Il paziente vittima di un trauma cranico può presentare livelli diversi di severità clinica a causa della grande varietà dei meccanismi con cui il trauma può avvenire. L’esito neurologico di questi pazienti dipende dall’estensione del TBI, in combinazione o meno al danno sistemico secondario, che nel caso sia presente peggiora il quadro fisiopatologico. Nella valutazione di questi pazienti è essenziale raccogliere un’anamnesi quanto più possibile dettagliata, in quanto essa fornisce informazioni importanti riguardanti la dinamica dell’evento ed il rischio di sviluppare lesioni intracraniche. E’ necessario conoscere i dettagli circa il meccanismo con il quale è avvenuto il trauma, interrogando il paziente e, se possibile, anche i testimoni. Altrettanto importanti risultano l’anamnesi patologica remota del soggetto, l’anamnesi farmacologica (con particolare attenzione all’assunzione recente o cronica di sostanze stupefacenti o alcool, all’uso di terapie anticoagulanti/antiaggreganti) ed infine l’anamnesi fisiologica.
È importante conoscere il livello di coscienza (eventuale perdita e ripresa della stessa) rilevato dai primi soccorritori, per evidenziarne eventuali variazioni, e sapere se vi sia stata necessità di assistenza per eventuali convulsioni post-traumatiche o apnee.
Fondamentale è l’esame obiettivo completo del paziente, mirato in prima istanza ad indagare lo stato neurologico del paziente, la presenza o assenza di alterazioni dello stato mentale, l’eventuale perdita di coscienza prolungata o disfunzioni neurologiche, che possono richiedere esami strumentali di neuroimaging ed eventuale consulenza neurochirurgica36.
La valutazione dello stato neurologico consiste principalmente in:
1) definizione dello score GCS: sulla base del punteggio ottenuto i pazienti vengono
classificati come affetti da TBI lieve (GCS 13-15), moderato (GCS 9-12) o severo (GCS ≤ 8)36,48.
Questo score deve essere monitorato in corso di ospedalizzazione al fine di determinare l’outcome prognostico del paziente traumatizzato, in quanto il deterioramento progressivo dello stato cognitivo del paziente suggerisce un incremento di pressione intracranica secondario all’espansione di una lesione emorragica cerebrale o l’evoluzione dell’edema cerebrale11,36. Il GCS deve essere sempre rilevato all’arrivo del paziente presso il
Dipartimento di Emergenza-Urgenza e, soprattutto in caso di trauma moderato-severo, ogni 30 minuti per le prime due ore, ogni ora per le successive 4 ore e, a seguire, ogni 2 ore per circa 6 ore.
2) valutazione delle pupille: vanno valutati il diametro, la forma, la simmetria ed il riflesso fotomotore. Il riscontro di anisocoria (disuguaglianza del diametro pupillare), midriasi o perdita del
riflesso fotomotore può essere suggestivo di sindrome da erniazione cerebrale36. Devono anche essere considerati fattori iatrogeni, ad esempio in caso di midriasi deve essere ricercata ed annotata l’eventuale assunzione di farmaci adrenergici o atropinici, oltre alla possibilità di lesione del III paio di nervi cranici. In caso di miosi, invece, si deve indagare l’assunzione
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di oppioidi o anestetici. Fattori confondenti per la corretta valutazione del riflesso fotomotore sono: alcolemia, abuso di droghe o farmaci, traumi oculari diretti, stato post- critico e sedazione.
3) valutazione delle funzioni del tronco encefalico e dei nervi cranici: l’integrità del tronco encefalico è testata mediante la valutazione delle pupille, dei movimenti oculari e del pattern respiratorio. Inoltre, è possibile studiare la presenza dei riflessi oculo-cefalico ed oculo- vestibolare. L’integrità dei nervi cranici è in genere stimata mediante la valutazione dei riflessi e dei movimenti oculari (II, III, IV e VI paio di nervi cranici), della sensibilità del volto (V paio), della mimica faciale (VII paio) e del riflesso del vomito (IX e X paio)36. 4) esame della funzionalità motoria e dei riflessi tendinei profondi: si valuta la forza muscolare e la sua simmetria, ricercando eventuali segni di lato. La presenza di emiparesi controlaterale rispetto ad una pupilla dilatata e fissa è indicativa di erniazione cerebrale. Un danno a carico delle strutture neuronali localizzate al di sopra del mesencefalo è testimoniata dalla “postura decorticata” (anormale flessione degli arti superiori, con estensione ed intra-rotazione degli arti inferiori); la “postura decerebrata” indica invece la presenza di una lesione più caudale ed a prognosi peggiore (anormale estensione di arti superiori, inferiori e del collo). Ulteriori reperti obiettivi consistono nella presenza o assenza, nel grado di responsività e di simmetria dei riflessi osteotendinei e nella valutazione del riflesso estensorio plantare (segno di Babinski), indice aspecifico di una lesione del tratto corticospinale36. Il tono sfinterico e il riflesso anale danno indicazioni sull’integrità della corda spinale.
Non va tralasciato l’esame obiettivo delle strutture extracraniche, ovvero la valutazione dell’integrità delle ossa craniche e dei tegumenti. Elementi comunemente riscontrati in seguito a TBI sono le lacerazioni dello scalpo, le fratture delle ossa del cranio e, più raramente, le lesioni del midollo spinale in sede cervicale e la dissecazione dell’arteria carotide. Fondamentale è l’eventuale riscontro di segni patognomonici di frattura a carico della base cranica, tra cui la presenza di sangue nel condotto uditivo esterno e l’emotimpano, la rinorrea e l’otorrea, il “segno degli occhi di procione” (ecchimosi periorbitale), il segno di Battle (ematomi retroauricolari) ed i deficit a carico dei nervi cranici, specialmente il VII e l’VIII36.
Di pari passo è necessario valutare subito i parametri vitali (pressione arteriosa sistemica, frequenza cardiaca, temperatura corporea) e rilevare la percentuale di saturazione dell’ossigeno mediante pulsiossimetria.
Infine, è possibile avvalersi di strumenti quali tests utili al riconoscimento della commozione cerebrale. I più noti sono lo Standardized Assessment of Concussion (SAC), la Post- Concussion Symptom Scale and Graded Symptom Checklist, la Sport Concussion Assessment Tool, la Westmead Post-Traumatic Amnesia Scale (WPTAS), l’Immediate Post-Concussion Assessment and Cognitive Testing (ImPACT).
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Esami di laboratorio
Ad oggi, non vi sono esami di laboratorio disponibili per la diagnosi di certezza di mTBI, tuttavia sono stati condotti svariati studi al fine di identificare markers biochimici che si comportassero da fattori predittivi di outcome a lungo termine in seguito ad un trauma cranico.
Quando si realizza un trauma, dagli assoni danneggiati si liberano proteine, le quali sono in grado di attraversare la barriera ematoencefalica, divenendo così rilevabili nel circolo ematico.
Uno dei più promettenti markers di danno encefalico è la proteina S100B. Questa fa parte di un gruppo di proteine leganti il calcio di 21 kDalton, contenute normalmente nel citoplasma degli astrociti, ma anche in altre cellule come i melanociti, i linfociti, i condrociti e le cellule di Schwann. La S100B può tuttavia essere rinvenuta anche a livello extracellulare, ed i suoi effetti nei due compartimenti sono molto diversi: a livello citoplasmatico gioca un ruolo chiave nella proliferazione, trascrizione, differenziazione e metabolismo astrocitario, a livello extracellulare, invece, si comporta come fattore neurotrofico.
Alcuni studi hanno dimostrato come la proteina S100B sia in grado di predire la presenza di reperti anomali alla TC smc se dosata entro 4 ore dal trauma in soggetti affetti da trauma cranico lieve, oltre a correlare direttamente con severità del trauma cranico di qualsiasi grado191,192,193, 194. Nonostante i risultati incoraggianti di tali studi, l’uso clinico del dosaggio della S100B è stato limitato dal fatto che questa molecola possiede una scarsa specificità, essendo rilevabile anche nel tessuto adiposo, nella cartilagine e nella cute, risultando così elevata anche nei politraumi in assenza di un coinvolgimento diretto delle strutture encefaliche.
Un altro fattore di grande interesse come potenziale marker è l’NSE o enolasi neurone- specifica, che tende ad incrementare a livello plasmatico dopo un trauma cranico ma che non ha dimostrato una specificità accettabile, anche a causa della sua presenza a livello eritrocitario195.
Più recentemente, sono state individuate altre due molecole, la UCH-L1 e la GFAP, come possibili marcatori di danno encefalico196,197.
La GFAP (Glial Fibrillary Acidic Protein) è una proteina propria del citoscheletro degli astrociti e quindi specifica per il tessuto cerebrale, rilasciata in circolo dopo la morte dell’astrocita.
La UCH-L1 (Ubiquitin C-terminal hydrolase) è un enzima neurone-specifico, noto per essere implicato nella patogenesi di malattie neurodegenerative quali Alzheimer e Parkinson, in quanto contribuisce alla degradazione di proteine anomale, che pertanto si accumulano nel tessuto cerebrale in caso di deficit o malfunzionamento dell’enzima stesso.
Da uno studio multicentrico randomizzato pubblicato nel 2018 e condotto su 1947 pazienti affetti da trauma cranico di grado moderato-severo (GCS > 9)196 è stato dimostrato l’elevato valore predittivo negativo di queste due molecole (VPN pari a 99.6%). Altri studi hanno confermato l’elevato valore prognostico di queste due molecole. Alla luce di questi importanti risultati, nel 2018 la FDA ha approvato il cosiddetto “Brain Trauma Indicator”, ovvero il primo test basato sul dosaggio combinato di UCH-L1 e GFAP, utilizzabile per
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identificare i pazienti affetti da trauma cranico prima dell’esecuzione di qualsiasi indagine di neuroimaging198.
Infine, occorre citare la proteina legante gli acidi grassi cardiaci (H-FABP), localizzata nel tessuto muscolare miocardico e nel tessuto cerebrale e già comprovata come marker diagnostico nello stroke, nella malattia di Creutzfeld-Jacob, nella malattia di Alzheimer e nel Parkinson, nella emorragia subaracnoidea ed infine del trauma cranico di grado severo. Tale proteina mostra un rapido picco nelle concentrazioni ematiche dopo l’insorgenza di un danno cerebrale ed una stabilità in circolo per varie ore. Da studi recenti è stata dimostrata una sensibilità del 100% nel discriminare pazienti con TBI e TC del cranio positiva per lesioni emorragiche ed una specificità del 29%.
Inoltre, è già stata ampiamente comprovata la sua sensibilità nel discriminare tra soggetti con trauma cranico lieve e controlli sani.
Figura 11. Possibili markers di danno encefalico. (Blood-based diagnostics of traumatic brain injuries, Stefania Mondello, Uwe Muller,Andreas Jeromin,Jackson Streeter, Ronald L Hayes,and Kevin KW Wang,, Expert Rev Mol Diagn. 2011 Jan; 11(1): 65–78).
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Diagnostica per immagini
La Tomografia assiale computerizzata nel mTBI
La valutazione neuroradiologica mediante TC del cranio senza mezzo di contrasto è un elemento cardine per la corretta gestione del paziente vittima di un trauma cranico lieve, in particolare in presenza di comprovati fattori di rischio per lo sviluppo di lesioni emorragiche, quali coagulopatie, intossicazioni esogene o dinamica pericolosa del trauma.
Sebbene nella maggioranza dei traumi lievi la TC non rilevi la presenza di alcuna anomalia post traumatica (nelle varie casistiche, tra l’85 e il 90% del totale), talora sono descritte lesioni intracraniche che in rari casi richiedono addirittura il trattamento neurochirurgico. Da vari studi è riportata una prevalenza media di lesioni alla prima TC pari al 10-15%, con differenze tra i gruppi di pazienti sulla base del GCS; infatti, circa il 5% dei pazienti con GCS di 15 ed il 25-30% dei pazienti con GCS pari a 13 presentano lesioni emorragiche alla prima TC. E’ stato calcolato inoltre che in circa l’1% dei casi tali lesioni necessitino di un trattamento chirurgico199,200, 201. Alla luce di queste premesse, sono state condotte numerose ricerche finalizzate alla identificazione dei fattori predittivi di lesione intracranica, che permettano di individuare precocemente i pazienti a maggior rischio da sottoporre a TC del cranio, riducendo al contempo il numero delle TC eseguite in maniera quasi indiscriminata199,202,203,204,205. Tale attenzione è stata dettata non solo da ragioni economiche,
quanto, ed in misura maggiore, dalle conoscenze sempre crescenti in materia di radioprotezione e di effetti biologici a lungo termine delle radiazioni ionizzanti.
All’inizio degli anni Novanta erano stati pubblicati studi206 che indicavano l’esecuzione
immediata della TC ed il follow up radiologico successivo per tutti i pazienti con trauma cranico lieve ed amnesia o perdita di coscienza, indipendentemente dalla presenza o meno di reperti obiettivi neurologici.
Secondo quanto ormai universalmente accettato, la selezione dei pazienti candidati alla TC deve esser fondata su fattori clinici e proprio al fine di delineare con precisione tali fattori sono state condotte negli anni numerose ricerche. Occorre sottolineare come i criteri di selezione dei pazienti inclusi nei vari studi abbiano risentito notevolmente del problema semantico relativo alla definizione di trauma cranico lieve. Un punto chiave che fa divergere tra di loro alcune linee guida è il significato da assegnare alla perdita di coscienza ed all’amnesia post-traumatica. Secondo alcune di esse, infatti, i suddetti fattori sono da ritenere criteri di inclusione, in assenza dei quali il trauma cranico lieve non può esser definito tale, per altre, invece, sono da annoverare tra i fattori di rischio e pertanto tra i criteri da considerare per il successivo iter diagnostico. Dalla distanza tra le varie “scuole di pensiero” deriva il fatto che alcune delle principali linee guida ad oggi disponibili risultino in parte divergenti tra di loro circa le indicazioni alla TC del cranio ed il successivo follow-up radiologico dei pazienti.
Storicamente, il primo studio di ampio respiro esitato nella redazione di una linea guida è quello prodotto dal gruppo di New Orleans, che ha definito 7 fattori predittivi di lesione
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intracranica, denominati appunto criteri di New Orleans (NOC)202. Questi furono adottati
nella pratica clinica dopo la loro pubblicazione nella prima linea guida riconosciuta a livello mondiale, la NOCS (New Orleans Criteria for CT Scanning). Secondo quanto stabilito, era considerato come trauma cranico lieve qualsiasi perdita di coscienza dopo trauma cranico con GCS = 15 e reperti normali ad un breve esame neurologico. In presenza di trauma lieve, la TC è indicata in presenza di almeno uno fra i seguenti sintomi:
- cefalea; - vomito; - età > 60 anni;
- intossicazione da alcol o sostanze stupefacenti; - deficit della memoria a breve termine;
- evidenza di trauma in sedi corporee al di sopra delle clavicole; - crisi epilettica post-traumatica.
Questi criteri sono applicabili per definizione soltanto a pazienti con TBI lieve e GCS pari a 15 all’arrivo in PS, in quanto tutti i soggetti con GCS pari o inferiore a 14 erano stati esclusi a priori dallo studio di validazione. Inoltre, come si può osservare, la perdita di coscienza non viene nominata, in quanto era il criterio essenziale di arruolamento dei pazienti, mentre i segni clinici di frattura della teca o della base ed i deficit neurologici focali costituivano criteri di esclusione. Allo stesso modo, non erano stati inclusi nello studio i pazienti in trattamento con anticoagulanti. Dai risultati dello studio del gruppo di New Orleans fu ipotizzato per la prima volta che l’uso indiscriminato della TC del cranio nel trauma cranico lieve non fosse di alcun beneficio in termini di outcome.
Poco dopo i NOC furono pubblicati i criteri della Canadian CT Head Rule (CCHR), elaborati da Stiell203 e pubblicati nel 2001. Sulla base di questi ultimi, levittime di trauma
cranico lieve (definito come perdita di coscienza testimoniata dopo trauma cranico, o amnesia peritraumatica, o disorientamento e GCS = 13-15) dovrebbero essere sottoposte a TC in presenza di almeno uno tra i seguenti elementi:
Alto rischio (di intervento chirurgico): - score GCS < 15 a 2 ore dal trauma;
- sospetto clinico di frattura aperta o depressa del cranio;
- segni clinici di frattura della base cranica (emotimpano, “segno degli occhi di procione”, segno di Battle, otorrea o rinorrea di CSF);
- vomito ripetuto (più di 1 episodio); - età ≥ 65 anni.
Medio rischio (di lesioni intracraniche alla TC) - amnesia post-traumatica per più di 30 minuti;
- dinamica dell’evento ad alto rischio (eiezione da motoveicolo, investimento di pedone, caduta da più di 1 metro o più di 5 scalini).
Dallo studio condotto per la validazione dei criteri CCHR erano stati esclusi i soggetti con età inferiore a 16 anni o, in accordo con la definizione, coloro i quali non avevano presentato
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perdita di coscienza, disorientamento o amnesia. Non erano stati inclusi nemmeno i pazienti affetti da diatesi emorragica o in terapia anticoagulante orale, esattamente come nel caso dei NOC, e coloro che presentavano un deficit neurologico focale o una crisi epilettica in seguito al trauma. Secondo questo protocollo, infatti, trattandosi di fattori di alto rischio, i soggetti rispondenti a tali condizioni dovrebbero infatti essere sempre sottoposti alla TC del cranio, indipendentemente dalla presenza o meno degli altri fattori clinici203
.
Nel 2002 sono stati pubblicati i criteri NEXUS II(National Emergency X-Radiography Utilization Study II)207, che indicano la TC in presenza di mTBI ed almeno uno dei seguenti fattori:
- GCS ≤14; - età > 65 anni; - vomito persistente; - coagulopatie;
- anomalie del comportamento; - deficit neurologico di qualsiasi tipo; - ematoma del cuoio capelluto;
- fratture significative dello scalpo.
La risonanza mondiale delle prime due linee guida, unitamente alle profonde differenze che le caratterizzano, sono state tali da indurre diversi ricercatori a pianificare studi di confronto208,209,210,211. È così che nel settembre del 2005 sono stati pubblicati
contemporaneamente due grandi trial di validazione esterna e di confronto tra NOC e CCHR208,209. Il primo208, condotto in 9 Dipartimenti di Emergenza canadesi, ha reclutato 2707 pazienti ed ha dimostrato una sensibilità per lesioni richiedenti intervento neurochirurgico e per lesioni TC “clinicamente rilevanti” pari a 100% sia per i NOC che per i CCHR, mentre la specificità appariva del 13% per NOC e del 51% per CCHR, con una conseguente diversa riduzione nel numero di TC eseguite. Il secondo studio209, condotto in 4 Pronto Soccorso olandesi, ha reclutato 3181 pazienti ed ha dimostrato una sensibilità per intervento neurochirurgico pari a 100% per entrambe le regole cliniche, ma una sensibilità per lesioni clinicamente significative pari al 99% per i NOC e all’87% per i CCHR, con una specificità del 5% per NOC e del 38% per i CCHR.
Studi più recenti210,211,212 hanno confermato la maggior sensibilità dei NOC e dei CCHR anche rispetto ai criteri NEXUS II nell’identificare le emorragie intracraniche clinicamente significative o con indicazioni ad intervento neurochirurgico (100% vs 95 %). I Nexus II sono risultati più specifici rispetto ai NOC (47% vs 33%) nell’identificare qualsiasi tipo di lesione intracranica.
Da uno studio del 2005 è stata stimata una riduzione nel numero di TC eseguite di circa il 3% con l’applicazione dei NOC ed una riduzione del 37% con l’applicazione dei CCHR; alla base di tale differenza sembra esservi proprio la comprovata minore specificità dei NOC209.
I dati fino ad ora presentati confermano ancora una volta la complessità del problema e la difficoltà ad affrontarlo, molto probabilmente in ragione della ancora alta incertezza nosologica e classificativa che circonda il trauma cranico lieve. La discrepanza tra i risultati
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ottenuti per i protocolli NOC e CCHR deriva, verosimilmente, dalla differenza nei criteri di selezione dei pazienti inclusi negli studi (ad esempio, la presenza dell’intossicazione da alcol o droghe rientrava tra i criteri di inclusione dei NOC208,209,210,211 ma non dei CCHR203). Inoltre, i criteri appena citati sono applicati nella pratica clinica anche a soggetti con trauma lieve in assenza di perdita di coscienza, di amnesia transitoria o di qualsiasi altro segno o sintomo di commozione cerebrale; tuttavia, in questa categoria di pazienti, vittime di un trauma probabilmente ancora più lieve, la prevalenza di anomalie alla TC è ancora più bassa, per cui vi sarebbe la necessità di validare in modo prospettico i protocolli CCHR e NOC anche in questi specifici subsets. Nonostante tutte le differenze sottolineate, sia i NOC che i CCHR sono stati e sono tuttora ampiamente utilizzati nella pratica clinica, essendo stati inseriti in varie linee guida internazionali.
I criteri elaborati più recentemente sono i CHIP (CT in Head Injury Patients)213, proposti nel 2007. Questi differiscono dai precedenti proprio in quanto sono applicabili a tutti i soggetti con GCS di 13-15 e trauma cranico lieve, indipendentemente dalla presenza o meno di amnesia o perdita di coscienza (fattori di inclusione degli studi di validazione dei NOC e dei CCHR). La prima grande differenza sta quindi nel fatto che queste due condizioni siano considerate come fattori di rischio.
Secondo i criteri CHIP la TC è indicata in presenza di almeno 1 criterio maggiore: - età > 60 anni;
- vomito;
- amnesia post traumatica superiore alle 4 ore; - GCS < 15;
- terapia anticoagulante; - epilessia post traumatica;
- deterioramento condizioni cliniche (riduzione di almeno 2 punti di GCS ad 1 ora dall’ammissione);
- pedone investito o soggetto eiettato fuori da un veicolo; - segni clinici di frattura del cranio.
oppure in presenza di almeno 2 criteri minori: - età compresa tra 40 e 60 anni;
- peggioramento di 1 punto di Glasgow ad 1 ora dall’ammissione; - perdita di coscienza;
- deficit neurologico;
- amnesia post-traumatica da 2 a 4 ore di durata; - amnesia anterograda persistente;
- caduta da qualsiasi altezza.
Nonostante il minor numero di studi di validazione esistenti per i CHIP214, questi criteri
hanno dimostrato una sensibilità del 97.3% nell’identificare lesioni intracraniche.
Stante la perdurante incertezza operativa, nonostante vari anni di approfondite indagini,
l’American College of Emergency Physicians (ACEP) ha ritenuto di emanare, nel 2008, una
“Clinical Policy”14, adottata soprattutto nei Paesi anglosassoni, volta a fare chiarezza e dare
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Come si può osservare di seguito, i criteri di selezione adottati dalle linee guida ACEP sono di fatto sovrapponibili ai criteri di New Orleans. Per le vittime di mTBI (soggetti con trauma non penetrante della testa e GCS pari a 14 o 15) sono distinti due setting, sulla base della presenza di perdita di coscienza o della sua assenza. In caso di perdita di coscienza o amnesia post traumatica la TC senza mezzo di contrasto è indicata in presenza di uno o più dei