Comparison of two automated pupillometry indices in patients with acute brain injury: the prospective multicentre LYNX cohort study

Pierre Bouzat 1,5,✉, Aaron Blandino-Ortiz 2, Antoine Vilotitch 3 et al

2026년09월28일

Crit Care.September 28, 2026.

DOI:10.1186/s13054-026-06360-8

Abstract

Background

Automated pupillometry quantifies the pupillary light reflex in acute brain injury. The neurological pupil index (NPi) is the established composite index and carries prognostic value. A second index from a different device, the quantitative pupil index (QPi), has recently become available, but whether it conveys equivalent information in non-anoxic acute brain injury is unknown.

Methods.

LYNX was a prospective cohort study in three European intensive care units (September 2022–July 2024). Consecutive adults with traumatic brain injury, subarachnoid or intracerebral haemorrhage, or ischaemic stroke ventilated for more than 12 h were enrolled and followed for 6 months. Paired NPi (NPi-300) and QPi (NeuroLight) measurements were obtained at least every 6 h to day 7. Ancillary cohorts of healthy volunteers (dark vs. bright light) and surgical patients (before and after sufentanil and propofol) were also studied. The primary outcome was the correlation between the two indices; secondary outcomes were their association with intracranial hypertension and unfavourable 6-month outcome (Glasgow Outcome Scale–Extended ≤ 4). Values below 3 were considered abnormal, with QPi thresholds of 2 and 4 as sensitivity analyses; multivariable models were adjusted for age, sex, admission Glasgow Coma Scale score and focal deficit.

Results 

Among 108 patients (median age 57 years [IQR 44–67], 60.2% male), 7089 paired measurements were obtained. The two indices were moderately to strongly correlated (r = 0.717, 95% CI 0.705–0.730). Each 10-percentage-point increase in abnormal values independently predicted unfavourable outcome (NPi: OR 1.49, 95% CI 1.09–2.04, p = 0.013; QPi: OR 1.76, 95% CI 1.31–2.37, p < 0.001). QPi was associated with intracranial hypertension (OR 1.38, 95% CI 1.04–1.82, p = 0.025), whereas NPi was not. Ambient lighting and contralateral eye opening had no meaningful effect in 75 volunteers. In 20 sedated non–brain-injured patients, propofol reduced QPi to a median of 1 (IQR 1–3) and NPi to 4.0 (IQR 3.6–4.3).

Conclusions

NPi and QPi were correlated and both predicted 6-month outcome, but QPi was far more sensitive to anaesthetics, which probably confounds its association with intracranial hypertension. The indices are not interchangeable in sedated critically ill patients.

Figure3. NPi and QPi in sedated non–brain-injured patients according to anaesthetic regimen. Mean values and 95% confidence intervals of NPi and QPi before anaesthesia, after sufentanil, and after sufentanil plus propofol (N = 20). NPi, neurological pupil index; QPi, quantitative pupil index

Figure1. Correlation and agreement between NPi and QPi in patients with acute brain injury. A Scatterplot of paired NPi and QPi measurements (N = 7089) with regression line; Pearson’s r = 0.717. B Bland–Altman plot of NPi versus QPi adjusted for repeated measures (method of Myles and Cui). The mean difference and 95% limits of agreement are shown. NPi, neurological pupil index; QPi, quantitative pupil index

요약

·         배경  자동 동공측정법(Automated pupillometry)은 급성 뇌손상 환자에서 동공 빛반사(Pupillary Light Reflex, PLR)를 정량적으로 평가하는 방법이다. 신경학적 동공지수(Neurological Pupil Index, NPi)는 이미 확립된 복합지표로, 환자의 신경학적 예후를 예측하는 데 유용한 가치를 지닌다. 최근 다른 장비에서 산출되는 두 번째 지표인 정량적 동공지수(Quantitative Pupil Index, QPi)가 새롭게 도입 되었다. 그러나 비무산소성 급성 뇌손상(non-anoxic acute brain injury) 환자에서 QPi가 기존 NPi와 동등한 정보를 제공하는지는 아직 밝혀지지 않았다

·         연구방법 LYNX 연구는 2022년 9월부터 2024년 7월까지 유럽의 3개 중환자실에서 수행된 전향적 코호트 연구(prospective cohort study)이다.

외상성 뇌손상(TBI), 지주막하출혈(SAH), 뇌내출혈(ICH) 또는 허혈성 뇌졸중(ischemic stroke)으로 인해 12시간 이상 기계환기 치료를 받은 성인 환자를 연속적으로 등록하였으며, 등록 후 6개월 동안 추적 관찰하였다.

동공측정은 NPi-300 장비를 이용한 신경학적 동공지수(NPi)와 NeuroLight 장비를 이용한 정량적 동공지수(QPi)를 최소 6시간마다 짝지어 측정하였으며, 입원 후 7일까지 시행하였다.

또한 추가적인 보조 연구 집단(ancillary cohorts)을 대상으로 다음과 같은 평가를 시행하였다.

• 건강한 자원자: 어두운 환경과 밝은 환경에서 주변 조명이 동공측정 지표에 미치는 영향을 평가하였다.

• 수술 환자: Sufentanil 및 Propofol 투여 전후에 동공측정 지표가 어떻게 변화하는지 평가하였다.

**일차 평가변수(Primary outcome)는 NPi와 QPi 두 지표 사이의 상관관계였다.

**이차 평가변수(Secondary outcomes)는 두 지표와 다음 임상 결과 사이의 연관성이었다.

1. 두개내압 상승(Intracranial hypertension)

2. 6개월 시점의 불량한 신경학적 예후(Unfavourable neurological outcome): Glasgow Outcome Scale–Extended(GOSE) 4점 이하

   
   

NPi와 QPi 모두 3 미만을 비정상 수치로 정의하였다. 또한 QPi의 비정상 기준값을 각각 2와 4로 설정한 민감도 분석(sensitivity analysis)을 추가로 시행하였다.

다변량 분석(multivariable analysis)에서는 다음 변수들을 보정하였다.

• 연령(Age)

• 성별(Sex)

• 입원 당시 Glasgow Coma Scale(GCS) 점수

• 국소 신경학적 결손(Focal neurological deficit)

..

·         연구결과 총 108명의 환자가 연구에 포함되었으며, 연령의 중앙값은 57세(사분위범위[IQR] 44–67세), 남성 비율은 60.2%였다. 이들 환자에서 총 7,089쌍의 NPi와 QPi 측정값을 확보하였다.

두 지표는 중등도에서 강한 수준의 양의 상관관계를 보였다(r=0.717, 95% 신뢰구간[CI] 0.705–0.730).

비정상 측정값의 비율이 10%p 증가할 때마다, 두 지표 모두 독립적으로 6개월 시점의 불량한 신경학적 예후를 예측하였다.

• NPi: 오즈비(OR) 1.49, 95% CI 1.09–2.04, p=0.013

• QPi: 오즈비(OR) 1.76, 95% CI 1.31–2.37, p<0.001

QPi는 두개내압 상승(intracranial hypertension)과 통계적으로 유의한 연관성을 보였으나(OR 1.38, 95% CI 1.04–1.82, p=0.025), NPi에서는 유의한 연관성이 관찰되지 않았다.

건강한 자원자 75명을 대상으로 한 평가에서는 주변 조명(ambient lighting)과 반대쪽 눈을 뜨는 것(contralateral eye opening)이 두 지표에 임상적으로 의미 있는 영향을 미치지 않았다.

한편, 뇌손상이 없는 진정 환자 20명에서는 Propofol 투여 후 QPi가 중앙값 1(IQR 1–3)까지 감소하였으며, NPi는 중앙값 4.0(IQR 3.6–4.3)으로 감소하였다

·         결론 NPi와 QPi는 서로 상관관계를 보였으며, 두 지표 모두 6개월 시점의 신경학적 예후를 예측하는 데 유용하였다. 그러나 QPi는 마취제에 훨씬 더 민감하게 반응하였으며, 이러한 약물의 영향이 QPi와 두개내압 상승 사이의 연관성을 교란했을 가능성이 높다.

따라서 진정 상태의 중환자에서 NPi와 QPi는 서로 대체하여 사용할 수 없는 지표이다.

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