La patología de origen traumático, cuarta causa de mortalidad y primera en cuanto a años perdidos, es un relevante problema de salud, que ocasiona además una elevada morbilidad e incapacidad y un alto coste sanitario y social. El conocimiento de su abordaje se ha realizado mediante el análisis de bases de datos de pacientes y encuestas a profesionales. El presente trabajo de investigación va dirigido a conocer si la asistencia al paciente adulto con TCE en las UCI catalanas de referencia para esta patología es comparable en cuanto a epidemiología, abordaje y resultados, a los que muestra la literatura referente a otros países de nuestro entorno. Se planteó un estudio con un objetivo principal doble, por un aparte describir las características demográficas y clínicas de los pacientes y por otro analizar el abordaje terapéutico y la monitorización. Como objetivos secundarios se plantearon conocer la variabilidad de los apartados anteriores según la gravedad del TCE, conocer si la práctica clínica se adhería a las principales recomendaciones de las Guías de Práctica Clínica vigentes y conocer el resultado neurológico final de los pacientes, identificando las posibles variables epidemiológicas estudiadas que pudieran influir en el resultado neurológico y la presencia de de insultos secundarios que se producen. Se realizó un estudio observacional, multicéntrico y prospectivo en las 7 UCIs catalanas de referencia para esta patología. Se recogieron datos demográficos, clínicos, radiológicos, monitorización, terapéuticos, complicaciones y de resultado de los pacientes que ingresaban en una UCI afectos de un TCE, con o sin politraumatismo durante los primeros 15 días de estancia. Se incluyeron pacientes 370 pacientes durante un año.Los principales resultados muestran un predomina el sexo masculino, edad media de 40 años, causa principal el accidente de tráfico. Un 36% de los casos ingresaron directamente en el centro de referencia pero únicamente el 26% en los primeros 60 minutos. El perfil de gravedad del TCE fue un 53% Graves, 27% Moderados y 20% Leves, con una lesión encefálica predominante tipo II de Marshall (39%). La presencia de HSA fue del 49%. Se monitorizó la PIC en el 69% de los TCE grave, la SjO2 en el 27% y el DTC en el 50%. La intensidad de la monitorización y el uso de la terapéutica se incrementa de acuerdo a la mayor gravedad del paciente. Hay una alta adherencia para las recomendaciones de las guías de práctica clínica en lo que hace referencia a la utilización de monitorización sistémica y neurológica, la utilización de barbitúricos, y menor en cuanto a la utilización de corticoides, e hiperventilación. La tasa global de mortalidad en UCI fue del 22%, un 31 % para los graves. Las variables explicativas de "éxitus" fueron el estado de las pupilas, el tipo de lesión radiológica, el sexo y la gravedad del TCE. La presencia de complicaciones prehospitalarias (hipoxia, hipotensión, broncoaspiración, paro cardiorrespiratorio, hipotermia o convulsiones) se constata en el 15% de los pacientes y se asocia de forma acumulativa con un mal resultado.Como conclusión general este trabajo de investigación apoya la hipótesis inicial de que la atención al TCE en las UCI catalanas estudiadas es comparable en cuanto a epidemiología, abordaje y resultados, a los que muestra la literatura referente a otros países de nuestro entorno. Palabras clave:Head injury, traumatic brain injury, neurocritical care. / Trauma disease represents the fourth cause of mortality in frequency and the first one in terms of lifetime waste. It constitutes a significant health problem that provokes a high morbidity and incapacity in addition to striking health and social costs. Since now, its management approach has been done through patient data bases analysis and surveys directed to professionals. This research report attempts to elucidate epidemiologic, management and clinical results' comparability between actual adult BTI clinical practice in Catalan ICU's, which are of reference for this pathology, and practice shown in medical literature in our environment. The study was planned with a double main objective; for one part, to describe demographic and clinical patient characteristics, and for the second part, to analyse patient monitoring and therapeutic management. As secondary objectives we proposed to explore variability by BTI clinical severity, adherence rate to recommendations addressed in Clinical Practice Guidelines in force, and patient neurological outcome, identifying those epidemiologic parameters probably influencing neurological outcome, apart from secondary insults incidence. An observational and prospective study was conducted in 7 reference ICU's in Catalonia. Patient data collected covered demographic, clinical, radiological, monitoring and therapeutic aspects, besides complications and outcome variables for patients that were admitted in the ICU with a BTI diagnosis, with or without multiple trauma, that were followed in their length of stay for a 15-day period. A total of 370 patients were included in the study period of 1 year.Main results show a predominance of males with a mean age of 40, being traffic accident the main cause of BTI. 36% were directly admitted to the reference hospital, but only 26% were admitted in the first hour after the accident. The BTI severity profile was: 53% severe, 27% moderate and 20% mild, being the highest prevalence (39%) type II Marshall encephalic injury. The existence of SH was 49%. ICP was monitored in 69% of severe patients and SjO2 in 27% and TCD in 50%. Monitoring and therapeutic use was shown to increase depending on the higher patient severity. Close adherence to clinical guidelines recommendations was proven for systemic and neurological monitoring and barbiturate use, and was lesser the adherence for hyperventilation and corticoid utilization. ICU mortality rate was 22%, raising 31% for severe patients. Dependent variables for mortality were found to be pupil status, type of radiological finding, sex and BTI severity. Pre-hospital complications (hypoxia, hypotension, bronchial aspiration, cardiac arrest, hypothermia, convulsions) were found in 15% of patients, and are cumulative associated with a worse outcome.As a general conclusion, this research report supports the initial hypothesis that BTI clinical practice reviewed in reference Catalan ICU's, is comparable to practice in other countries of our environment, as is shown from the medical literature published.

Bakgrund: Många av patienterna på en neurointensivvårdsavdelning (NIVA) vårdas med respirator under en längre eller kortare period av vårdtiden. Neurointensivvårdspatienterna bedöms ibland utifrån de kriterier för urträning och extubering som används på allmänna intensivvårdspatienter. Detta kan leda till för tidig extubation med reintubation som följd. Syfte: Redogöra för vilka kriterier som ska bedömas hos neurointensivvårdspatienter inför en extubering. Metod: Litteraturstudie. Resultat och slutsats: Neurointensivvårdspatienter behöver uppfylla en kombination av kriterier inför extubation. Hänsyn ska tas till de generella extubationskriterierna avseende andning och cirkulation. Dessutom ska patienten ha en tillräckligt hög medvetandegrad för att kunna följa någon form av uppmaning. Till sist ska patientens förmåga att hålla fri luftväg bedömas genom observation av hostkraft, sekretmängd/konsistens och svalgfunktion. Det behövs ytterligare forskning för att utröna i hur hög grad neurointensivvårdspatienterna behöver vara medvetna inför extubering och på vilket sätt detta bäst bedöms. Forskning behövs kring ett enhetligt tillvägagångssätt för bedömning av hostkraft, sekretmängd/konsistens och svalgfunktion. / Background: Many of the patients cared for in a neurocritical unit are treated with mechanical ventilation for a longer or shorter period of time during their stay in the unit. When weaning or extubating neurocritical patients, they are sometimes assessed according to the criteria for weaning and extubation used in general intensive care patients. This can cause premature extubation, resulting in re-intubation. Aim: Describe the criteria to be assessed in neurocritical patients prior to extubation. Method: Literature review. Results and conclusion: Neurocritical patients need to fulfil a combination of criteria prior to extubation. The general criteria in terms of respiration and circulation must be taken in to consideration, as well as the patient’s level of consciousness. The patient has to be conscious enough to be able to take directions. Lastly the patient’s ability to protect the airway must be assessed by observation of cough strength, the quantities and viscosity of the secretions and the patient’s swallowing function. Further research is required to ascertain the level of consciousness required in the neurocritical patients prior to extubation and in which way the assessment is best carried out. There is also need for further research considering a standardized measurement for assessing cough strength, the quantities and viscosity of secretions and swallowing function in these patients.

Background: Examinations with the intent to assess neurological functions and level of conciousness are common in neurocritical care, but the effect on the patient is not entirely researched. Aim: The purpose of this study was to describe the patient’s situation at the neurological wake-up test concerning the environment, nursing interventions and the possibility given the patient to become awake, and if these conditions affect the outcome of the wake-up test. Methods: A quantitative observational study took place at a neurocritical care unit, where 20 patients were observed from interruption of sedation to the neurological assessment, which was performed by a neurosurgeon or a specialized critical care registered nurse. Nursing interventions, environmental factors and physiological parameters were documented. Result: Twelve intervention varieties to control patients’ physiological parameters were used. CPP > 80 mmHg was found in 90 % of observations. Adjustment of the patient’s body position was found in 45 % of observations. The patients were considered sufficiently awake for the neurological assessment in 74 % of observations. The level of consciousness at the point of the neurological assessment was different depending on if it took place in the mornings, performed by neurosurgeons or in the afternoon, performed by nurses. The patients were not agitated and 60 % of patients appeared pain-free. Conclusion: The observed patients were given good conditions concerning environmental factors and nursing interventions for a neurological wake-up test with a fair neurological assessment. NWT as a method didn´t generally cause the observed patients discomfort, such as pain or agitation. / Bakgrund: Undersökningar för att avgöra neurologisk funktion och medvetandegrad är vanliga inom neurointensivvården, men hur patienten påverkas av undersökningarna är relativt utforskat. Syfte: Studiens syfte var att beskriva förhållandena kring patienten vid neurologiskt wake-up test med avseende på miljö, åtgärder som utförs och möjligheten patienten ges att bli tillräckligt vaken, samt om dessa förhållanden påverkar utfallet i wake-up-testet. Metod: En kvantitativ observationsstudie genomfördes på en neurointensivvårdsavdelning, där 20 patienter observerades från sederingsstopp till bedömning av neurologisk status, vilken utfördes av neurokirurg eller intensivvårdssjuksköterska. Omvårdnadsåtgärder, miljöfaktorer och fysiologiska parametrar dokumenterades. Resultat: Tolv varianter av omvårdnadsåtgärder användes för att hålla patienternas fysiologiska parametrar inom gränsvärden. Högt CPP > 80 mmHg förekom i 90 % av observationerna och den omvårdnadsåtgärd som noterades vid flest observationer var justering av patientens kroppsposition (45 %). Vid 74 % av bedömningarna av neurologisk status ansågs patienten ha hunnit vakna tillräckligt mycket. Vakenhetsgraden vid bedömning av neurologisk status skilde sig åt beroende på om bedömningen utfördes på morgon av läkare eller på eftermiddag av intensivvårdssjuksköterska. Patienterna var inte agiterade och bedömdes vid 60 % av observationerna inte visa tecken på smärta innan bedömning av neurologisk status. Slutsats: Patienterna i studien gavs goda förutsättningar med avseende på miljö och omvårdnadshandlingar för ett neurologiskt wake-up test med rättvisande bedömning av neurologisk status. För de observerade patienterna var NWT en metod som generellt sett inte verkade orsaka obehag som smärta eller agitation.

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La spectroscopie proche infrarouge fonctionnelle (SPIRf) est une technique de neuro-imagerie noninvasive permettant de mesurer les changements de concentration d’hémoglobine oxygéné (Δ[HbO]) et désoxygéné (Δ[HbR]). Au cours des deux dernières décennies, notre groupe (et d’autres) ont combiné la SPIRf avec l'électroencéphalographie (EEG) pour effectuer des enregistrements chez des patients avec épilepsie réfractaire afin d’évaluer son potentiel comme 1) technique de cartographie cérébrale noninvasive (par exemple, localisation des aires impliquées dans le langage et localisation du foyer épileptique) et 2) comme approche noninvasive pour étudier le couplage neurovasculaire pendant les pointes épileptiques interictales ainsi que lors des crises épileptiques. Malgré des résultats prometteurs, de nombreux enjeux demeurent avant que la EEG-SPIRf puisse être implantée en pratique clinique. En effet, l’installation de l’équipement prend encore trop de temps, l’obtention de signaux de qualité nécessite encore une surveillance serrée et un certain inconfort apparaît au fur et à mesure que les enregistrements progressent dans le temps. C’est d’ailleurs pourquoi les enregistrements EEG-SPIRf ont, jusqu’à maintenant, été généralement de courte durée (c. à d. rarement plus de deux heures) avec une couverture limitée du cortex cérébral (c. à d. généralement une ou deux aires corticales) et dans un milieu contrôlé de recherche (plutôt qu’au chevet dans un milieu clinique). Compte tenu de son potentiel clinique, il y a lieu de poursuivre les efforts pour développer la EEG-SPIRf pour usage clinique. Notamment, un grand potentiel est pressenti pour la EEG-SPIRf aux soins intensifs neurologiques. D’une part, les patients qui y sont admis étant souvent comateux et/ou sous sédation, l’inconfort relié au port d’électrodes et d’optodes n’est plus en enjeu. D’autre part, ces patients présentent généralement des pathologies graves souvent associées à des anomalies épileptiformes fréquentes à l’EEG (décharges périodiques, crises subcliniques, état de mal non convulsif) dont l’impact hémodynamique sur cerveau tout comme leur prise en charge demeurent controversés. Les techniques actuellement utilisées aux soins intensifs (moniteur de pression intracrânienne, sonde de saturation veineuse jugulaire en oxygène, doppler transcrânien, EEG seul sans SPIRf) présentant des limitations, l’ajout d’une composante de SPIRf à l’EEG permettrait possiblement d’élucider l’impact de certaines de ces anomalies épileptiformes, guider leur traitement et en améliorer leur surveillance. Ainsi, cette thèse visait à 1) développer et valider un système d’EEG-SPIRf compact, sans fil et couvrant toute la tête, destinée à une surveillance à long terme de patients souffrant de divers troubles neurologiques; 2) évaluer la faisabilité et le potentiel d’une surveillance vidéo-EEG-SPIRf (vEEG-SPIRf) à long terme auprès de patients comateux admis aux soins intensifs neurologiques présentant des décharges périodiques, des crises ou un patron électrophysiologique de bouffées-suppression; et 3) étudier la dynamique neurovasculaire associée à l'état de mal épileptique non convulsif chez des patients comateux. La première et la deuxième partie du projet décrivent le développement et la validation d'un système EEG-SPIRf hybride et de "casques" EEG-SPIRf personnalisés destinés à surveiller l'hémodynamique corticale entière chez les patients neurologiques. Nous avons d'abord démontré sa performance globale chez des participants sains effectuant deux tâches cognitives spécifiques (c.-à-d. des tâches linguistiques et visuelles) en position assise (pour la première) et en pédalant sur une bicyclette (pour la seconde). Les mesures électrophysiologiques et hémodynamiques ont été validées à l'aide de deux systèmes commerciaux et ont montré, chez tous les participants, une sensibilité et une spécificité spatiotemporelle élevées. Nous avons ensuite démontré le potentiel clinique de notre système chez quatre patients souffrant de divers troubles neurologiques (par exemple, épilepsie réfractaire et maladies vasculaires cérébrales). Nous avons ainsi réalisé avec succès des enregistrements prolongés vEEG-SPIRf au chevet de tous ces patients et observé des changements hémodynamiques cliniquement pertinents et en concordance avec d’autres modalités de neuro-imagerie fonctionnelle. Une originalité particulière de ce projet réside dans sa capacité à "personnaliser" une technique d’imagerie fonctionnelle prometteuse à un environnement clinique (c.-à-d., à l’étage de neurologie et à l’unité de soins intensifs dans notre cas). Cette étude est la première à rapporter avec succès des changements hémodynamiques sur l’ensemble du cortex chez des patients neurologiques à l'aide d’une surveillance vEEG-SPIRf prolongée au chevet. Par la suite, nous avons évalué la faisabilité de la surveillance vEEG-SPIRf à long terme dans un environnement plus ardu : les soins intensifs neurologiques. Nous avons réalisé avec succès de multiples sessions de surveillance vEEG-SPIRf de très longue durée auprès de 11 patients comateux présentant différentes anomalies épileptiformes. Une augmentation significative de [HbO] et une diminution de [HbR] était présentes lors des crises. De plus, ces changements étaient relativement proportionnels à la durée des crises. Bien qu’elles étaient de moins grande amplitude, de similaires Δ[HbO] et de Δ[HbR] était présents durant les bouffées lors de patrons de bouffées-suppression et lors de décharges périodiques de basses fréquences (i.e., < 2Hz). Finalement, dans une étude subséquente, nous avons exploré l'hémodynamique corticale chez 11 patients comateux en état de mal épileptique non convulsif. Nous avons observé dans la majorité des cas, une augmentation de [HbO], du volume sanguin cérébral et du débit sanguin cérébral, mais avec des changements variables de [HbR] lors de courtes crises (inférieure à 100s). Cependant, lors de longues crises (plus de 100s), une augmentation de [HbR] était observée. Ces résultats préliminaires suggèrent que les mécanismes de couplage neurovasculaire pendant l’état de mal épileptique peuvent être dysfonctionnels chez certains patients et induire un état hypoxique, notamment lors de crises prolongées. En conclusion, les observations rapportées dans cette thèse confirment le potentiel clinique de la vEEG-SPIRf chez l'adulte, notamment pour la surveillance des patients admis aux soins intensifs neurologiques à haut risque de décharges épileptiformes. La poursuite de son développement pourrait éventuellement fournir aux neurologues et intensivistes un autre outil de surveillance neurologique. / Functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) is a noninvasive neuroimaging technique that measures concentration changes in oxy- and deoxyhemoglobin (Δ[HbO] and Δ[HbR]) associated with brain activity. Over the past two decades, our group (and others) have combined fNIRS with electroencephalography (EEG) to record patients with refractory epilepsy and evaluate its potential as 1) a noninvasive brain mapping technique (e.g., language area localization and localization of epileptic foci) and 2) as a noninvasive approach to study neurovascular coupling during interictal spikes as well as during seizures. Despite promising results, many challenges remain before the EEG-fNIRS can be implemented in clinical practice. Indeed, installing the equipment still takes too much time, obtaining and maintaining good signal quality still requires close monitoring, and the appearance of discomfort as the recordings progress in time. For those reasons, EEG-fNIRS recordings to date have generally been of short duration (i.e., rarely more than two hours) with limited coverage of the cerebral cortex (i.e., typically one or two cortical areas) and in a controlled research setting (rather than at the bedside in a clinical setting). Given its clinical potential, there is a need for continued efforts to develop fNIRS-EEG for clinical use. In particular, fNIRS-EEG has great potential in neurological intensive care. On the one hand, since patients admitted to the ICU are often comatose and/or sedated, the discomfort of wearing electrodes and optodes is no longer an issue. On the other hand, these patients generally present serious pathologies often associated with frequent epileptiform abnormalities on the EEG (periodic discharges, nonconvulsive seizures and status) whose hemodynamic impact on the brain, as well as their management remain controversial. The techniques currently used in intensive care units (intracranial pressure monitor, jugular venous oxygen saturation probe, transcranial Doppler, EEG alone without fNIRS) have limitations. Adding an fNIRS component to the EEG could perhaps elucidate the impact of some of these epileptiform abnormalities, guide their treatment and improve their monitoring. Thus, this thesis aimed to 1) develop and validate a compact, wireless, whole-head EEG-fNIRS system for long-term monitoring of patients with various neurological disorders; 2) to evaluate the feasibility and potential of long-term video EEG-fNIRS (vEEG-fNIRS) monitoring of comatose patients admitted to the neurological intensive care unit with periodic discharges, seizures or an electrophysiological pattern of burst-suppression; and 3) to study the neurovascular dynamics associated with nonconvulsive status epilepticus in comatose patients. The first and second parts of the project describe the development and validation of a hybrid EEG-fNIRS system and personalized EEG-fNIRS "caps" to monitor whole cortical hemodynamics in neurological patients. We first demonstrated its overall performance in healthy participants performing two specific cognitive tasks (i.e., language and visual tasks) while sitting (for the former) and pedalling a bicycle (for the latter). Electrophysiological and hemodynamic measurements were validated using two commercial systems and showed, in all participants, high sensitivity and spatiotemporal specificity. We then demonstrated the clinical potential of our system in four patients suffering from various neurological disorders (e.g., refractory epilepsy and cerebrovascular diseases). We successfully performed prolonged vEEG-fNIRS recordings at the bedside of all these patients and observed clinically relevant hemodynamic changes* in agreement with other functional neuroimaging modalities. A particular originality of this project is its ability to "customize" a promising functional imaging technique specific clinical settings (i.e., neurology ward, epilepsy monitoring unit, and intensive care unit in our case). This study is the first to successfully report hemodynamic changes across the cortex in neurological patients using extended bedside vEEG-fNIRS monitoring. Subsequently, we evaluated the feasibility of long-term vEEG-fNIRS monitoring in a more challenging environment: the neurological intensive care unit. We successfully performed multiple sessions of very long-term vEEG-fNIRS monitoring in 11 comatose patients with different epileptiform abnormalities. During seizures, a significant increase in [HbO] and a decrease in [HbR] were present. Moreover, these changes were relatively proportional to the duration of the seizures. Although they were of lesser magnitude, similar changes in [HbO] and [HbR] were present during bursts in burst-suppression patterns and with low-frequency (i.e., < 2Hz) periodic discharges. Finally, in a subsequent study, we explored cortical hemodynamics in 11 comatose patients in nonconvulsive status epilepticus. We observed in the majority of cases an increase in [HbO], CBV and CBF, but with variable changes in [HbR] during short seizures (less than 100s). However, during prolonged seizures (more than 100s), an increase in [HbR] was seen. These preliminary results suggest that neurovascular coupling mechanisms during status epilepticus may be dysfunctional in some patients and induce a hypoxic state, especially during protracted seizures. In conclusion, the observations reported in this thesis confirm the clinical potential of vEEG-fNIRS in adults, especially for monitoring patients admitted to neurological intensive care units at high risk of epileptiform discharges. Further development could eventually provide neurologists and intensivists with another tool for neurological monitoring.