《Diagnostics》:Longitudinal Quantitative Pupillometry and Its Association with the Best Documented Level of Consciousness During ICU Hospitalization: A Single-Center Retrospective Cohort Study
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背景/目的:定量瞳孔测量可客观评估神经系统状态,并已证实在心脏骤停后具有预后价值。然而,对于病因异质性昏迷患者在重症监护病房(ICU)住院急性期,定量瞳孔参数的纵向变化是否与意识恢复的并行轨迹相关联,目前仍不明确。研究人员探讨了纵向定量瞳孔轨迹与意识恢复之间的
背景/目的:定量瞳孔测量可客观评估神经系统状态,并已证实在心脏骤停后具有预后价值。然而,对于病因异质性昏迷患者在重症监护病房(ICU)住院急性期,定量瞳孔参数的纵向变化是否与意识恢复的并行轨迹相关联,目前仍不明确。研究人员探讨了纵向定量瞳孔轨迹与意识恢复之间的关联。方法:这项单中心回顾性队列研究纳入了126例格拉斯哥昏迷量表评分≤8分的成年ICU患者,并在入住ICU前5天内进行了系列瞳孔收缩速度(CV)和瞳孔直径变化百分比(%CH)测量。神经学结局分为良好组(微意识状态或更好)和不良组(无反应觉醒综合征或昏迷)。采用广义线性混合模型分析纵向变化。结果:良好结局组的CV和%CH始终高于不良结局组。广义线性混合模型显示,双侧CV和%CH存在显著的组别和时间效应,且仅双侧%CH存在显著的组别-时间交互作用。良好结局组的%CH持续升高,而不良结局组在第三天(Day 3)后趋于平台期。结论:系列定量瞳孔测量揭示,在异质性昏迷ICU患者队列中,定量瞳孔参数的纵向变化与神经学状态之间存在并行的纵向关联。这些发现提示,纵向评估定量瞳孔参数可能通过提供反映急性期意识恢复进程和神经学状态动态变化的客观信息,补充多模态神经学评估。
**论文解读文章**
**研究背景与目的**
昏迷是重症监护病房(ICU)中常见的危重状态,其病因具有高度异质性,包括结构性脑损伤、心脏骤停后脑损伤及非结构性脑损伤等。早期预测昏迷患者的意识恢复可能性,对于临床决策、家属沟通以及神经重症监护管理至关重要。尽管多模态神经预后评估技术不断进步,但在异质性ICU人群中可靠地早期预测意识恢复的方法仍然有限。传统的神经系统检查依赖对瞳孔大小和瞳孔光反射的主观评估,以检测神经功能恶化,但手动目测评估存在显著的观察者间差异,且无法检测或量化瞳孔反应的细微变化。红外自动瞳孔计的引入使得瞳孔功能的客观、可重复、定量评估成为可能,既往研究已证实定量瞳孔测量在特定神经疾病(尤其是心脏骤停后综合征)中的预后价值。然而,多数研究集中于特定疾病人群,或在单一时间点评估瞳孔参数,关于定量瞳孔反应在异质性昏迷ICU患者中的纵向轨迹及其与意识恢复关系的研究甚少。因此,本研究旨在探讨采用自动瞳孔计测量的定量瞳孔参数(包括瞳孔直径变化百分比[%CH]和收缩速度[CV])及其纵向变化,是否与昏迷ICU患者住院期间达到的最佳记录意识水平相关联。
**研究设计与方法概述**
这是一项单中心回顾性观察性队列研究,数据来源于日本大学板桥医院(Nihon University Itabashi Hospital)的医院数据库和电子病历,已获机构审查委员会批准(批准号RK-250909-1),因回顾性设计豁免知情同意。研究纳入了2024年1月至2025年12月期间入住ICU、入ICU时格拉斯哥昏迷量表(GCS)评分≤8分的成年患者(≥18岁)。排除标准包括:存在预先存在的结构性瞳孔异常、入ICU后5天内死亡、以及在个体观察期内一个或多个研究日无定量瞳孔测量记录。最终共126例患者纳入分析,其中88例(69.8%)被归入良好结局组,38例(30.2%)被归入不良结局组。瞳孔测量由经过培训的ICU护士使用便携式自动瞳孔计(NPi-300;NeurOptics Inc.)每2小时执行一次,作为常规临床护理的一部分。设备配备了含有射频识别(RFID)芯片的患者专用SmartGuard?(SG-200)附件。本研究中的瞳孔参数为瞳孔直径变化百分比(%CH)和瞳孔收缩速度(CV),每个日历日的多次测量取日均值用于分析。主要纵向分析限制在入ICU后的前5天(Day 1至Day 5)。神经学结局依据格拉斯哥昏迷量表(GCS)基础上的操作性标准回顾性分类为昏迷、无反应觉醒综合征(UWS)、微意识状态(MCS)和脱离微意识状态(EMCS),其中EMCS和MCS归为良好结局组,UWS和昏迷归为不良结局组。两名医师独立回顾病历进行分类,且不知晓瞳孔测量结果。统计分析采用广义线性混合模型(GLMMs),以患者ID作为随机截距,将神经学结局、时间(Day 1-5)及其交互作用作为固定效应,并采用非结构化协方差结构和限制性最大似然估计(REML)。
**研究结果**
**3.1 患者特征**:排除了35例入ICU后5天内死亡患者,最终纳入126例。不良结局组患者年龄显著大于良好结局组(中位年龄77岁 vs 65岁,p=0.0143)。两组病因分布存在显著差异(p=0.0098),心脏骤停后脑损伤在不良结局组更常见(26.3% vs 10.2%),而非结构性脑损伤在良好结局组更常见(35.2% vs 13.2%)。主要病因为自发性颅内出血(19.0%)、蛛网膜下腔出血(16.7%)、创伤性颅内出血(13.5%)、心脏骤停后综合征(15.1%)和癫痫发作(9.5%)。
**3.2 定量瞳孔参数的纵向变化**:在良好结局组中,CV和%CH从Day 1到Day 5持续增加;而不良结局组的%CH在Day 3后趋于平台,CV仅有轻微纵向增加。
**3.3 纵向分析**:广义线性混合模型(GLMM)分析显示,组别和时间对双侧CV和%CH均有显著主效应(除左眼CV的组别效应p=0.0007外,其余均p<0.0001)。双侧%CH存在显著的组别-时间交互作用(右眼p=0.0101,左眼p=0.0032),表明良好与不良结局组间%CH轨迹显著不同。而双侧CV未观察到显著的组别-时间交互作用。
**3.3.1 纵向结果的敏感性分析**:调整年龄、性别、病因、入ICU时GCS评分、目标温度管理(TTM)及连续镇静和镇痛药物使用后,组别主效应仍在所有模型中显著(均p<0.001)。左眼%CH的组别-时间交互作用在所有调整模型中保持显著,而右眼%CH的交互作用在调整连续镇痛药后不再显著(p=0.0857)。
**3.4 病因特异性分析**:在结构性脑损伤患者中,组别和时间对双侧CV和%CH有显著效应,但均无显著的组别-时间交互作用。在心脏骤停后综合征患者中,时间对双侧CV和%CH有显著效应,仅左眼CV存在显著的组别-时间交互作用(p=0.0164)。在非结构性脑损伤患者中,仅右眼%CH(p=0.0292)和CV(p=0.0451)存在显著的时间主效应,无显著的组别效应或组别-时间交互作用。病因特异性的亚组分析均被视为探索性及假设生成性质。
**讨论总结与结论**
研究结果显示,在异质性昏迷ICU患者队列中,定量瞳孔参数的纵向变化与住院期间达到的最佳意识水平之间存在关联。具体而言,良好结局组的%CH随时间的持续升高与不良结局组Day 3后出现的平台期构成了显著的组别-时间交互作用,提示%CH在前3天的纵向变化轨迹可能反映神经恢复的持续过程。尽管CV在良好结局组始终较高,但其纵向轨迹在两组间无显著差异。这些发现与既往在心脏骤停后综合征患者中的观察结果一致,并将其扩展至更广泛的异质性昏迷人群。然而,研究存在多方面局限性:包括单中心回顾性设计、样本量相对较小、排除了早期死亡患者可能引入幸存者偏倚、缺失数据可能为非随机缺失、基于GCS的回顾性意识分类可能存在误分类、镇静镇痛药物的潜在混杂影响、以及对纵向关联的神经生理学解释仍属假设性。左眼%CH的交互作用在敏感性分析中保持稳健,部分支持了主要发现的可靠性,但右眼%CH对镇痛药调整的敏感性提示需谨慎解读。综上,纵向定量瞳孔测量可能作为多模态神经评估的补充工具,提供关于急性期意识恢复过程的客观信息,但其作为独立预后工具的价值及长期预后效能尚待前瞻性多中心研究进一步验证。未来研究应结合系列标准化CRS-R评估、功能神经影像及电生理检查,并纳入具体药物剂量与给药时程,以阐明瞳孔动态变化与意识恢复各阶段之间的精确关系,并评估其在不同病因人群中的一致性。