Klinischer Hintergrund
Die Laufbandergometrie liefert nicht nur eine binäre Aussage über das Vorliegen einer Ischämie. Sie quantifiziert Belastbarkeit, ST-Verhalten und Symptome in ein und derselben Untersuchung, und der Score fasst diese drei Dimensionen zu einer prognostischen Zahl zusammen. Die Entscheidung, der der Score dient, ist die Frage, ob eine Person mit vermuteter oder bekannter koronarer Herzkrankheit konservativ geführt werden kann oder ob die Überweisung zur Koronarangiografie gerechtfertigt ist. Ohne strukturierten Score neigen Klinikerinnen und Kliniker dazu, isolierte ST-Veränderungen überzubewerten und zu übersehen, dass die Belastbarkeit oft die einzeln stärkste prognostische Variable ist.
Berechnung des Duke Treadmill Score
Der Score berechnet sich als:
Dabei beträgt der Belastungsangina-Index 0 (keine), 1 (nicht limitierend) oder 2 (belastungslimitierend). Die Belastungsdauer bezeichnet die Minuten auf dem Laufband nach dem Bruce-Protokoll. Die maximale ST-Abweichung wird als größte horizontale oder deszendierende ST-Senkung während oder nach der Untersuchung in Millimetern gemessen. Der Punktebereich reicht theoretisch von etwa -25 (höchstes Risiko) bis +15 (niedrigstes Risiko).
Die Ableitungskohorte bestand aus 613 konsekutiven ambulanten Personen mit vermuteter koronarer Herzkrankheit, die zwischen 1983 und 1985 am Duke University Medical Center zur Ergometrie überwiesen wurden. Die Nachbeobachtung war nach vier Jahren zu 98 Prozent vollständig. Modellierter Endpunkt war die Gesamtmortalität nach vier Jahren [1].
Interpretation in der Praxis
Der Score teilt in drei Risikobänder ein. Der Rechner verwendet die Schwellen, die in der Ableitungsstudie festgelegt wurden und seither in Leitlinien Standard sind:
| Punktzahl | Risikokategorie | Vierjahresüberleben | Jährliche Mortalität | Klinisches Vorgehen |
|---|---|---|---|---|
| ≥ +5 | Niedriges Risiko | 99 % | ca. 0,25 % | Konservatives Vorgehen. Eine Koronarangiografie ist nicht indiziert, sofern sich die Symptome nicht verschlechtern. |
| -10 bis +4 | Intermediäres Risiko | 95 % | ca. 1,25 % | Individuelle Beurteilung. Ein bildgebender Ischämienachweis (Myokardszintigrafie oder Stressechokardiografie) kann die Notwendigkeit einer Koronarangiografie klären. |
| < -10 | Hohes Risiko | 79 % | ca. 5 % | Überweisung zur Koronarangiografie. |
Die intermediäre Risikogruppe machte in der Ableitungskohorte etwa 30 Prozent der ambulanten Personen aus [1]. Ihr Vierjahresüberleben betrug 95 Prozent, entsprechend einer durchschnittlichen jährlichen Mortalität von etwa 1,25 Prozent [1], und in dieser Gruppe bietet der Score die schwächste Entscheidungshilfe. Hier liefern weitere Risikomarker, vor allem die Herzfrequenzerholung und die chronotrope Inkompetenz, Informationen, die der Score nicht erfasst [2].
Validierung und Testgüte
In der Ableitungskohorte erreichte der Score eine AUC von 0,849 für die Unterscheidung zwischen Verstorbenen und Überlebenden nach vier Jahren und diskriminierte damit besser als die klinische Beurteilung allein [1].
Die umfassendste externe Validierung führten Lauer und Mitarbeitende durch, die Daten von 33 268 Personen in einer Ableitungskohorte und 5 821 Personen in einer separaten Validierungskohorte verwendeten, alle mit normalem Ruhe-EKG und vermuteter koronarer Herzkrankheit. In dieser Population hatte der Duke Treadmill Score einen c-Index von 0,73 für die Gesamtmortalität gegenüber 0,83 für ein erweitertes Nomogrammmodell, das Alter, Geschlecht, Rauchen, Hypertonie, Diabetes, typische Angina, Herzfrequenzerholung und ventrikuläre Extrasystolen in der Erholungsphase einschloss [2]. Das erweiterte Modell stufte einen erheblichen Anteil der nach dem Duke Treadmill Score intermediär oder hoch eingestuften Personen in die Niedrigrisikogruppe um. Der Score behielt damit seinen Wert als schnelles und einfaches Instrument, seine Diskrimination war jedoch messbar schlechter als das, was mit leicht verfügbaren Zusatzvariablen erreichbar war.
Für Frauen zeigten Alexander und Mitarbeitende in einer Kohorte von 976 Frauen und 2 249 Männern, die sowohl eine Ergometrie als auch eine Koronarangiografie erhalten hatten, dass der Score die Prognose bei Frauen ebenso gut stratifizierte wie bei Männern. Er schloss eine signifikante koronare Herzkrankheit bei Frauen sogar besser aus, mit einem geringeren Anteil fälschlich als niedriges Risiko Eingestufter [3]. Dagegen fanden Gulati und Mitarbeitende in einer prospektiven Kohorte von 5 636 asymptomatischen Frauen, dass der Score ein unabhängiger Prädiktor der Mortalität war (HR 2,2 für DTS <5 gegenüber ≥5), dass jedoch die in MET gemessene Belastbarkeit allein prognostisch ebenso stark war. ST-Senkung und Belastungsangina trugen in dieser asymptomatischen Population keine zusätzliche prognostische Information bei [4].
Eine altersadjustierte Modifikation, bei der das Alter in den Score einging, verbesserte die AUC in einer Kohorte von 1 759 männlichen Veteranen von 0,76 auf 0,80 [5]. Das unterstreicht, dass der Score in seiner Originalform das Alter nicht berücksichtigt, obwohl das Alter zu den stärksten prognostischen Faktoren der koronaren Herzkrankheit zählt.
Limitationen
Der Score gilt nur für Personen, die eine vollständige Ergometrie nach dem Bruce-Protokoll absolvieren. Wer die Untersuchung vorzeitig wegen muskuloskelettaler Schmerzen oder schlechter Kondition und nicht wegen kardialer Symptome abbricht, erhält eine kurze Belastungsdauer, die den Score unverhältnismäßig bestraft. Wird die Ergometrie nach einem anderen Protokoll als Bruce durchgeführt oder lässt sich die Belastungsdauer nicht standardisiert in Minuten messen, kann der Score nicht berechnet werden.
Personen mit auffälligem Ruhe-EKG, etwa mit Linksschenkelblock oder linksventrikulärer Hypertrophie, waren in der Ableitungskohorte nicht vertreten, und die ST-Abweichung ist bei ihnen schwer zu deuten. Die Lauer-Kohorte schloss Personen mit auffälligem Ruhe-EKG ausdrücklich aus [2]. Bei Schrittmachertherapie ist die ST-Analyse unter Belastung praktisch nicht verwertbar.
Der Score ist prognostisch, nicht diagnostisch. Ein hoher Wert schließt eine koronare Herzkrankheit nicht aus, und ein niedriger Wert bestätigt nicht das Fehlen einer Ischämie. Er gibt die Wahrscheinlichkeit eines künftigen Todes an, nicht das Vorliegen einer Stenose. Für die diagnostische Fragestellung sollte der Score nicht allein verwendet werden.
Betablocker und andere frequenzsenkende Arzneimittel können die Belastbarkeit vermindern und den Score nach unten verschieben, ohne dass sich die zugrunde liegende Prognose geändert hätte. Das ist eine systematische Fehlerquelle bei der Interpretation des Scores unter Medikation.
Asymptomatische Personen sind nicht die Zielpopulation. Bei asymptomatischen Frauen tragen ST-Verhalten und Anginaindex über die Belastbarkeit hinaus keine prognostische Information bei [4], und der Score sollte nicht zum Screening Gesunder verwendet werden.
Quellen
- Mark DB, Shaw L, Harrell FE Jr et al. Prognostic value of a treadmill exercise score in outpatients with suspected coronary artery disease. N Engl J Med. 1991. PMID: 1875969
- Lauer MS, Pothier CE, Magid DJ et al. An externally validated model for predicting long-term survival after exercise treadmill testing in patients with suspected coronary artery disease and a normal electrocardiogram. Ann Intern Med. 2007. PMID: 18087052
- Alexander KP, Shaw LJ, Shaw LK et al. Value of exercise treadmill testing in women. J Am Coll Cardiol. 1998. PMID: 9822093
- Gulati M, Arnsdorf MF, Shaw LJ et al. Prognostic value of the Duke treadmill score in asymptomatic women. Am J Cardiol. 2005. PMID: 16054460
- Rafie AH, Dewey FE, Myers J et al. Age-adjusted modification of the Duke Treadmill Score nomogram. Am Heart J. 2008. PMID: 18513516