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

Conscious

Traumatic Injury (N = 434)

Traumatic Injury (N = 106)

% of Patients

Dead

1

100

80

60

40

20

0

3

6

12

Children

Adults

PVS

Conscious

% of Patients

Dead

1

100

80

60

40

20

0

3

6

Months after Injury

12

PVS

Nontraumatic Injury (N = 45)

Conscious

Dead

1

100

80

60

40

20

0

3

6

Months after Injury

12

PVS

Nontraumatic Injury (N = 169)

Conscious

Dead

1

100

80

60

40

20

0

3

6

12

PVS

Figure 9–4. Outcome for patients in a persistent vegetative state after a traumatic or nontraumatic injury. See also Table

9–11. (From the Multisociety Task Force,

64

with permission.)

Table 9–11. Prognosis of Vegetative State (VS) in Traumatic and Anoxic Brain Injury

N

Dead (%)

CI (99%)

VS (%)

CI (99%)

Conscious (%)

CI (99%)

Independent (%)

CI (99%)

Age

TBI* ABI*

TBI

ABI

TBI

ABI

TBI

ABI

TBI

ABI

VS at 1 Month

Adults

434

169

33

53

15

32

52

15

24

4

Children

106

45

9

22

29

65

62

13

27

6

VS at 3 Months

Adults

218

77

35

(27–43)

46

(31–61)

30

(22–38)

47

(32–62)

35

(27–44)

8

(2–19)

16

(10–22)

1

(0–4)

Children

50

31

14

(1–27)

3

(0–11)

30

(13–47)

94

(82–100)

56

(37–74)

3

(0–11)

32

(15–49)

0

VS at 6 Months

Adults

123

50

32

(40–64)

28

(12–44)

52

(40–64)

72

(56–88)

16

(9–27)

0

4

(0–9)

0

Children

28

30

14

(30–78)

0

54

(30–78)

97

(89–100)

32

(12–58)

3

(0–11)

11

(0–26)

0

*TBI, traumatic brain injury; ABI, anoxic brain injury.

Adapted from Jennet

66

and the Multisociety Task Force.

65

---

months. The outcome of ‘‘conscious’’ per se

does not reflect level of disability. However,

the Task Force review indicated that for adults,

within the 52% of patients recovering con-

sciousness after 1 month in VS, only 24% be-

came independent by GOS criteria. This figure

dropped to 16% for VS lasting 3 months and to

only 4% if taken out to at least 6 months.

Not surprisingly, nontraumatic VS carries a

far less optimistic prognosis. Figure 9–4 shows

comparison percentages for adult and pediatric

patients with nontraumatic VS. For adult VS

patients remaining in VS at 1 month, only 15%

regained consciousness (with only 4% inde-

pendent by GOS). These percentages worsened

to 8% and 0% for patients remaining in a non-

traumatic VS for 3 and 6 months, respectively.

Based on these data, the Task Force paper

suggested that VS after 12 months following

TBI, or 3 months following an anoxic injury,

should be considered essentially permanent.

However, it is important to recognize that a small

number of patients may recover from VS be-

yond these time points.

67–69

Such late recovery

past the cutoffs for permanent VS from both

anoxic and traumatic etiologies has generally

been to levels of severe disability, including the

minimally conscious state.

66

Nevertheless, appli-

cation of these statistics to individual cases can

be risky, unless independent evidence of the

mechanism of brain injury is available, as rare

cases of late recovery continue to be reported.

The uncertainty in prognosis in such cases

highlights the need for better methods, such as

direct measurements of cerebral function, to

help identify cases where recovery is likely.

Mortality is very high within the first year;

approximately one-third of patients die.

64,65

If

patients remain alive after a year, mortality per

year is low and some patients may continue to

live for many years.

66

Plum and Schiff studied

one patient who had remained in PVS for 25

years (see Figure 9–8). Most patients in VS die

from infection of the pulmonary system or

urinary tract.

Clinical, Imaging, and

Electrodiagnostic Correlates of

Prognosis in the Vegetative State

A few clinical signs or confirmatory tests, in-

cluding those negative predictors for coma in

general (as reviewed previously), help predict

the prognosis of VS. As noted, abnormal SSEPs

reliably indicate cortical damage and a high

probability of remaining in VS following anoxic

and traumatic brain injuries. However, normal

evoked responses do not predict recovery. In a

study of 124 patients in VS or MCS following

TBI, three variables predicted recovery of abil-

ity to follow commands: (1) initial score on the

Disability Rating Scale (DRS), (2) rate of change

on the DRS measure in the first 2 weeks of

observation, and (3) the time of admission to a

rehabilitation program following injury.

70

Several structural and functional correlates

of VS have been examined. A prospective study

of MRI imaging correlates of 80 patients re-

maining in VS following TBI at 6 to 8 weeks

(with MRI and clinical follow-up at 2, 3, 6, 9,

and 12 months) found that 42 patients who

remained in VS at 1 year showed that structural

injuries within the corpus callosum and dorso-

lateral brainstem significantly predicted nonre-

covery (214-fold and sevenfold higher probabi-

lity of nonrecovery from VS, respectively, based

on adjusted odds ratios accounting for age,

GCS, pupillary dysfunction, and number of

brain lesions).

71

Overall, this model achieved a

classification rate of 87.5% for identifying pa-

tients who would not recover past VS.

Quantitative

fluorodeoxyglucose-positron

emission tomography (FDG-PET) studies mea-

suring resting cerebral metabolism have con-

sistently demonstrated that global cerebral me-

tabolism is markedly reduced to 40% to 50% of

normal metabolic rates in most VS patients (see

page 365). Unfortunately, early identification

of low metabolic activity is not a clear predictor

of outcome and some patients have recovered

consciousness despite significant remaining ab-

normalities in resting metabolic level.

72

The N-

acetylaspartate (NAA)-to-creatine (Cr) ratio on

magnetic resonance spectroscopy (MRS) of the

thalamus is low in all patients in VS, but lower

in those who do not recover

73

; however, only a

few patients have been studied.

Efforts to predict outcome or characterize

VS using EEG have been disappointing. EEG

studies may remain abnormal as patients im-

prove or, conversely, improve when patients

do not.

74

Event-related potentials (ERPs) may

hold more promise. These potentials require

cortical processing of stimuli that can be pas-

sively presented to subjects in VS. The re-

sponses are long latency with peak activation

Consciousness, Mechanisms Underlying Outcomes, and Ethical Considerations

359

---