CART-Score (Cardiac Arrest Risk Triage)

Klinischer Hintergrund

Einem Herzstillstand auf Station gehen häufig Stunden mit abweichenden Vitalparametern voraus, doch diese Zeichen werden in der klinischen Praxis übersehen oder zu spät gedeutet. Der CART-Score soll die Beurteilung einer Verschlechterung auf Station systematisieren und damit eine datengestützte Grundlage dafür liefern, wann eine rasche Maßnahme – in erster Linie die Aktivierung eines Rapid-Response-Teams oder die Verlegung auf die Intensivstation – begründet ist. Anders als ältere Frühwarnscores wie MEWS, die auf Expertenmeinung beruhen, wurde CART durch statistische Modellierung tatsächlicher Vitalparameter stationärer Patientinnen und Patienten abgeleitet.

Berechnung des CART

Der CART-Score ist die Summe der Punkte für vier Variablen: Atemfrequenz, Herzfrequenz, diastolischer Blutdruck und Alter. Die Punktvergabe beruht auf den Regressionskoeffizienten eines multivariaten logistischen Modells, multipliziert mit dem Faktor 9, um handhabbare ganze Zahlen zu erhalten:

$$\text{CART} = f_{\text{AF}}(\text{Atemfrequenz}) + f_{\text{HF}}(\text{Herzfrequenz}) + f_{\text{DBD}}(\text{diastolischer Blutdruck}) + f_{\text{Alter}}(\text{Alter})$$

mit folgenden Punktstufen:

Die Punktzahl reicht von 0 bis 57. In der klinischen Anwendung wird der höchste Wert des aktuellen Stationsaufenthalts herangezogen, nicht der zuletzt gemessene Einzelwert, da Abweichungen intermittierend auftreten können.

Die Ableitungskohorte bestand aus 47 427 Patientinnen und Patienten auf Normalstationen (einschließlich Telemetriestationen, ohne Intensivstation) des University of Chicago Medical Center zwischen November 2008 und Januar 2011 [1]. Davon erlitten 88 einen Herzstillstand auf Station, 2820 wurden auf die Intensivstation verlegt und 44 519 dienten als Kontrollen. Die Vitalparameter wurden aus der elektronischen Patientenakte gewonnen; das Modell wurde mittels schrittweiser logistischer Regression mit Rückwärtselimination abgeleitet. Primärer Endpunkt war der Herzstillstand auf Station, definiert als Verlust eines tastbaren Pulses mit begonnener Reanimation. Vitalparameter innerhalb von 30 Minuten vor dem Herzstillstand wurden ausgeschlossen, um ein Zeitfenster zu sichern, in dem eine Intervention möglich gewesen wäre.

Interpretation in der Praxis

Der CART-Score ist kontinuierlich und hat in der Originalstudie keinen einzelnen definierten Schwellenwert für Maßnahmen. Die Autoren stellen stattdessen die Testgüte bei verschiedenen Cut-offs dar und vergleichen sie mit der etablierten MEWS-Schwelle >4. Bei einer Spezifität von 89,9 % (entsprechend MEWS >4) hatte ein CART-Wert >17 eine Sensitivität von 53,4 % für den Herzstillstand gegenüber 47,7 % für MEWS [1]. Bei einem CART-Wert >20 blieb die Sensitivität mit 47,7 % erhalten, bei einer Spezifität von 91,9 %, was im Studienzeitraum 890 Alarme weniger bei unveränderter Detektion bedeutet hätte.

In der philippinischen Validierungsstudie wurde ein Schwellenwert von ≥12 empfohlen, um Patientinnen und Patienten mit Risiko für Herzstillstand oder Intensivverlegung zu identifizieren, basierend auf der höchsten Genauigkeit 8 Stunden vor dem Ereignis [2]. An dieser Schwelle betrug die Spezifität 80,4 % und die Sensitivität 66,7 %.

Klinisch bedeuten niedrige Werte (unter etwa 12), dass das Risiko eines unmittelbar bevorstehenden Herzstillstands gering ist und die Routineüberwachung fortgesetzt werden kann. Mittlere Werte (etwa 12–17) sollten zu einer höheren Überwachungsfrequenz und einer klinischen Beurteilung führen, mit besonderem Augenmerk auf Atemfrequenz und diastolischen Blutdruck, die die höchsten Punktstufen beitragen. Hohe Werte (>17) begründen eine sofortige Beurteilung mit Blick auf die Aktivierung eines Rapid-Response-Teams oder eine Intensivverlegung, insbesondere bei steigendem Verlauf.

Validierung und Testgüte

In der Ableitungskohorte betrug die AUC für den Herzstillstand 0,84 für CART gegenüber 0,76 für MEWS (p = 0,001) [1]. Für die Intensivverlegung lag die AUC bei 0,71 für CART gegenüber 0,67 für MEWS (p < 0,001). CART identifizierte Patientinnen und Patienten mit späterem Herzstillstand an der Schwelle mit 90 % Spezifität im Median 48 Stunden vor dem Ereignis, gegenüber 42 Stunden für MEWS; der Unterschied war jedoch nicht statistisch signifikant.

In einer Übersicht derselben Arbeitsgruppe auf Basis von über 59 000 Stationspatientinnen und -patienten war CART der beste aller geprüften Scores für die Vorhersage des Herzstillstands (AUC 0,83), der Intensivverlegung (AUC 0,77) und eines kombinierten Endpunkts (AUC 0,78) [3]. Einparametersysteme wie die MERIT-Kriterien hatten die geringste prädiktive Genauigkeit.

Die einzige publizierte externe Validierung des ursprünglichen CART-Scores (mit den vier Variablen) erfolgte als Fall-Kontroll-Studie am Philippine Heart Center mit 82 Patientinnen und Patienten [2]. Dort betrug die AUC von CART 0,74 für den kombinierten Endpunkt aus Herzstillstand oder Intensivverlegung 8 Stunden vor dem Ereignis gegenüber 0,71 für MEWS. Der Unterschied war nicht statistisch signifikant. Für die Intensivverlegung allein war CART numerisch überlegen (AUC 0,82 vs. 0,71), für den Herzstillstand allein MEWS (AUC 0,71 vs. 0,67). Die Studie war klein und retrospektiv, was die Übertragbarkeit einschränkt.

Eine weiterentwickelte elektronische Version, eCART, die 33 zeitabhängige Variablen einschließlich Laborwerten nutzt, wurde in größeren Kohorten validiert. In einer retrospektiven Studie an 32 537 postoperativen Patientinnen und Patienten war eCART für die Vorhersage eines kombinierten Endpunkts aus Herzstillstand, Intensivverlegung oder Tod auf Station signifikant genauer als NEWS und MEWS (AUC 0,79 vs. 0,76 vs. 0,75) [4]. Diese Version ist jedoch nicht identisch mit dem CART-Score, den dieser Rechner abbildet, und erfordert eine elektronische Berechnung mit Labordaten.

Limitationen

Der CART-Score wurde an einem einzigen US-amerikanischen Universitätsklinikum abgeleitet und bislang nur in einer kleinen philippinischen Studie extern validiert [2]. Die Übertragbarkeit auf andere Gesundheitssysteme, andere Patientenpopulationen und andere Stationsstrukturen ist daher unsicher.

Der Score beruht ausschließlich auf Vitalparametern und Alter. Er berücksichtigt weder die klinische Gesamtbeurteilung noch die Grunderkrankung, Laborwerte oder Trends der Vitalparameter über die Zeit. Wer eine Sepsis mit steigendem Laktat, aber normalen Vitalparametern hat, kann trotz hohem Risiko einen niedrigen CART-Wert aufweisen. Umgekehrt können postoperative Patientinnen und Patienten physiologische Abweichungen wie schmerzbedingte Tachykardie oder Nachwirkungen der Narkose zeigen, die keine Verschlechterung abbilden und zu falsch erhöhten Werten führen können [4].

Die Atemfrequenz, die die höchsten Punktstufen beiträgt, ist zugleich der Vitalparameter, der auf Station am unzuverlässigsten erhoben wird. Eine falsch geschätzte Atemfrequenz kann den Score erheblich verändern. In der Originalstudie wurden fehlende Werte mit dem zuletzt bekannten Wert imputiert, was die klinische Praxis abbildet, eine Verschlechterung aber verdecken kann, wenn der Parameter gar nicht gemessen wird.

Der Score gilt für erwachsene stationäre Patientinnen und Patienten auf Normalstationen. Er ist weder für die Intensivstation noch für postoperative Überwachungseinheiten oder die Notaufnahme validiert. Bei palliativer Behandlungsausrichtung oder bestehender DNR-Anordnung sollte CART nicht angewandt werden, da der Score darauf abzielt, lebensrettende Interventionen auszulösen.

Quellen

1. Churpek MM, Yuen TC, Park SY, et al. Derivation of a cardiac arrest prediction model using ward vital signs. Crit Care Med 2012;40(7):2102–8. PMID: 22584764
2. Tan ADA, Permejo CC, Torres MCD. Modified Early Warning Score vs Cardiac Arrest Risk Triage Score for Prediction of Cardiopulmonary Arrest: A Case–Control Study. Indian J Crit Care Med 2022;26(7):780–5. PMID: 36864863
3. Churpek MM, Yuen TC, Edelson DP. Risk stratification of hospitalized patients on the wards. Chest 2013;143(6):1758–65. PMID: 23732586
4. Bartkowiak B, Snyder AM, Benjamin A, et al. Validating the Electronic Cardiac Arrest Risk Triage (eCART) Score for Risk Stratification of Surgical Inpatients in the Postoperative Setting: Retrospective Cohort Study. Ann Surg 2019;269(6):1059–63. PMID: 31082902