Medical and Cognitive Outcome in Children with Traumatic Brain Injury

Craig G.N. Campbell, Sally M. Kuehn, Pauline M.P. Richards, E. Ventureyra, James S. Hutchison

Abstract: Background: Head injury is an important cause of morbidity and mortality in pediatrics. Comprehensive studies on outcome are scarce despite significant clinical concern that multiple areas of functioning may be impaired following moderate to severe head injury. The literature suggests that sequelae include not only medical problems but also impairments in cognitive functioning. Methods: A retrospective medical and psychology chart review of patients, age 1-18 years, admitted to the Children’s Hospital of Eastern Ontario with moderate (Glasgow Coma Scale [GCS] 9-12) or severe head injury (GCS ≤ 8) from November 1, 1993 until December 31, 1998 was conducted. Correlations were performed between medical variables (i.e., GCS, Pediatric Risk of Mortality [PRISM] III score, duration of ICU and hospital stay) and measures of intelligence and memory functioning. Results: Eighty-three children age 1 to 18 were included. Seventy percent of the children were classified as having a severe head injury. There was a mortality rate of thirteen percent. Younger age at injury, lower GCS, and higher PRISM III scores predicted higher mortality. Medical complications were documented systematically. Forty-four patients underwent at least one cognitive assessment and 17 of these children had intelligence testing at three points in time: baseline (< four months), early recovery (five to 15 months) and follow-up (16 to 38 months). The mean intelligence and memory scores fell within the average range at the latest point in follow-up. For those children who underwent three serial assessments, the mean verbal and performance IQ fell within the low average range at baseline improving significantly to fall within the average range by early recovery. Continued improvements were apparent in verbal memory beyond early recovery, with the mean obtained at follow-up falling within 1 SD of the normative mean. Despite the return to normal ranges for the group means the proportion of scores falling below 1.5 standard deviations from the mean was greater than population norms for verbal IQ, performance IQ and verbal memory. Lower GCS scores and longer duration of stay in ICU or hospital were predictive of lower nonverbal intelligence. Lower GCS was also predictive of lower visual memory scores. Conclusions: This study describes a population of Canadian children who suffered moderate or severe traumatic brain injury. Initial GCS was the best predictor of mortality and cognitive outcome. These children demonstrated a temporal improvement in intelligence and memory functioning, with their mean performance on these cognitive measures falling within the average range at 16 to 38 months postinjury, although there was considerable variability in the outcomes between individuals.

Résumé: Évolution médicale et cognitive chez les enfants ayant subi une lésion cérébrale traumatique modérée ou sévère. Introduction: Les traumatismes crâniens sont une cause importante de morbidité et de mortalité en pédiatrie. Bien que l’évolution clinique de ces cas suscite l’inquiétude quant aux répercussions sur de multiples domaines du fonctionnement, il existe peu d’études exhaustives sur le sujet. La littérature suggère que les séquelles sont non seulement d’ordre médical mais aussi d’ordre cognitif. Méthodes: Nous avons révisé de façon rétrospective les données médicales et psychologiques contenues dans les dossiers de patients âgés de 1 à 18 ans, admis au Children’s Hospital of Eastern Ontario avec un traumatisme crânien modéré (Glasgow Coma Scale [GCS] 9 à 12) ou sévère (GCS £ 8) du 1e novembre 1993 au 31 décembre 1998. Des études de corrélation entre les variables médicales (GCS, Pediatric Risk of Mortality [PRISM] III, durée d’hospitalisation et de séjour à l’unité de soins intensifs) et des mesures de fonctionnement intellectuel et mnésique ont été effectuées. Résultats: L’étude a porté sur 83 enfants, âgés de 1 à 18 ans, dont 70% avaient subi un traumatisme crânien considéré comme sévère. Le taux de mortalité était de 13%. Le jeune âge au moment du traumatisme, un GCS plus bas et un score PRISM III plus élevé étaient associés à une plus grande mortalité. Les complications médicales étaient rapportées systématiquement. Quarante-quatre patients ont subi au moins une évaluation cognitive et 17 de ces enfants ont eu un test d’intelligence à trois reprises pendant le suivi, soit moins de quatre mois, entre 5 et 15 mois et plus tardivement, soit entre 16 et 38 mois après le traumatisme. Les scores moyens aux tests d’intelligence et de mémoire étaient dans la moyenne à la dernière évaluation. Chez les enfants qui ont subi trois évaluations successives, le QI verbal et le QI fonctionnel qui étaient dans la moyenne basse initialement, se sont améliorés de façon importante par la suite. La mémoire verbale a continué de s’améliorer tardivement, la moyenne obtenue au suivi tardif étant à un écart type de la moyenne normative. Bien que la moyenne soit revenue dans l’écart normal, la proportion des scores plus bas qu’à 1.5 écarts type de la moyenne était supérieure à celle de la population générale pour le QI verbal, le QI fonctionnel et la mémoire verbale. Un GCS plus bas, un séjour plus long à l’unité de soins intensifs ou à l’hôpital étaient prédictifs d’une intelligence non verbale plus basse. Un GCS plus bas était également prédictif de scores plus bas à l’évaluation de la mémoire visuelle. Conclusions: Cette étude décrit un échantillon d’enfants canadiens victimes d’un traumatisme crânien modéré ou sévère. Le GCS initial était l’élément qui prédisait le mieux la mortalité et l’évolution cognitive. On a observé chez ces enfants une amélioration dans le fonctionnement intellectuel et mnésique avec le temps. Leur performance dans ces domaines était dans l’écart moyen à l’évaluation faite entre 16 et 38 mois après le traumatisme. Il y avait cependant beaucoup de variabilité entre les individus dans la récupération.

Can. J. Neurol. Sci. 2004; 31: 213-219