Aivovammojen ennuste ja jälkitilojen arviointi Seinäjoki 23.11.2006 Olli Tenovuo TY neurologian klinikka

Esityksen sisältö: Ennusteeseen vaikuttavat tekijät Jälkitilojen käytännön arviointi Aivovamman jälkitilan lääkehoidosta

Aivovammojen ennuste Ennusteeseen vaikuttavat: Vammaa edeltävät tekijät Vamman luonne Ensi- ja akuuttivaiheen hoito Kuntoutus Vammaa seuraavat tekijät

Mitä ennusteella tarkoitetaan? Akuutin vaiheen ennuste: kuolevuus, toimenpiteiden tarve, tehohoidon tarve, sairaalahoidon kesto, jatkohoitopaikka Pitkän ajan ennuste: työkyky, omatoimisuus, kognitiivinen selviytyminen, sosiaalinen selviytyminen, elämän laatu

Aivovamman ennusteeseen vaikuttavat tekijät I Vammaa edeltävät: ikä aiemmat aivovammat muut aivosairaudet perinnölliset tekijät päihdeongelma koulutustaso psykososiaalinen tilanne sukupuoli

Vammaa edeltävien tekijöiden merkitys ennusteelle Nykykäsityksen mukaan aivovamma ei parane mutta se pystytään usein kompensoimaan  toistuvissa vammoissa riski kumuloituu Aivovamman jälkiseuraukset eivät aina lievene ajan myötä. Huononemisen taustalla voi olla monia tekijöitä kuten ikä, epilepsia, päihdeongelma, muut aivoihin vaikuttavat sairaudet. Osalla ei kuitenkaan ole mitään näistä – kognitiivinen reservi on loppu!

Kognitiivinen reserviteoria Ikä Re-servi Vamma muisti väsyvyys hitaus

vamma 1 vamma 2 muisti

Outcome at 6 months by GOS Without APOE 4 (n=63) With APOE 4 (n=30) 8 % 13 % Dead Vegetative state - 3 % Severe disability 17 % 40 % Moderate disability 21 % 13 % Good recovery 40 % 27 % Favourable outcome 8 % 3 % Percent of patients with unfavourable outcome 25 % p = 0.006 56 % Source: Teasdale GM, et al. The Lancet 1997;350:1069-71.

Aivovamman ennusteeseen vaikuttavat tekijät II Vammaan liittyvät tekijät kudosvaurion luonne ja vaikeusaste vammautumiseen liittyvät olosuhteet Vammaan liittyvistä tekijöistä tärkein on traumaattisen aksonivaurion laajuus ja sijainti !

Aivojen kokonaistilavuuden muutos keskivaikeassa – vaikeassa aivovammassa Bigler ED. The lesion(s) in traumatic brain injury: implications for clinical neuropsychology. Arch Clin Neuropsychol 2001;16:95-131.

Kuinka nopeasti atrofia kehittyy? Ns. Evansin indeksillä mitattavissa oleva aivokammioiden kasvu ilmaantui 4 viikossa 57.6 %:lla ja 8 viikossa 69.7 %:lla Poca MA, Sahuquillo J, Mataró M, Benejam B, Arikan F, Báguena M. Ventricular enlargement after moderate or severe head injury: a frequent and neglected problem. J Neurotrauma 2005;22:1303-10.

Fig 1. Different threshold levels have been used to isolate cortical cerebral spine fluid (CSF), with particular focus on the interhemispheric fissue. The image on the left is the untouched original image for comparison. This 18-year-old patient sustained a severe head injury with positive loss of consciousness and Glasgow Coma Scale of 5. The point to be made with this illustration is that it is difficult to ascertain how different the surface area is of the interhemispheric fissure for A, B and C by just looking at the images. The “threshold” values on a gray scale for CSF have been manipulated to create a conservative threshold of frontal interhemispheric CSF in A and a liberal classification in C. Simple visual inspection does not yield major differences; however, the CSF surface area in A is 145 mm2, B is 193 mm2 and C is 245 mm2. B is actually the accurate quantitative measure of the interhemispheric fissure and is approximately double what is normal for this age. Even though C is 100 mm2 greater in surface area than A, it is difficult to appreciate the magnitude of this difference by simple visual inspection. This demonstrates the importance of quantitative methods in accurately describing changes in brain structure.

Mitä atrofia todellisuudessa merkitsee? Aivoissa on noin 20 miljardia hermosolua ja jokaisessa noin 7000 synapsia 10 % diffuusi atrofia (hyvin vaikea havaita silmämääräisesti) tarkoittaa, että aivoista on hävinnyt noin 2 miljardia neuronia ja 1.4 triljoonaa synapsia

Aivovamman ennusteeseen vaikuttavat tekijät III Hoitoon liittyvät: sekundaarivaurioiden esto käytetyt lääkkeet

Sekundaarivaurioiden merkitys Dixon et al. (1987) tutkivat hapenpuutteen vaikutusta lievän aivovamman seurauksiin rotilla. Kolme ryhmää: lievä aivovamma (ohimeneviä oireita, ei näkyviä muutoksia aivojen mikroskooppisessa tutkimuksessa) 6 min kestävä verenkiertovajaus (ei näkyviä muutoksia aivojen mikroskooppisessa tutkimuksessa) tunnin kuluttua lievän aivovamman jälkeen 6 min kestävä verenkiertovajaus  laaja-alainen hermo-solujen tuhoutuminen hippokampusten alueella

Aivovamman ennusteeseen vaikuttavat tekijät IV Vammaa seuraavat tekijät: Psykososiaalinen tuki Taloudellinen tilanne Sopeutumiskyky muutoksiin Korvaus- ym. kiistat Kivut, muut sairaudet

Aivovammojen jälkitilojen diagnostiikka Käytännön vinkkejä Tavallisimpia ongelmia ja väärinkäsityksiä

Aivovamman jälkitila voi tulla arvioon… Akuutin vamman jälkiseurantaan Työssä selviytymisen ongelmien takia Kroonisen päänsäryn takia Muistiongelmien takia Epilepsian takia Epätyypillisten psykiatristen oireiden takia Ajokykyarvion takia Tai lähes minkä muun neurologisen oireen takia

Aivovamman jälkitilan selvitys Lapsuus- ja nuoruusajan sairaudet ja vammat Koulutus ja koulumenestys Aikuisiän sairaudet, säännölliset lääkitykset Aiemmat päähän kohdistuneet tapaturmat Psyykkinen terveydentila Päihdehistoria

Aivovamman jälkitilan selvitys, jatkoa Työhistoria ja työssä selviytyminen Vammautumista edeltävät elämän tai terveydentilan muutokset Vammautumistapahtuma yksityis-kohtaisesti Muistikuvat ennen ja jälkeen vammautumisen Alkuvaiheen lääketieteelliset dokumentit

Aivovamman jälkitilan selvitys, jatkoa Alkuvaiheen oireet (sairaala, kotiin pääsy, sitä seuraavat viikot) Subjektiiviset terveydentilan muutokset, oma kertoma Subjektiiviset terveydentilan muutokset, kysymyksin tarkennettu Muutosten ajankohdat ja kehitys Omaisten tai läheisten varmennus kohtiin 8-10 ja 12-15

Aivovamman jälkitilan selvitys, tutkimukset Kliinis-neurologinen tutkimus Neuropsykologinen tutkimus Aivojen MRI (T1,T2,T2*,FLAIR,DWI, DTI?, SWI?, MRS?) Psykiatrinen tutkimus Erikoisalakonsultaatiot (silmä, korva, suu) SPECT / PET ?

Käytännön näkökohtia jälkitilojen diagnostiikkaan I Hanki riittävät selvitykset aiemmasta terveydentilasta ja toimintakyvystä (pt + omaisten lisäksi aiemmat dokumentit, työtovereiden haastattelu, aiemmin hoitanut lääkäri)

Käytännön näkökohtia jälkitilojen diagnostiikkaan II Muistiaukon arviointiin kannattaa paneutua huolella – kirjaa myös sekoittavat tekijät (lääkkeet, päihteet, operaatiot). Tarkista muistikuvien oikeellisuus!!

Aivovamman vaikeusasteen arvioinnista Yksiselitteistä ja kattavaa tapaa määritellä aivovamman vaikeusaste ei ole Lievä aivovamma on tieteellisissä julkaisuissa määritelty yli 40 eri tavalla Tavallisimpia syitä huonoon toipumiseen GCS:n mukaan lievästä vammasta on vamman luokittuminen amnesian perusteella vähintään keskivaikeaksi

PTA:n vaihtoehtoinen luokittelu Greenwood R PTA:n vaihtoehtoinen luokittelu Greenwood R. Head injury for neurologists. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2002;73(suppl 1):8-16 < 5 min = minimal 5 – 60 min = mild 1 – 24 h = moderate 1 – 7 vrk = severe 1 – 4 vk = very severe 4 – 12 vk = extremely severe 12 – 24 vk = exceptionally severe > 24 vk = devastating

Kuinka tavallista on ristiriita GCS:n ja amnesian välillä? Käypä hoito –suositus: n. 15 % 157 peräkkäisen lievän (GCS 13-15) vamman aineistossa 48 potilasta (= 30.6 %) joilla PTA yli 24 h, näistä 22:lla yli viikon (= 14 %) ja 7:llä (= 4.5 %) yli kaksi viikkoa Dikmen S, Machamer J, Temkin N. Mild head injury: facts and artifacts. J Clin Exp Neuropsychol 2001;23:729-38.

Oma aineisto TYKS:n neurologian poliklinikan n. 1200 potilaan aineistosta satunnaisotannalla 94 potilasta Näistä 48.9 %:lla GCS ja PTA luokittivat vamman eri vaikeusasteeseen (GCS lievä 14-15) Ainakin kahden luokan ero 12.8 %:lla Ikä, sukupuoli, aiemmat aivovammat, onnettomuustyyppi, psykiatrinen sairaushistoria, koulutustaso, päihdehistoria tai arviointia sekoittavien tekijöiden olemassaolo eivät olleet selittäviä tekijöitä luokitusten eroamiselle

Käytännön näkökohtia jälkitilojen diagnostiikkaan III Alkuvaiheen kuvien tulkinta saattaa olla väärä, tarkista, opettele itse tulkitsemaan. Vertaa eri kuvia.

Käytännön näkökohtia jälkitilojen diagnostiikkaan IV Käsitykset aivovammojen biomekaniikasta ovat usein puutteelliset tai virheelliset ja ovat saattaneet vaikuttaa vamman virhearviointiin.

Aivovammojen biomekaniikka a = (v2-v02)/2sg a = acceleration v = velocity (initial) v0 = velocity (final) s = stopping distance g = gravity Aivoihin kohdistuvan hidastuvuus- tai kiihtyvyys-voiman suuruus riippuu siis nopeuden muutoksesta ja matkasta jossa tämä muutos tapahtuu. Aivovamman riski on merkittävä jos voima ylittää 30 G. Noin 6 m putoamisessa fataalin aivovamman riski on 50 %. Tuolloin putoamisnopeus on noin 36 km/h.

Oletetaan että auto törmää n. 50 km/h vauhdissa puuhun ja pysähtyy n Oletetaan että auto törmää n. 50 km/h vauhdissa puuhun ja pysähtyy n. 30 cm matkalla. Henkilö on turvavöissä eikä lyö päätään. a = 13.92 / 2 x 0.3 x 9.81 = 32 g Matkustajan aivoihin vaikuttaa siis 32 kertaa maan vetovoiman suuruinen voima (tai aivoihin vaikuttaa 32 x 1.5 kg = 48 kg suuruinen voima) Jos henkilö on ilman turvavöitä ja pää iskeytyy tuulilasin sivupalkkiin (s  5 mm) a = 1970 g.

Oletetaan että henkilö kaatuu lyöden päänsä kivilattiaan Oletetaan että henkilö kaatuu lyöden päänsä kivilattiaan. Pää pysähtyy n. 5 mm matkalla. Kaatumisessa arvioidaan saavutettavan n. 1/3 x vapaan pudotuksen nopeus. a = 3.32 / 2 x 0.005 x 9.81 = 109g Henkilön aivoihin vaikuttaa siis 109 kertaa maan vetovoiman suuruinen voima (tai aivoihin vaikuttaa 109 x 1.5 kg = 164 kg suuruinen voima)

Diffuusit aivovammat Syntyvät liikenneonnettomuuksissa keskimäärin pienemmissä nopeuksissa kuin paikalliset vammat tai kallon murtumat 269 sivutörmäyskolarin aineistossa 85 % diffuuseista vammoista syntyi kun nopeuden muutos oli alle 40 km/h, yli puolet paikallisista vammoista taas vaati tuota suuremman nopeuden muutoksen

Vammojen jakautuminen kontaktipinnan kovuuden mukaan 32 fataalin aivovamman saanutta potilasta, okkipitaalinen isku: kovaan materiaaliin: lähes kaikki vammat aivojen etuosassa keskikovaan materiaaliin: vammat aivojen etu- ja keskiosissa, näiden alueiden pohjaosissa ja keskiviivan vieressä pehmeään materiaaliin: kaikissa aivojen osissa, erityisesti keski- ja pohjaosissa

Käytännön näkökohtia jälkitilojen diagnostiikkaan V Vamman ulkoisten merkkien puuttuminen ei ole luotettava osoitus vakavankaan aivovamman poissulkemiseksi.

Käytännön näkökohtia jälkitilojen diagnostiikkaan VI Neuropsykologinen tutkimus ei paljasta kaikkia häiriöitä, kokemus tärkeää Oiretiedostamattomuus otettava huomioon, osin myös omaisten osalta Lievät häiriöt näkyvät usein vain kuormituksen myötä (seurattava myös sairausloman päättymisen jälkeen) Psyykkiset oireet voivat olla joko elimellisiä tai toiminnallisia, aivovammoja tunteva psykiatri tärkeä

Käytännön näkökohtia jälkitilojen diagnostiikkaan VII Kuvantamistutkimusten rajoitukset tulee tuntea, niiden rooli on harvoin jälkitilojen diagnostiikassa keskeinen

Traumaattisen aksonivaurion aiheuttamien pienten verenvuotojen kuvantaminen Pistemäiset verenvuodot ovat usein luotettavin radiologinen merkki traumaattisesta aksonivauriosta Nämäkään eivät ole spesifisiä aivovammoille Vallinneen käsityksen mukaan T2*- eli gradienttikuvaus on hyvin herkkä näyttämään verenvuotomuutokset ja nämä muutokset ovat ilmeisesti pysyviä

Ovatko verenvuodon merkit pysyviä? Tapaus 1: 13-v tyttö, vaikea vamma liikenneonnettomuudessa, TT:ssa pieni verenvuoto aivopuoliskojen välissä. Magneettikuvassa T1, T2, FLAIR ja DWI-leikkeet normaalit, MRI-kuvaukset päivinä 1 ja 7. Tapaus 2: 22-v mies, keskivaikea vamma liikenneonnettomuudessa, TT normaali. Magneettikuvassa T1, T2, FLAIR ja DWI-leikkeet normaalit, MRI-kuvaukset päivinä 1 ja 10. Ezaki Y, Tsutsumi K, Morikawa M, Nagata I. Lesions identified on T2*-weighted gradient echo images in two patients with suspected diffuse axonal injury that resolved in less than ten days. Acta Neurochir (Wien) 2005

Kuinka herkkä T2*-kuvaus on näyttämään verenvuotomuutokset? Susceptibility weighed imaging (SWI) näytti kuusi kertaa enemmän verenvuotomuutoksia kuin tavallinen T2*-kuvaus Seitsemän potilaan vertailu: T2* 162 vaurioaluetta yht. 28 893 mm3 SWI 1038 vaurioaluetta yht. 57 946 mm3 Tong KA, Ashwal S, Holshouser BA et al. Hemorrhagic shearing lesions in children and adolescents with posttraumatic axonal injury: improved detection and initial results. Radiology 2003;227:332-9. Tong KA, Ashwal S, Holshouser BA et al. Diffuse axonal injury in children: clinical correlation with hemorrhagic lesions. Ann Neurol 2004;56:36-50

2-v tyttö, GCS 3, 6 pv tajuttomuus, lievä jälkioireisto

8-v poika, GCS 4, pysyvä tajuttomuus

Valkean aineen ratavaurioiden kuvantaminen diffuusio tensor kuvauksella (DTI) 23 potilasta joilla liikenneonnettomuudessa saadun vaikean aivovamman jälkitila mutta normaali löydös tavanomaisessa aivojen MRI-kuvauksessa Aivokurkiaisen ja fornixin FA-arvot (fraktioanisotropia) olivat merkittävästi alemmat kuin verrokeilla Aivokurkiaisen ja fornixin traktografia kaikilla poikkeava Nakayama N, Okumura A, Shinoda J et al. Evidence for white matter disruption in traumatic brain injury without macroscopic lesions. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2006;

Yllä: 17 pt joilla PVS, alla 22 pt joilla kognit Yllä: 17 pt joilla PVS, alla 22 pt joilla kognit. oireita mutta MRI:ssa ei fokaalimuutoksia Nakayama N, Okumura A, Shinoda J, Nakashima T, Iwama T. Relationship between regional cerebral metabolism and consciousness disturbance in traumatic diffuse brain injury without large focal lesions: a fluorine-18-fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography (FDG-PET) study using Statistical Parametric Mapping (SPM) analysis. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2006;

Asetylkoliinin vaikutuksia aivoissa Yleisellä tasolla Ylläpitää kuorikerroksen aktivaatiota Ylläpitää hermosoluliitosten toimintaa Hermosoluja suojaava Edistää hermosolujen kehittymistä Säätelee hermosolujen kypsymistä ja kuorikerroksen erilaistumista Käynnistää hermosolujen muotoutuvuutta ja kuorikerroksen uudelleenjärjestäytymistä

Kolinerginen toiminta ja aivovammat Toiminta Kolinerginen säätely Häiriintyy aivovammoissa __________________________________________________ Tarkkaavuus +++ +++ Muisti + +++ Vireystila +++ +++ Uni ++ ++ Aloitekyky + ++ Toimintanopeus ++ ++ Käyttäytyminen + ++

Aivovamman jälkioireiden kolinerginen lääkehoito - evidenssi 15 julkaistua tutkimusta, yht. noin 430 potilasta, kaikissa viitteitä positiivisista vaikutuksista kognitiivisiin toimintoihin (tarkkaavuus, vireys, muisti, nopeus) Oma kokemus > 450 potilasta

Aivovamman jälkioireiden kolinerginen lääkehoito - potilasvalinta Kohdeoireina erityisesti väsyvyys, keskittymis-vaikeudet ja aloitekyvyttömyys, joissain tapauksissa myös muistihäiriöt tai käytöshäiriöt Vammasta kuluneella ajalla ei merkitystä hoitovasteelle Iällä ei merkitystä hoitovasteelle Vamman vaikeusasteella ei yksilötasolla merkitystä, tilastollisesti vaikean vamman saaneet hyötyvät hieman useammin

Aivovamman jälkioireiden kolinerginen lääkehoito - toteutus Pienin käytettävissä oleva annos aloitukseen Hoitovaste näkyy nopeasti, useimmiten jo aloitusannoksilla Annoksen nosto noin 2 vk välein kunnes sivuvaikutuksia tai hyöty ei lisäänny Annos aamulla + mahdollisesti alkuiltapäivästä

Aivovamman jälkioireiden kolinerginen lääkehoito - toteutus Lääkevaihtoehtojen välillä saattaa olla eroa tehossa ja siedettävyydessä eri henkilöillä Epätavalliset tai paradoksaaliset vaikutukset ovat mahdollisia Jos lääke tehoaa → 3-6 kk hoito jonka jälkeen tauko. Osalla hoitovaste voi muuttua pysyväksi!

Aivovamman jälkioireiden kolinerginen lääkehoito - vaikutukset Selvin vaikutus yleensä vireystilan nousu, jaksavuuden parantuminen Keskittymiskyky ja aloitekyky yleensä paranevat samalla Muistin osalta teho osalla selvä, monilla ei vaikutusta Mieliala, nukkuminen ja käytösoireet saattavat parantua