Possibilities of endoscopic evaluation of swallowing function in patients with chronic disorders of consciousness

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: The period of coma in some patients after severe brain damage ends with a transition to one of the forms of chronic disorders of consciousness ― a vegetative state/unresponsive wakefulness syndrome or a minimally conscious state. Almost all patients with chronic disorders of consciousness have dysphagia of varying severity, and therefore nutrition of this category of patients is carried out initially through a nasogastric tube, and then through a gastrostomy. Early tracheostomy cannula removal may lead to the development of aspiration and pneumonia. Dysphagia is often not diagnosed in chronic disorders of consciousness patients.

AIMS: Analysis of the results of fibrooptic endoscopic assessment of swallowing in chronic disorders of consciousness patients to identify the relationship between the presence and severity of dysphagia with the level of consciousness, data on the coma recovery scale, as well as the duration of consciousness disorders and dynamics of recovery of consciousness.

MATERIALS AND METHODS: The study was of a prospective type, conducted in the period from 2019 to 2021. 39 chronic disorders of consciousness patients (18 ― vegetative state/unresponsive wakefulness syndrome, 18 ― minimally conscious state "minus" and minimally conscious state "plus" and 3 patients with a level of consciousness corresponding to the emergence from the minimally conscious state). The average duration of chronic disorders of consciousness was 7.7±9.4 months. All patients underwent a neurological examination using the CRS-R upon admission to the hospital and a month later, an endoscopic examination of the swallowing function was performed with scores calculated according to the Federal Endoscopic Dysphagia Severity Assessment Scale (FEDSS) and aspiration assessment scale in accordance with the Rosenbek criteria.

RESULTS: Dysphagia of varying severity was detected in 36 patients (92.3%). The correlation of the total CRS-R score with the degree of dysphagia (Ro=-0.481, p=0.002) was found. The degree of dysphagia did not depend on the chronic disorders of consciousness duration.

CONCLUSION: Regardless of the chronic disorders of consciousness severity (vegetative state/unresponsive wakefulness syndrome, minimally conscious state "minus", minimally conscious state "plus") before tracheostomy removing and switching to the oral feeding, it is necessary to perform fibrooptic endoscopic studies of swallowing to detect dysphagia, determine its degree, which is a method of preventing complications of the decanulation consequences.

About the authors

Ekaterina A. Kondratyeva

Almazov National Medical Research Centre; Kirov Military medical academy; Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology

Author for correspondence.
Email: eak2003@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6362-6543
SPIN-code: 6966-3270

MD, Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg; Moscow

Nataliya A. Lesteva

Almazov National Medical Research Centre

Email: lestevan@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9341-7440
SPIN-code: 3450-2917

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Saint Petersburg

Elena V. Verbitskaya

Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University

Email: Elena.verbitskaya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3770-993X
SPIN-code: 4701-8118

Cand. Sci. (Biol.), Associate Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Sergey A. Kondratyev

Almazov National Medical Research Centre

Email: 3773717@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5028-5938
SPIN-code: 1690-7350

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Saint Petersburg

Alina B. Petrova

Almazov National Medical Research Centre

Email: petrova_ab17@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1622-1142
SPIN-code: 3726-8393
Russian Federation, Saint Petersburg

Natalya E. Ivanova

Almazov National Medical Research Centre

Email: Ivamel@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2790-0191
SPIN-code: 1854-7827

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Anatolii N. Kondratyev

Almazov National Medical Research Centre

Email: anest-neuro@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7648-2208
SPIN-code: 8235-9765

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Piradov MA, Suponeva NA, Voznyuk IA, et al. Chronic disorders of consciousness: terminology and diagnostic criteria. The results of the first meeting of the Russian Working Group for Chronic Disorders of Consciousness. Ann Clin Experimental Neurology. 2020;14(1):5−16. (In Russ). doi: 10.25692/ACEN.2020.1.1
  2. Belkin AA, Suponeva NA, Voznyuk IA, et al. Prolonged disorder of consciousness — a new concept in the evaluation of chronical disorders of consciousness in ICU patients. A multi-disciplinary concensus. Bulletin Intensive Therapy Named After A.I. Saltanov. 2021;(2):7–16. (In Russ). doi: 10.21320/1818-474X-2021-2-7-16
  3. Bruno MA, Laureys S, Demertzi A. Coma and disorders of consciousness. Handb Clin Neurol. 2013;118:205–213. doi: 10.1016/B978-0-444-53501-6.00017-2
  4. Giacino JT, Katz DI, Schiff ND, et al. Comprehensive systematic review update summary: Disorders of consciousness: Report of the Guideline Development, Dissemination, and Implementation Subcommittee of the American Academy of Neurology; the American Congress of Rehabilitation Medicine; and the National Institute on Disability, Independent Living, and Rehabilitation Research. Neurology. 2018;91(10):461−470. doi: 10.1212/WNL.0000000000005928
  5. Kondziella D, Bender A, Diserens K, et al. EAN Panel on Coma, Disorders of Consciousness. European Academy of Neurology guideline on the diagnosis of coma and other disorders of consciousness. Eur J Neurol. 2020;27(5):741−756. doi: 10.1111/ene.14151
  6. Mélotte E, Maudoux A, Delhalle S, et al. Swallowing in individuals with disorders of consciousness: a cohort study. Ann Phys Rehabil Med. 2021;64(4):101403. doi: 10.1016/j.rehab.2020.04.008
  7. Goryachev AS, Savin IA, Pucillo MV, et al. Evaluation scale and therapeutic strategies for swallowing disorders in patients with brain stem injuries. Issues Neurosurgery. 2006(4):24−28. (In Russ).
  8. Belkin AA, Alasheev AM, Belkin VA, et al. Rehabilitation in the intensive care unit (intensive care unit). Methodological recommendations of the Union of Rehabilitologist of Russia and the Federation of Anesthesiologists and Resuscitators. Bulletin Intensive Therapy Named After A.I. Saltanov. 2022;(2):7–40. (In Russ). doi: 10.21320/1818-474X-2022-2-7-40
  9. Belkin AA. Syndrome of consequences of intensive therapy (PIT syndrome). Bulletin Intensive Therapy Named After A.I. Saltanov. 2018;(2):12–23. (In Russ). doi: 10.21320/1818-474X-2018-2-12-23
  10. Belkin AA, Davydova NS, Leiderman IN, et al. Clinical recommendations. Anesthesiology and resuscitation. Rehabilitation in intensive care. Moscow: GEOTAR-Media; 2016. Р. 833−858. (In Russ).
  11. Pistoia F, Sacco S, Franceschini M, et al. Comorbidities: a key issue in patients with disorders of consciousness. J Neurotrauma. 2015;32(10):682−688. doi: 10.1089/neu.2014.3659
  12. Ganesh S, Guernon A, Chalcraft L, et al. Medical comorbidities in disorders of consciousness patients and their association with functional outcomes. Arch Phys Med Rehabil. 2013;94(10):1899−907. doi: 10.1016/j.apmr.2012.12.026
  13. Godbolt AK, Stenberg M, Jakobsson J, et al. Subacute complications during recovery from severe traumatic brain injury: frequency and associations with outcome. BMJ Open. 2015;5(4):e007208. doi: 10.1136/bmjopen-2014-007208
  14. Galeoto G, Turriziani S, Berardi A, et al. Levels of cognitive functioning assessment scale: Italian cross-cultural adaptation and validation. Ann Ig. 2020;32(1):16−26. doi: 10.7416/ai.2020.2326
  15. Raciti L, Raciti G, Pulejo G, et al. Neurogenic dysphagia and nutrition in disorder of consciousness: an overview with practical advices on an “old” but still actual clinical problem. Medicines (Basel). 2022;9(2):16. doi: 10.3390/medicines9020016
  16. Yan N, Jiang J, Liu H, et al. Evidence-based bundled care for patients with dysphagia after severe traumatic brain injury: a randomized controlled trial. Am J Transl Res. 2021;13(7):7819−7828.
  17. Sebastian S, Nair PG, Thomas P, Tyagi AK. Oropharyngeal dysphagia: neurogenic etiology and manifestation. Indian J Otolaryngol Head Neck Surg. 2015;67(Suppl 1):119−123. doi: 10.1007/s12070-014-0794-3
  18. Moore JD, Kleinfeld D, Wang F. How the brainstem controls orofacial behaviors comprised of rhythmic actions. Trends Neurosci. 2014;37(7):370−380. doi: 10.1016/j.tins.2014.05.001
  19. Langmore SE, Schatz K, Olsen N. Fiberoptic endoscopic examination of swallowing safety: a new procedure. Dysphagia. 1988;2(4):216−219. doi: 10.1007/BF02414429
  20. Bremare A, Rapin A, Veber B, et al. Swallowing disorders in severe brain injury in the arousal phase. Dysphagia. 2016;31(4):511−520. doi: 10.1007/s00455-016-9707-9
  21. Checklin M, Dahl T, Tomolo G. Feasibility and safety of fiberoptic endoscopic evaluation of swallowing in people with disorder of consciousness: a systematic review. Dysphagia. 2022;37(4):778−787. doi: 10.1007/s00455-021-10327-y
  22. Amosova NN, Balashova IN, Belkin AA, et al. Diagnosis and treatment of dysphagia in diseases of the central nervous system. Clinical recommendations. Bulletin Restorative Med. 2014;(4):99−115. (In Russ).
  23. Hamdy S, Mikulis DJ, Crawley A, et al. Cortical activation during human volitional swallowing: an event-related fMRI study. Am J Physiol. 1999;277(1):219−225. doi: 10.1152/ajpgi.1999.277.1.G219
  24. Kern MK, Jaradeh S, Arndorfer RC, Shaker R. Cerebral cortical representation of reflexive and volitional swallowing in humans. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2001;280(3): 354−360. doi: 10.1152/ajpgi.2001.280.3.G354
  25. Martin RE, Goodyear BG, Gati JS, Menon RS. Cerebral cortical representation of automatic and volitional swallowing in humans. J Neurophysiol. 2001;85(2):938−950. doi: 10.1152/jn.2001.85.2.938
  26. Hamdy S, Mikulis DJ, Crawley A, et al. Cortical activation during human volitional swallowing: an event-related fMRI study. Am J Physiol. 1999;277(1):219−225. doi: 10.1152/ajpgi.1999.277.1.G219
  27. Dellow PG, Lund JP. Evidence for central timing of rhythmical mastication. J Physiol. 1971;215(1):1−13. doi: 10.1113/jphysiol.1971.sp009454
  28. Mélotte E, Maudoux A, Panda R, et al. Links between swallowing and consciousness: a narrative review. Dysphagia. 2022. doi: 10.1007/s00455-022-10452-2
  29. Wang J, Wang J, Hu X, et al. The initiation of swallowing can indicate the prognosis of disorders of consciousness: a self-controlled study. Front Neurol. 2019;10:1184. doi: 10.3389/fneur.2019.01184
  30. Mélotte E, Maudoux A, Delhalle S, et al. Is oral feeding compatible with an unresponsive wakefulness syndrome? J Neurol. 2018;265(4):954−961. doi: 10.1007/s00415-018-8794-y
  31. Mélotte E, Belorgeot M, Herr R, et al. The development and validation of the SWADOC: a study protocol for a multicenter prospective cohort study. Front Neurol. 2021;12:662634. doi: 10.3389/fneur.2021.662634

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Fibrooptic endoscopic examination of swallowing of disorders of consciousness patient in intensive care unit.

Download (393KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Comparison of dysphagia degree and total CRS-R score (Ro=-0.481, p=0.002).

Download (227KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Correlation between the duration of consciousness disorder and degree of dysphagia (* differences are not statistically significant).

Download (259KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Interconnection of the CRS-R score dynamics and dysphagia severity in chronic disorders of consciousness patients of traumatic and non-traumatic etiology.Note: * Significant dynamics on the CRS-R scale only in patients with mild dysphagia with traumatic brain injury (р=0.026, Wilcoxon criterion). There is no statistical significance of differences between traumatic and non-traumatic injury.

Download (320KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Penetration with food residues in the pear-shaped sinuses (indicated by an arrow) corresponds to a mild degree of dysphagia (2 points on the PAS scale, 2 points on the FEDSS scale).

Download (241KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Incomplete closure of glottis, paresis of the left vocal cord corresponds to a severe degree of dysphagia (4 points on the PAS scale, 4 points on the FEDSS scale).

Download (226KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Kondratyeva E.A., Lesteva N.A., Verbitskaya E.V., Kondratyev S.A., Petrova A.B., Ivanova N.E., Kondratyev A.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».