Patienter i koma: AI afslører bittesmå tegn på skjult bevidsthed

Forestil dig, at du langsomt vågner op på en hospitalsstue til lyden af bip fra en hjertemonitor.

En læge kommer ind på stuen og stiller sig ved din side. Hun tager dig i hånden, og beder dig om at klemme til. Du forsøger, men din hånd lystrer ikke. Du prøver at forklare det til lægen, men ordene udebliver.

Mange patienter med alvorlige hjerneskader befinder sig i en tilstand, der kaldes ‘skjult bevidsthed’.

Som navnet antyder, er disse patienter bevidste om sig selv og omgivelserne, uden at folk omkring dem kan se det. Derfor kan man nemt tro, at de er helt bevidstløse.

I et nyt studie har forskere udviklet et computerprogram, der kan aflæse mikroskopiske bevægelser i ansigtet og på den måde opspore patienter med skjult bevidsthed.

SeeMe, som programmet hedder, var for eksempel i stand til at registrere patienters forsøg på at åbne øjnene og bevæge munden. I gennemsnit opdagede programmet disse tegn henholdsvis 4,1 dage og 8,3 dage før lægerne.

»Jeg blev glad, da jeg så resultaterne,« siger Sima Mofakham, der er lektor ved Stony Brooks University og hovedforfatter til studiet.

»Det fik mig til at tænke, at vi måske er på sporet af noget, der kan bruges på intensivafdelinger i fremtiden.«

Begejstringen deles også af Daniel Kondziella, der er professor i neurologi ved Københavns Universitet og overlæge på Rigshospitalet:

»Resultaterne er ikke overraskende, men studiet er utrolig flot udført – og det første studie af den slags.«

Opdagelsen af skjult bevidsthed

Første gang forskere påviste skjult bevidsthed var i 2006. Patienten var en 23-årig britisk kvinde, der havde pådraget sig en traumatisk hjerneskade efter et trafikuheld.

Fem måneder senere var hun stadig ikke til at komme i kontakt med.

Hun fik stillet diagnosen ‘vegetativ tilstand’, fordi hendes krop fulgte en cyklus mellem vågenhed og søvn. Hun vekslede mellem at have åbne og lukkede øjne, men udadtil reagerede hun ikke, når lægerne undersøgte hende.

Hjerneforskeren Adrien Owen og hans kolleger fik den idé at undersøge hendes hjerne i en funktionel MR-scanner.

Mens hun lå i scanneren, bad de hende om at forestille sig, at hun spillede tennis, og pludselig så de øget aktivitet i det supplerende motoriske område, som spiller en vigtig rolle i at planlægge bevægelser.

Det tydede altså på, at kvinden forstod opgaven og fulgte den. Derfor konkluderede forskerne, at hun var ved bevidsthed. Resultatet vakte stor opsigt, for det indikerede, at nogle komapatienter bliver fejldiagnosticeret.

Det næste spørgsmål var, hvor mange komapatienter, der befinder sig i denne oversete tilstand.

I 2019 lød opgørelsen på 15 procent. Men i 2024 blev der lavet et stort internationalt studie med 353 hjerneskadede personer med bevidsthedssvækkelse, som viste at cirka 1 ud af 4 faktisk var ved skjult bevidsthed.

Sådan gjorde forskerne i det nye studie

Det er dyrt at bruge en hjernescanner, og nogle bevidsthedssvækkede patienter er for svage til at blive flyttet hen til maskinen. Derfor leder forskere i disse år efter enklere metoder til at finde tegn på skjult bevidsthed.

»Den løsning, vi kom frem til, var at lave en objektiv måling af bevidsthed ved at bruge et computerprogram med visuel genkendelse i meget høj opløsning,« siger Sima Mofakham, der er hovedforfatter til det nye studie, der er udgivet i tidsskriftet Communications Medicine.

Forskerne satte et kamera ved sengekanten, som filmede ansigtet på 37 ikke-responsive patienter, mens de blev bedt om at følge en kommando, der blev stillet gennem en højtaler:

»Åbn dine øjne«, »smil« og »ræk tungen ud«, lød opgaverne for eksempel.

Computerprogrammet SeeMe registrerede bittesmå ændringer i afstanden mellem hudporer i ansigtet. Det vil sige bevægelser, der sker helt ned til 0,2 millimeter.

Patienterne blev bedt om at udføre hver opgave ti gange, og hvis programmet registrerede tre positive forsøg, mente forskerne, at patienten var responsiv: Med andre ord havde patienten skjult bevidsthed.

»Vi var i stand til at registrere øjenbevægelser 4,1 dag før klinikere, og mundbevægelser opdagede vi 8,3 dage før,« siger Sima Mofakham.

»En anden ting, vi så i denne undersøgelse, var, at bevægelserne starter med lave udsving, og efterhånden som de genvinder bevidstheden, bliver disse udsving større og større.«

Vil det sige, at patienten genvinder bevidstheden gradvist?

»Ja, men det er ikke kun størrelsen af ​​bevægelserne, der betyder noget,« siger Sima Mofakham.

»Det, der virkelig signalerer bevidsthed, er, når disse bevægelser bliver stærkere, mere pålidelige og er knyttet til kommandoer.«

Systemet kan bruges på intensivafdelingen

Daniel Kondziella, der er professor i klinisk neurologi på Københavns Universitet og overlæge på Rigshospitalet, har læst studiet for Videnskab.dk.

Han er imponeret over kvaliteten af studiet: »Det er et meget fint studie, som er teknologisk flot udført,« siger Daniel Kondziella.

»Jeg ser ingen grund til at sætte spørgsmålstegn ved deres resultater.«

Resultaterne er ikke så overraskende, siger han, fordi forskningen i skjult bevidsthed efterhånden står på et solidt grundlag og længe har bevæget sig i denne retning.

Kan du forestille dig, at man i fremtiden vil bruge værktøjet på intensivafdelinger?

»Ja, det kan jeg godt, men samtidig tror jeg, at nogle pårørende vil føle et vist ubehag ved, at man filmer patienterne,« siger Daniel Kondziella.

Komapatienter kan af gode grunde ikke selv give samtykke, og derfor må pårørende træde til og træffe valg på deres vegne.

Men det er vigtigt at finde tegn på bevidsthed, fordi det kan i sidste ende afgøre, om man slukker for respiratoren eller fortsætter behandlingen.

»Sygeplejersker ser til komapatienter med jævne mellemrum,« siger Sima Mofakham.

»Men hvis man indfører et system som SeeMe, der kan overvåge patienter 24 timer i døgnet, kan man opdage disse tilstande hurtigere, give bedre behandling og redde liv.«

Og hun tilføjer, at det muligvis kan have gavn for endnu flere:

»Vi arbejder på at lave en smart platform til intensiv behandling baseret på systemer som SeeMe, der kan udvides til brug for flere patienter.«

Hun mener, at computerprogrammet for eksempel kan hjælpe personer med stroke, fordi mange af dem har lammelser i ansigtet, som gør det svært at aflæse deres kommunikation.

Uenighed om diagnosens navn

Sima Mofakham fra Stony Brooks University påpeger, at der er noget paradoksalt ved, at man på den ene side siger, at bevidstheden er ‘skjult’ hos disse patienter, og på den anden side kan opspore det ved at undersøge deres ansigtsbevægelser.

Det indbyder til at spørge, om man skal kalde diagnosen noget andet, siger hun.

Den diskussion foregår for tiden. Og Daniel Kondziella har for nylig udgivet en artikel sammen med ni andre komaforskere, hvor de diskuterer begrebet.

»Alt det, man ikke kan se med det blotte øje, er jo skjult i en vis forstand,« siger Daniel Kondziella.

Det vil sige, at de bittesmå ansigtsbevægelser, som computerprogrammet kunne opfange, er usynlige for det menneskelige øje.

»Man kan spørge, om noget er skjult, hvis man kan finde det, efter man har ledt. Det kan man både svare ja og nej til, afhængigt af hvordan man ser på sagen.«

Han understreger, at begrebsafklaringen ikke vil gøre den store forskel på intensivafdelingen.

»Om man kalder det for skjult bevidsthed eller halvskjult bevidsthed er en semantisk diskussion, som ikke er så vigtig på hospitalet. Det handler om at hjælpe komatøse patienter og finde ud af hvem af dem, der har potentiale til at vågne og blive genoptrænet.«