Personalized approach to assessing the functional result of acute ischemic stroke

Full Text

Список сокращений

ASPECTS (Alberta stroke programme early CT score) ― оценка ранних компьютерно-томографических изменений при инсульте

BI (Barthel Index) ― индекс Бартеля

IQCODE (Informant Questionnaire on Cognitive Decline in the Elderly) ― опросник информатора о снижении когнитивных функций у пожилых людей

MoCA (Montreal Cognitive Assessment) ― Монреальская шкала оценки когнитивных функций

mRS (Modified Rankin scale) ― модифицированная шкала Рэнкина

NIHSS (National Institutes of Health Stroke scale) ― шкала Национального института здоровья

ОБОСНОВАНИЕ

Во всём мире ишемический инсульт имеет доминирующее значение в структуре цереброваскулярных заболеваний, приводящих к смертности и инвалидизации [1, 2]. Основной причиной, определяющей неблагоприятный прогностический исход, нарушения бытовой независимости и социальной адаптации, является полиморфизм когнитивных и двигательных нарушений у пациентов, перенёсших инсульт [3]. К критериям неблагоприятного функционального исхода острого периода ишемического инсульта можно отнести такие показатели, как ограничение способности пациента к передвижению и самообслуживанию, наличие инвалидизирующих когнитивных нарушений [4]. С целью объективизации данных показателей используются валидные оценочные клинические шкалы в рамках стандарта обследования больных инсультом [5]. Традиционно в качестве факторов, влияющих на функциональный исход, рассматриваются демографические, когнитивные, лабораторные показатели и клинические характеристики инсульта [6, 7]. В связи с этим перспективным является стратегия прогнозирования исхода инсульта на основании математического моделирования с использованием клинических и параклинических параметров. Данное направление в рамках персонифицированной медицины позволяет объективизировать прогноз инсульта и оценить возможности восстановительной терапии пациентов, перенёсших инсульт [8, 9].

Цель исследования ― на основании статистической методологии оценить влияние клинических и параклинических факторов на функциональный исход острого ишемического инсульта.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Обследовано 160 пациентов сосудистого центра ГБУЗ «Городская клиническая больница скорой медицинской помощи» (г. Калининград) с диагнозом ишемического инсульта, из них 76 (47,5%) мужчин, 84 (52,5%) женщины. Средний возраст пациентов составил 67,3±10,8 года. На момент госпитализации всем пациентам выполняли неврологический осмотр и стандартизированные методы обследования ― транскраниальную допплерографию экстра-/интракраниальных сосудов, электрокардиограмму в 12 отведениях, общеклинический и биохимический анализ крови, пульсоксиметрию. При необходимости в плановом порядке дополнительное обследование включало магнитно-резонансную и компьютерную ангиографию, эхокардиографию, холтеровское мониторирование электрокардиограмму, развёрнутую коагулограмму, обследование на наличие системных заболеваний, люмбальную пункцию. Нейропсихологическое тестирование проводилось на 2-й день госпитализации, оценка основных клинических шкал ― на момент поступления и после проведения базисной терапии и ранней реабилитации.

Критерии соответствия

Критерии включения: клинические признаки и симптомы, соответствующие диагнозу «ишемический инсульт в каротидном бассейне»; балл по NIHSS ≤16; ясный уровень сознания пациента на момент исследования.

Критерии исключения: ранее существующее неврологическое и психиатрическое заболевание, затрудняющее неврологическую и функциональную оценку; декомпенсация коморбидных состояний; наличие грубой моторной и сенсорной афазии; транзиторная ишемическая атака; инсульт в вертебробазилярном бассейне.

Условия проведения

Исследование выполнено на базе неврологического отделения ГБУЗ «Клиническая больница скорой медицинской помощи» (Калининград).

Продолжительность исследования

Исследование проведено в период с сентября 2022 по июль 2023 года.

Описание медицинского вмешательства

Дополнительных медицинских вмешательств медикаментозной и немедикаментозной природы в процессе исследования не проводилось.

Исходы исследования

Основной исход исследования. Параметры функционального исхода обозначались абсолютными значениями и вычислялись разницей между показателями по шкалам на момент поступления и выписки (показатель прироста/снижения, дельта, Δ) ― ΔMoCA, ΔNIHSS, ΔBI, ΔmRS.

Анализ в подгруппах

Все пациенты были стандартизированы по различным показателям: возраст, пол, течение заболевания, когнитивные нарушения, показатели функционального статуса. Согласно критериям TOAST (Trial of Org 10172 in Acute Stroke Treatment ― испытание препарата ORG 10172 в лечении острого инсульта) [10], атеротромботический подтип диагностирован у 44 (27,5%), кардиоэмболический у 66 (41,25%), лакунарный у 40 (25%), ишемический инсульт неустановленной этиологии у 10 (6,25%) пациентов. Ишемический инсульт в правой гемисфере выявлен у 71 (64,4%), в левой гемисфере ― у 89 (55,6%) пациентов.

Методы регистрации исходов

Локализацию ишемического инсульта оценивали по данным нейровизуализации. Начальные ишемические изменения в бассейне средней мозговой артерии оценивали с использованием шкалы ASPECTS (Alberta stroke programme early CT score ― оценка ранних компьютерно-томографических изменений при инсульте). Исследование показателей основных клинических шкал включало оценку когнитивного дефицита (Монреальская шкала оценки когнитивных функций, Montreal Cognitive Assessment, MoCA), тяжести инсульта (шкала Национального института здоровья, National Institutes of Health Stroke Scale, NIHSS), оценку повседневной активности пациента (индекс Бартеля, Barthel Index, BI) и степени инвалидизации (модифицированная шкала Рэнкина, Modified Rankin scale, mRS). Эпизодическую память исследовали путём оценки повторения 10 слов. Для оценки исполнительной функции применяли методику словесно-цветовой интерференции с использованием теста Струпа. Речевая функция исследовалась с помощью субшкал МоСА (тесты на повторение двух синтаксически сложных предложений, беглость речи) и оценки семантической афазии (понимание идиом). Для оценки перцепции использовали тесты для исследования предметного гнозиса (Бостонский тест называния) и симультанной агнозии. С целью оценки праксиса применяли тесты на конструктивный (тест срисовывания 4 геометрических фигур), идеаторный (выполнение сложных движений, включающих серию простых действий) и кинетический (тест кулак-ребро-ладонь) праксис. Для исследования уровня внимания применяли тест Бурдона. С целью выявления когнитивного снижения у пациента до инсульта применяли опросник IQCODE (Informant Questionnaire on Cognitive Decline in the Elderly ― опросник информатора о снижении когнитивных функций у пожилых людей), который позволяет ретроспективно оценить информацию о когнитивных функциях пациента в течение десятилетнего периода.

Этическая экспертиза

Данное проспективное когортное исследование одобрено независимым этическим комитетом Центра клинических исследований ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта» (протокол № 2 от 27.04.2021).

Статистический анализ

Размер выборки предварительно не рассчитывался.

Математическая статистика выполнена с использованием языка программирования Python и библиотек Pandas и SciPy. Количественные показатели, имеющие нормальное распределение, описывали с помощью средних арифметических величин (M) и стандартных отклонений (SD). Для оценки взаимосвязи функционального исхода с параметрами различной модальности вычисляли коэффициент корреляции (r). С целью оптимального выбора метода вычисления показателя «r» показатели были классифицированы с учётом природы данных. Для данных, имеющих бинарный тип значений (пол, возраст, сторона поражения), показатели «r» вычисляли при помощи точечно-бисериального метода [11]. Для категориальных значений, включающих показатели локализации и подтипа инсульта, был применён метод визуализации данных. Для оценки корреляции непрерывных значений, включающих нейропсихологические признаки, исчисляемые в баллах, был выбран метод Фехнера, который используется для вычисления коэффициентов корреляции в небольших по объёму выборках. Наличие корреляции между величинами подтверждалось, если коэффициент превышал пороговое значение по модулю 0,2. Значимость показателя «r» статистически подтверждалась при помощи вычисления p-значения [12]. В качестве порога выбрано стандартное значение 0,05: если p-значение было менее 0,05, то коэффициент корреляции подтверждался статистически; коэффициенты корреляции с p-значением выше 0,05 исключали из рассмотрения. Для статистического подтверждения наличия различий между значениями параметров до и после лечения был применён тест Колмогорова–Смирнова.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Объекты (участники) исследования

На момент проведения исследования состояние всех больных на фоне проведённой базисной терапии расценивалось как удовлетворительное. Все пациенты имели стабильную гемодинамику. На момент поступления все пациенты имели умеренную тяжесть инсульта по NIHSS (7,35±1,8 балла); умеренное ограничение дневной активности по BI (83,4±9,3 балла); умеренное нарушение жизнедеятельности по шкале mRS (3,3±1,6); умеренное нейрокогнитивное расстройство по шкале МоСА (21,7±2,9). Общий балл по IQCODE составил 85,0±4,2, что соответствовало доинсультным когнитивным нарушениям, выходящим за рамки возрастной нормы. Начальные ишемические проявления по шкале ASPECTS составили 8,71±1,6 балла. Анализ результатов нейропсихологического тестирования выявил снижение когнитивной функции во всех сферах. Показатель слухоречевой памяти (тест Лурия, норма ― 6 слов и более) составил 4,24±1,5 балла. Оценка исполнительной функции на основе эффекта Струпа (макс. 20 баллов) продемонстрировала снижение до 6,29±3,6 балла. В группе пациентов с ишемическим инсультом наблюдали значимые нарушения речевой функции (1,85±0,7 балла), затрагивающее аспекты беглости речи и повторения двух сложных лексических конструкций. Показатель семантической обработки информации (понимание идиом, макс. 3 балла) составил 2,04±1,8 балла. Конструктивный праксис был снижен до 4,17±0,8 балла, что соответствовало неправильному копированию 1 фигуры из 4. Идеаторный праксис у пациентов, перенёсших инсульт, составил 3,87±0,9 балла, что отражает в среднем невыполнение 1–2 из 5 предложенных инструкций. Снижение показателей по результатам Бостонского теста называния до 20,68±1,3 балла соответствовал лёгкому нарушению номинативной функции речи (при наличии потребности в фонематических подсказках) и зрительного восприятия (потребность в категориальных подсказках). Симультанный гнозис (макс. 1 балл) был снижен до 0,63±0,7, внимание (макс. 5 баллов) ― до 4,06±1,3 балла.

Основные результаты исследования

Анализ динамики показателей по основным клиническим шкалам выявил статистически значимое повышение уровня MoCA и BI, снижение показателей NIHSS и mRS после проведённой базисной терапии и раннего восстановительного лечения (рис. 1).

 

Рис. 1. Динамика показателей по основным клиническим шкалам до и после лечения.

Fig. 1. Dynamics of indicators on the main clinical scales before and after treatment.

 

Оценка влияния когнитивной дисфункции на параметры функционального исхода выявила корреляцию различной силы и направленности с показателями по шкалам MoCA, NIHSS, BI и mRS (рис. 2).

 

Рис. 2. Корреляция показателей когнитивной функции с параметрами функционального исхода.

Fig. 2. Correlation of cognitive function indicators with functional outcome parameters.

 

В отношении когнитивного показателя была выявлена наиболее значимая положительная корреляция суммарного показателя теста МоСА (ΔМоСА) с параметрами восприятия (r=0,325; p <0,0001) и речевой функции (r=0,325; p <0,0001), преимущественно за счёт снижения беглости речи; ΔBI ― c параметрами кинетического праксиса и восприятия (r=0,475; p <0,0001). Клинически выраженная отрицательная корреляция продемонстрирована между значениями ΔmRS с параметрами семантической афазии (r=-0,375; p <0,0001) и идеаторным праксисом (r=-0,325; p <0,0001), показателей ΔNIHSS ― с симультанной агнозией (r=-0,300; p <0,0001). Результаты оценки корреляционных взаимоотношений между основными характеристиками ишемического инсульта, суммарными значениями по клиническим шкалам и демографическими показателями представлены на рис. 3.

 

Рис. 3. Корреляция показателей ишемического инсульта с параметрами функционального исхода.

Fig. 3. Correlation of ischemic stroke indicators with functional outcome parameters.

 

Анализ взаимосвязи между основными демографическими показателями и параметрами функционального исхода выявил корреляцию ΔBI c возрастным (r=-0,475; p <0,0001) и гендерным (r=0,371; p <0,0001) показателем. В отношении показателей ΔMoCA, ΔNIHSS и ΔmRS корреляционных связей с демографическими показателями не выявлено (r <0,2; p >0,05). Латерализация инсульта (сторона поражения) также имела отрицательную корреляцию только с показателем ΔBI (r=-0,412; p <0,0001). Анализ корреляции степени IQCODE с показателями функционального исхода пациентов выявил отрицательную взаимосвязь с ΔBI (r=-0,275; p <0,0001) и ΔMoCA (r=-0,350; p <0,0001) и положительную с ΔNIHSS (r=0,300; p <0,0001) и ΔmRS (r=0,300; p <0,0001). Установлена корреляция разной направленности между показателем ASPECTS при поступлении с показателями ΔNIHSS (r=-0,300; p <0,0001), ΔMoCA (r=0,282; p <0,0001) и ΔmRS (r=-0,275; p <0,0001).

Корреляция между категориальными признаками (подтип и локализация ишемического инсульта) отсутствовала или была незаметна из-за недостаточного объёма выборки.

Разработанная в настоящем исследовании математическая модель позволила выявить основные нейропсихологические и клинические показатели, отрицательно и положительно влияющие на функциональный исход острого инсульта (рис. 4).

 

Рис. 4. Основные факторы, влияющие на функциональный исход.

Fig. 4. Main factors influencing functional outcome.

 

Нежелательные явления

В ходе исследования нежелательных явлений не отмечено.

ОБСУЖДЕНИЕ

Резюме основного результата исследования

Результаты исследования демонстрируют отрицательное и положительное влияние клинических и параклинических показателей на функциональный исход пациента в остром периоде ишемического инсульта. В качестве основных факторов, влияющих на функциональный исход в отношении МоСА, выявлены нарушения в сферах внимания, восприятия, речи и исполнительной функции, возраст, показатели по шкалам IQCODE, соответствующие наличию когнитивного снижения до развития ишемического инсульта, и ASPECTS (8–9 баллов). Влияние на прогноз восстановления дневной активности пациента по IB оказывали апраксия, агнозия, исполнительная дисфункция, пол, возраст, сторона поражения, параметры IQCODE. Регресс неврологической симптоматики по NIHSS зависел от показателей в сфере перцепции, праксиса, речи, значений IQCODE и ASPECTS. В отношении прогноза инвалидизации по mRS значение имели семантическая афазия, речевая дисфункция, апраксия, показатели IQCODE и ASPECTS.

Обсуждение основного результата исследования

Оценка влияния когнитивного статуса на параметры функционального исхода выявила значимость функции восприятия, включая симультанную агнозию в отношении дневной активности (BI), тяжести инсульта (NIHSS) и когнитивного статуса (МоСА). Нарушение перцепции затрудняет восстановление моторных и когнитивных функций после инсульта и приводит к снижению адаптации и качества жизни пациента. Полученные результаты согласуются с данными исследований, которые демонстрируют, что тяжесть постинсультных сенсорных нарушений негативно влияет на восстановление ежедневной активности и мобильности пациента [13–15]. Другими когнитивными расстройствами, влияющими на функциональный исход пациента, перенёсшего инсульт, являются апраксия и дизрегуляторный синдром. Нарушение в сферах кинетического праксиса и исполнительной функции ухудшает ежедневную активность пациента (BI), когнитивную функцию (МоСА) и усугубляет проявление инвалидизации (mRS).

Результаты данного исследования соответствуют немногочисленным литературным данным, демонстрирующим негативное влияние конструктивной и идеаторной апраксии на независимость пациента вследствие снижения автономии в выполнении различных повседневных действий и невербальной коммуникации [16, 17]. Речевая дисфункция, связанная с нарушением коммуникативных возможностей, коррелирует с неблагоприятным прогнозом восстановления когнитивной функции (МоСА), мобильности пациента (mRS) и регрессом неврологического дефицита (NIHSS), затрудняет возможности реабилитации и снижает вероятность возвращения пациента к привычной повседневной и профессиональной деятельности [18, 19]. Вербальный и невербальный семантический дефицит, связанный с исполнительным контролем и искажением семантических представлений, влияет на способность планировать и выполнять ряд двигательных задач, отражается на восстановлении мобильности и способствует инвалидизации пациента [20, 21]. Результаты демонстрируют лучшие показатели функционального исхода по критерию «повседневная активность» у пациентов мужского пола и более молодого возраста и подтверждают статистические данные, полученные рядом исследователей в отношении влияния возраста и гендерных признаков на степень постинсультной инвалидизации [22, 23].

Оценка в отношении корреляционных взаимоотношений латерализации инсульта и параметров функционального исхода выявила значимую связь только в отношении BI, что соответствовало менее благоприятному функциональному исходу у пациентов с поражением левой гемисферы по критерию «повседневная дневная активность». Данные результаты объективны с точки зрения анатомо-функциональных и гемодинамических аспектов, которые обусловливают более выраженный неврологический дефицит и худший исход у пациентов с инсультом в левой гемисфере в сравнении с правосторонним поражением [24]. Однако отсутствие корреляционных взаимоотношений стороны инсульта с другими критериями оставляют данный вопрос дискутабельным, требующим проведения исследований, ориентированных на изучение роли латерализации в функциональном исходе острого ишемического инсульта [25].

Результаты демонстрируют показатель доинсультного когнитивного снижения как значимый маркер в отношении функционального исхода. Преморбидные умеренные когнитивные нарушения и деменция способствуют повышению уровня инвалидизации, снижают степень восстановления двигательных и когнитивных функций и повседневной активности, что отражается на возможностях социально-бытовой адаптации пациентов, перенёсших инсульт. Внедрение IQCODE в диагностику когнитивной дисфункции в остром периоде ишемического инсульта является полезным инструментом в прогнозировании функционального исхода пациента и возможностей восстановительного лечения [26].

Оценка ранних признаков ишемии (ASPECTS) в данном исследовании также представляет собой информативный признак функционального исхода по критериям тяжести инсульта, когнитивной функции и инвалидизации. Однако узкие рамки критериев включения не позволяют рассматривать данный критерий как достоверный и специфичный, что обусловливает целесообразность проведения исследований с оценкой различных нейровизуализационных параметров в качестве независимых факторов, влияющих на прогноз восстановления пациентов в остром периоде ишемического инсульта [27].

Ограничения исследования

Основным ограничением настоящего исследования является исключение из регистрационных данных больных с тяжёлым инсультом, что обусловлено невозможностью выполнения нейропсихологического тестирования пациентов с NIHSS >15 баллов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработка и применение математических моделей для прогноза функционального исхода позволит сформировать персонифицированные диагностические и терапевтические стратегии ведения пациентов в остром периоде ишемического инсульта. Прогностическая ценность клинических и параклинических маркеров в отношении восстановления двигательной и когнитивной функции пациентов может быть полезна в дальнейшем менеджменте ишемического инсульта.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Исследование проведено в рамках проекта «Приоритет 2030» в Балтийском федеральном университете имени Иммануила Канта.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с проведённым исследованием и публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. А.М. Тынтерова ― концепция и дизайн исследования, отбор пациентов для исследования, подготовка текста; Е.Р. Баранцевич ― редактирование; Н.Н. Шушарина ― научный менеджмент, статистическая обработка данных; М.С. Хоймов ― статистическая обработка данных. Авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. This study was conducted within the framework of the Imannuel Kant Baltic Federal University “Priority 2030 project”.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contributions. A.M. Tynterova ― concept and design of the study, selection of patients for research, preparation of the text; E.R. Barantsevich ― editing; N.N. Shusharina ― scientific management, statistical data processing; M.S. Khoymov ― statistical data processing. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

About the authors

Anastasya M. Tynterova

Immanuel Kant Baltic Federal University

Author for correspondence.
Email: antynterova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1743-4713
SPIN-code: 2999-5812

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Kaliningrad

Evgenii R. Barantsevich

Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University

Email: professorerb@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3804-3877
SPIN-code: 9715-2844

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Natalia N. Shusharina

Immanuel Kant Baltic Federal University

Email: nshusharina@kantiana.ru
ORCID iD: 0000-0002-8848-6134
SPIN-code: 6223-5146

Cand. Sci. (Pedagogy)

Russian Federation, Kaliningrad

Matvey S. Khoymov

Immanuel Kant Baltic Federal University

Email: matthewkhoimov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8056-2019
Russian Federation, Kaliningrad

References

Supplementary files