palliatieve zorg betreft voorspellende waarde voor de prognose. De combinatie van electrofysiologische technieken (EEG en SEP) geeft de beste voorspelling van het ernstig traumatisch hersenletsel met een juiste classificatie van 98% in goede of slechte prognose. Deze combinatie van technieken was duidelijk superieur aan de voorspellende waarde van de klinische parameters. Door Attia and Cook (1998) 2 werd in een metaanalyse van de literatuur óók gevonden dat klinischneurofysiologische diagnostiek een duidelijke meerwaarde heeft bij het vaststellen van de prognose bij zowel het postanoxische als traumatische coma naast de bekende klinisch neurologische parameters. Vaststellen hersendood Bij het vaststellen van de hersendood is het EEGonderzoek een vast onderdeel van het protocol. Collega A.A.W. Op de Coul 15 heeft in dit tijdschrift de nieuwe hersendoodcriteria zoals vastgelegd in het advies van de Gezondheidsraad recent besproken. Een nuttige aanvulling op de gebruikelijke criteria kan het TCD onderzoek zijn: hiermee is het mogelijk cerebrale circulatiestilstand op een zeer betrouwbare wijze vast te stellen. 16,22 Bij deze studies bleek een 100% sensitiviteit te bestaan. Met TCD kan een pendelflow worden aangetoond bij een cerebrale circulatiestilstand. Er is dan geen netto flow aantoonbaar. Indien er wel een flow aantoonbaar is, sluit dit het afwezig zijn van hersendood echter niet uit. Het is momenteel echter zo dat deze bevindingen in de officiële hersendoodcriteria nog geen rol spelen. Ze kunnen wel gebruikt worden in moeilijke gevallen waarbij het EEG bijvoorbeeld niet toegepast kan worden en men een cerebrale angiografie overweegt. Het verdient aanbeveling voordat men dit toch invasieve hulpmiddel toepast, zich eerst met behulp van TCD te oriënteren. Conclusie Uit bovenstaande blijkt dat aanvullend klinischneurofysiologisch onderzoek bij acute aandoeningen van het centraal zenuwstelsel zeer waardevol kan zijn. Naast de vrij algemeen bekende, diagnostische informatie die EEG en vaatonderzoek kunnen opleveren, is er voor wat betreft voorspelling van de prognose een zeer hoge specificiteit gevonden bij postanoxische encefalopathie en bij het traumatisch coma. De specificiteit van de SEP bij post-anoxisch coma bedraagt echter 100%. De aanvullende waarde van continue EEG monitoring op de ICU is met name vanuit het oogpunt van indicatie en kosten-baten analyse nog onzeker, echter het belang hiervan bij de monitoring van status epilepticus is reeds duidelijk. Referenties 1. Alexandrov AV, Demchuk AM, Wein TH, Grotta JC. Yield of transcranial Doppler in acute cerebral ischemia. Stroke 30(8): (1999). 2. Attia J, Cook DJ. Prognosis in anoxic and traumatic coma. Crit. Care Clin. 14: (1998). 3. Bassetti C., Bomio F., Mathis J., Hess C.W. Early prognosis in coma after cardiac arrest: a prospective clinical, electrophysiological, and biochemical study of 60 patiënts. J. Neurol. Neurosurg. Psych. 61: (1996). 4. DeLorenzo RJ, Waterhouse EJ, Towne AR, Boggs JG, Ko D, DeLorenzo GA, Brown A, Garnett L Persistent nonconvulsive status epilepticus after the control of convulsive status epilepticus. Epilepsia 39(8): (1998). 5. Gütling E., Gonser A., Imhof H.G., Landis T. EEG reactivity in the prognosis of severe head injury. Neurology 45: (1995). 6. Jaitly R, Sgro JA, Towne AR, Ko D, DeLorenzo RJ Prognostic value of EEG monitoring after status epilepticus: a prospective adult study. J Clin Neurophysiol 14(4): (1997) 7. Jordan KG. Neurophysiologic monitoring in the neuroscience intensive care unit. In: Neurologic Clinics, Neurologic critical care, vol. 13: (1995). 8. Kay J. Continuous EEG monitoring in the intensive care unit. Can. J. Neurol. Sci. 25: S12-S15 (1998). 9. Keunen RWM, Stam CJ, Tavy DLJ, Mess WH, Titulaer BM, Ackerstaff RGA. Preliminary report of detecting microembolic signals in transcranial Doppler time series with nonlinear forecasting. Stroke 1998; 29: Le Van Quyen M., Martinerie J., Baulac M., Varela F. Anticipating epileptic seizures in real time by a non-linear ana- 26 NR N E D E R L A N D S T I J D S C H R I F T V O O R N E U R O L O G I E

5 A ANWIJZINGEN VOOR DE PRAKTIJK 1 Diagnostiek Een EEG is aangewezen bij coma van onbekende origine; soms wordt onverwachts een non-convulsieve status gevonden als oorzaak van het coma. Ook is een EEG aangewezen bij de behandeling van een status epilepticus. Vasculaire studies (duplex,tcd) zijn nuttig bij ernstige, focale uitval en kunnen vaak snel een oorzaak vaststellen. 2 Monitoring EEG wordt in toenemende mate gebruikt bij de monitoring van patiënten in de ICU. Hierbij wordt een onverwacht hoog aantal patiënten met een non-convulsieve status epilepticus gevonden. Prospectieve studies met een kosten-baten analyse zijn echter nog niet verricht. TCD-onderzoek bij subarachnoïdale bloedingen kan op een betrouwbare wijze ernstige vasospasme aantonen. De aldus verkregen informatie wordt gebruikt om het effect van de behandeling te vervolgen. 3 Voorspellen van de prognose Een SEP met bilaterale afwezigheid van de N20 op dag 3 bij postanoxisch coma heeft een 100% voorspellende waarde voor een slechte prognose (dwz. dood/vegetatieve toestand). Het EEG is iets minder specifiek dan de SEP, maar geeft wel een meer globaal beeld van de corticale activiteit. 4 Vaststellen hersendood Met TCD kan op betrouwbare wijze een cerebrale circulatiestilstand worden aangetoond, hetgeen gebruikt kan worden indien cerebrale angiografie wordt overwogen. lysis of similarity between EEG recordings. NeuroReport 1999; 10: Lindegaard K.F. The role of transcranial Doppler in the management of patiënts with subarachnoid haemorrhage- -a review. Acta Neurochir Suppl (Wien) 72:59-71 (1999). 12. Madl C., Kramer L., Yeganehfar W., Eisenhuber E., Kranz A., Ratheiser K., Zauner C., Schneider B., Grimm G. Detection of nontraumatic comatose patiënts with no benefit of intensive care treatment by recording of sensory evoked potentials. Arch. Neurol. 53: (1996). 13. Markus HS, Thomson ND, Brown MM. Asymptomatic cerebral embolic signals in symptomatic and asymptomatic carotid artery disease. Brain 118: (1995). 14. Moulton RJ., Brown JIM, Konasiewicz SJ. Monitoring severe head injury: a comparison of EEG and somatosensory evoked potentials. Can. J. Neurol. Sci. 25: S7-S11 (1998). 15. Op de Coul AAW. Klinische hersendoodcriteria. Nederlands Tijdschrift voor Neurologie 1:93-97 (1999). 16. Petty GW, Mohr JP, Pedley TA, Tatemichi TK, Lennihan L, Duterte DI, Sacco RL. The role of transcranial Doppler in confirming brain death: Sensitivity, specificity, and suggestions for performance and interpretation. Neurology. 40: (1990). 17. Van Huffelen AC. EEG monitoring bij status epilepticus in de ICU. KNF dagen 1999, Nascholing KNF op de ICU, St Michielsgestel (1999). 18. Vora YY, Suarez-Almazor M, Steinke DE, Martin ML, Findlay JM. Role of transcranial Doppler monitoring in the diagnosis of cerebral vasospasm after subarachnoid hemorrhage. Neurosurgery. 44(6): (1999). 19. Young GB, Bolton CF, Archibald YM, Austin TW, Wells GA. The electroencephalogram in sepsis-associated encephalopathy. J. Clin. Neurophysiol. 9: (1992). 20. Young GB. Metabolic and inflammatory cerebral diseases: Electrophysiological aspects. Can. J. Neurol. Sci. 25: S16-S20 (1998). 21. Zandbergen EG, de Haan RJ, Stoutenbeek CP, Koelman JH, Hijdra A. Systematic review of early prediction of poor outcome in anoxic-ischaemic coma. Lancet 352: (1998). 22. Zurynski Y, Dorsch N, Pearson I, Choong R. Transcranial Doppler ultrasound in brain death: Experience in 140 patiënts. Neurol. Res. 13: (1991). Correspondentie-adres auteurs: Prof.Dr. M.J. Zwarts, klinisch neurofysioloog Academisch Ziekenhuis Nijmegen Afd. Klinische Neurofysiologie, 300- KNF 314 Reinierpostlaan GC Nijmegen Dr. C.J. Stam, neuroloog Ziekenhuis Leyenburg, Den Haag 27