Development of multivariate models for the verification of short-term vital and functional prognosis in patients with hemorrhagic hemispheric stroke in the onset of the disease

Abstract

The main purpose of the study was to develop multivariate models for the verification of short-term vital and functional prognosis in patients with hemorrhagic hemispheric stroke in the onset of the disease. Materials and methods. A prospective, cohort, comparative study was conducted in 203 patients with spontaneous supratentorial intracerebral hemorrhage (SSICH) (121 men and 82 women, mean age 65.1 ± 0.8 years), who were hospitalized within the first 12 hours since the onset of the disease and received conservative therapy. National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS) score, Glasgow Coma Scale score, Full Outline of UnResponsiveness Scale score, intracerebral hemorrhage volume, displacement of the septum pellucidum and pineal gland, white blood cell count (WBCC), neutrophil count, lymphocyte count, monocyte count, neutrophil-to-lymphocyte ratio (NLR) were detected upon admission to the hospital. The functional outcome (FO) of the acute period of the disease was assessed on the 21st day in accordance with the modified Rankin Scale (mRS), whereas >3 points on this scale were considered as an unfavourable FO, ≤3 points were considered as a favourable FO. Binary logistic regression method and ROC-analysis were used for the elaboration of prediction criteria. Results of research. Lethal outcome (12.3 %), unfavourable FO (37.5 %) and favourable FO (51.2 %) were registered in the structure of acute period outcomes of the disease. In accordance with the data of multivariate regression analysis it was determined that admission NIHSS score >16 (Se = 68.0 %, Sp = 93.3 %), septum pellucidum displacement >3 mm (Se = 84.0 %, Sp = 74.2 %) and admission WBCC >8 600 cells/μL (Se = 84.0 %, Sp = 62.4 %) are independently associated with an increased risk of the lethal outcome of the acute period of SSICH by 12.8 (12.8–26.8) (P < 0.0001), 10.7 (3.8–29.8) (P < 0.0001) and 6.9 (2.4–19.3) (P = 0.0003) times respectively. Admission NIHSS score >9 (Se = 90.5 %, Sp = 66.3 %), septum pellucidum displacement ≥1 mm (Se = 71.6 %, Sp = 71.2 %) and ANLR >2.92 (Se = 86.5 %, Sp = 36.5 %) were independently associated with an increased risk of the unfavourable FO of the acute period of SSICH by 4.9 (2.9–8.3) (P < 0.0001), 2.9 (2.6–3.3) (P < 0.0001) and 2.4 (2.1–2.7) (P < 0.0001) times respectively. Conclusions. Multivariate models for lethal outcome prognosis (AUC = 0.94 (0.89–0.97), Р < 0.01) and unfavourable functional outcome of SSICH prediction (AUC = 0.88 (0.83–0.93), Р < 0.01) were elaborated, which take into consideration the combination of clinical, neuroimaging data and the severity of inflammatory activation in the onset of the disease. Informativeness of elaborated multivariate models, which integrated independent predictors, statistically exceeds informativeness of separate predictors usage in verification of the vital and functional prognosis of SSICH acute period outcome. Мета роботи – розробити мультиваріантні моделі для визначення короткострокового прогнозу в пацієнтів із геморагічним півкульовим інсультом у дебюті захворювання. Матеріали та методи. Виконали проспективне, когортне, порівняльне дослідження 203 пацієнтів із ССВМК (121 чоловік і 82 жінки, середній вік – 65,1 ± 0,8 року), які були госпіталізовані в перші 12 годин від дебюту захворювання та отримували консервативну терапію. Під час госпіталізації виконали тестування за клінічними шкалами оцінювання вираженості неврологічного дефіциту (National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS), Glasgow Coma Scale, Full Outline of Unresponsiveness), визначили об’єм осередку ураження, зсув прозорої перетинки й епіфіза, абсолютний вміст лейкоцитів (АВЛ), нейтрофілів, лімфоцитів, моноцитів у периферичній крові та нейтрофіл-лімфоцитарне співвідношення (НЛС). Функціональний вихід (ФВ) оцінювали на 21 день захворювання за модифікованою шкалою Ренкіна (мШР), при цьому значення >3 балів розглядали як несприятливий, ≤3 – як сприятливий ФВ. Для розроблення критеріїв прогнозування використали метод бінарної логістичної регресії. Результати. У структурі наслідків гострого періоду захворювання зареєстрували летальний вихід (12,3 %), несприятливий (37,5 %) та сприятливий (51,2 %) ФВ. У результаті мультиваріантного регресійного аналізу встановили, що значення сумарного бала за NIHSS >16 (Se = 68,0 %, Sp = 93,3 %), зміщення прозорої перегородки >3 мм (Se = 84,0 %, Sp = 74,2 %) та АВЛ >8 600 кл/мкл (Se = 84,0 %, Sp = 62,4 %) в дебюті ССВМК незалежно асоційовані з підвищеним ризиком летального наслідку гострого періоду захворювання в 12,8 (12,8–26,8) (р < 0,0001), 10,7 (3,8–29,8) (р < 0,0001) та 6,9 (2,4–19,3) (р = 0,0003) раза відповідно. Значення сумарного бала за NIHSS >9 (Se = 90,5 %, Sp = 66,3 %), зміщення прозорої перегородки ≥1 мм (Se = 71,6 %, Sp = 71,2 %) та НЛС >2,92 (Se = 86,5 %, Sp = 36,5 %) у дебюті ССВМК незалежно асоційовані з підвищеним ризиком несприятливого функціонального виходу гострого періоду захворювання в 4,9 (2,9–8,3) (р < 0,0001), 2,9 (2,6–3,3) (р < 0,0001) та 2,4 (2,1–2,7) (р < 0,0001) раза відповідно. Висновки. Розробили мультиваріантні математичні моделі для прогнозування летального (AUC = 0,94 (0,89–0,97), р < 0,01; точність прогнозування = 91,7 %) та функціонального виходу гострого періоду ССВМК (AUC = 0,88 (0,83–0,93), р < 0,01), які враховують сукупність результатів клініко-нейровізуалізаційного дослідження та вираженість запальної активації в дебюті захворювання, при цьому інтеграція незалежних предикторів у структурі мультиваріантних моделей дає можливість підвищити точність визначення вітального та функціонального прогнозу. Цель работы – разработать мультивариантные модели для определения краткосрочного витального и функционального прогноза у пациентов с геморрагическим полушарным инсультом в дебюте заболевания. Материалы и методы. Проведено проспективное, когортное, сравнительное исследование 203 пациентов c ССВМК (121 мужчина и 82 женщины, средний возраст – 65,1 ± 0,8 года), которые были госпитализированы в первые 12 часов от дебюта заболевания и получали консервативную терапию. При поступлении проводили тестирование по клиническим шкалам оценки выраженности неврологического дефицита (National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS), Glasgow Coma Scale, Full Outline of Unresponsiveness), определяли объем очага поражения, смещение прозрачной перегородки и эпифиза, абсолютное содержание лейкоцитов (АСЛ), нейтрофилов, лимфоцитов, моноцитов в периферической крови и нейтрофил-лимфоцитарное соотношение (НЛС). Функциональный исход (ФИ) оценивали на 21 сутки заболевания по модифицированной шкале Рэнкина (мШР), при этом значения >3 балла рассматривали в качестве неблагоприятного ФИ, ≤3 – благоприятного. Для разработки критериев прогнозирования использовали метод бинарной логистической регрессии. Результаты. В структуре исходов острого периода заболевания зарегистрированы летальный исход (12,3 %), неблагоприятный (37,5 %) и благоприятный (51,2 %) ФИ. В результате мультивариантного регрессионного анализа установлено, что значение суммарного балла по NIHSS >16 (Se = 68,0 %, Sp = 93,3 %), смещение прозрачной перегородки >3 мм (Se = 84,0 %, Sp = 74,2 %) и АСЛ >8 600 кл/мкл (Se = 84,0 %, Sp = 62,4 %) в дебюте ССВМК независимо ассоциированы с повышенным риском летального исхода острого периода заболевания в 12,8 (12,8–26,8) (р < 0,0001), 10,7 (3,8–29,8) (р < 0,0001) и 6,9 (2,4–19,3) (р = 0,0003) раза соответственно. Значение суммарного балла по NIHSS >9 (Se = 90,5 %, Sp = 66,3 %), смещение прозрачной перегородки ≥1 мм (Se = 71,6 %, Sp = 71,2 %) и НЛС >2,92 (Se = 86,5 %, Sp = 36,5 %) в дебюте ССВМК независимо ассоциированы с повышенным риском неблагоприятного функционального исхода острого периода заболевания в 4,9 (2,9–8,3) (р < 0,0001), 2,9 (2,6–3,3) (р < 0.0001) и 2,4 (2,1–2,7) (р < 0,0001) раза соответственно. Выводы. Разработаны мультивариантные математические модели для прогнозирования летального (AUC = 0,94 (0,89–0,97), р < 0,01; точность прогнозирования = 91,7 %) и функционального исхода острого периода ССВМК (AUC = 0,88 (0,83–0,93), р < 0,01), которые учитывают совокупность результатов клинико-нейровизуализационного исследования и выраженность воспалительной активации в дебюте заболевания, при этом интеграция независимых предикторов в структуре мультивариантных моделей позволяет повысить точность определения витального и функционального прогноза.