译自Wells AJ, Reilly PL. 50 Years of the Glasgow Coma Scale: A historical perspective. J Clin Neurosci. 2025, 133:110994
Glasgow Coma Scale五十年
摘要:50年前,Graham Teasdale爵士和Bryan Jennett的“格拉斯哥昏迷量表(Glasgow Coma Scale,GCS)”首次发表在《The Lancet》上,为了避免当时使用的针对意识状态的各种描述性术语所带来的混淆,他们开创性地开发了一种清晰、可重复地描述昏迷状态的量化评分系统。很难知道Teasdale和Jennett是否预见到了GCS 会如此普及、持久、有影响力,但回顾过去,GCS 显然是出现在了现代临床神经外科和神经科学研究发展的完美时机。该量表的简洁性、资深学者们的认可以及1970年代新兴的放射学技术预示了神经科学的新时代以及创伤性脑损伤(TBI)和影响意识状态的其他中枢神经系统疾病(如动脉瘤性蛛网膜下腔出血和卒中)诊治的新方法。与其姊妹篇“格拉斯哥预后量表(Glasgow Outcome Scale,GOS)”一起,GCS 在临床神经外科和神经科学研究中仍非常重要,尽管有各种替代量表问世,但GCS在TBI的现代管理中仍保持着重要地位。
自50年前问世以来,GCS已成为全球神经创伤管理中不可或缺的一部分,尽管应用广泛,但我们仍难以准确理解GCS在现代神经外科临床实践和神经科学研究发展中的巨大影响。普遍认为,GCS之前,对于TBI患者的意识水平,除了大量模糊的描述性词语外,没有标准化的记录方法,开发一个简单、清晰、一致的分级量表以便于交流、预测预后并改进临床诊治正是Graham Teasdale爵士和Bryan Jennett的愿望。鲜有讨论的是1970年代初期临床神经外科和神经科学研究的总体状况以及GCS如何诞生于神经科学快速发展和技术进步(包括计算机颅脑成像、神经重症监护的出现以及对TBI理解的深入和对TBI诊治的日益乐观)的完美风暴中。
20世纪中后期的格拉斯哥是神经系统疾病的中心,受到全球神经科学界的广泛关注。位于伊丽莎白女王大学医院院区的神经科学多学科研究所在首任讲席教授(William)Bryan Jennett CBE 的领导下成立于1970年,至今仍接收来自苏格兰西南部和英格兰西北部由缺乏或没有神经创伤救治能力的地区基层医院转诊而来的大量患者。Jennett作为一位伟大的管理者和领导者被铭记,该研究所因其系统的组织而享有盛誉。Teasdale是当时的总住院医师,基于电话中难以评估转诊患者的临床状态,加上随后向Jennett汇报时描述的困难,他们意识到需要一个符合实际、神经病学相关、可重复观察的能客观记录患者意识水平的分级量表,从而满足医院之间清晰、一致的交流,这是开发该量表的主要初衷。
按照Teasdale本人所述,GCS并非构思于当地酒吧,而是在研究所的围墙内,正值TBI研究活跃、神经科学研究日益受到关注的时期。Teasdale和Jennett认识到,缺乏系统性的分级量表不仅会导致治疗单位之间和医生之间对患者临床状态的描述产生歧义,也无法准确记录研究和预后预测数据。已有的系统,尤其Plum和Posner的开创性工作,主要基于大多由专家完成的相对复杂的临床神经系统检查,常与昏迷状态下的脑干功能相关,不太适合常规和重复的床旁评估。1974年7月13日发表在《The Lancet》上的GCS原文非常明确地指出,简单的床旁评估量表从未打算取代全面的神经系统检查,并强调量表并非旨在识别患者昏迷状态的潜在病因。GCS的卓越之处在于其简洁和实用,作为患者意识状态的一个评分系统,易于学习、快速掌握和记录,可以由负责此类评估的初级医护人员可靠地记录和理解,尤其最大限度地减少观察者之间的分歧。组成GCS的三个行为学反应是专门选择的,如今我们已非常熟悉:运动是易于引出反应、反映全脑功能的有用指标;语言反应是反映神经系统整合能力恢复的指标;睁眼是反映脑干唤醒机制(而非意识)的指标。原始量表最终成为一个总分为14分的评分系统(图1),其中运动是5分制,但1977年将异常屈曲与正常屈曲区分开来,体现6种可能的运动反应,形成了沿用至今的15分制。巧妙的是,或许是出于偶然而非设计,为了避免与1970年代计算机技术背景下数据录入缺失相关的错误,当时每个项目没有零分,这些形成了GCS著名且相对独特的最低分是3分(如果插管则为"2T")。
GCS评分过程中临床评估的可重复性对于量表的发展极其重要。Teasdale和Jennett在他们的原著中展示了GCS在不同观察者之间的高度一致性,这在后续的研究中也得到了证实。初级和高级医务人员、临床与学术研究的访问学者(包括本文的资深作者)以及护理人员,通过在研究所礼堂播放的一系列影片,接受了对其使用新评分系统对患者样本进行评分的能力评估。内部测试显示该评分系统具有高度一致性,发表时,GCS已成为研究所及其附近缺乏现场神经外科专业能力的转诊中心护理人员常规记录的床旁评估工具;护理人员的认可是早期的关键因素,量表的简洁性和便于沟通对其成功至关重要。GCS的概念很快被原创者在国际会议上介绍,它很容易被改编成非英语版本,总体上易于接受;资深临床工作人员认识到其临床有效性以及作为研究工具的潜力,尽管Teasdale和Jennett最初对发布一个可能导致全面神经系统检查的细微差别被低估的系统性评分量表有所保留,但最终遇到的阻力很小。
这一时期有几个关键因素促进了GCS在全球范围内的成功。1974年,格拉斯哥是英国仅有的五个拥有 EMI 扫描仪(由 Electric and Musical Industries生产,就是现在广为人知的计算机断层扫描仪,即CT)的中心之一。该设备由EMI的Godfrey Hounsfield爵士设计,于 1971年首次用于临床,五年内全球有超过1000台EMI扫描仪投入使用。普遍流传披头士乐队唱片销售收入资助了其研发,但实际上英国卫生与社会保障部的财政资助更为重要。考虑到之后计算力的大幅提升,按照今天的标准,早期EMI扫描仪提供的图像显然是原始的,但这些早期的脑扫描至少能识别与意识改变相关的颅内病灶,并指导治疗,包括手术(图2)。将患者的GCS与术前放射学诊断相结合,对治疗和预后判断都具有重要价值。
另一个重大事件是神经重症监护病房的发展以及对于TBI是一种动态病理过程的认识,即积极干预可能最大限度地减少继发性脑损伤。直到20世纪后半叶,包括TBI在内的严重神经系统疾病的医院管理主要包括卧床休息、细心护理和严密观察。重症和神经重症监护医学源自心脏外科和普外科患者的管理、术后心肺支持、系统化和频繁的患者监测以及针对脊髓灰质炎的机械通气的发展。Lundberg关于颅内压(intracranial pressure,ICP)的研究提供了一种测量昏迷患者ICP的方法,ICP的测量和处理标志着TBI主动医疗管理的新阶段。患者GCS的记录和建档已成为神经重症监护的主要内容,导致介入性和预后研究的进步和爆炸式增长,GCS的引入是国际协作研究发展的重要催化剂。最后,GCS发表后不到四年,随着 Thomas Langfitt在1978年5月《Journal of Neurosurgery》上极具影响力的社论的发表,GCS的成功几成定局,呼吁全球不仅采用GCS,还应采用其姊妹篇——由 Jennett和Bond于1975年发表在《The Lancet》上的格拉斯哥预后量表(GOS),并且在1978年将GCS作为TBI评估工具纳入首次高级创伤生命支持课程中。Langfitt的认可使得GCS几乎强制性地被用于神经外科文献,促进其广泛使用,迄今原文的被引用次数已超过10000 次。
GCS的量化属性不仅允许为昏迷定义制定量化标准,还允许对头部外伤的严重程度进行分级。由于意识状态可以连续性地评分,Teasdale和Jennett最初将昏迷定义为GCS评分8分或以下,这对应于昏迷状态的现代标准(E1, V≤2和M≤4)。因此,GCS 成为一个可以快速确定昏迷状态的极其强大的工具,具有很高的观察者间可靠性,构成GCS评分的不同变量之间具有相对较高的一致性。除了根据GCS评8分定义昏迷,由于有13个数学上可能的GCS分数可以单独应用,该量表的早期采用者将GCS按照临床严重程度分为3个类型(轻度、中度和重度),后者催生了以GCS判断早期和远期预后的研究。尽管基于初始GCS评分8分或以下可能无助于区分重度与非重度TBI,但早期追踪GCS与GOS的研究表明,较低的GCS评分(即较高的损伤严重程度)与较差的临床预后之间有明确的相关性(图3),证实了GCS 不仅可以作为反映脑损伤严重程度的替代指标,而且可以作为一个简单的预测工具。证明 GCS与预后之间的相关性进一步验证了该量表的合法性,并提高了将其用于神经科学研究早期阶段的重要性。
多年来,GCS一直受到批评,但它度过了初创期并在与一系列竞争性分级量表(无论是否包含其他神经病学标准,如瞳孔对光反射)的比较中存活,以至于在其问世50年后,仍是评估TBI患者以及通常的意识状态的关键组成部分。GCS的吸引力在很大程度上缘于其记录意识水平和昏迷状态的简便和准确,因此该量表已被用于非创伤性神经系统疾病,包括世界神经外科医师联合会动脉瘤性蛛网膜下腔出血分级量表。意识状态和神经功能缺损的其他量表仍会更迭,毋庸置疑的是,未来的分级量表将在机器学习和人工智能的辅助下整合复杂的数据系统。在成功运行50年后,似乎可以放心地认为,GCS已经并将继续经受得住时间的考验。在现代医学所有得临床分级量表中,很难想象还有另一个比GCS应用更广泛的系统;同样,很难想象没有GCS的现代医学实践。尽管Teasdale和Jennett特意避免以自己的名字命名其分级量表,但他们将永远是神经科学界的巨人,Glasgow也将永远因其同名且全面的昏迷量表而闻名。
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