Samenvatting onderzoek Steven Laureys

WETENSCHAPPELIJKE PRIJS SCK•CEN PROF. ROGER E. VAN GEEN
In 2006 toegekend aan dr. STEVEN LAUREYS voor zijn werk:
"Positron Emission Tomography studies following severe acute brain damage in
humans: residual cerebral function and neuronal plasticity in coma, vegetative state,
minimally conscious state, locked-in syndrome and brain-death"
SAMENVATTING
In dit werk hebben we bij patiënten die een ernstig acuut hersenletsel hebben doorgemaakt de werking van de
hersenen bestudeerd door middel van Positron Emissie Tomografie (PET). Door een steeds betere intensieve
zorgverstrekking is het aantal patiënten dat een niet-traumatisch (hartstilstand, ademhalingsstilstand, verstikking,
verdrinking, encefalitis, intoxicatie,…) of traumatisch (verkeersongeluk, schedelbreuk, schotwonde,…) hersenlijden
overleeft erg toegenomen. Sommige herstellen volledig van hun coma, maar anderen overleven gedurende jaren of
tientallen jaren in een vegetatieve, minimaal bewuste, of geparalyseerde toestand. Vegetatieve toestand is de ergste
graad van functioneel hersenlijden dat kan samengaan met langdurig overleven. Zulke patiënten zijn wel wakker maar
zijn zich op geen enkel moment bewust van hun omgeving noch van zichzelf. Sommige comapatiënten gaan echter
evolueren naar een “locked-in” syndroom. Hier herstelt zich het bewustzijn volledig maar blijft de patiënt bijna compleet
verlamd. Zulke patiënten zien, horen en voelen alles maar kunnen hun gevoelens enkel uiten via kleine verticale
oogbewegingen of oogknipperen. Tot slot zullen sommige patiënten evolueren tot een “minimaal bewuste toestand”
(minimally conscious state), zwevend tussen een vegetatieve toestand en een bij momenten hersteld bewustzijn.
Jammer genoeg ontwikkelt de situatie zich tot een chronische, stabiele maar onbehandelbare toestand in de grote
meerderheid van de gevallen. Wanneer zulke patiënten de gepaste medische en verpleegkundige zorgen krijgen
toegediend, kunnen zij gedurende vele jaren tot tientallen jaren overleven. Er zijn geen precieze getallen voorhanden
aangaande de incidentie of prevalentie van deze klinische entiteiten.
De eerste vereiste voor de correcte behandeling van patiënten die een ernstig hersenletsel overleven is een accurate
diagnose en het correct begrijpen van de onderliggende etiologie. De klinische praktijk leert echter hoe moeilijk het is
om tekenen van bewustzijn van de omgeving en van zelfbewustzijn te evalueren bij zulke patiënten. Dit probleem
reflecteert zich in het frequente misdiagnosticeren van “locked-in” syndroom, minimaal bewuste en vegetatieve
toestand. Het objectief evalueren van overblijvende hersenfunctie bij patiënten met een ernstig hersenletsel is moeilijk
omdat hun motorische mogelijkheden erg gelimiteerd of inconsistent kunnen zijn. Daarenboven is bewustzijn geen
alles-of-niets fenomeen. De definitie van het menselijke bewustzijn is een complexe aangelegenheid en omvat het
concept van een continuüm tussen verschillende bewustzijnsniveaus. Er is ook een theoretische beperking aan de
klinische definities van patiënten met een bewustzijnsaandoening aangezien we enkel onrechtstreekse besluiten
kunnen trekken aangaande het al dan niet aanwezig zijn van (zelf)bewustzijn in een ander persoon dan onszelf.
Ons onderzoek doelt naar een beter inzicht over de werking van de hersenen na een ernstig acuut hersenletsel door
middel van Positron Emissie Tomografie (PET). Eerst bestudeerden we de resterende hersenactiviteit in rust (door
middel van [18F]fluorodeoxyglucose-PET), daarna kwamen de hersenactivatiestudies gedurende externe stimulatie
(door middel van H215O - PET) en tot slot de veranderingen in hersenfunctie die optreden bij de, helaas uitzonderlijke,
patiënten die het bewustzijn volledig terug vinden.
Het doel van dit project is een bijdrage te leveren aan het beter begrijpen van de hersenfunctie in patiënten die een
ernstig acuut hersenletsel overleven maar evolueren naar een chronische comateuze, vegetatieve, minimaal bewuste
of “locked-in” toestand. Deze patiënten zijn een probleem voor de clinicus, zowel voor wat betreft de diagnose, als de
prognose en de behandeling. Aan het bed van de patiënt is het erg moeilijk om eventuele resterende cognitieve
capaciteiten te evalueren. De motorische respons is immers vaak erg gelimiteerd vanwege verlammingen, zeer snel
uitputbaar en inconsistent. Functionele beeldvorming kan zeker niet de klinische evaluatie van onbewuste patiënten
vervangen. Ze kan echter wel objectief beschrijven in welke mate de locale hersenactiviteit van de patiënt verschilt met
deze gemeten in een gezonde controlepopulatie, in rust en tijdens verschillende modaliteiten van externe stimulatie.
Het kwantificeren van regionale hersenactiviteit door middel van PET kan patiënten differentiëren die klinisch soms
enkel te onderscheiden zijn door het knipperen van één oog. Onze resultaten tonen aan dat de cerebrale disfunctie
van bewusteloze patiënten niet enkel kan worden verklaard door een globaal neuronaal verlies maar eerder door een
aangetaste werking van bepaalde kritische zones en een afgenomen thalamo-corticale en cortico-corticale activatie.
De terugkeer van het bewustzijn lijkt samen te gaan met het herstel van de functionele integriteit in associatieve
polymodale corticale regio’s (zowel frontaal, temporo-pariëtaal als cingulair) en hun intra- en sub-corticale
verbindingen. Naar onze mening zal het toenemende gebruik van functionele neuro-beeldvormingstechnieken de
huidige (al te gelimiteerde) kennis aangaande de uitermate invaliderende en zeer vaak chronische toestand van
hersenlijden na een acuut herseninsult substantieel vergroten.
De resultaten die werden bekomen in het kader van dit onderzoeksproject zijn het resultaat van een progressief
groeiende en succesvolle samenwerking tussen verschillende universiteiten. Verdere collaboratie op nationaal en op
Europees vlak zal ons mogelijk toelaten om de onderliggende fysiopathologie van langdurig bewustzijnsverlies na
ernstig herseninsult beter te begrijpen en aldus ons prognostische en therapeutische kennis vergroten. Het rekruteren
van grotere patiëntenpopulaties is een absolute vereiste voor het welslagen van dit project.
Dr. Steven Laureys

Download Report