Neurol. praxi. 2025;26(2):109-116 | DOI: 10.36290/neu.2024.078

Clinical determination of brain death - methodology of neurological examination and apnea test

MUDr. Petr Hollý1, 2, 3, MUDr. Zdeněk Kunáš3, doc. MUDr. Eva Pokorná, CSc.4, prof. MUDr. Štefan Sivák, PhD.5, MUDr. Denisa Osinová6, doc. MUDr. Juraj Miklušica, PhD.7, doc. MUDr. Svatopluk Ostrý, Ph.D.3, 8
1 Neurologická klinika a Centrum klinických neurověd 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy a Všeobecné fakultní nemocnice v Praze
2 Ústav soudního lékařství a toxikologie 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy a Všeobecné fakultní nemocnice v Praze
3 Neurologické oddělení, Nemocnice České Budějovice, a. s., České Budějovice
4 Odborné edukační pracoviště pro dárcovství orgánů, Institut klinické a experimentální medicíny, Praha
5 Neurologická klinika, Jesseniova lekárska fakulta UK v Martine a Univerzitná nemocnica Martin, Martin
6 Klinika anesteziológie a intenzívnej medicíny, Jesseniova lekárska fakulta UK v Martine a Univerzitná nemocnica Martin, Martin
7 Klinika všeobecnej, viscerálnej a transplantačnej chirurgie, Univerzita Komenského v Bratislave, Jesseniova lekárska fakulta UK, Bratislava
8 Neurochirurgická a Neuroonkologická klinika, 1. lékařská fakulta, Univerzita Karlova v Praze a Ústřední vojenská nemocnice - Vojenská fakultní nemocnice, Praha

We define brain death as a condition following catastrophic brain injury with permanent irreversible loss of all functions of the entire brain, including the brain stem. Diagnosis is based on clinical examination, where are completely unacceptable false negative individual tests that support irreversible brainstem involvement from the mesencephalon (photoreaction) to the pons Varoli (corneal, oculocephalic reflex and facial alginic irritation) to the medulla oblongata (gag and cough reflex). At present, the methodology for performing each exa­mination is not clearly established. This article discusses the basic clinical examination in the determination of brain death and the apnea test. The publication also includes a set of videos that show a positive finding in the determination of brain death (absence of reflex) and a finding that is not compatible with brain death (presence of a normal response).

Keywords: brain death, neurological examination, apnea test, brain stem function, brain stem reflexes.

Received: September 14, 2024; Revised: November 17, 2024; Accepted: November 20, 2024; Prepublished online: November 20, 2024; Published: May 5, 2025  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Hollý P, Kunáš Z, Pokorná E, Sivák Š, Osinová D, Miklušica J, Ostrý S. Clinical determination of brain death - methodology of neurological examination and apnea test. Neurol. praxi. 2025;26(2):109-116. doi: 10.36290/neu.2024.078.

Legenda k videozáznamům

Souhrnná poznámka: Význam videozáznamu je nejen dokumentační, ale i pro samotné vyhodnocení testu. Umožňuje vyšetřujícímu se k záznamu vrátit, opakovaně si jej přehrát, zvětšit, zpomalit, vytvořit smyčku. To přispěje ke zpřesnění vyhodnocení reflexu. Užívání pomocných mechanismů zpřesní diagnostiku (vylepení horních víček a užití fyziologického roztoku při vyšetření korneálního reflexu, označení meridiánu oka při vyšetření okulocefalického či okulovestibulárního reflexu atd.). Zkratky: DK: dolní končetina/y; HK: horní končetina/y; TM kloub: temporomandibulární kloub.

Video 1A: Fotoreakce, absence reflexu. Pacient 1: průměr zornic 4 mm bilaterálně. Žádná změna průměru zornic přímá i nepřímá oboustranně. Pacient 2: zornice vpravo 5,5 mm, vlevo 5,0 mm. Žádná změna průměru zornic přímá ani nepřímá oboustranně. Detail na levé oko, zvětšení 3×, potvrzení areflexie.

Video 1B: Fotoreakce, výbavný reflex. Navození miózy po osvitu a opět mydriáza v šeru. Fotoreakce přítomná oboustranně přímá i nepřímá. Zpomalení a zvětšení umožňují spolehlivěji zhodnotit změnu velikosti zornic.

Video 2A: Korneální reflex, absence reflexu. Absence byť náznaku mrknutí. Stimulace smotkem gázy (Pacient 1), sterilní štětičkou (Pacient 2 a 3) a sterilním fyziologickým roztokem (Pacient 4). Pasivní otevření oka musí být velmi lehké, aby nebyla překryta ani diskrétní odpověď. Vylepení víček usnadní detekci i diskrétní odpovědi, eliminuje sporné nálezy. Zpomalený záběr. Vyšetřujeme ze strany, nikoliv cestou přímého pohledu, dráždíme rohovku, nikoliv spojivkový vak, dotek musí vyvolat deformaci rohovky.

Video 2B: Korneální reflex, výbavný reflex. Dráždění rohovky sterilní štětičkou (Pacient 1 a 2) a sterilním fyziologickým roztokem (Pacient 3 a 4), vždy mimo zorné pole. Všímáme si jakékoliv kontrakce m. orbicularis oculi oboustranně. U Pacienta 2 a 4 záběr zpomalen a odpověď označena šipkou (i velmi diskrétní kontrakce víčka znamená zachovaný reflex).

Video 3A: Okulocefalický reflex, absence reflexu. Po prudkém otočení hlavou v horizontální rovině se stočí oční bulby souhlasně ve směru i úhlu rotace hlavy. Označení meridiánu oka na oční víčka (Pacient 2 – znázorněno červenými šipkami) umožní vyhnout se falešnému hodnocení, je-li výbavnost reflexu sporná nebo nejistá.

Video 3B: Okulocefalický reflex, výbavný reflex. Při otočení hlavou v horizontálním směru se bulby stočí opačným směrem (fixace obrazu na sítnici). Označení meridiánu oka umožňuje přesně rozhodnout, zda k reflexnímu pohybu bulbu skutečně došlo, nebo je pohyb pouze zdánlivý vlivem posunu víčka vůči bulbu.

Video 4A: Okulovestibulární reflex, absence reflexu. Pacient má hlavu v anteflexi 30°, stříkačkou pomalu aplikujeme vodu 0 °C do zevního zvukovodu (ledová tříšť v misce). Aplikace probíhá nejméně 1 minutu. Není patrný žádný pohyb bulbů, ani nystagmus. Kontralaterální stimulaci je možno provést nejdříve za 5 minut.

Video 4B: Okulovestibulární reflex, výbavný reflex. Pacient má hlavu v anteflexi 30°, stříkačkou pomalu aplikujeme vodu 0 °C do zevního zvukovodu (ledová tříšť v misce). Aplikace probíhá nejméně 1 minutu. Pro přesné hodnocení označen meridián oka. Konjugovaná deviace bulbů nepřítomná. Vybaven pouze kontralaterálně bijící horizontálně rotační nystagmus. Manifestace nystagmu až po ukončení proplachu zvukovodu.

Video 5A: Kašlací reflex, absence reflexu. Pacient s orotracheální kanylou, využit uzavřený odsávací systém, odsávací cévku nutno zavést co nejhlouběji (dosažení minimálně tracheální cariny). Absence kašle, dávení či nebo kontrakce v úrovni hrudníku a ramen – (pomocné dýchací svaly).

Video 5B: Kašlací reflex, výbavný reflex. Pacient s tracheostomickou kanylou – po zavedení odsávací cévky reakce (kašel, kontrakce v etáži hrudníku a ramen).

Video 6A: Reakce na algický podnět, absence reflexu. Stimulace TM kloubu, orbity, nosní sliznice pomocí sterilní štětičky, oblasti sterna, eponychia HK a DK. Absence jakékoliv reakce v kraniální etáži (oblast inervace hlavových nervů – pohyb očima, grimasa, pohyb hlavou atd.). Při stimulaci ve spinální etáži lze akceptovat reakci pouze ve spinální etáži (pohyb končetinou, trojflexe atd.).

Video 6B: Reakce na algický podnět, výbavný reflex. Stimulace TM kloubu, orbity, nosní sliznice sterilní štětičkou (diskrétní kontrakce m. orbicularis oculi u v pořadí druhého pacienta), oblasti sterna, eponychia HK a DK. Nezbytná přítomnost reakce v kraniální etáži (oblast inervace hlavových nervů – pohyb očima, grimasa, pohyb hlavou atd.).

Share...
Download citation
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Open full article

    References

    1. Ahlawat A, Carandang R, Heard SO, et al. The Modified Apnea Test During Brain Death Determination: An Alternative in Patients With Hypoxia. J Intensive Care Med. 2016;31:66-9. Go to original source... Go to PubMed...
    2. Beam WB, Scott PD, Wijdicks EFM. The Physiology of the Apnea Test for Brain Death Determination in ECMO: Arguments for Blending Carbon Dioxide. Neurocrit Care. 2019;31:567-72. Go to original source... Go to PubMed...
    3. Bein T, Muller T, Citerio G. Determination of brain death under extracorporeal life support. Intensive Care Med. 2019;45:364-66. Go to original source... Go to PubMed...
    4. Braksick SA, Robinson CP, Gronseth GS, et al. Variability in reported physician practices for brain death determination. Neurology. 2019;92:e888-e94. Go to original source... Go to PubMed...
    5. Bronchard R, Durand L, Legeai C, et al. Brain-Dead Donors on Extracorporeal Membrane Oxygenation. Crit Care Med. 2017;45:1734-41. Go to original source... Go to PubMed...
    6. Greer DM, Kirschen MP, Lewis A, et al. Pediatric and Adult Brain Death/Death by Neurologic Criteria Consensus Guideline. Neurology. 2023;101:1112-32. Go to original source... Go to PubMed...
    7. Greer DM, Shemie SD, Lewis A, et al. Determination of Brain Death/Death by Neurologic Criteria: The World Brain Death Project. JAMA. 2020;324:1078-97. Go to original source... Go to PubMed...
    8. Henry J, Volans G. ABC of poisoning. Analgesics: opioids. Br Med J (Clin Res Ed). 1984;289:990-3. Go to original source... Go to PubMed...
    9. Hocker S, Whalen F, Wijdicks EF. Apnea testing for brain death in severe acute respiratory distress syndrome: a possible solution. Neurocrit Care. 2014;20:298-300. Go to original source... Go to PubMed...
    10. Jain S, DeGeorgia M. Brain death-associated reflexes and automatisms. Neurocrit Care. 2005;3:122-6. Go to original source... Go to PubMed...
    11. Khandelwal A, Mishra RK, Singh S, et al. Dilated Pupil as a Diagnostic Component of Brain Death-Does it Really Matter? J Neurosurg Anesthesiol. 2019;31:356. Go to original source... Go to PubMed...
    12. Levesque S, Lessard MR, Nicole PC, et al. Efficacy of a T-piece system and a continuous positive airway pressure system for apnea testing in the diagnosis of brain death. Crit Care Med. 2006;34:2213-6. Go to original source... Go to PubMed...
    13. Lewis A, Bakkar A, Kreiger-Benson E, et al. Determination of death by neurologic criteria around the world. Neurology. 2020;95:e299-e309. Go to original source... Go to PubMed...
    14. Maciel CB, Youn TS, Barden MM, et al. Corneal Reflex Testing in the Evaluation of a Comatose Patient: An Ode to Precise Semiology and Examination Skills. Neurocrit Care. 2020;33:399-404. Go to original source... Go to PubMed...
    15. Nair-Collins M. Spinal reflexes and brain death. Clin Neurophysiol Pract. 2022;7:143-45. Go to original source... Go to PubMed...
    16. Nakagawa TA, Ashwal S, Mathur M, et al. Clinical report-Guidelines for the determination of brain death in infants and children: an update of the 1987 task force recommendations. Pediatrics. 2011;128:e720-40. Go to original source... Go to PubMed...
    17. Neavyn MJ, Stolbach A, Greer DM, et al. ACMT Position Statement: Determining Brain Death in Adults After Drug Overdose. J Med Toxicol. 2017;13:271-73. Go to original source... Go to PubMed...
    18. Ostrý S, Holečková I, Sivák Š, et al. Elektrofyziologická vyšetření potvrzující smrt mozku. Neurol. praxi. 2025;26(2):117:121. Go to original source...
    19. Richa S, Yazbek JC. Ocular adverse effects of common psychotropic agents: a review. CNS Drugs. 2010;24:501-26. Go to original source... Go to PubMed...
    20. Sagishima K, Kinoshita Y. Pupil diameter for confirmation of brain death in adult organ donors in Japan. Acute Med Surg. 2017;4:19-24. Go to original source... Go to PubMed...
    21. Saposnik G, Maurino J, Saizar R, et al. Spontaneous and reflex movements in 107 patients with brain death. Am J Med. 2005;118:311-4. Go to original source... Go to PubMed...
    22. Shemie SD, Doig C, Dickens B, et al. Severe brain injury to neurological determination of death: Canadian forum recommendations. CMAJ. 2006;174:S1-13. Go to original source... Go to PubMed...
    23. Sivák Š, Ostrý S, Pokorná E, et al. Diagnostika smrti mozgu v Českej a Slovenskej republike a jej predpoklady. Neurol. praxi. 2025;26(2):103-108. Go to original source...
    24. Smith AM, Czyz CN. 2024. 'Neuroanatomy, Cranial Nerve 2 (Optic).' in, StatPearls (Treasure Island (FL)).
    25. Wijdicks EF, Varelas PN, Gronseth GS, et al. Evidence-based guideline update: determining brain death in adults: report of the Quality Standards Subcommittee of the American Academy of Neurology. Neurology. 2010;74:1911-8. Go to original source... Go to PubMed...
    26. Wijdicks EFM. How I do a brain death examination: the tools of the trade. Crit Care. 2020;24:648. Go to original source... Go to PubMed...

    Return to the content


    Neurology for Practice

    Madam, Sir,
    please be aware that the website on which you intend to enter, not the general public because it contains technical information about medicines, including advertisements relating to medicinal products. This information and communication professionals are solely under §2 of the Act n.40/1995 Coll. Is active persons authorized to prescribe or supply (hereinafter expert).
    Take note that if you are not an expert, you run the risk of danger to their health or the health of other persons, if you the obtained information improperly understood or interpreted, and especially advertising which may be part of this site, or whether you used it for self-diagnosis or medical treatment, whether in relation to each other in person or in relation to others.

    I declare:

    1. that I have met the above instruction
    2. I'm an expert within the meaning of the Act n.40/1995 Coll. the regulation of advertising, as amended, and I am aware of the risks that would be a person other than the expert input to these sites exhibited

    No
    Yes

    If your statement is not true, please be aware
    that brings the risk of danger to their health or the health of others.