The options for prognosis of the outcome of ischemic stroke in young patients

Full Text

Введение

Социальные последствия ишемического инсульта в настоящее время являются одной из значимых проблем современного общества. Хотя большинство случаев инсульта диагностируется у пожилых, приблизительно 10 % всех дебютов заболевания приходится на молодой возраст (так называемые «молодые» инсульты) [1–4].

Ишемический инсульт у лиц молодого возраста обусловливает ограничения в качестве жизни и профессиональном статусе [5–7]. По данным различных источников, от 50 до 70 % молодых людей после перенесенного ишемического инсульта возвращаются к работе, причем период времени составляет от нескольких дней после инсульта до 40 месяцев, в среднем 8 месяцев. Однако около 25 % из них нуждаются в корректировках (другая работа или неполный рабочий день) в своей профессии из-за их неспособности после инсульта выполнять предыдущую деятельность, поэтому менее половины пациентов возвращаются к своей предыдущей работе [4–7].

Общеизвестных факторов риска, указывающих на вероятность инвалидизации в исходе ишемического инсульта у молодых пациентов, не установлено [4–7]. Нашей исследовательской группой предпринята попытка прогнозирования снижения уровня нарушения жизнедеятельности и/или инвалидизации у пациентов, перенесших ишемический инсульт, с помощью комбинации доступных анамнестических, клинико-лабораторных данных, оценки состояния по шкале Рэнкина и NIHSS [8–9] в остром и отдаленном периодах ишемического инсульта.

Цель исследования – разработка критериев прогнозирования исходов ишемического инсульта (включая инвалидность) с учётом возрастного аспекта, динамики оценки состояния, показателей шкал Рэнкина и NIHSS.

Материалы и методы исследования

В период с 2008 по 2021 г. наблюдали 246 пациентов в возрасте от 18 до 44 лет включительно, перенесших ишемический инсульт. Ишемический инсульт был подтвержден клинически и по результатам нейровизуализации. В среднем пациентов наблюдали в течение 6,18 ± 2,1 г. Был выполнен анализ уровня рецидивирования сосудистых событий и частоты летальных исходов в исследуемых группах, оценки по шкале Рэнкина, анализ результатов лабораторно-инструментальных методов исследования, а также данных РМИС (Региональная медицинская информационная система), наличие инвалидности (справка МСЭ, выписка из акта освидетельствования гражданина, признанного инвалидом, выданная ФКУ ГБ МСЭ).

Для обработки данных использовался математический метод линейного дискриминантного анализа с использованием программы Statistica 10.0.

Результаты и их обсуждение

Универсальным критерием оценки степени тяжести состояния после перенесенного инсульта является балл по шкале Рэнкина (Mоdified Rankin Scale – mRS). Нами проведена оценка результатов восстановления пациентов после перенесенного ишемического инсульта в отдаленном периоде (от 2 до 11 лет) с применением данного критерия (таблица).

 

Динамика тяжести состояния пациентов в остром и отдаленном периодах по результатам оценки по шкале Рэнкина

Группа	Балл по Рэнкину
	0	1	2	3	4	5	6
Основная группа в остром периоде (n = 248), абс. (%)	3 (1,2)	10 (3,90)	44 (17,2)	96 (37,5)	59 (23,0)	36 (14,1)	0
Основная группа в исходе (n = 246), абс. (%)	61 (24,8) *	82 (33,3) *	44 (17,9) *	20 (8,1) *	13 (5,3) *	3 (1,2) *	23 (9,4) *

Примечание: * – p < 0,05 при сравнении показателя по шкале Рэнкина у пациентов в динамике.

 

Подавляющее большинство выживших пациентов (n = 187, 77,6 %) могли быть охарактеризованы в периоде остаточных явлений как имеющие достаточно высокую степень самообслуживания и минимальные ограничения жизнедеятельности вследствие перенесенного заболевания (0–2 по шкале Рэнкина).

Нами зафиксирована очевидная положительная динамика при оценке состояния молодых взрослых пациентов: в периоде остаточных явлений по данным шкалы Рэнкина сократилось число пациентов, имевших в остром периоде 3–5 баллов, в 5,3 раза (191 и 36 соответственно).

Всего в наблюдаемой группе зафиксировано 47 повторных ОНМК, в том числе 35 ишемических инсультов (74,5 %), при этом у 3 пациентов развилось по 2 повторных ишемических инсульта, у 2 пациентов – 3, у 14 пациентов повторные ишемические инсульты явились причиной летального исхода. Транзиторные ишемические атаки наблюдались у 9 человек (17,2 %). Геморрагические инсульты зарегистрированы у 3 пациентов (6,4 %), у 2 – на фоне приёма антикоагулянтов, у одного – на фоне антиагрегантной терапии; 2 пациентов скончались. Другие острые ишемические события были зафиксированы у 14 пациентов, из них у 9 развился инфаркт миокарда.

Следует отметить, что у исследуемых нами пациентов летальных исходов за время пребывания на стационарном лечении зафиксировано не было. Всего за время наблюдения скончалось 23 человека (9,0 %). Причинами смерти в основной группе в 14 случаях (60,9 %) явился повторный ишемический инсульт, в 2 (8,7 %) геморрагический инсульт (у одного из этих пациентов геморрагический инсульт развился на фоне болезни Фабри). 2 пациента (8,7 %) скончались в результате инфаркта миокарда. В 5 случаях (21,8 %) причинами летального исхода стали иные причины (онкологические заболевания, кровотечение из внутренних органов, сахарный диабет и т.д.).

Инвалидность установлена 23,4 % (n = 60) пациентов: I группа – у 11 (18,3 %), II – у 23 (38,3 %), и III – у 26 (43,3 %). Стоит отметить, что основанием для установления инвалидности не всегда служили неврологические причины, у троих молодых взрослых причиной явился сахарный диабет, у одной пациентки – психические расстройства, у двоих – патология сердечно-сосудистой системы.

В большинстве случаев факторы, которые могут быть расценены как очевидные предикторы стойкого нарушения жизнедеятельности и социального взаимодействия у пациентов после перенесённого инсульта, остаются неизвестными. Таким образом, перед нами стояла задача прогнозирования инвалидности по комбинации доступных анамнестических и клинико-лабораторных данных.

Для решения поставленной задачи исследовательской группой был проведен отбор прогностически значимых признаков, достоверно отличающихся у пациентов в нетипичном возрасте, не сформировавших и сформировавших стойкие нарушения жизнедеятельности и социального взаимодействия с установлением инвалидности после окончания восстановительного периода болезни. Использование математического метода линейного дискриминантного анализа позволило выявить совокупность признаков, которые характеризовали каждый вариант исхода ишемического инсульта (инвалидность или ее отсутствие) и получить решающее правило (ИПИ – интегративный прогностический индекс), позволяющее отнести каждого больного к определенной группе, когда заранее неизвестно, к какой из групп он принадлежит. Если в результате подстановки данных конкретного больного в решающее правило получается значение ИПИ меньше «0», то больного относят к группе без инвалидности, если ИПИ больше «0» – то к группе, сформировавшей инвалидность.

Всего в анализ были взяты 14 параметров, характеризующих анамнез, клинику и лабораторные данные острого периода ишемического инсульта: пол, возраст, показатель по шкале Рэнкина в остром периоде при поступлении, показатель по шкале NIHSS, наличие фокуса инфаркта по результатам КТ (МРТ) в остром периоде, вовлеченный сосудистый бассейн, данные УЗИ брахиоцефальных артерий (процент стеноза), латерализация клинической симптоматики в остром периоде, уровень глюкозы, фибриногена, тромбоцитов в остром периоде, значимые изменения на ЭКГ, патогенетический тип инсульта согласно критериям TOAST и факт курения.

По имеющимся данным с помощью логистической регрессии был сформирован интегративный прогностический индекс (ИПИ, Z) по формуле:

$Z=b_0+b7Var7+b8Var\mathrm{8,}$

где b₀ – 3,488881; b7 0,5727652; b8 0,07390234; Var7 – балл по шкале Рэнкина при поступлении в стационар в остром периоде; Var8 – балл по шкале NIHSS при поступлении в стационар в остром периоде.

Математическая обработка данных острого периода дала возможность прогнозировать такой параметр, как сохранение трудоспособности, у молодых взрослых в периоде остаточных явлений ишемического инсульта (специфичность оказалась – 94,4 %), при этом, ориентируясь на чувствительность метода (составила 33,9 %), достоверно прогнозировать инвалидность при ишемическом инсульте не представляется возможным.

Оценка тяжести состояния пациента по шкале Рэнкина является наиболее универсальным и общепризнанным показателем, позволяющим интегративно характеризовать состояние пациента на любом этапе после ОНМК, включая период остаточных явлений.

Нами проведен математический анализ связи балла по шкале Рэнкина в остром периоде заболевания с различными аспектами прогноза в отдалённом периоде ишемического инсульта. Это было продемонстрировано в вышеописанной попытке возможности прогнозирования отдалённых последствий ишемического инсульта (инвалидность) по доступным сведениям анамнеза, течению острого периода болезни, клинико-лабораторным данным.

Регистрация у пациента в остром периоде сочетания 3 и более баллов по шкале Рэнкина и одновременно 8 и более баллов по шкале NIHSS имела высокий прогностический потенциал по отношению к неблагоприятному исходу ишемического инсульта, оцениваемый по шкале Рэнкина в 3 балла и более (ОШ = 17,5; ДИ 95 % 1,67–182,93; p = 0,017).

При оценке риска инвалидности в исходе ишемического инсульта у пациентов молодого возраста, основываясь только на показателе 3 балла и более по шкале Рэнкина в остром периоде болезни, также было продемонстрировано его прогностическое значение (ОШ = 2,66; ДИ 95 % 1,13–4,32; p = 0,0089).

При этом другой традиционный показатель оценки тяжести инсульта – NIHSS – в изолированном виде также имел достоверное влияние на шанс сформировать инвалидность в исходе заболевания (ОШ = 5,76; ДИ 95 % 1,12–8,07; p = 0,0001).

Известно, что степень утраты трудоспособности и самостоятельности в повседневной жизни, оцениваемые по шкале Рэнкина, не всегда строго коррелируют с наличием и степенью инвалидности. В связи с этим мы решили оценить прогностическую значимость шкалы Рэнкина в динамике заболевания.

Было показано, что наличие 3 баллов и более по шкале Рэнкина в остром периоде повышает шанс на сохранение высокого балла (3 и более) в периоде отдаленных последствий (ОШ = 2,71; ДИ 95 % 1,95–3,95; p = 0,0001).

Такой же прогностической ценностью высоких баллов по шкале Рэнкина в исходе (3 балла и более) обладал показатель 8 баллов и более по шкале NIHSS в остром периоде (ОШ = 4,83; ДИ 95 % 1,97–6,37; p = 0,0001).

Нами также предпринята попытка прогнозирования исхода ишемического инсульта в молодом возрасте по шкале Рэнкина с учетом течения острого периода болезни. В анализ были взяты 14 параметров, характеризующих анамнез, клинику и лабораторные данные острого периода инсульта: пол, возраст, показатель по шкале Рэнкина в остром периоде при поступлении, показатель по шкале NIHSS, наличие фокуса инфаркта по результатам КТ (МРТ) в остром периоде, вовлеченный сосудистый бассейн, данные УЗИ брахиоцефальных артерий (процент стеноза), латерализация клинической симптоматики в остром периоде, уровень глюкозы, фибриногена, тромбоцитов в остром периоде, значимые изменения на ЭКГ, патогенетический тип инсульта согласно критериям TOAST и факт курения.

Поставленная задача решалась математическим методом дискриминатного анализа с использованием программы Statistica 10.0 и включала отбор прогностически значимых признаков, достоверно отличающихся у пациентов в нетипичном возрасте, выживших и сформировавших или не сформировавших исход по шкале Рэнкина 0–2 балла против 3–5 баллов после окончания восстановительного периода болезни.

Если в результате подстановки данных конкретного больного в решающее правило получается значение ИПИ меньше «0», то больного относят к первой группе (по Рэнкину 0–2 балла), если ИПИ больше «0» – то к группе, сформировавшей по Рэнкину 3–5 баллов.

По имеющимся данным с помощью логистической регрессии был сформирован интегративный прогностический индекс (ИПИ, Z) по формуле: 

$Z=b_0+b3Var\mathrm{3,}$

где b₀ – 4,765466; b3 1,023786; Var3 – балл по шкале Рэнкина при поступлении в стационар в остром периоде.

Математическая обработка данных острого периода не показала значимости для прогноза параметров острого периода, взятых в анализ, кроме балла по шкале Рэнкина в остром периоде. Возможность прогнозировать такой параметр, как хорошее восстановление и высокий уровень самообслуживания (по Рэнкину 0–2 балла), у молодых взрослых в периоде остаточных явлений ишемического инсульта (специфичность 95,2 %), при невозможности достоверно предсказывать более тяжелые варианты исходов по шкале Рэнкина (3–5 баллов) определили чувствительность метода – 45,8 %.

Нами также проведена попытка прогнозирования очень хорошего (так называемого excellent) исхода ишемического инсульта в молодом возрасте по шкале Рэнкина (0–1 балл) по параметрам шкал Рэнкина и NIHSS в остром периоде ишемического инсульта.

Если в результате подстановки данных конкретного больного в решающее правило получается значение ИПИ меньше «0», то больного относят к группе очень хорошего исхода (по Рэнкину 0–1 балла), если ИПИ больше «0» – то к группе, сформировавшей по Рэнкину 2 балла и более в периоде исходов.

По имеющимся данным с помощью логистической регрессии был сформирован интегративный прогностический индекс (ИПИ, Z) по формуле:

$Z=b_0+b3Var\mathrm{3,}$

где b₀ – 3,688542; b3 1,011257; Var3 – балл по шкале Рэнкина при поступлении в стационар в остром периоде.

Возможность прогнозировать такой параметр, как очень хорошее (excellent) восстановление и высокий уровень самообслуживания (по Рэнкину 0–1 балла) у молодых взрослых в периоде остаточных явлений ишемического инсульта продемонстрирована специфичностью – 79,0 % при невозможности достоверно предсказывать более тяжелые варианты исходов по шкале Рэнкина (более 2 баллов) – чувствительность метода составила 62,1 %.

Второй вариант прогностического правила, учитывающий оба интегративных индекса, показал сходные результаты:

$Z=b_0+b3Var3+b8Var\mathrm{8,}$

где b₀ – 3,129286; b3 0,5767037; b8 0,1168231; Var3 – балл по шкале Рэнкина при поступлении в стационар в остром периоде; Var8 – балл по шкале NIHSS при поступлении в стационар в остром периоде.

Возможность прогнозировать такой параметр, как очень хорошее (excellent) восстановление и высокий уровень самообслуживания (по Рэнкину 0–1 балла), у молодых взрослых в периоде остаточных явлений ишемического инсульта на базе данных шкал Рэнкина и NIHSS в остром периоде продемонстрировала специфичность – 85,7 % при невозможности достоверно предсказывать более тяжелые варианты исходов по шкале Рэнкина (более 2 баллов) – чувствительность метода составила 54,5 %.

С целью уточнения роли различных показателей состояния пациента с ишемическим инсультом в остром периоде и возможности прогнозирования вариантов исходов с их использованием в отдаленном периоде нами был применен метод деревьев решений (decision trees). В данном методе учитывались как дискретные, так и непрерывные значения для переменных, обозначающих факторы острого периода ишемического инсульта.

Всего в анализ данным методом машинного обучения были взяты 14 параметров, характеризующих анамнез, клинику и лабораторные данные острого периода инсульта. Попытка построить прогноз с помощью дерева решений также показала прогностическую ценность интегративных оценок состояния пациентов по шкалам Рэнкина и NIHSS в остром периоде болезни (рисунок).

 

Рис. Дерево решений для прогнозирования сохранения трудоспособности в отделенном периоде ИИ у молодых пациентов: N – число пациентов, ID – уникальный идентификатор узла дерева, NIH – балл по шкале NIHSS, RSc – балл по шкале Рэнкина у пациентов в остром периоде

 

Показано, что первой границей принятия решения стало значение показателя по шкале NIHSS, равное 6,5 балла. Показатель NIHSS выше 6,5 балла стал условием к переходу к правой части дерева. Вторая граница принятия решения – балл по шкале Рэнкина в остром периоде ИИ, равный 3,5. Попытка оказалась успешной по параметру специфичности (83,2 %) и достаточно успешной по чувствительности (66,1 %). Таким образом, с помощью другого математического метода обработки данных еще раз продемонстрирована прогностическая ценность только интегративных показателей состояния пациента, оцениваемых по шкалам Рэнкина и NIHSS.

Таким образом, за период наблюдения (2–11 лет) частота рецидивирования составила 18,3 % (n = 47), летальные исходы зафиксированы у 23 молодых пациентов, инвалидность установлена у 23,4 % (n = 60), что характеризует ИИ в молодом возрасте как значимую медицинскую и социальную проблему.

Достоверно прогнозировать инвалидность в исходе ишемического инсульта не представляется возможным (специфичность – 94,4 %, чувствительность – 33,9 %). В то же время остается возможность прогноза благоприятных исходов, а именно отсутствия инвалидности и сохранения трудоспособности.

В ходе исследования выяснено, что шкалы Рэнкина и NIHSS обладают значимой прогностической ценностью на показатель восстановления до легкого и среднетяжелого статуса (специфичность – 85,7 %, чувствительность метода – 54,5 %). Также нами показано, что оценка состояния пациента по шкалам NIHSS и Рэнкина в остром периоде ишемического инсульта имеет высокое прогностическое значение (ОШ 2,66–5,76) в отношении формирования инвалидности в периоде отдаленных последствий.

Выводы

Проанализированы отдаленные исходы ишемического инсульта, развившегося у молодых пациентов. Установлена высокая прогностическая ценность интегративных показателей состояния пациентов, оцениваемых по шкалам Рэнкина и NIHSS. С использованием математических методов выделен ряд прогностических правил для молодых пациентов, перенёсших ишемический инсульт, в части отсутствия инвалидности и высокого уровня самообслуживания в периоде отдалённых последствий.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов равноценен.

About the authors

V. V. Gusev

Ural State Medical University; Ural Federal University Named After the First President of Russia B.N. Yeltsin; Central City Clinical Hospital № 23

Email: gusev_vadim@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0003-2232-7074
SPIN-code: 9469-8054

Candidate of Medical Sciences, Associate Professor

Russian Federation, Yekaterinburg; Yekaterinburg; Yekaterinburg

O. А. Lvova

Ural State Medical University; Ural Federal University Named After the First President of Russia B.N. Yeltsin

Email: olvova@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-2280-3096

MD, PhD, Associate Professor

Russian Federation, Yekaterinburg; Yekaterinburg

O. P. Kovtun

Ural State Medical University

Email: olgakovtun@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-5250-7351

MD, PhD, Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences, Rector

Russian Federation, Yekaterinburg

N. А. Shamalov

Institute of Cerebrovascular Pathology and Stroke “Federal Brain and Neurotechnology Center”

Email: shamalovn@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6250-0762

MD, PhD, Professor

Russian Federation, Moscow

A. P. Sergeev

Ural Federal University Named After the First President of Russia B.N. Yeltsin; Institute of Industrial Ecology of the Russian Academy of Sciences, Ural Department

Email: alexanderpsergeev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7883-6017

Candidate of Physical-Mathematical Sciences, Associate Professor

Russian Federation, Yekaterinburg; Yekaterinburg

M. V. Sergeeva

Institute of Industrial Ecology of the Russian Academy of Sciences, Ural Department

Email: alexanderpsergeev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9782-5185

Researcher

Russian Federation, Yekaterinburg

D. A. Medvedeva

Children`s City Clinical Hospital № 9

Author for correspondence.
Email: dmedstud@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8613-5982

Physician

Russian Federation, Yekaterinburg

References

Supplementary files