Simplified Motor Score (SMS)

Klinischer Hintergrund

Beim Schädel-Hirn-Trauma ist die neurologische Beurteilung zentral für Entscheidungen über Atemwegssicherung, akute Computertomographie und neurochirurgische Konsultation. Die Glasgow Coma Scale (GCS) ist seit Langem der Standard, doch ihre 15-Punkte-Skala lässt sich im Feld praktisch nur schwer konsistent anwenden. Die Interrater-Reliabilität des GCS-Gesamtscores ist schlecht, insbesondere wenn die Beurteilung unter Zeitdruck von Personal mit unterschiedlicher Erfahrung erfolgt. Die verbale Komponente lässt sich zudem bei intubierten Patienten nicht beurteilen, und die Augenkomponente wird durch orbitale Verletzungen beeinflusst.

Der Simplified Motor Score (SMS) wurde entwickelt, um diese Probleme anzugehen, indem die Beurteilung auf eine einzige Dimension reduziert wird: die beste motorische Antwort. Der Score beruht auf der Erkenntnis, dass die motorische Komponente der GCS nahezu die gesamte prognostische Information trägt und dass eine dreistufige Einteilung die klinische Nützlichkeit bewahrt, dabei aber deutlich einfacher durchzuführen und reproduzierbarer ist.

Berechnung des Simplified Motor Score

Der SMS wird aus der motorischen Komponente der GCS abgeleitet und ordnet die beste motorische Antwort des Patienten drei Stufen zu:

$$\text{SMS} = \begin{cases} 2 & \text{wenn der Patient Aufforderungen befolgt} \ 1 & \text{wenn der Patient Schmerz lokalisiert} \ 0 & \text{wenn der Patient auf Schmerz wegzieht, abnorme Beugung/Streckung zeigt oder keine Antwort gibt} \end{cases}$$

Der Punktebereich beträgt somit 0 bis 2, wobei 2 bedeutet, dass der Patient Aufforderungen befolgt, 1, dass der Patient Schmerz lokalisiert, aber Aufforderungen nicht befolgt, und 0, dass der Patient allenfalls auf Schmerz wegzieht oder schlechter reagiert. Die Kategorie 0 fasst vier motorische GCS-Stufen (Wegziehen auf Schmerz, abnorme Beugung, abnorme Streckung, keine Antwort) zu einer zusammen, da alle vier pathologische Antworten auf einen Schmerzreiz darstellen, die auf eine ausgeprägte Hirnbeteiligung hinweisen.

Der SMS wurde von Gill et al. aus einer prospektiven Traumadatenbank an einem amerikanischen Level-I-Traumazentrum abgeleitet, mit Patienten, die von 1990 bis 2002 erfasst wurden [1]. Die Studie verglich den GCS-Gesamtscore, seine drei einzelnen Komponenten und zwei vereinfachte dreistufige Scores hinsichtlich vier Zielgrößen: akute Intubation, klinisch signifikante Hirnverletzung, neurochirurgische Intervention und Mortalität. Der SMS zeigte eine Leistung innerhalb vorab definierter Grenzen für klinische Äquivalenz mit dem GCS-Gesamtscore für alle Zielgrößen.

Die erste externe Validierung wurde von Haukoos et al. am Denver Health Medical Center, einem weiteren Level-I-Traumazentrum, mit 21.170 konsekutiven Traumapatienten durchgeführt, die von 1995 bis 2004 erfasst wurden [2]. Auch hier war der SMS dem GCS-Gesamtscore bei der Vorhersage derselben vier Zielgrößen gleichwertig.

Interpretation in der Praxis

Der SMS ist ein Triageinstrument und keine vollständige neurologische Beurteilung. Sein Wert liegt darin, Patienten, die mit hoher Wahrscheinlichkeit akute Maßnahmen benötigen, rasch von denen zu unterscheiden, die dies nicht tun.

Ein SMS von 0 oder 1 erreicht bei der Vorhersage des Bedarfs an neurochirurgischer Intervention, endotrachealer Intubation und Mortalität nach Trauma eine mit GCS ≤13 gleichwertige Leistung. Dies ist der zentrale klinische Punkt: Ein Patient, der Aufforderungen nicht befolgt (SMS 0 oder 1), ist unabhängig davon, welche Skala verwendet wird, als Hochrisikopatient zu behandeln.

Validierung und Leistungsfähigkeit

Die bisher größte externe Validierung im präklinischen Umfeld wurde von Thompson et al. mit 19.408 Patienten aus einem urbanen Level-I-Traumaregister durchgeführt [3]. Die Studie bewertete den SMS gegenüber dem GCS-Gesamtscore für vier Zielgrößen: akute Intubation, klinisch signifikante Hirnverletzung, neurochirurgische Intervention und Mortalität, sowie für eine zusammengesetzte Zielgröße. Der SMS war der GCS bei allen Zielgrößen gleichwertig, mit Unterschieden in der Diskrimination innerhalb der vorab festgelegten Schwelle für klinische Signifikanz (≤0,05 AUC-Differenz bei den meisten Zielgrößen). Der größte Unterschied zeigte sich bei der Mortalität, bei der die GCS eine etwas bessere Diskrimination hatte.

Eine systematische Übersichtsarbeit und Metaanalyse von Chou et al. schloss 18 Head-to-Head-Studien mit insgesamt über 1,7 Millionen Patienten ein [4]. Der GCS-Gesamtscore hatte durchgehend eine etwas bessere Diskrimination als sowohl die motorische GCS-Komponente als auch der SMS, die Unterschiede waren jedoch gering. Für die Mortalität war die gepoolte AUC-Differenz zwischen GCS-Gesamtscore und SMS klein, und für die übrigen Zielgrößen (neurochirurgische Intervention, Intubation, schwere Hirnverletzung) lagen die Unterschiede in derselben Größenordnung. Die Schlussfolgerung der Autoren war, dass die Unterschiede wahrscheinlich klinisch vernachlässigbar sind und durch die Vorteile des SMS in Form von Einfachheit und Schnelligkeit aufgewogen werden können.

Eine Zweizentrenvalidierung von Hopkins et al. analysierte 47.973 Traumapatienten aus zwei amerikanischen Traumazentren und fand, dass eine binäre Beurteilung („befolgt keine Aufforderungen“, entsprechend SMS <2) bei der Vorhersage von fünf Traumazielgrößen im Wesentlichen identisch mit GCS ≤13 war [5]. Der SMS erzielte in der Sekundäranalyse ähnliche Ergebnisse.

Zur Interrater-Reliabilität wurde der SMS in zwei prospektiven Studien untersucht. Gill et al. fanden eine prozentuale Übereinstimmung von 83 Prozent und ein Kappa von 0,70 für den SMS, verglichen mit 42 Prozent und einem Kappa von 0,32 für den GCS-Gesamtscore, in einer Notaufnahmepopulation mit Bewusstseinsminderung unterschiedlicher Ätiologie [6]. Haldar et al. replizierten dies in einer indischen Notaufnahmepopulation mit 174 Patienten, in der der SMS eine Übereinstimmung von 83,91 Prozent (95-%-KI 77,7 bis 88,6) und ein Kappa von 0,75 (95-%-KI 0,67 bis 0,83) hatte, verglichen mit der motorischen GCS-Komponente mit einer Übereinstimmung von 64,94 Prozent und einem Kappa von 0,53 [7]. In beiden Studien übertraf der SMS alle anderen getesteten Skalen, einschließlich des GCS-Gesamtscores und seiner einzelnen Komponenten, in der Interrater-Reliabilität.

Eine taiwanesische retrospektive Kohortenstudie mit 11.760 Traumapatienten verwendete den SMS als Teil einer zusammengesetzten Triageskala (Reverse Shock Index multipliziert mit SMS) und fand für diese eine AUROC von 0,733 für die Mortalität, vergleichbar mit der entsprechenden GCS-basierten zusammengesetzten Skala (AUROC 0,729) und signifikant besser als die alleinige motorische GCS-Komponente in derselben Zusammensetzung [8]. Dies weist darauf hin, dass der SMS prognostische Information auch dann bewahrt, wenn er mit physiologischen Parametern kombiniert wird.

Limitationen

Der SMS ist ausdrücklich ein vereinfachtes Triageinstrument und ersetzt keine vollständige neurologische Beurteilung. Folgende Limitationen sind zu beachten:

Intubierte oder sedierte Patienten. Die motorische Antwort kann durch Sedierung, Paralyse oder Intubation beeinflusst werden. Der SMS sollte wenn möglich vor solchen Maßnahmen erhoben werden, und ein Score, der nach der Intubation erhoben wurde, ist nicht zuverlässig.

Periphere Verletzungen. Extremitätentrauma, Rückenmarksverletzung oder Plexusläsion können die motorische Antwort fälschlich verringern und einen niedrigen SMS ergeben, der den Zustand des Gehirns nicht widerspiegelt. Die beste motorische Antwort sollte an einem unverletzten Körperteil beurteilt werden.

Pharmakologische Beeinflussung. Alkohol, Drogen und Analgetika können die Bewusstseinslage und damit den SMS beeinflussen. Ein niedriger Score bei einem intoxikierten Patienten übertreibt das Risiko einer Hirnverletzung nicht zwingend, schließt es aber auch nicht aus.

Begrenzte Auflösung. Mit drei Stufen kann der SMS feinere Abstufungen der neurologischen Verschlechterung nicht unterscheiden. Ein Patient, der von „lokalisiert Schmerz“ zu „zieht auf Schmerz weg“ wechselt, ist von SMS 1 auf 0 gesunken, doch innerhalb der Kategorie 0 gibt es eine Spanne von der stereotypen Beugung bis zur völligen Reaktionslosigkeit. Für die Überwachung des neurologischen Verlaufs ist der GCS-Gesamtscore oder die motorische GCS-Komponente aussagekräftiger.

Nichttraumatische Bewusstseinsminderung. Der SMS ist für das traumatische Schädel-Hirn-Trauma validiert. Auch wenn die Interrater-Studien Patienten mit gemischter Ätiologie einschlossen und der SMS dort gut abschnitt, sind die prognostischen Schwellenwerte (insbesondere die Äquivalenz mit GCS ≤13) aus Traumapopulationen abgeleitet und sollten nicht unkritisch auf Schlaganfall, metabolische Enzephalopathie oder Anoxie übertragen werden.

Kalibrierung. Keine der verfügbaren Studien hat den SMS in einer unabhängigen Kohorte formell gegen das beobachtete Risiko kalibriert. Das Instrument wurde vor allem hinsichtlich der Diskrimination untersucht, nicht hinsichtlich der Kalibrierung. Absolute Risikoschätzungen für einen gegebenen Score können daher nicht sicher angegeben werden.

Quellen

1. Gill M, Windemuth R, Steele R, Green SM. A comparison of the Glasgow Coma Scale score to simplified alternative scores for the prediction of traumatic brain injury outcomes. Ann Emerg Med. 2005;45(1):37-42. PMID: 15635308
2. Haukoos JS, Gill MR, Rabon RE, Gravitz CS, Green SM. Validation of the Simplified Motor Score for the prediction of brain injury outcomes after trauma. Ann Emerg Med. 2007;50(1):18-24. PMID: 17113193
3. Thompson DO, Hurtado TR, Liao MM, Byyny RL, Gravitz C, Haukoos JS. Validation of the Simplified Motor Score in the out-of-hospital setting for the prediction of outcomes after traumatic brain injury. Ann Emerg Med. 2011;58(5):417-425. PMID: 21803448
4. Chou R, Totten AM, Carney N, Dandy S, Fu R, Grusing S, Pappas M, Wasson N, Newgard CD. Predictive Utility of the Total Glasgow Coma Scale Versus the Motor Component of the Glasgow Coma Scale for Identification of Patients With Serious Traumatic Injuries. Ann Emerg Med. 2017;70(2):143-157.e6. PMID: 28089112
5. Hopkins E, Green SM, Kiemeney M, Haukoos JS. A Two-Center Validation of "Patient Does Not Follow Commands" and Three Other Simplified Measures to Replace the Glasgow Coma Scale for Field Trauma Triage. Ann Emerg Med. 2018;72(3):259-269. PMID: 29729813
6. Gill M, Martens K, Lynch EL, Salih A, Green SM. Interrater reliability of 3 simplified neurologic scales applied to adults presenting to the emergency department with altered levels of consciousness. Ann Emerg Med. 2007;49(4):403-407. PMID: 17141146
7. Haldar M, Verma A, Jaiswal S, Sheikh WR. Interrater Reliability of Four Neurological Scales for Patients Presenting to the Emergency Department. Indian J Crit Care Med. 2020;24(12):1198-1200. PMID: 33446972
8. Wu MY, Yiang GT, Chien DK, Chen SJ, Chu CM, Chung JY, Ma HP, Lin MR. Combination of reverse shock index and simplified motor score as a strong discriminator of trauma outcomes. Ann Med. 2025;57(1):2458205. PMID: 39881527