GRACE-Rechner für Risiko und Mortalität beim akuten Koronarsyndrom

Klinischer Hintergrund

Der GRACE-Rechner erfüllt beim akuten Koronarsyndrom (ACS) einen konkreten Entscheidungsbedarf: bei Aufnahme das Risiko des Todes im Krankenhaus abzuschätzen und damit sowohl die Triage als auch den Zeitpunkt einer invasiven Strategie zu steuern. Anders als der TIMI-Score, der aus selektierten Studienpopulationen abgeleitet wurde, beruht GRACE auf einem multinationalen Register, das die reale klinische Praxis über das gesamte ACS-Spektrum abbildet (STEMI, NSTEMI und instabile Angina) [1]. Das macht ihn breit anwendbar, bringt aber mit sich, dass sich die Behandlungslandschaft seit der Ableitung verändert hat, was die Kalibrierung in heutigen Populationen beeinflusst.

Berechnung des GRACE-Scores

Der Score ist eine gewichtete Summe aus acht bei Aufnahme erhobenen Variablen:

$$\text{GRACE} = \sum_{i=1}^{8} w_i \cdot x_i$$

Die Variablen sind Alter, Herzfrequenz, systolischer Blutdruck, Kreatinin (jeweils in Intervallstufen), Killip-Klasse, Herzstillstand bei Aufnahme, ST-Streckenabweichung im EKG sowie erhöhte initiale kardiale Biomarker. Jede Variable trägt eine Punktzahl bei, die sich aus einer Punktetabelle beziehungsweise einer Intervalleinteilung ergibt. Die Killip-Klasse wird direkt bewertet: I (keine Herzinsuffizienz) = 0, II (Rasselgeräusche/S3) = 20, III (Lungenödem) = 39, IV (kardiogener Schock) = 59. Ein Herzstillstand bei Aufnahme ergibt 39 Punkte, eine ST-Streckenabweichung 28 Punkte und erhöhte initiale kardiale Biomarker 14 Punkte.

Die Ableitungskohorte bestand aus 11 389 Personen mit ACS mit und ohne ST-Hebung, die zwischen April 1999 und März 2001 in das Global Registry of Acute Coronary Events eingeschlossen wurden; 509 von ihnen verstarben während des Krankenhausaufenthalts [1]. Die acht Variablen erklärten 89,9 % der prognostischen Information zur Krankenhausmortalität. Die Stärke des Modells liegt darin, dass alle Variablen innerhalb von Minuten nach Aufnahme klinisch verfügbar sind.

Spätere GRACE-Versionen (1.0 und 2.0) verwenden dieselben acht Variablen mit anderer Gewichtung und beziehen sich auf andere Endpunkte, unter anderem die Mortalität nach 6 Monaten sowie den kombinierten Endpunkt Tod oder Myokardinfarkt. Diese werden über eigene Nomogramme und Webrechner erzeugt [2, 5].

Interpretation in der Praxis

Der Rechner ordnet drei Risikobereichen der Krankenhausmortalität zu:

Die Schwelle >140 ist diejenige, die die Leitlinien ausdrücklich verwenden, um ein hohes ischämisches Risiko anzuzeigen und eine Koronarangiographie innerhalb von 24 Stunden zu rechtfertigen. Zu beachten ist, dass verschiedene GRACE-Versionen (Original, 1.0, 2.0) dieselbe Person unterschiedlichen Risikobereichen zuordnen können, da sich die Gewichtung der Variablen unterscheidet [5].

Validierung und Testgüte

In der Ableitungsstudie wurde für die Krankenhausmortalität eine c-Statistik von 0,83 erreicht [1]. In einer Bestätigungskohorte mit 3 972 nachfolgenden GRACE-Fällen betrug die c-Statistik 0,84 und in der externen GUSTO-IIb-Kohorte (12 142 Personen) 0,79 [1].

Für das 6-Monats-Modell, das an 43 810 Personen aus 94 Krankenhäusern in 14 Ländern abgeleitet wurde, betrug die prospektiv validierte c-Statistik 0,81 für den Tod und 0,73 für den kombinierten Endpunkt Tod oder Myokardinfarkt von der Aufnahme bis 6 Monate nach Entlassung [2].

In einer modernen externen Validierung mit 9 803 Personen in drei unabhängigen Kohorten (Heidelberg, Newcastle und SPUM-ACS, eingeschlossen 2009–2017) schnitt der Original-GRACE-Score schlechter ab als in der Ableitung, mit einer AUC von 0,741 für die Krankenhausmortalität in der Ableitungskohorte und 0,780 in der zusammengefassten Population [3]. Wurde die binäre Biomarkervariable durch das kontinuierliche hochsensitive Troponin T ersetzt, verbesserte sich die Diskrimination deutlich: Die AUC stieg für die Krankenhausmortalität auf 0,835 in der Ableitungskohorte und auf 0,878 in der zusammengefassten Population, mit einer Net Reclassification Improvement (NRI) von 0,097 [3].

Eine großangelegte geschlechtsspezifische Auswertung von GRACE 2.0 an 420 781 Personen mit NSTE-ACS aus dem Vereinigten Königreich und der Schweiz zeigte, dass die Diskrimination bei Frauen niedriger war (AUC 0,82) als bei Männern (AUC 0,86, p<0,0001) [4]. Der Score unterschätzte die Krankenhausmortalität bei Frauen, sodass sie häufiger fälschlich einem niedrigen oder mittleren Risiko zugeordnet wurden, in dem eine frühe invasive Strategie nicht empfohlen wird. Ein überarbeitetes Modell (GRACE 3.0), das Geschlechtsunterschiede berücksichtigt, verbesserte die AUC in der externen Validierung auf 0,91 für Männer und 0,87 für Frauen [4].

Limitationen

Binäre Biomarkervariable. Dass erhöhte initiale kardiale Biomarker als Ja/Nein behandelt werden, ist in einer Zeit, in der das hochsensitive Troponin kontinuierlich gemessen wird, eine Schwäche. Die binäre Einteilung verliert prognostische Information, und der Ersatz durch das kontinuierliche Troponin verbessert die Diskrimination deutlich [3].

Geschlechtsbias. GRACE wurde in einer überwiegend männlichen Population abgeleitet und unterschätzt das Risiko bei Frauen mit NSTE-ACS, was hinsichtlich der frühen invasiven Strategie zu einer Unterbehandlung führen kann [4].

Mehrere inkompatible Versionen. Die Leitlinien nennen GRACE >140 als Schwelle für die frühe invasive Strategie, ohne anzugeben, welche Version zu verwenden ist. In einer Vergleichsstudie an 8 618 Personen wurden je nach verwendeter GRACE-Version bis zu 63,8 % in eine andere Risikokategorie umklassifiziert, was unmittelbare klinische Bedeutung für den Anteil der frühzeitig angiographierten Personen hat [5].

In einer anderen Behandlungsära abgeleitet. Die Kohorte wurde 1999–2001 erhoben, vor der routinemäßigen frühen invasiven Strategie, den modernen P2Y12-Hemmern und dem hochsensitiven Troponin. Die ACS-Mortalität ist seither gesunken, sodass der Score das absolute Risiko heute eher überschätzt, während die relative Rangfolge weitgehend erhalten bleibt.

Killip-Klasse. In der klinischen Praxis wird die Killip-Klasse mitunter anhand der NYHA-Klasse und des Blutdrucks angenähert, was Subjektivität und Variabilität in den Score einbringt [5].

Quellen

1. Granger CB et al. Predictors of hospital mortality in the global registry of acute coronary events. Arch Intern Med 2003. PMID: 14581255
2. Fox KAA et al. Prediction of risk of death and myocardial infarction in the six months after presentation with acute coronary syndrome: prospective multinational observational study (GRACE). BMJ 2006. PMID: 17032691
3. Georgiopoulos G et al. Modification of the GRACE Risk Score for Risk Prediction in Patients With Acute Coronary Syndromes. JAMA Cardiol 2023. PMID: 37647046
4. Wenzl FA et al. Sex-specific evaluation and redevelopment of the GRACE score in non-ST-segment elevation acute coronary syndromes in populations from the UK and Switzerland: a multinational analysis with external cohort validation. Lancet 2022. PMID: 36049493
5. Jobs A et al. GRACE scores or high-sensitivity troponin for timing of coronary angiography in non-ST-elevation acute coronary syndromes. Clin Res Cardiol 2024. PMID: 37421436