Modifizierte Duke-Kriterien für die infektiöse Endokarditis

Klinischer Hintergrund

Die infektiöse Endokarditis erfordert zur Diagnosestellung eine Kombination aus klinischen, mikrobiologischen und bildgebenden Daten. Die modifizierten Duke-Kriterien [1] bilden das etablierte Rahmenwerk, um Verdachtsfälle als gesicherte, mögliche oder ausgeschlossene Endokarditis zu klassifizieren, und werden sowohl in der klinischen Praxis als auch in der Forschung verwendet. Sie ersetzten die ursprünglichen Duke-Kriterien von 1994 und führten unter anderem eine klarere Definition der „möglichen Endokarditis“ ein, erweiterten die Hauptkriterien für Blutkulturen und strichen ein veraltetes Nebenkriterium für die Echokardiographie. Der Rechner setzt die Version der Kriterien aus dem Jahr 2000 um.

Berechnung der modifizierten Duke-Kriterien

Die Klassifikation beruht auf zwei Hauptkriterien und fünf Nebenkriterien, die jeweils mit 0 oder 1 bewertet werden.

Hauptkriterien:

• $M_1$: typische positive Blutkulturen für Endokarditis (z. B. Streptococcus viridans, S. bovis, HACEK-Gruppe, S. aureus; oder Enterokokken mit ambulant erworbener Ausbreitung ohne primären Fokus)
• $M_2$: Nachweis einer endokardialen Beteiligung (echokardiographisch nachgewiesene Vegetationen, neues Herzgeräusch bei Klappenregurgitation oder neu nachgewiesene partielle Dehiszenz einer Klappenprothese)

Nebenkriterien:

• $m_1$: prädisponierende Herzerkrankung oder intravenöser Drogenkonsum
• $m_2$: Fieber $\geq 38,^{\circ}\text{C}$
• $m_3$: vaskuläre Phänomene (arterielle Embolien, septische Lungeninfarkte, mykotische Aneurysmen, intrakranielle Blutungen, konjunktivale Blutungen, Janeway-Läsionen)
• $m_4$: immunologische Phänomene (Glomerulonephritis, Osler-Knötchen, Roth-Flecken, Rheumafaktor)
• $m_5$: mikrobiologische Befunde, die kein Hauptkriterium erfüllen (positive Blutkultur, die nicht dem typischen Muster entspricht, oder serologischer Nachweis einer aktiven Infektion mit einem IE-assoziierten Mikroorganismus)

Mit $M = M_1 + M_2$ und $m = m_1 + m_2 + m_3 + m_4 + m_5$ gilt:

$$\text{Gesicherte IE: } M = 2 \lor (M = 1 \land m \geq 3) \lor m \geq 5$$

$$\text{Mögliche IE: } (M = 1 \land m \geq 1) \lor m \geq 3 \quad (\text{falls nicht gesichert})$$

$$\text{Ausgeschlossen: andernfalls}$$

Die Herleitungskohorte bestand aus der IE-Datenbank der Duke University mit über 800 prospektiv erfassten Fällen gesicherter und möglicher IE seit 1984 [1]. Die wichtigsten Änderungen gegenüber den ursprünglichen Kriterien waren, dass „mit IE vereinbares Echokardiogramm ohne Erfüllung eines Hauptkriteriums“ als Nebenkriterium gestrichen wurde, mit der Begründung, dass die transösophageale Echokardiographie (TEE) allgemein verfügbar geworden war, dass die S.-aureus-Bakteriämie unabhängig von nosokomialem Ursprung oder entfernbarer Quelle zum Hauptkriterium wurde und dass eine positive Q-Fieber-Serologie zum Hauptkriterium umklassifiziert wurde. Pathologische Kriterien (positive Histologie oder Kultur einer Vegetation oder mikroskopisch nachgewiesene Mikroorganismen in Embolusmaterial oder einem intrakardialen Abszess) bestätigen eine gesicherte IE unabhängig von den übrigen Kriterien.

Interpretation in der Praxis

Eine Patientin oder ein Patient, die bzw. der die Kriterien für eine gesicherte IE erfüllt, soll mit intravenöser Antibiose und früher echokardiographischer Charakterisierung behandelt werden. Bei möglicher IE bleibt diagnostische Unsicherheit bestehen und eine weitere Abklärung ist erforderlich, insbesondere TEE und wiederholte Blutkulturen. Die Klassifikation „ausgeschlossen“ schließt eine IE nicht definitiv aus, sondern weist darauf hin, dass die aktuellen Daten die Diagnose nicht stützen; bei fortbestehendem Verdacht sollte die Abklärung ergänzt werden.

Validierung und Leistung

In einer französischen prospektiven Multicenterkohorte mit 1194 Patienten (Durchschnittsalter 66,1 Jahre, 71,2 % Männer), von denen 34,7 % eine Klappenprothese und 23,8 % ein cardiac implantable electronic device (CIED) hatten, zeigten die modifizierten Duke-Kriterien eine Sensitivität von 93,2 % (95-%-KI 91,6–94,8) und eine Spezifität von 61,3 % (95-%-KI 55,2–67,4) für die Identifikation einer gesicherten IE, mit der endgültigen klinischen Diagnose als Referenz [3]. Die Spezifität war bei Patienten mit CIED niedriger. Eine schwedische retrospektive Kohorte aus Lund mit 661 zugewiesenen Patienten, von denen 75 % vom lokalen Endokarditisteam als IE klassifiziert wurden, fand eine Sensitivität von 66,1 % und eine Spezifität von 95,0 % [4]. Die niedrigere Sensitivität in der Lund-Kohorte spiegelt vermutlich einen anderen Patientenmix mit mehr schwer zu diagnostizierenden Fällen wider.

Eine Metaanalyse von 11 Studien, in denen die Diagnose mit unabhängigen Goldstandardmethoden bestätigt wurde, fand eine gepoolte Sensitivität von 85 % (95-%-KI 0,77–0,90) und eine Spezifität von 98 % (95-%-KI 0,89–0,99) [5]. Das positive Likelihood-Verhältnis betrug 40,2 und das negative 0,15. Die Streuung zwischen den Studien war jedoch beträchtlich, mit einer Sensitivität von 58 bis 84 % und einer Spezifität von 50 bis 100 %, was Unterschiede in der Studienpopulation, dem Anteil an Klappenprothesen und der Referenzstandardmethode widerspiegelt.

Wenn die Klassifikation „mögliche IE“ als positiver Test gewertet wird, fällt die Spezifität deutlich ab. In der Lund-Kohorte betrug die Spezifität nur 42,3 %, wenn sowohl gesicherte als auch mögliche IE als positiv gewertet wurden, verglichen mit 95,0 %, wenn nur die gesicherte IE gewertet wurde [4]. Die Kategorie „mögliche IE“ hat daher als diagnostische Bestätigung einen begrenzten Wert und soll eher die weitere Abklärung vorantreiben, als einen definitiven Therapiebeginn zu rechtfertigen.

Einschränkungen

Kulturnegative Endokarditis. Patienten, die vor der Blutkultur Antibiotika erhalten haben oder mit schwer anzüchtbaren Erregern wie Coxiella burnetii, Bartonella spp. oder Pilzen infiziert sind, erfüllen das Hauptkriterium der typischen Blutkulturen häufig nicht. Die ESC-Leitlinie 2023 empfiehlt bei kulturnegativer IE eine systematische Serologie auf C. burnetii, Bartonella spp., Aspergillus spp., Mycoplasma pneumoniae, Brucella spp. und Legionella pneumophila [6].

Klappenprothesenendokarditis. Die transthorakale und transösophageale Echokardiographie ist bei bis zu 30 % der Fälle einer Klappenprothesenendokarditis normal oder zeigt keine eindeutigen Befunde, selbst wenn eine IE vorliegt [6]. Eine weiterführende Bildgebung mittels PET/CT oder kardialer CT kann dann erforderlich sein, Verfahren, die nicht Bestandteil der modifizierten Duke-Kriterien sind.

CIED-Infektionen. Die Kriterien sind nicht speziell an schrittmacher- und ICD-assoziierte Infektionen angepasst, und die Spezifität ist in dieser Population niedriger [3].

Duke-ISCVID-Aktualisierung 2023. Die ISCVID veröffentlichte 2023 eine aktualisierte Version der Kriterien [2]. Zu den wichtigsten Änderungen gehören eine erweiterte Liste typischer Mikroorganismen (unter anderem Enterococcus faecalis), neue mikrobiologische Methoden (PCR, metagenomische Sequenzierung, In-situ-Hybridisierung), neue bildgebende Modalitäten (PET/CT mit 18F-FDG, kardiale CT), die intraoperative Inspektion als neues Hauptkriterium sowie der Verzicht auf die Forderung nach einer zeitlichen Trennung der Blutkulturen. In der französischen Multicenterkohorte stieg die Sensitivität mit Duke-ISCVID auf 97,6 %, die Spezifität fiel jedoch auf 46,0 % [3], und in der Lund-Kohorte lagen die entsprechenden Werte bei 72,5 % bzw. 92,6 % [4]. Der Rechner verwendet jedoch die modifizierten Duke-Kriterien aus dem Jahr 2000.

Schwedischer Kontext

Die schwedische Lund-Kohorte [4] stellt eine der wenigen nordischen Validierungsstudien der modifizierten Duke-Kriterien in einer realen zugewiesenen Population dar. Die Studie zeigt, dass die Sensitivität in einer breiten Zuweisungskohorte im Vergleich zur Herleitungspopulation deutlich sinkt, insbesondere bei Patienten, bei denen die Diagnose unsicher bleibt. Die ESC-Leitlinie 2023 [6] empfiehlt eine endokarditisteam-basierte Versorgung mit multimodaler Bildgebung, was der schwedischen Praxis an Zentralkrankenhäusern entspricht, an denen IE-Teams etabliert wurden. In der Praxis wird häufig eine Kombination aus modifizierten Duke-Kriterien und den diagnostischen Algorithmen der ESC verwendet, insbesondere bei Verdacht auf klappenprothesen- und CIED-assoziierte Endokarditis.

Quellen

1. Li JS u. a. Proposed modifications to the Duke criteria for the diagnosis of infective endocarditis. Clin Infect Dis 2000. PMID: 10770721
2. Fowler VG u. a. The 2023 Duke-International Society for Cardiovascular Infectious Diseases Criteria for Infective Endocarditis: Updating the Modified Duke Criteria. Clin Infect Dis 2023. PMID: 37138445
3. Goehringer F u. a. Compared Performance of the 2023 Duke-ISCVID, 2000 Modified Duke, and 2015 ESC Criteria for the Diagnosis of Infective Endocarditis in a French Multicenter Prospective Cohort. Clin Infect Dis 2024. PMID: 38330171
4. Avogadri N u. a. Evaluation of the 2023 Duke-ISCVID criteria for infective endocarditis in patients referred to the Lund infective endocarditis team. Infect Dis (Lond) 2025. PMID: 39269886
5. Caldonazo T u. a. Overall Accuracy of the Modified Duke Criteria: A Systematic Review and Meta-analysis. Thorac Cardiovasc Surg 2026. PMID: 39612944
6. Imazio M. The 2023 new European guidelines on infective endocarditis: main novelties and implications for clinical practice. J Cardiovasc Med (Hagerstown) 2024. PMID: 38916201