Hersendood - Diagnose

Instrumentele methoden ter bevestiging van de diagnose hersendood

Er zijn veel problemen bij het diagnosticeren van klinische criteria voor hersendood. Vaak is de interpretatie ervan onvoldoende om deze aandoening met 100% nauwkeurigheid te diagnosticeren. In dit opzicht werd hersendood al in de eerste beschrijvingen bevestigd door het stoppen van de bio-elektrische activiteit van de hersenen met behulp van EEG. Verschillende methoden die het mogelijk maken de diagnose "hersendood" te bevestigen, hebben wereldwijd erkenning gekregen. De noodzaak ervan wordt door de meeste onderzoekers en clinici erkend. De enige bezwaren betreffen de diagnose "hersendood" die uitsluitend gebaseerd is op de resultaten van paraklinische studies, zonder rekening te houden met de gegevens van een klinisch onderzoek. In de meeste landen worden ze gebruikt wanneer het moeilijk is om een klinische diagnose te stellen en wanneer het nodig is om de observatietijd te verkorten bij patiënten met een klinisch beeld van hersendood.

Het spreekt voor zich dat de methoden die gebruikt worden om hersendood vast te stellen aan bepaalde eisen moeten voldoen: ze moeten direct aan het bed van de patiënt worden uitgevoerd, ze mogen niet veel tijd in beslag nemen, ze moeten veilig zijn voor zowel de patiënt als de potentiële ontvanger van donororganen, alsook voor het medisch personeel dat ze uitvoert, en ze moeten zo gevoelig, specifiek en beschermd mogelijk zijn tegen externe factoren. De voorgestelde instrumentele methoden voor het diagnosticeren van hersendood kunnen worden onderverdeeld in drie typen.

• Directe methoden ter bevestiging van het stoppen van de biologische activiteit van neuronen: EEG, onderzoek naar multimodale opgewekte potentialen.
• Indirecte methoden die worden gebruikt om het stoppen van de intracraniële bloedstroom en de pulsatie van het hersenvocht te bevestigen, zijn onder meer: cerebrale panangiografie, transcraniële dopplerografie, echo's, cerebrale scintigrafie met natriumpertechnetaat gelabeld met ^99mTc, subtractie-intraveneuze angiografie, magnetische resonantie-angiografie (MR-angiografie) en spiraal-CT.
• Indirecte methoden waarmee we stofwisselingsstoornissen in dode hersenen kunnen detecteren, zijn onder andere: bepaling van de zuurstofspanning in de bulbus van de halsader en infrarood cerebrale oximetrie. Telethermografie kan hier ook aan worden toegeschreven, aangezien de temperatuur van verschillende lichaamsdelen het metabolisme van de onderliggende organen en weefsels weerspiegelt. Pogingen om moderne methoden te gebruiken om het niveau van het cerebrale energiemetabolisme te bepalen, zoals PET en diffusie- en perfusiegewogen MRI-programma's, worden ook beschreven.

Elektro-encefalografie

Het EEG was de eerste methode die werd gebruikt om de diagnose 'hersendood' te bevestigen. Het fenomeen van bio-elektrische stilte in de hersenen werd ondubbelzinnig beoordeeld als een teken van de dood van alle neuronen in de hersenen. Er zijn veel studies uitgevoerd om de gevoeligheid en specificiteit van de methode te bepalen. Een algemene analyse uit 1990 toonde aan dat zowel de gevoeligheid als de specificiteit van de methode binnen 85% lagen. Deze relatief lage cijfers zijn te wijten aan de lage ruisimmuniteit van het EEG, wat vooral duidelijk is in de omstandigheden op de intensive care, waar de patiënt letterlijk verstrikt zit in draden van de meetapparatuur. De specificiteit van het EEG vermindert het fenomeen van onderdrukking van de bio-elektrische activiteit van de hersenen als reactie op intoxicatie en hypothermie. Desondanks blijft het EEG een van de belangrijkste bevestigingstests en wordt het in veel landen veel gebruikt. Omdat er veel verschillende methoden voor het registreren van de bio-elektrische activiteit van de hersenen zijn beschreven, heeft de American Electroencephalographic Society aanbevelingen ontwikkeld met minimale technische normen voor het registreren van het EEG die nodig zijn om de bio-elektrische stilte in de hersenen te bevestigen. Deze parameters zijn in veel landen wettelijk voorgeschreven en omvatten de volgende formuleringen.

• De afwezigheid van elektrische activiteit van de hersenen wordt vastgesteld volgens de internationale richtlijnen voor EEG-onderzoek bij hersendood.
• Onder elektrische hersenstilstand wordt een EEG-opname verstaan waarbij de amplitude van de activiteit van piek tot piek niet groter is dan 2 μV, gemeten met hoofdhuidelektroden met een onderlinge afstand van minimaal 10 cm en een weerstand van maximaal 10 kOhm, maar niet minder dan 100 Ohm. Er worden naaldelektroden gebruikt, minimaal 8, geplaatst volgens het "10-20"-systeem, en twee oorelektroden.
• Het is noodzakelijk om de integriteit van de commutaties en de afwezigheid van onbedoelde of opzettelijke elektrode-artefacten te bepalen.
• De registratie vindt plaats op de kanalen van de encefalograaf met een tijdconstante van minimaal 0,3 s en een gevoeligheid van maximaal 2 μV/mm (de bovengrens van de frequentiebandbreedte is minimaal 30 Hz). Er worden apparaten met minimaal 8 kanalen gebruikt. Het EEG wordt opgenomen met bi- en monopolaire afleidingen. Onder deze omstandigheden moet de elektrische stilte van de hersenschors gedurende minimaal 30 minuten continu worden gehandhaafd.
• Bij twijfel over de elektrische stilte van de hersenen zijn herhaalde EEG-opnames en beoordeling van de EEG-reactiviteit op licht, hard geluid en pijn noodzakelijk: de totale stimulatietijd met lichtflitsen, geluidsstimuli en pijnprikkels bedraagt minimaal 10 minuten. De bron van de flitsen, met een frequentie van 1 tot 30 Hz, moet zich op een afstand van 20 cm van de ogen bevinden. De intensiteit van geluidsstimuli (klikken) is 100 dB. De luidspreker bevindt zich dicht bij het oor van de patiënt. Stimuli met maximale intensiteit worden gegenereerd door standaard foto- en fonostimulatoren. Voor pijnprikkels worden krachtige prikjes in de huid met een naald gebruikt.
• Een EEG dat via de telefoon is opgenomen, kan niet worden gebruikt om elektrische stilte in de hersenen vast te stellen.

Het wijdverbreide gebruik van EEG wordt dus vergemakkelijkt door de ruime beschikbaarheid van zowel de opnameapparatuur zelf als specialisten die de techniek beheersen. EEG is relatief gestandaardiseerd. Nadelen zoals een lage gevoeligheid voor drugsvergiftiging en een slechte ruisimmuniteit moedigen echter het gebruik van meer praktische en gevoelige technieken aan.

Studie van multimodale opgewekte potentialen

Verschillende componenten van de curve tijdens de registratie van akoestische hersenstam-opgewekte potentialen worden gegenereerd door de corresponderende delen van de gehoorbaan. Golf I wordt gegenereerd door het perifere deel van de auditieve analysator, golf II in de proximale delen van de VIII hersenzenuw, in het overgangsgebied van de N.acusticus van de interne gehoorgang naar de subarachnoïdale ruimte, en componenten III-V worden gegenereerd door de hersenstam en corticale delen van de gehoorbaan. De resultaten van talrijke studies geven aan dat verplichte registratie van het verlies van golven III tot en met V noodzakelijk is om hersendood te bevestigen. Volgens verschillende auteurs zijn componenten I-II ook afwezig tijdens de initiële registratie bij 26-50% van de patiënten wiens toestand voldoet aan de criteria voor hersendood. Bij de overige patiënten worden deze componenten echter gedetecteerd ondanks het feit dat de intracraniële bloedstroom gedurende enkele uren is gestopt. Er zijn verschillende verklaringen voor dit fenomeen voorgesteld, waarvan de meest overtuigende de volgende veronderstelling lijkt te zijn: aangezien de druk in het labyrint iets lager is dan de intracraniale druk, blijft de resterende perfusie in het bekken van de labyrintische arterie behouden na het begin van de hersendood. Dit wordt ook bevestigd door het feit dat de veneuze uitstroom vanuit de cochlea wordt beschermd tegen verhoogde intracraniale druk door de omliggende botstructuren. Om hersendood te diagnosticeren, is het dus noodzakelijk om de afwezigheid van III-V-golven in de curve te registreren. Tegelijkertijd is het noodzakelijk om I- of 1e-golven te registreren als bewijs van de integriteit van het perifere deel van de auditieve analysator, vooral als de patiënt een craniocerebraal letsel heeft.

Registratie van SSEP maakt het mogelijk om de functionele toestand van zowel de hersenstam als de hersenhelften te evalueren. Momenteel wordt SSEP geregistreerd als reactie op stimulatie van de nervus medianus. Opgewekte responsen kunnen worden geregistreerd over alle gebieden met opstijgende afferentatie. In geval van hersendood worden de corticale componenten van de curve niet geregistreerd, terwijl de golven N13a en P13/14, geregistreerd over het doornuitsteeksel van de C2- _wervel, in de meeste gevallen zichtbaar zijn. Als de laesie zich caudaal uitstrekt, zal de laatst geregistreerde golf N13a zijn over de C7 wervel. Uitgebreide mechanische bilaterale schade aan de hemisferen of de hersenstam kan leiden tot een dubbelzinnige interpretatie van de resultaten van SSEP-registratie. In dit geval is het patroon van verlies van corticale respons identiek aan dat bij hersendood. Van groot belang is het werk van Japanse auteurs die de golf N18, geregistreerd met behulp van een nasogastrische elektrode, isoleerden. Volgens hun gegevens duidt het verdwijnen van deze component van SSEP op de dood van de medulla oblongata. In de toekomst, na het uitvoeren van grootschalige prospectieve studies, kan deze specifieke versie van SSEP-registratie de apnoe-oxygenatietest vervangen.

De visuele route loopt niet door de hersenstam, waardoor VEP's alleen de pathologie van de hersenhelften weerspiegelen. Bij hersendood duiden VEP's op de afwezigheid van een corticale respons met mogelijk behoud van de vroege negatieve component N50, wat overeenkomt met het behouden elektroretinogram. De VEP-methode heeft daarom geen onafhankelijke diagnostische waarde en komt qua toepassingsbereik ongeveer overeen met een conventioneel EEG, met als enige verschil dat het arbeidsintensiever en moeilijker te interpreteren is.

Elk type opgewekte potentialen heeft dus een andere informatie-inhoud bij de diagnose van hersendood. De meest gevoelige en specifieke methode is de akoestische hersenstam-opgewekte potentialen. De volgende in de rij zijn SSEP's, en de beoordeling wordt afgesloten met VEP's. Een aantal auteurs stelt voor om een complex bestaande uit akoestische hersenstam-, somatosensorische en VEP's te gebruiken om de informatie-inhoud te verbeteren, en gebruikt hiervoor de term "multimodale opgewekte potentialen". Hoewel er tot op heden geen grootschalige multicenterstudies zijn uitgevoerd om de informatie-inhoud van multimodale opgewekte potentialen te bepalen, worden dergelijke studies in veel Europese landen als bevestigende tests opgenomen in de wetgeving.

Daarnaast is het de moeite waard om de pogingen te vermelden om de studie van de knipperreflextoestand met behulp van elektrische stimulatie te gebruiken om hersendood te bevestigen. De knipperreflex is identiek aan de hoornvliesreflex, die traditioneel wordt gebruikt bij de diagnose van de ernst en diepte van hersenstamschade. De boog sluit zich aan de onderkant van het vierde ventrikel; wanneer de neuronen in de hersenstam afsterven, verdwijnt de knipperreflex samen met andere hersenstamreflexen. De apparatuur die een elektrische impuls levert om de knipperreflex te verkrijgen, is standaard opgenomen in het apparaat voor het registreren van multimodale opgewekte potentialen, waardoor geïsoleerde registratie van de knipperreflex nog niet wijdverbreid is.

Daarnaast is de methode van galvanische vestibulaire stimulatie van bijzonder belang. Deze bestaat uit bilaterale stimulatie van het mastoïduitsteekselgebied met een gelijkstroom van 1 tot 3 mA en een duur tot 30 s. De gelijkstroom irriteert het perifere deel van de vestibulaire analysator en veroorzaakt nystagmus, vergelijkbaar in zijn ontwikkelingsmechanisme met calorische stimulatie. Galvanische vestibulaire stimulatie kan daarom een alternatief zijn voor het uitvoeren van een calorische test op letsels van de uitwendige gehoorgang.

Indirecte methoden voor het diagnosticeren van hersendood

De belangrijkste fase van thanatogenese van hersendood is het stoppen van de bloedtoevoer naar de hersenen. Instrumentele onderzoeksgegevens die de afwezigheid ervan langer dan 30 minuten bevestigen, kunnen daarom absoluut nauwkeurig hersendood aantonen.

Een van de eerste voorgestelde methoden om de onderbreking van de intracraniële bloedstroom vast te stellen, was cerebrale angiografie. Volgens de aanbevelingen moet het contrastmiddel onder dubbele druk in elk onderzocht bloedvat worden geïnjecteerd. Een teken van onderbreking van de bloedcirculatie is de afwezigheid van contrastmiddeltoevoer in de schedelholte, of het "stopfenomeen", waargenomen in de a. carotis interna boven de bifurcatie van de a. carotis communis, minder vaak bij de ingang van de piramide van het slaapbeen of in het sifongebied en in de segmenten V2 _of V3 _van de arteria vertebralis. Dit fenomeen zou moeten worden waargenomen in alle vier de bloedvaten die de hersenen van bloed voorzien: de a. carotis interna en de arteria vertebralis. Speciale multicenter gestandaardiseerde studies die de sensitiviteit en specificiteit van cerebrale panangiografie nauwkeurig zouden kunnen bepalen, zijn tot op heden niet uitgevoerd. Desondanks wordt cerebrale panangiografie in de meeste klinische aanbevelingen opgenomen als een van de bevestigende tests, voornamelijk als alternatief voor een langdurige observatieperiode. Naar onze mening is de agressieve en bloederige methode van cerebrale panangiografie, die zelfs voor een “geplande” patiënt niet onverschillig is, onaanvaardbaar in een situatie met een ernstige patiënt met coma III om de volgende redenen.

• Het is moeilijk om toestemming te krijgen van een neuroradioloog om cerebrale panangiografie uit te voeren bij zo'n ernstig zieke patiënt.
• De procedure om een patiënt in kritieke toestand naar de angiografiekamer te verplaatsen is ongelooflijk complex. Hiervoor zijn minstens drie medewerkers nodig: een reanimator, die handmatig beademt; een ambulancemedewerker, die het infuus met medicatie bedient; en een ziekenverzorger, die het bed van de patiënt verplaatst.
• Een van de meest kritieke momenten is het overbrengen van de patiënt naar de angiografietafel: bij 3 van de 9 observaties die wij zelf hebben gedaan, vond er een hartstilstand plaats, waardoor defibrillatie noodzakelijk was.
• Niet alleen patiënten, maar ook beademingspersoneel dat gedwongen wordt om continu handmatig beademing toe te passen, loopt het gevaar van straling.
• De noodzaak om contrastmiddel onder extreem hoge druk toe te dienen als gevolg van een ernstige hersenoedeemtamponade bij patiënten met een cerebraal coma graad III-IV verhoogt de spasmogeniteit, waardoor een zogenaamde valse carotispseudo-occlusie kan ontstaan.
• Een belangrijk nadeel van cerebrale panangiografie ten opzichte van echografie, telethermografie en EEG is dat het een eenmalig onderzoek betreft, waarbij de angioloog binnen enkele seconden informatie ontvangt over de bloedcirculatie in de schedel. Tegelijkertijd is bekend hoe verschillend en variabel de cerebrale bloedstroom van een stervende patiënt is. Daarom is echografie, en niet een kortetermijnindicatie van de doorgang of onderbreking van contrastmiddel, de meest informatieve methode voor het diagnosticeren van hersendood.
• De economische kosten zijn aanzienlijk hoger bij cerebrale panangiografie.
• Het uitvoeren van agressieve cerebrale panangiografie op een stervende patiënt is in strijd met het basisprincipe van genezing: “Noli noсеrе!”
• Er zijn gevallen beschreven van vals-negatieve resultaten bij patiënten die een trepanatie hebben ondergaan.

Daarom kan cerebrale panangiografie, ondanks de hoge nauwkeurigheid ervan, niet worden beschouwd als een ideale methode om hersendood vast te stellen.

Diagnostische methoden met radionucliden, met name scintigrafie met ^99mTc of CT met enkelvoudige fotonemissie met dezelfde isotoop, worden in veel landen gebruikt als test om de diagnose "hersendood" te bevestigen. Het onvermogen van de isotoop om de schedelholte binnen te dringen met de bloedstroom, het zogenaamde "lege schedel"-fenomeen, correleert bijna volledig met het "stopfenomeen" dat wordt waargenomen tijdens cerebrale panangiografie. Daarnaast is het vermeldenswaard een belangrijk symptoom van hersendood te vermelden: het "hete neus"-teken , dat optreedt als gevolg van de afvoer van bloed vanuit het systeem van de inwendige halsslagader naar de uitwendige takken die het gezichtsdeel van de schedel voeden. Dit teken, pathognomonisch voor hersendood, werd voor het eerst beschreven in 1970 en is vervolgens herhaaldelijk bevestigd in talloze rapporten. Voor scintigrafie wordt meestal een mobiele gammacamera gebruikt, waardoor dit onderzoek aan het bed van de patiënt kan worden uitgevoerd.

^99m Tc-scintigrafie en de varianten daarvan zijn dus zeer nauwkeurige, snel uitvoerbare en relatief veilige methoden voor snelle diagnostiek. Ze hebben echter één belangrijk nadeel: de onmogelijkheid om de bloedstroom in het vertebrobasilaire systeem daadwerkelijk te beoordelen, wat zeer belangrijk is bij aanwezigheid van alleen supratentoriële laesies. In Europa en de VS is scintigrafie opgenomen in de klinische aanbevelingen, samen met methoden die de stopzetting van de intracraniële bloedstroom bevestigen, zoals cerebrale panangiografie en TCDG (zie hoofdstuk 11 "Echografiedopplerografie en duplexscanning").

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]