意識の障害におけるEEG-PET-FMRIの同時測定：診断と予後に関する探索的研究

以前の研究では、機能的磁気共鳴イメージング（fMRI）、フルデオキシグルコースポジトロン放出断層撮影（FDG-PET）、および脳波（EEG）測定には、意識の障害（DOC）に苦しむ患者に関する情報が含まれており、したがって臨床診断を改善することが示されています。さらに、技術的なモダリティは患者の結果を予測することができました。ただし、ほとんどの研究には、臨床環境での再現性が証明されていません。ここでは、標準化されたEEG/FMRI/FDG-PET測定をDOCに苦しんでいる20人の患者のコホートに適用し、これらの患者の診断と予後に関する情報を含むことが実証されているパラメーターに焦点を当てました。EEGバンドのパワー、意識と感覚ネットワークに関連するネットワークのfMRI接続性、および保存された意識または好ましい結果の潜在的なマーカーとしての脳の絶対グルコース取り込みを評価しました。獲得したデータは、主成分分析によって分析され、仮説のない方法で最も重要なマーカーを特定しました。次に、これらを統計グループ比較で分析しました。絶対FDG-PETは、後頭葉のグルコース代謝が栄養状態患者よりも最小限の意識で有意に高いことを証明できます。デルタバンドのパワーは、好ましい結果のために予後マーカーであることを示しました。絶対FDG-PETは、DOC患者のレベル意識を評価するのに適したツールであると結論付けています。さらに、DOC患者の好ましい結果のマーカーとしてデルタバンドの力を提案します。これらの発見は、診断と予後を改善するために、DOC患者の標準化された技術評価を促進することを提案します。

Previous studies could demonstrate that functional magnetic resonance imaging (fMRI), fludeoxyglucose positron emission tomography (FDG-PET), and electroencephalography (EEG) measures contain information about patients suffering from disorders of consciousness (DOC) and thus improve the clinical diagnosis. Additionally, the technical modalities were able to predict the outcome of patients. However, most studies lack proven reproducibility in a clinical setting. We here applied a standardized combined EEG/fMRI/FDG-PET measurement to a cohort of 20 patients suffering from DOC and focused on parameters that have been demonstrated to contain information about diagnosis and prognosis of these patients. We evaluated EEG band power, fMRI connectivity in networks associated with consciousness and sensory networks, as well as absolute glucose uptake in the brain as potential markers of preserved consciousness or favorable outcome. Acquired data were analyzed by a principal component analysis to identify the most important markers in a hypothesis-free manner. These were then analyzed with statistical group comparisons. Absolute FDG-PET could prove that glucose metabolism in the occipital lobe is significantly higher in minimally conscious than in vegetative state patients. Delta band power showed to be prognostic marker for a favorable outcome. We conclude that absolute FDG-PET is a suitable tool to evaluate the level consciousness in DOC patients. Additionally, we propose delta band power as marker of a favorable outcome in DOC patients. We suggest that these findings promote a standardized technical evaluation of DOC patients to improve diagnosis and prognosis.