Plum and posner’s diagnosis of stupor and coma fourth Edition series editor sid Gilman, md, frcp

not respond to the physician’s voice, the phy-

sician may speak more loudly or shake the pa-

tient. When this fails to produce a response,

the physician begins a more formal coma eval-

uation.

The examiner must systematically assess the

arousal pathways. To determine if there is a

structural lesion involving those pathways, it is

necessary also to examine the function of brain-

stem sensory and motor pathways that are ad-

jacent to the arousal system. In particular, be-

cause the oculomotor circuitry enfolds and

surrounds most of the arousal system, this part

of the examination is particularly informative.

Fortunately, the examination of the comatose

patient can usually be accomplished very quickly

because the patient has such a limited range of

responses.However, theexaminermust become

conversant with the meaning of the signs elic-

ited in that examination, so that decisions that

may save the patient’s life can then be made

quickly and accurately.

The evaluation of the patient with a reduced

level of consciousness, like that of any patient,

requires a history (to the extent possible), phys-

ical examination, and laboratory evaluation.

These are considered, in turn, in this chapter.

However, as soon as it is determined that a

patient has a depressed level of consciousness,

the next step is to ensure that the patient’s

brain is receiving adequate blood and oxygen.

The emergency treatment of the comatose pa-

tient is detailed in Chapter 7. The physiology

and pathophysiology of the cerebral circulation

and of respiration are considered in the para-

graphs below.

HISTORY

In patients with nervous system dysfunction,

the history is the most important part of the

examination (Table 2–1). Of course, patients

with coma or diminished states of conscious-

ness by definition are not able to give a history.

Thus, the history must be obtained if possible

from relatives, friends, or the individuals,

usually the emergency medical personnel, who

brought the patient to the hospital.

The onset of coma is often important. In a

previously healthy, young patient, the sudden

onset of coma may be due to drug poisoning,

subarachnoid hemorrhage, or head trauma; in

the elderly, sudden coma is more likely caused

by cerebral hemorrhage or infarction. Most pa-

tients with lesions compressing the brain either

have a clear history of trauma (e.g., epidural

hematoma; see Chapter 4) or a more gradual

rather than abrupt impairment of conscious-

ness. Gradual onset is also true of most patients

with metabolic disorders (see Chapter 5).

The examiner should inquire about previous

medical symptoms or illnesses or any recent

trauma. A history of headache of recent onset

points to a compressive lesion, whereas the his-

tory of depression or psychiatric disease may

suggest drug intoxication. Patients with known

diabetes, renal failure, heart disease, or other

chronic medical illness are more likely to be

suffering from metabolic disorders or perhaps

brainstem infarction. A history of premonitory

signs, including focal weakness such as dragging

Table 2–1 Examination of the

Comatose Patient

History ( from Relatives, Friends, or Attendants)

Onset of coma (abrupt, gradual)

Recent complaints (e.g., headache, depression,

focal weakness, vertigo)

Recent injury

Previous medical illnesses (e.g., diabetes,

renal failure, heart disease)

Previous psychiatric history

Access to drugs (sedatives, psychotropic drugs)

General Physical Examination

Vital signs

Evidence of trauma

Evidence of acute or chronic systemic illness

Evidence of drug ingestion (needle marks,

alcohol on breath)

Nuchal rigidity (assuming that cervical trauma

has been excluded)

Neurologic Examination

Verbal responses

Eye opening

Optic fundi

Pupillary reactions

Spontaneous eye movements

Oculocephalic responses (assuming cervical

trauma has been excluded)

Oculovestibular responses

Corneal responses

Respiratory pattern

Motor responses

Deep tendon reflexes

Skeletal muscle tone

Examination of the Comatose Patient

39

---

of the leg or complaints of unilateral sensory

symptoms or diplopia, suggests a cerebral or

brainstem mass lesion.

GENERAL PHYSICAL

EXAMINATION

The general physical examination is an im-

portant source of clues as to the cause of

unconsciousness. After stabilizing the patient

(Chapter 7), one should search for signs of

head trauma. Bilateral symmetric black eyes

suggest basal skull fracture, as does blood be-

hind the tympanic membrane or under the

skin overlying the mastoid bone (Battle’s sign).

Examine the neck with care; if there is a pos-

sibility of trauma, the neck should be im-

mobilized until cervical spine instability has

been excluded by imaging. Resistance to neck

flexion in the presence of easy lateral move-

ment suggests meningeal inflammation such as

meningitis or subarachnoid hemorrhage. Flex-

ion of the legs upon flexing the neck (Brud-

zinski’s sign) confirms meningismus. Examina-

tion of the skin is also useful. Needle marks

suggest drug ingestion. Petechiae may suggest

meningitis or intravascular coagulation. Pres-

sure sores or bullae indicate that the patient

has been unconscious and lying in a single

position for an extended period of time, and

are especially frequent in patients with barbitu-

rate overdosage.

1

LEVEL OF CONSCIOUSNESS

After conducting the brief history and exami-

nation as outlined above and stabilizing the

patients’ vital functions, the examiner should

conduct a formal coma evaluation. In assessing

the level of consciousness of the patient, it is

necessary to determine the intensity of stim-

ulation necessary to arouse a response and the

quality of the response that is achieved. When

the patient does not respond to voice or vigor-

ous shaking, the examiner next provides a source

of pain to arouse the patient. Several methods

for providing a sufficiently painful stimulus to

arouse the patient without causing tissue dam-

age are illustrated in Figure 2–1. It is best to

begin with a modest, lateralized stimulus, such

as compression of the nail beds, the supraor-

bital ridge, or the temporomandibular joint.

These give information about the lateralization

of motor response (see below), but must be

repeated on each side in case there is a focal

lesion of the pain pathways on one side of the

brain or spinal cord. If there is no response to

the stimulus, a more vigorous midline stimulus

may be given by the sternal rub. By vigorously

pressing the examiner’s knuckles into the pa-

tient’s sternum and rubbing up and down the

chest, it is possible to create a sufficiently pain-

ful stimulus to arouse any subject who is not

deeply comatose.

The response of the patient is noted and

graded. The types of motor responses seen are

considered in the section on motor responses

(page 73). However, the level of response is

important to the initial consideration of the

depth of impairment of consciousness. In des-

cending order of arousability, a sleepy patient

who responds to being addressed verbally or

light shaking, or one who responds verbally to

more intense mechanical stimulation, is said to

be lethargic or obtunded. A patient whose best

response to deep pain is to attempt to push the

examiner’s arm away is considered to be stu-

porous, with localizing responses. Patients who

A

B

C

D

Figure 2–1. Methods for attempting to elicit responses from unconscious patients. Noxious stimuli can be delivered with

minimal trauma to the supraorbital ridge (A), the nail beds or the fingers or toes (B), the sternum (C) or the temporo-

mandibular joints (D).

40

Plum and Posner’s Diagnosis of Stupor and Coma

---