Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Traumatic brain injuries
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Traumatic brain injuries (TBI) • 2 million people are affected in the USA / year • 100.000 cases with fatal consequences • financial costs for treatment are more than 25 billion USD per year
(National Institute of Health, 1998). Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Traumatic brain injuries clasiffication direct and indirect X acute and chronic X closed and penetrating
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Classification of TBI
direct
Concussion caused by direct contusion
damage to neural tissue, axonal injury, neuronal death laceration
diffuse axonal injury
chronic
indirect Subdural, epidural intraparenchymal hematoma hemorrhage caused by consequences of lesions of vascular structures, veins, sinuses and arteries subarachnoid hemorrhage
subdural hematoma
acute
delayed intraparenchymal hemorrhage
other complications Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Direct acute brain injuries Brain concussion – reversible injury with temporarily altered functions • -loss of consciousness of variable duration • -retrogade and eventually anterograde amnesia • -normal clinical findings
• -post-concusision symptoms (headache, photophobia, vegetative symptoms, altered behaviour etc.)
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Direct acute brain injuries
• Contusion - bruise of the brain tissue by acting physical forces („par coup“) x („par contrecoup“) • Inconstant disorder of consciousness • focal symptoms • brain edema • Laceration – the brain tissue is torn •More extensive damage to brain and •vessels, often followed by •subarachnoidal hemorrhage (SAH) •and intracerebral hematoma (ICH). Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Direct acute brain injuries
• Diffuse axonal injury (DAI) • Caused by rotation and translation traumatic forces to corpus callosum and brainstem, • Diagnosis: medical history, • -severe disorder • of consciousness • -MRI imaging • -vegetative state
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Indirect acute brain injuries
• Acute epidural hematoma (AEDH)
• Fracture of skull and rupture of medial meningeal artery • Fast progredient bleeding • Increase in ICP (uncal, tentorial or occipital herniation) • Lucid interval • Diagnosis: medical hist. -herniation symptoms -brain CT Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Case report I: acute epidural hematoma
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
• 60 year old man • Reffered to a hospital for a car accident (high speed, broken frontal window) • No risk medication
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Case report I: acute epidural hematoma
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
• GCS 7, patient intubated, at ht ebeginning speaking with paramedics, then progredient unconsiousness, anisocoria, mydriasis on the right side • CT scan Acute epidural hematoma in frontal region Frontal bone fracture, signs of central herniation Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Case report I: acute epidural hematoma
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Epidural hematoma
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Indirect acute brain injuries
• Acute subdural hematoma (ASDH) • • • •
- the most common type among hematomas - even after negligible trauma - consequence of rupture of bridging veins - most frequently frontal and parietal location (15-20% bilaterally). • - focal symptoms (from direct pressure of hematoma or from herniation) , altered consciousness • - common in elderly and risk patients • (bleeding diathesis, bleeding tendency ) Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Case report II: acute subdural hematoma
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
• • • •
82 year old woman History of chronic alcohol abuse Reffered to a hospital for a fall from stairs Worked as teacher, last year changes in behaviour and cognition • CT scan performed 1 month ago, only marked atrophy of the brain. • Warfarin therapy due to Atrial fibrillation Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Case report II: acute subdural hematoma
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
• INR 3.2 • GCS 9, left sided hemiparesis, anisocoria, mydriasis on the right side • CT scan Acute subdural hematoma on the convexity of right hemisphere in Temporal-Parietal region. Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Acute subdural hematoma (ASDH)
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Indirect acute brain injuries
• Traumatic subarachnoid hemorrhage (SAH) -bleeding to CSF pathways and to subarachnoid space
• -meningeal syndrome (headache, meningeal symptoms), even altered consciousness • -spasms of cerebral arteries
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Indirect acute brain injuries
Intracerebral hematoma (ICH) with subacute onset -as a damage to brain tissue and b. vessels -with contusion and laceration – frontal and temporal localization (then direct injury) -CT: normal findings in acute stage -even progressive loss of consciousness -follow-up CT of brain (after 12-24 hours)
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Indirect acute brain injuries
Pneumocephalus • -presence of air in the intracranial space • -may accompany penetrating • head injuries Acute subdural hygroma • torn arachnoid mater and leakage of CSF into subdural space
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Indirect chronic brain injuries • Chronic subdural hematoma (CSDH) • -may be accidental finding in CT examination • -headache, altered mental functions, event. focal symptoms
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Case report III: chronic subdural hematoma
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
• 58 year old man • History of chronic alcohol abuse • Reffered to a hospital for epileptic seizure • Works as railway-worker, recently no changes in behaviour or cognition • Previous day alcohol consumption „higher than usually (birthday)“ • No risk medication in a history, chronic headache
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Case report III: chronic subdural hematoma
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
• INR 2.05 • GCS 13, confusion, headache, no other neurological deficit • CT scan
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Late complications of TBI • Hydrocephalus • Delayed intracerebral hemorrhage • Organic psychosyndrome • Posttraumatic epilepsy Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Diagnosis of TBI
Assessment breathing, pulse, of vital blood pressure, signs oxymetric saturation
Viewing
ABC principle
Signs of trauma (hematomas) otorrhea, rhinorrhea
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Diagnostics of TBI KT • •
Clinical examination
Level of consciousness Brainstem symptoms
Focal symptoms •
Meningeal sy.
•
Behavioral changes, memory disturbances
GCS cranial nerves, pupils – anisocoria, mydriasis! Altered motor functions, sensory f., coordination, speech disorder
amnesia Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Suspected fracture of skull or neurological symptoms
GCS < 12
GCS 13-14
GCS 15
Pt. dismissed
Deteriorating consciousness, neurological symptoms
CT
Risk group
Xray of skull Fracture Monitoring neurosurgical consultation
SURGERY Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Risk groups in TBI
Age
> 65 years
subdural hematoma
Medication
warfarine,sedative d., barbiturates, analgesics
higher risk of bleeding, resp. distortion of clinical picture
Mechanism of injury
car accidents, falls form height, being attacked
fractures of skull, skull base, mostly polytrauma,cervical spine trauma
Other diseases
hepatopathy, TB, stroke, brain surgery in medical history, coagulation disorders
tendency to bleeding
alcohol, drugs of abusey
subdural hematoma, tendency to bleeding hepatopathy
Abuse
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Therapy
•valid principles of ABC • fixation of C spine and transport to ICU at traumatology, neurosurgical or orthopedic • Neurosurgical interventions *Except from chronic hematomas in patients over 70 years without middle-line structures shift , where conservative approach can be applied
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Spinal cord injuries (SCI)
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Spinal cord injuries (SCI) Classification according to extent of injury
Complete
Transversal lesions of spinal cord Loss of all spinal cord functions distally from lesioned segment (spinal shock),
Incomplete
Lesions of spinal cord parts and of pathways that pass through them • posterior cord sy. • lateral cord sy., • Brown-Séquard´s hemiplegia Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Mechanism of SCI
• lateral bending, dislocation, axial loading, rotation forces (whiplash injury, hyperflexion, hyperextension) • compression and lesion by vertebral fragments or by hematoma • secondary ischemic spinal cord lesion caused by vascular damage • 25 % of SCI are associated with traumatic brain injury!!! Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Location of the lesion
SC segments don´t correspond to verebral levels!!!
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Dermatomes
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Complete loss of motor, sensory functions, including proprioception
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Loss of sensory f., contralerally – thermic and nociceptive. Homolat.paresis and altered proprioception
Dominating symptom
Location
Pathology Histology
Neurological examination
Transversal SC lesion
Contusion or even necrosis – transection of SC
BrownSéquard´s hemisyndrome
Loss of motor and sens. functions, preserved proprioception
Anterior SC lesion sy.
Partial loss of motor, sensory functions
Loss of proprioception – motor f., and nociceptive and thermic sensory f. normal
Posterior SC lesion sy.
Distal weakness more pronounced on upper limbs, dysesthesias. , Syringo-myelic dissociation under lesion level
Central SC lesion sy.
Localized necrosis after contusion, laceration, hemorrhage, ischemic lesion Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Respiratory changes in SCI depending on the lesion level
Level of lesion
TLVC
Coughing
C1 and C2
5-10%
not present
C3 to C7
20%
Th 1-Th 4
30-50%
under Th 5
minimal alteration
non-effective,weak weak normal
*Level of SC lesion and respiratory failure, represented by Total Lung Vital Capacity TLVC Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Vegetative dysfunction in SCI
• Hypotension • Bradycardia
Misleading especially when concomitant hypovolemic shock is present !!!!!
• Urinary retention • Hypothermia • Constipation
• Ileus, priapism
*Horner syndrome (ie, ipsilateral ptosis, miosis, anhydrosis) present in higher lesions due to interruption of the descending sympathetic pathways from the hypothalamus. Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Spinal shock
•quadriplegia with upper and lower extremity areflexia; anesthesia below the affected level •neurogenic shock (hypothermia and hypotension without compensatory tachycardia) • loss of rectal and bladder sphincter tone; •In acute phase, lasts up to 12 weeks
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Classification of SCI according to Frankel A. Complete neurological injury No motor and sensory f. under the lesion level B. Incomplete neurological
Preserved sensation only
injury C. Incomplete neurological
Partially preserved motor f.,
injury
muscle strength under 3
D. Incomplete neurological
Preserved motor f., muscle
injury
strength more than 3
E. Normal motor and sensory
functions
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Muscle strength grading acc. to muscle test Grade 5
Grade 2
Pacient can resist against maximal force, full extent of movements Patient can resist against strong, moderate force and gravity, full extent of movements Contraction with movement against gravity, not against force, full extent of movements Contraction, weak movements, not against gravity
Grade 1
Weak contraction, no movements (twitch, traces)
Grade 0
No contraction activity
Grade 4 Grade 3
Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Diagnosis
Imaging techniques: X-ray (3 projections anteroposterior, lateral, transoral – odontoid fracture)
CT examination (axial sections, 3D imaging) MRI in soft tissue lesion lesion including spinal cord (possibility of direct sagittal sections). Other diagnostic techniques: electromyography, somatosensory evoked potentials, motor evoked potentials Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277
Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond
Therapy
• ABC principles are valid • administration of bolus methylprednisolone 30 mg/kg (anti-shock and antiedematous effect) • obligatory insertion of urinary catether • fixation of spine and transport to spinal unit, or to traumatology, neurosurgical or orthopedic centres in stabilized position • operative stabilization of spine and SC decompression Reforma pregraduální výuky neurologie na 1.LF UK v Praze CZ.2.17/3.1.00/33277