Введение
Ключевым этапом при выборе тактики лечения и реабилитации острой церебральной недостаточности (ОЦН) является оценка тяжести повреждения и прогнозирование исхода [1]. Важность правильного определения тяжести повреждения и прогноза для выбора лечебной стратегии не вызывает сомнений [2]. Для установления уровня сознания больных используют соответствующие шкалы, основанные на качественной и/или количественной оценке. Для качественной оценки уровня сознания в России повсеместно применяется единая междисциплинарная шкала нарушений сознания, которая позволяет просто и быстро определить степень нарушения сознания у пациентов [3]. Как правило, для количественной оценки степени угнетения сознания используют шкалу комы Глазго (Glasgow Coma Scale — GCS) [4].
Разработанная в 1974 г. G. Teasdale и B. Jennett GCS стала первой метрической системой оценки уровня сознания пациентов в критическом состоянии. В течение 50 лет GCS, имеющая самый высокий уровень междисциплинарной согласованности и воспроизводимости, считается «золотым стандартом» оценки сознания при поступлении пациентов в отделение реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ). Доказанная прогностическая ценность шкалы позволила включить ее в такие интегральные шкалы, как Hunt Hess Scale [5], APACHE II [6], APACHE III [7], SAPS II [8], SOFA [9] и другие.
Очевидно, что наряду с преимуществами (простота и большой опыт применения) GCS характеризуется рядом существенных недостатков. Оценка реакции глаз и моторного ответа у пациента с отсутствием продуктивного вербального контакта малодостоверна. Например, утрата вербального ответа у интубированных пациентов и пациентов с трахеостомой, моторная афазия и психомоторное возбуждение заведомо уменьшают сумму баллов из-за низкой оценки в разделе «Речь», что чревато занижением уровня сознания [10]. Оценка GCS гипертрофирует значение двигательного компонента (максимальное число баллов дается за двигательный ответ). Несмотря на то, что GCS регулярно используется в терапевтических и хирургических ОРИТ, а также на то, что она обычно применяется совместно с системой оценки APACHE, надежность оценки нарушенного сознания и прогнозирования исходов у пациентов с первичной ОЦН оказалась неудовлетворительной [11].
Принимая во внимание недостатки и ограничения применения GCS, а также необходимость максимально комплексного и в то же время простого опросника, F.M. Wijdicks и соавт. на базе Клиники Мейо (США) разработали и валидизировали для условий ОРИТ оценку в баллах для каждой категории [12]. Шкала комы Full Outline of UnResponsiveness (FOUR) приемлема для оценки пациента с синдромом «запертого человека», а также при наличии вегетативного состояния, когда глаза могут самопроизвольно открываться, но не могут следить за указателем. Моторный или двигательный компонент регистрируется преимущественно с конечности. Варианты ответа включают в себя наличие эпилептического статуса, миоклоний. Двигательный ответ сочетает в себе декортикационную ригидность и генерализованный миоклонический статус. Тесты положения рук («палец вверх», «кулак» и «знак мира») являются надежным вариантом для оценки уровня бодрствования даже при отсутствии вербального контакта. Основные рефлексы ствола мозга, отражающие анатомо-топографическую динамику дислокационного синдрома от среднего мозга до продолговатого мозга, используются в различных комбинациях. Оцениваются клинический признак острой дисфункции третьей пары черепно-мозговых нервов (одностороннее расширение зрачка), зрачковые и глазодвигательные реакции. Отдельно рассматривается функционирование дыхательного центра как нижней части ствола мозга. У интубированных пациентов оценивается наличие самостоятельных попыток между циклами механической вентиляции. Значение «0» во всех ответах является основанием для рассмотрения диагноза смерти мозга. Оценка шкалы FOUR легко воспроизводима и занимает несколько минут [13].
В 2020 г. опубликованы результаты двухцентрового исследования FOUR-Rus, инициированного Общероссийской общественной организацией «Федерация анестезиологов и реаниматологов». Исследование показало высокую согласованность и воспроизводимость шкал FOUR и GSC у пациентов с инсультом, находящихся в ОРИТ общего профиля, а также что FOUR обладает максимальной воспроизводимостью и более широкими возможностями при оценке уровня сознания [14].
Предварительный анализ литературы показывает высокую надежность и достоверность шкалы FOUR. Однако всеми авторами также указывается на малое количество исследований, сравнивающих оценки по шкалам в баллах с точки зрения их прогностической ценности, и необходимость увеличения популяции исследований с целью дальнейшей стандартизации методологии.
Таким образом, шкала FOUR имеет много очевидных преимуществ перед традиционной шкалой GCS при диагностике и оценке тяжести острой церебральной недостаточности, однако требуется дополнение доказательной базы для широкого внедрения шкалы FOUR. Отсутствуют исследования результатов применения шкалы в условиях ОРИТ общего профиля и у пациентов с хроническим нарушением сознания. Важной является перспектива использования FOUR для определения лечебной стратегии и реабилитации.
Цель исследования — повысить эффективность клинического мониторинга пациентов с острой церебральной недостаточностью за счет совершенствования дискриминационной способности шкалы FOUR, изучить чувствительность и специфичность шкалы как клиниметрики хронического нарушения сознания.
Материал и методы
Проведено многоцентровое нерандомизированное проспективное исследование методом сплошной выборки в 10 ОРИТ общего профиля. В исследование включены взрослые пациенты с острой церебральной недостаточностью. Планируемый объем выборки для обеспечения требуемой мощности исследования определен как 2000 наблюдений за 2 нед. На этапе подготовки с целью проверки гипотезы и дизайна исследования инициировано моноцентровое проспективное когортное нерандомизированное исследование методом сплошной выборки на базе БУ ХМАО — Югры «Сургутская клиническая травматологическая больница» с включением пациентов с ОЦН, госпитализированных в ОРИТ (исследование «FOURACI» NCT06043167 ClinicalTrials.gov). Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО «УГМУ» Минздрава России, выписка из протокола №011/0807 от 07.08.2023.
Дизайн исследования
На 1-м этапе исследования для проверки гипотезы и дизайна включены 200 взрослых первичных пациентов, госпитализированных в ОАР с ОЦН и тех, кто в дальнейшем маршрутизирован в отделение медицинской реабилитации с признаками хронического нарушения сознания. Критерием включения для участия в исследовании являются пациенты в период госпитализации с ОЦН, возраст от 18 лет и старше. Критериями исключения были признаки тяжелого полиорганного поражения, сопровождающегося некомпенсируемой острой дыхательной и сердечно-сосудистой недостаточностью, или существенное изменение состояния пациента в период между осмотрами исследователей.
Репрезентативность выборки рассчитывали в соответствии с общепринятым рекомендациям [15]. Объем выборки 200 человек был достаточным для проведения всех необходимых статистических расчетов.
На момент госпитализации в ОРИТ пациент осматривался врачом — анестезиологом-реаниматологом и при соблюдении всех критериев включался в исследование. В последующем осуществлялись ежедневные осмотры участниками мультидисциплинарной реабилитационной команды (МДРК) и внесение информации в базу данных при изменении неврологического статуса пациента. Для оценки прогноза в подостром периоде проводился осмотр в составе МДРК при переводе из ОРИТ, также в случае поступления в ОРИТ для пациентов с хроническим нарушением сознания или реабилитационное отделение, изучен катамнез всех пациентов, выживших в течение 90 дней от начала заболевания (табл. 1).
Таблица 1. График проведения процедур исследования
| Исследование | Период наблюдения | ||||
| проверка критериев включения/невключения | на момент поступления | 1-е сутки | на момент перевода из ОАР | Поступление в ОРИТ/ отделение нейрореабилитации | 90-е сутки |
| Сбор данных анамнеза | + | – | – | + | – |
| Проведение физического обследования | + | + | + | + | + |
| Измерение ИМТ | + | + | + | + | + |
| Оценка уровня сознания | + | + | + | + | + |
| Индекс коморбидности | + | – | – | – | – |
| Оценка по шкале | |||||
| SOFA | + | + | + | + | + |
| APACHE II | + | + | + | + | + |
| BPS/ВАШ | + | + | + | + | + |
| Индекс мобильности Ривермид | + | + | + | + | + |
| Экспресс-тест умственных способностей Ходкинсона | + | + | + | + | + |
| ПИТС-индекс | – | – | + | + | + |
| GOSE | – | – | + | + | + |
| Шкала Бартела | + | + | + | + | + |
| ШРМ | + | + | + | + | + |
Примечание. ИМТ — индекс массы тела; ШРМ — шкала реабилитационной маршрутизации; ОАР — отделение анестезиологии и реанимации; ОРИТ — отделение реанимации и интенсивной терапии.
Описание пациентов
Основные характеристики выборки представлены в табл. 2.
Таблица 2. Характеристика выборки
| Параметр | Все пациенты (n=200) |
| Возраст, годы | 57,74±14,67 |
| Пол, n (%) | |
| мужчины | 137 (68,5) |
| женщины | 63 (31,5) |
| ИМТ | 27,19±5,72 |
| Индекс коморбидности | 5,61±3,88 |
| Оценка по шкале | |
| RASS | –1,56±0,78 |
| SOFA | 3,62±3,81 |
| APACHE II | 13,78±10,48 |
| Индекс мобильности Ривермид | 2,02±2,17 |
| Экспресс тест умственных способностей Ходкинсона | 6,69±3,21 |
| ПИТС-индекс | 1,99±1,83 |
| Шкала Бартела | 42,85±40,45 |
| ШРМ | 4,14±1,15 |
Примечание. ИМТ — индекс массы тела; ШРМ — шкала реабилитационной маршрутизации.
По нозологии пациенты представлены следующим образом: 116 (58%) пациентов — с острым нарушением мозгового кровообращения; 59 (29,5%) — с черепно-мозговой травмой; 25 (12,5%) — с объемным образованием головного мозга.
Статистические методы обработки данных
Статистическую обработку полученных данных проводили на базе персонального компьютера в табличном процессоре Excel 2016 и пакете прикладных программ IBM SPSS Statistics 27,0 («IBM Corporation», США). Для проверки нормальности использовали критерий Колмогорова—Смирнова. После установления отклонения от нормальности выбраны методы для статистической обработки данных: параметрические или непараметрические. Данные представлены в виде среднего арифметического значения и стандартного отклонения (M±SD). Корреляционный анализ выполнен с использованием rs — критерия ранговой корреляции Спирмена. Значение коэффициентов приведено с границами их 95%-го доверительного интервала (ДИ). Для прогнозирования риска летального исхода использовали методы логистической регрессии и ROC-анализа, статистические пакеты MedCalc и SPSS 22. Различия между сравниваемыми группами считали статистически значимыми при p<0,01.
Результаты
Объем выборки составил 915 наблюдений. В среднем в базу внесено 4,9±0,3 записей об изменении состояния каждого пациента. Градация наблюдений по уровню сознания по единой междисциплинарной шкале нарушений сознания А.Н. Коновалова представлены на рис. 1.
Рис. 1. Градация уровня сознания.
Коэффициент корреляции Спирмена между результатами первого и повторного осмотра при исследовании ретестовой надежности шкалы FOUR составил rs=0,67 (p<0,001) и GCS rs=0,72 (p<0,0001), что соответствует высокому уровню устойчивости шкалы к ошибкам, связанным с фактором времени.
При изучении критериальной валидности между оценками по шкалам GCS и FOUR получены статистически значимые корреляции: при первом осмотре rs=0,8766 (p<0,0001), при повторном rs=0,9452 (p<0,0001), при заключительном rs=0,7928 (p<0,0001).
В ходе изучения результатов исследования выявлена сильная прямая корреляция при сопоставлении распределения баллов шкал с единой междисциплинарной шкалой нарушения сознания А.Н. Коновалова (рис. 2).
Рис. 2. Корреляционные различия шкал FOUR и GCS.
Шкала FOUR имеет статистически значимую большую корреляционную связь с единой междисциплинарной шкалой нарушений сознания А.Н. Коновалова, чем GCS: 0,9562>0,8868 (p<0,001).
Значения GCS по отношению к шкале А.Н. Коновалова с 95%-ной вероятностью соответствуют следующим образом: ясное сознание — 13—14 баллов, умеренное оглушение — 10—11 баллов, глубокое оглушение — 10 баллов, сопор — 8 баллов, умеренная кома — 7—8 баллов, глубокая кома — 5 баллов, запредельная кома — 3 балла. Оценка по GCS занижает уровень сознания в ясном, умеренном и глубоком оглушении.
Значения FOUR по отношению к шкале А.Н. Коновалова с вероятностью 95% соответствуют следующим образом: ясное сознание — 16 баллов, умеренное оглушение — 14—15 баллов, глубокое оглушение — 11—13 баллов, сопор — 9—10 баллов, умеренная кома — 7—8 баллов, глубокая кома — 4—6 баллов, запредельная кома — 0—3 балла (табл. 3).
Таблица 3. Сравнительная характеристика шкал FOUR и GCS по отношению к шкале А.Н. Коновалова
| Шкала нарушений сознания А.Н. Коновалова | Сознание ясное | Нарушение сознания | Вся выборка | ||||||
| умеренное оглушение | глубокое оглушение | сопор | умеренная кома | глубокая кома | запредельная кома | ||||
| GCS | M±SD | 13,32±1,33 | 10,82±1,15 | 9,78±0,77 | 8,28±1,04 | 6,52±0,51 | 5,16±0,53 | 3±0 | 10,76±3,37 |
| Me | 14 | 10 | 10 | 8 | 6,5 | 5 | 3 | 11 | |
| 95% ДИ | (13; 14) | (10; 11) | (10; 10) | (8; 8) | (6; 7) | (5; 5) | (3; 3) | (11; 12) | |
| FOUR | M±SD | 15,85±0,68 | 13,55±1,33 | 11,92±1,24 | 0,03±1,06 | 7,64±1,26 | 5,36±1,27 | 1,48±1,36 | 12,81±4,39 |
| Me | 16 | 14 | 12 | 10 | 8 | 5 | 1 | 15 | |
| 95% ДИ | (16; 16) | (14; 15) | (11; 13) | (9; 10) | (7; 8) | (4; 6) | (0; 3) | (14; 16) | |
| Разность | Me | –2,5 | –3,0 | –2 | –1,5 | –1 | –0,5 | 1,5 | –2 |
| 95% ДИ | 2,5; 2,5) | (–3; –3,5) | (–2,5; –2) | (–2; –1,5) | (–2; –0,5) | (–0,5; 0) | (1,5; 1,5) | (–2; –2) | |
В генеральной совокупности с вероятностью 95% значения шкалы FOUR на 2 выше значений GCS по отношению к шкале А.Н. Коновалова. При определении запредельной комы шкала FOUR имеет большую вариабельность (0; 3) за счет статичности шкалы GCS (3; 3).
Распределение медианы шкалы FOUR по отношению к шкале А.Н. Коновалова является непрерывно строго убывающей функцией. В то же время GCS имеет одинаковые значения при умеренном и глубоком оглушении (рис. 3).
Рис. 3. Сравнительная характеристика медиан шкал FOUR и GCS по отношению к шкале А.Н. Коновалова.
Исследование чувствительности шкал FOUR и GCS со шкалой GOSE включало сравнение данных первого, повторного и заключительного осмотров пациентов, проводившихся в 1-е сутки поступления в ОАР, на 2—3-и сутки повторно и при выписке из стационара, а также распространялось на всю выборку (n=915) (табл. 4).
Таблица 4. Чувствительность шкал FOUR и GCS по отношению к шкале GOSE
| Шкала | Осмотр | Вся выборка | ||
| первый | повторный | заключительный | ||
| GCS | 0,4728; p<0,0001 | 0,5767; p<0,0001 | 0,8572; p<0,0001 | 0,6333; p<0,0001 |
| FOUR | 0,4145; p<0,0001 | 0,5552; p<0,0001 | 0,7546; p<0,0001 | 0,5605; p<0,0001 |
При анализе данных выявлена средняя прямая корреляция при первом осмотре и сильная прямая корреляция при повторных осмотрах. Во всех осмотрах шкала GCS имеет более сильную корреляционную связь со шкалой GOSE, чем шкала FOUR.
Однако при интерпретации значений от умеренной до терминальной комы шкала FOUR имеет статистически значимую лучшую корреляционную связь со шкалой GOSE — 0,4143 и 0,2555 у GCS (p<0,001) (рис. 4).
Рис. 4. Корреляционные различия между шкалой FOUR и GCS по отношению к шкале GOSE от умеренной до терминальной комы.
При сравнительной характеристике шкал FOUR и GCS по отношению к шкале GOSE получены следующие результаты. С вероятностью 95% исходам GOSE будут соответствовать следующие значения GCS: 1 баллу по шкале GOSE — 5—6 баллов по GCS, 2 баллам — 9—10, 3 баллам — 10—12, 4 баллам — 10—11, 5 баллам — 11—12, 6 баллам — 13, 7 баллам — 13—14 и 8 баллам 10—15. С вероятностью 95% исходам GOSE будут соответствовать значения шкалы FOUR: 1 баллу по шкале GOSE — 5—7 баллов шкалы FOUR, 2 баллам — 11—13, 3 баллам — 13—14, 4 баллам — 14—16, 5 баллам — 16, 6 баллам — 16, 7 баллам — 16—16 и 8 баллам 10—16 (табл. 5).
Таблица 5. Сравнительная характеристика шкалы FOUR и GCS со шкалой GOSE
| Шкала | Оценка, баллы | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
| GCS | M±SD | 6,24±2,88 | 8,96±1,69 | 10,61±0,89 | 10,68±1,92 | 11,76±1,94 | 12,39±2,31 | 12,83±1,87 | 13,13±1,81 |
| Me | 5 | 9 | 10 | 10 | 12 | 13 | 13 | 13,5 | |
| 95% ДИ | 5; 6 | 9; 10 | 10; 12 | 10; 11 | 11; 12 | 13; 13 | 13; 14 | 10; 15 | |
| FOUR | M±SD | 6,32±4,65 | 11,96±3,06 | 12,62±1,34 | 13,93±2,4 | 14,57±2,19 | 14,61±2,16 | 15,05±1,75 | 15,53±2,33 |
| Me | 6 | 13 | 13 | 14 | 16 | 16 | 16 | 16 | |
| 95% ДИ | 5; 7 | 11; 13 | 13; 14 | 14; 16 | 16; 16 | 16; 16 | 16; 16 | 10; 16 | |
| Разность | Me | 0 | –3 | –4 | –3,5 | –3 | –2 | –2 | –1,5 |
| 95% ДИ | –0,5; 0,5 | –4; –3 | 0; –2 | –3,50; –33 | –3; –2,5 | –2,5; –2 | –2,5; –2 | –2; –0,5 | |
Таким образом, шкала GCS имеет хорошую непрерывную прямую градацию значений при благоприятном исходе (оценка по GOSE 5—8 баллов), а FOUR — при неблагоприятном исходе (оценка по GOSE 1—4 балла).
Корреляция категорий признаков шкал со шкалой GOSE
При корреляции категорий признаков шкал GCS и FOUR со шкалой GOSE для всей выборки обнаружено, что реакция глаз FOUR (E) имеет более выраженную корреляцию: 0,5321>0,4409, корреляция моторного ответа идентична — 0,634 и 0,6339. Статистически значимая корреляционная связь получена при изучении стволовых рефлексов rs=0,5436 (p<0,001) (табл. 6).
Таблица 6. Корреляция категорий признаков шкал FOUR и GCS со шкалой GOSE для всей выборки
| GCS | FOUR | |||||||
| E | M | V | сумма | E | M | B | R | сумма |
| 0,4409 | 0,6339 | 0,5702 | 0,6333 | 0,5321 | 0,634 | 0,5436 | 0,4978 | 0,5605 |
При анализе корреляции категорий признаков шкал от умеренной до терминальной комы получена средняя корреляция шкалы FOUR rs=0,4475 за счет стволовых рефлексов. B (динамика дислокационного синдрома от среднего до продолговатого мозга) = 0,4094 (p<0,001), R (функционирование дыхательного центра как нижней части ствола мозга) = 0,4475 (p<0,001) (табл. 7).
Таблица 7. Корреляция категорий признаков шкал FOUR и GCS со шкалой GOSE от умеренной до терминальной комы
| GCS | FOUR | |||||||
| E | M | V | сумма | E | M | B | R | сумма |
| 0,1141 p<0,1795 | 0,2424 p<0,005 | — | 0,2555 p<0,001 | 0,1264 p<0,1366 | 0,1091 p<0,1994 | 0,4094 p<0,001 | 0,4475 p<0,001 | 0,4475 p<0,001 |
Исследование прогностической способности шкал
На основании логистического регрессионного анализа рассчитаны чувствительность и специфичность шкал в прогнозировании исходов. В категорию хорошего исхода включены пациенты с хорошим выздоровлением или умеренной инвалидизацией: 5, 6, 7, 8 по шкале GOSE. В категорию плохого исхода включены пациенты с тяжелой инвалидизацией, вегетативным состоянием или смерть: 1, 2, 3, 4 по шкале GOSE.
При исследовании прогностической способности шкал FOUR и GCS не выявлена статистически значимая разница. Однако при прогнозировании исхода от умеренной до терминальной комы шкала FOUR показала надежную разрешающую способность, площадь под ROC-кривой (AUC) — 0,944, AUROC GCS — 0,742 (p<0,001) (разность 0,202) (табл. 8, рис. 5).
Таблица 8. Результаты Roc-анализа логистической модели прогнозирования по шкалам FOUR и GCS
| Шкала | AUC | 95% ДИ | |
| Вся выборка | GCS | 0,861 | 0,837; 0,885 |
| FOUR | 0,808 | 0,777; 0,839 | |
| Разность | 0,053 | 0,38; 0,68 | |
| От умеренной до терминальной комы | GCS | 0,742 | 0,620; 0,865 |
| FOUR | 0,944 | 0,900; 0,988 | |
| Разность | –0,202 | –0,32; –0,8 |
Рис. 5. ROC-кривые прогнозирования неблагоприятного исхода.
Обсуждение
Распространение шкалы FOUR и нарастающая потребность в эффективном клиническом мониторинге состояния пациентов с ОЦН в ОРИТ общего профиля стали основанием для инициации в 2023 г. двухэтапного обсервационного проспективного исследования. Первые результаты при проверке гипотезы и дизайна исследования подтверждают преимущества шкалы FOUR. Корреляционная связь с единой междисциплинарной шкалой нарушений сознания А.Н. Коновалова у шкалы FOUR лучше, чем GCS: 0,9562>0,8868 (p<0,001). При определении запредельной комы шкала FOUR имеет большую вариабельность (0; 3) за счет статичности шкалы GCS (3; 3).
Преимущества GCS при интерпретации значений выше комы связаны с наличием речевого ответа, однако оценка двигательной активности в баллах по GCS аналогична сумме баллов, это указывает на то, что общая оценка в баллах не может быть достоверным показателем для регистрации уровня сознания.
Прогностическая ценность обеих шкал сопоставима, однако при интерпретации значений от умеренной до терминальной комы шкала FOUR за счет наличия категории стволовых рефлексов имеет хорошую корреляцию со шкалой GOSE: rs=0,4143 (p<0,001) и статистически значимую прогностическую способность, AUC — 0,944 (p<0,001).
Заключение
Первичные результаты 1-го этапа исследования подтверждают гипотезу о специфичности шкалы FOUR как клиниметрики нарушения сознания в интенсивной терапии у пациентов с острой церебральной недостаточностью. Для рекомендации шкалы FOUR с целью распространения в общих отделениях реанимации и интенсивной терапии на всю популяцию пациентов с острой церебральной недостаточностью необходимо продолжить исследование с последующим анализом полученных данных.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.