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

outcomes and are relatively insensitive to

metabolic derangements and drug effects.

36

Bilateral loss of primary cortical somatosensory

responses has been repeatedly confirmed to

have a 100% specificity for outcomes no better

than a permanent VS following anoxic in-

juries.

37,38

A recent review

23

found that of 176

patients with absent bilateral primary somato-

sensory responses (N20), none recovered past

a permanent VS (Table 9–9). The robust cor-

relation of bilateral loss of SSEPs and poor

outcome reflects a close connection with the

underlying degree of anoxic injury as indicated

by autopsy studies.

39

Of 10 patients examined

at autopsy who had SSEP measurements ob-

tained within 48 hours of cardiac arrest, all

seven with bilateral absence of the SSEPs had

extensive anoxic-ischemic destruction of the

cerebral cortex (with acute ischemic changes in

patients with short survival, and frank necrosis

of the pseudolaminar type in those patients

with longer survival times). Two additional

patients (one with delayed SSEPs and one with

normal-latency SSEPs) showed patchy neuro-

nal loss in the cerebral cortex. Importantly,

although an index of better outcomes, preser-

vation of normal-latency SSEPs following car-

diac arrest is not a definite predictor of positive

outcomes. Death or vegetative outcomes may

occur in as many as 40% of cases where a

normal N20 response is measured.

38

Other electrophysiologic techniques, includ-

ing EEG, brainstem auditory-evoked responses

(BAERs), and transcranial motor-evoked re-

sponses, also have predictive value (see

23

for

detailed review). EEG patterns are often sup-

pressed early following anoxic injuries and a

variety of signal abnormalities

22

correlate with

poor outcomes; these include burst suppres-

sion, alpha-theta patterns, and generalized sup-

pression or periodic patterns. The BAER test

can identify severe brainstem injury, but does

not address the outcome of cerebral cortical

injury. Preservation of longer latency auditory-

evoked responses that involve contributions

from larger cerebral cortical networks may pre-

dict recovery of cerebral function with greater

specificity. Both a late auditory response (N100)

and the mismatch negativity (MMN) response

have value in predicting outcome from coma

following anoxic injury.

40

Other longer latency

evoked responses such as the P300 and N400

have also been studied (see

22

for review).

PITFALLS IN THE EVALUATION

OF COMA FOLLOWING

CARDIOPULMONARY ARREST

Although prognosis in coma following cardio-

pulmonary arrest is generally accurate, pitfalls

do exist. The following case illustrates an ex-

treme, although not isolated, example from the

literature.

41

Patient 9–1

A 25-year-old asthmatic man collapsed at home

and stopped breathing. The patient received car-

diopulmonary resuscitation (CPR) from a family

member for 6 minutes until emergency medical

personnel arrived to find the patient without re-

spiratory effort or palpable pulse. Electrocardio-

gram (ECG) showed a rate of 24 bpm; CPR and

tracheal intubation were performed. Three min-

utes later the pulse was 107 bpm and spontaneous

respirations were noted. Initial GCS was 3. In the

Table 9–9 Somatosensory-Evoked Potentials in Anoxic-

Ischemic Encephalopathy: Absent N20 Response

Series

Day

Proportion

With Sign

Proportion

Recovering

Brunko and Zegers

De Byl, 1987

<

8 hours

30/50

0/30

Rothstein, 2000

<

2 hours

19/40

0/19

Madl et al., 2000

<

2 hours

22/66

0/22

Chen et al., 2000

1–3

12/34

0/12

Total

<

3

83/190

0/83

From Young et al.,

23

with permission.

354

Plum and Posner’s Diagnosis of Stupor and Coma

---

emergency room the patient was unresponsive

with dilated pupils that were responsive to light;

spontaneous decorticate posturing was noted. The

patient was sedated with propofol, given atracur-

ium, and transferred to the intensive care unit

(ICU). In the ICU the patient required mild pressor

support and was noted to exhibit frequent myo-

clonic jerks of the head and all four limbs. EEG

recordings revealed generalized status epilepticus.

Theophylline levels were within the normal ther-

apeutic range. Seizures were uncontrolled with

phenytoin, midazolam, clonazepam, valproate,

and MgSO

4

, so that thiopental infusion producing

burst suppression was required. After cessation of

the thiopental drip, generalized alpha frequency

activity was noted. On the sixth day the patient

was extubated, given a Do Not Resuscitate (DNR)

status, and transferred to the general neurology

floor still with a GCS of 3. He subsequently grad-

ually improved and had a GCS of 10 by day 16

with the recovery of head nodding and verbali-

zation. His GCS reached 15 by the 19th week

following the respiratory arrest. While EEG exam-

inations showed progressive improvements, the

patient continued to exhibit frequent myoclonic

jerks and epileptiform activity despite multiple an-

tiepileptic medication trials. Ultimately, this pa-

tient regained independent function.

This patient’s case highlights the potential

complexity of prognosis in coma even in circum-

stances that appear to predict poor outcome

following cardiac arrest and severe hypoxic in-

jury. A retrospective review of the history sug-

gests several points for consideration. While

the patient’s young age, initial presence of pu-

pillary light responses, and early return of spon-

taneous respiration were positive predictors,

the presence of myoclonus and seizures with

no history of epilepsy suggested severe hypoxic

injury. As reviewed above, postanoxic myoclo-

nus usually predicts a dismal prognosis,

42

but

this is not invariably the case.

43

The early se-

dation and paralysis of the patient due to the

seizure activity may have masked improve-

ment in level of consciousness within the first

6 hours, and the extensive use of different an-

tiepileptic medications may have mimicked the

pattern of alpha coma, a finding that otherwise

carries a greater than 90% mortality in the

setting of anoxic injury.

44

This patient demonstrates the limitations of

obtaining complete information from events

in the field and unequivocal separation of the

effects of primary injury versus potential con-

founds introduced by methods of treatment.

A pulseless patient may still have some unde-

tected circulatory activity, or have lost perfu-

sion just prior to evaluation, making accurate

estimate of duration of hypoxia problematic. A

similar case involving seizures and myoclonus

following a cardiac arrest has been reported,

with lateimprovement onday16 after remaining

at a GCS of 5 until that point.

45

Finally, a postictal state can severely depress

brainstem function, and tonic seizures can sim-

ulate flexion or extension posturing, whereas

single epileptic jerks can be difficult to distin-

guish from myoclonus. Cardiac arrest from a

seizure-induced cardiac arrhythmia

46

can fur-

ther complicate the picture.

Vascular Disease

STROKE

Prognosis in coma following stroke depends on

the arterial territory affected by the stroke that

produces bilateral hemispheric dysfunction as

detailed in Chapter 4. Wijdicks and Rabin-

stein

47

surveyed the literature of prognostic

factors for severe stroke from 1966 to 2003.

They found no evidence-based studies better

than class III to indicate prognosis, although

several suggestive clinical and radiologic fea-

tures were identified. Large proximal vessel

occlusions causing diffuse hemispheric edema

and midline shift carry a grave prognosis with a

nearly 90% mortality when the shift of the

septum pellucidum was greater than 12 mm.

48

Patients with coma caused by acute basilar oc-

clusions may recover

49

(see Chapter 2), whereas

those with coma due to hypertensive pontine

hemorrhages usually do not.

50

SUBARACHNOID HEMORRHAGE

Coma resulting from spontaneous subarach-

noid hemorrhage (SAH) has a grave prognosis.

The World Federation of Neurological Sur-

geons (WFNS) grades SAH using the GCS

51

(see also

52

) (Table 9–10). Although brief loss

of consciousness is common, coma is a rela-

tively uncommon sign in patients who reach

the hospital with SAH; two-thirds present

with WFNS grade III examinations or better.

Consciousness, Mechanisms Underlying Outcomes, and Ethical Considerations

355

---