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La IA puede detectar la consciencia oculta

Analiza la EEG y revela qué pacientes con lesiones cerebrales son recuperables


Los neurólogos han detectado consciencia oculta en 1 de cada 7 pacientes con lesiones cerebrales a través de la EEG y el Aprendizaje Automático. La técnica descubre qué pacientes tienen más probabilidades de recuperarse.




Foto: Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia.
Foto: Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia.
Los científicos han detectado consciencia oculta en 1 de cada 7 pacientes con lesiones cerebrales utilizando solamente datos de electroencefalografía (EEG).

Mediante este sistema han observado dos cosas: que esa consciencia está latente pocos días después del accidente y que los pacientes con esta consciencia oculta tienen más probabilidades de recuperarse.

La evidencia la obtuvieron neurólogos de la Universidad de Columbia y del Hospital presbiteriano de Nueva York, que publican sus resultados en la revista New England Journal of Medicine.

En el estudio, los investigadores utilizaron una técnica de Aprendizaje Automático para analizar los datos de EEG estándar recolectados de 104 pacientes sin síntomas de consciencia.

El Aprendizaje Automático es la rama de la Inteligencia Artificial que permite a los ordenadores extraer conclusiones de un conjunto de patrones mediante sofisticados algoritmos.

Esta técnica descubrió que en algunos de ellos había una actividad cerebral específica que les permitía entender instrucciones para mover las manos, algo que no habían detectado otros sistemas.

Si este hallazgo se confirma mediante estudios más amplios, la técnica podría ayudar a los médicos a predecir mejor qué pacientes tienen probabilidades de recuperar la consciencia.

"Aunque nuestro estudio fue pequeño, sugiere que el EEG, una herramienta que está fácilmente disponible junto a la cama del paciente en la UCI en casi cualquier hospital del mundo, tiene el potencial de cambiar completamente la forma en que gestionamos a los pacientes con lesión cerebral aguda", explica Jan Claassen, autor principal del estudio, en un comunicado.

Nueva aportación de la EEG

Actualmente, no hay una manera perfecta de predecir con precisión la probabilidad de recuperación de la consciencia para pacientes que han sufrido lesiones cerebrales.

La electroencefalografía (EEG) se usa comúnmente en cuidados intensivos para hacer un seguimiento de los pacientes críticamente enfermos con riesgo de convulsiones.

La nueva investigación  ha establecido que la EEG también puede ser una forma relativamente fácil y rápida de identificar signos de conciencia oculta en pacientes que no responden y que han sufrido recientemente lesiones cerebrales. 

El descubrimiento es importante porque ayudará a tomar las mejores decisiones, tanto médicas como familiares, en caso de lesión cerebral grave.

La decisión de retirar las terapias de soporte vital de los pacientes que parecen tener pocas posibilidades de recuperación se toma con frecuencia en las primeras semanas posteriores a la lesión cerebral.

Los médicos utilizan exámenes neurológicos, estudios de imagen y electrofisiológicos, y análisis de laboratorio, para estimar la probabilidad de recuperación para las personas que no responden en los días y semanas después de sufrir una lesión cerebral. Sin embargo, estas predicciones son frecuentemente inexactas.

Consciencia oculta

Por otro lado, cada vez más, los estudios sugieren que algunos pacientes que no responden a estímulos de consciencia pueden tener habilidades cognitivas ocultas y que la recuperación tardía es más común de lo que se pensaba anteriormente.

La conciencia oculta se identificó por primera vez hace más de una década utilizando imágenes de resonancia magnética (IRM) en un paciente con lesión cerebral que no había respondido durante años.

Desde entonces, los estudios que utilizan IRM o EEG han detectado signos de conciencia oculta en el 14% de los pacientes que no responden crónicamente. Pero la resonancia magnética es difícil de realizar en un entorno de atención crítica.

"Uno de los problemas más desafiantes cuando un paciente está en la Unidad de Cuidados Intensivos (UCI) es predecir la recuperación, y no solo la supervivencia, para los pacientes que están inconscientes después de una lesión cerebral", dice Claassen.

"Desde los primeros estudios que describen la consciencia oculta, hemos estado buscando una forma práctica de hacerlo en los primeros días después de la lesión cerebral, cuando a menudo se toman decisiones de tratamiento que afectan los resultados".

Cómo lo consiguieron

Claassen y su equipo estudiaron a 104 pacientes adultos de una UCI que habían sufrido una lesión cerebral súbita debido a hemorragia, trauma o falta de oxígeno. Aunque ninguno de los pacientes estaba paralizado, no podían hablar y no respondían a las órdenes de moverse (por ejemplo, apretar la mano o mover los dedos de los pies).

Todos los días, además de los exámenes neurológicos estándar, se pedía a los pacientes que abrieran y cerraran sus manos varias veces o que dejaran de abrir y cerrar las manos.

Se utilizó un algoritmo complejo para analizar los datos de EEG de estas sesiones para buscar signos cerebrales de que un paciente detectó las órdenes que recibía de los médicos.

Un patrón de actividad diferente entre las órdenes  sugería que un paciente podía entenderlas, pero que por algún motivo no podía realizar el movimiento.

Los investigadores continuaron sus investigaciones con pacientes que fueron dados de alta del hospital un año después.

Datos significativos

A los cuatro días de la lesión, el 15% de los pacientes que aún no respondían tenían patrones de actividad cerebral en al menos un registro de EEG, lo que sugiere una conciencia oculta.

Entre los pacientes con estos patrones, el 50% mejoró y pudo seguir instrucciones verbales antes de ser dado de alta del hospital, en comparación con el 26% de los que no tenían tal actividad cerebral.

Un año más tarde, el 44% de los pacientes con patrones de actividad cerebral pudieron funcionar de forma independiente hasta ocho horas por día, en comparación con solo el 14% de los que no tenían tales señales.

Aproximadamente un tercio de los pacientes de cada grupo, unos con evidencia EEG temprana de conciencia oculta y otros sin esos síntomas, murieron.

Las señales de conciencia oculta también fueron más comunes en pacientes con lesiones cerebrales por hemorragia y traumatismo que por falta de oxígeno.

Sin embargo, el estudio careció de suficiente poder estadístico para determinar el valor predictivo del análisis EEG a través de diferentes causas de lesión cerebral.

Referencia

Detection of Brain Activation in Unresponsive Patients with Acute Brain Injury. Jan Claassen et al. N Engl J Med 2019; 380:2497-2505,  June 27, 2019. DOI: 10.1056/NEJMoa1812757
 

Miércoles, 3 de Julio 2019
Redacción T21
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