Identificação da velocidade anormal da dilatação de pupila como biomarcador de lesão cerebral em pacientes neurocríticos / Identification of abnormal pupil dilation velocity as a biomarker of cerebral injury in neurocritically ill patients

RESUMO

RESUMO Objetivo: Calcular as velocidades médias da dilatação de pupila para classificar a gravidade da lesão derivada da escala de coma de Glasgow, estratificada por variáveis de confusão. Métodos: Neste estudo, analisaram-se 68.813 exames das pupilas para determinar a velocidade normal de dilatação em 3.595 pacientes com lesão cerebral leve (13 - 15), moderada (9 - 12) ou grave (3 - 8), segundo a escala de coma de Glasgow. As variáveis idade, sexo, raça, tamanho da pupila, tempo de permanência na unidade de terapia intensiva, pressão intracraniana, uso de narcóticos, classificação pela escala de coma de Glasgow e diagnóstico foram consideradas confundidoras e controladas para análise estatística. Empregou-se regressão logística com base em algoritmo de classificação com aprendizado de máquina para identificar os pontos de corte da velocidade de dilatação para as categorias segundo a escala de coma de Glasgow. Resultados: As razões de chance e os intervalos de confiança desses fatores se mostraram estatisticamente significantes em sua influência sobre a velocidade de dilatação. A classificação com base na área sob a curva mostrou que, para o grau leve, na escala de coma de Glasgow, o limite da velocidade de dilatação foi de 1,2mm/s, com taxas de falsa probabilidade de 0,1602 e 0,1902 e áreas sob a curva de 0,8380 e 0,8080, respectivamente, para os olhos esquerdo e direito. Para grau moderado na escala de coma de Glasgow, a velocidade de dilatação foi de 1,1mm/s com taxas de falsa probabilidade de 0,1880 e 0,1940 e áreas sob a curva de 0,8120 e 0,8060, respectivamente, nos olhos esquerdo e direito. Mais ainda, para o grau grave na escala de coma de Glasgow, a velocidade de dilatação foi de 0,9mm/s, com taxas de falsa probabilidade de 0,1980 e 0,2060 e áreas sob a curva de 0,8020 e 0,7940, respectivamente, nos olhos esquerdo e direito. Esses valores foram diferentes dos métodos prévios de descrição subjetiva e das velocidades de dilatação previamente estimadas. Conclusão: Observaram-se velocidades mais lentas de dilatação pupilar em pacientes com escores mais baixos na escala de coma de Glasgow, indicando que diminuição da velocidade pode indicar grau mais grave de lesão neuronal.

ABSTRACT

ABSTRACT Objective: To calculate mean dilation velocities for Glasgow coma scale-derived injury severity classifications stratified by multiple confounding variables. Methods: In this study, we examined 68,813 pupil readings from 3,595 patients to determine normal dilation velocity with brain injury categorized based upon a Glasgow coma scale as mild (13 - 15), moderate (9 - 12), or severe (3 - 8). The variables age, sex, race, pupil size, intensive care unit length of stay, intracranial pressure, use of narcotics, Glasgow coma scale, and diagnosis were considered as confounding and controlled for in statistical analysis. Machine learning classification algorithm-based logistic regression was employed to identify dilation velocity cutoffs for Glasgow coma scale categories. Results: The odds ratios and confidence intervals of these factors were shown to be statistically significant in their influence on dilation velocity. Classification based on the area under the curve showed that for the mild Glasgow coma scale, the dilation velocity threshold value was 1.2mm/s, with false probability rates of 0.1602 and 0.1902 and areas under the curve of 0.8380 and 0.8080 in the left and right eyes, respectively. For the moderate Glasgow coma scale, the dilation velocity was 1.1mm/s, with false probability rates of 0.1880 and 0.1940 and areas under the curve of 0.8120 and 0.8060 in the left and right eyes, respectively. Furthermore, for the severe Glasgow coma scale, the dilation velocity was 0.9mm/s, with false probability rates of 0.1980 and 0.2060 and areas under the curve of 0.8020 and 0.7940 in the left and right eyes, respectively. These values were different from the previous method of subjective description and from previously estimated normal dilation velocities. Conclusion: Slower dilation velocities were observed in patients with lower Glasgow coma scores, indicating that decreasing velocities may indicate a higher degree of neuronal injury.