Mehran-Score für die Kontrastmittelnephropathie nach PCI

Klinischer Hintergrund

Die kontrastmittelinduzierte Nephropathie, heute meist als kontrastmittelassoziierte akute Nierenschädigung bezeichnet, ist eine der häufigsten Komplikationen nach perkutaner Koronarintervention (PCI) und eine bedeutende Ursache der im Krankenhaus erworbenen akuten Nierenschädigung. Das Risiko variiert stark zwischen Patientinnen und Patienten, von unter 5 Prozent bei niedrigem Risiko bis über 50 Prozent bei mehreren zusammenwirkenden Risikofaktoren. Die Entscheidung über präventive Maßnahmen, vor allem periprozedurale Hydrierung und Minimierung des Kontrastmittelvolumens, muss gegen das Gesamtrisiko und die Umstände der Prozedur abgewogen werden. Der Mehran-Score wurde entwickelt, um mehrere bekannte Risikofaktoren in einer einzigen Kennzahl zusammenzuführen und die Risikostratifizierung damit systematisch statt intuitiv zu machen.

Berechnung des Mehran-Scores

Der Score berechnet sich als gewichtete Summe von acht Variablen:

$$\text{Mehran} = 5 \cdot H_{\text{Hypotonie}} + 5 \cdot H_{\text{IABP}} + 5 \cdot H_{\text{Herzinsuffizienz}} + 4 \cdot H_{\text{Alter}>75} + 3 \cdot H_{\text{Anämie}} + 3 \cdot H_{\text{Diabetes}} + \left\lfloor \frac{V_{\text{Kontrastmittel}}}{100} \right\rfloor + P_{\text{eGFR}}$$

Dabei ist $H$ eine Indikatorvariable (0 oder 1) für den jeweiligen binären Faktor, $V_{\text{Kontrastmittel}}$ das Kontrastmittelvolumen in Millilitern und $P_{\text{eGFR}}$ die nierenfunktionsbasierte Punktzahl nach:

$$P_{\text{eGFR}} = \begin{cases} 0 & \text{wenn eGFR} \geq 60 \ 2 & \text{wenn eGFR } 40\text{–}59 \ 4 & \text{wenn eGFR } 20\text{–}39 \ 6 & \text{wenn eGFR} < 20 \end{cases}$$

jeweils in mL/min/1,73 m².

Die binären Variablen sind wie folgt definiert: Hypotonie bedeutet einen systolischen Blutdruck unter 80 mmHg über mindestens eine Stunde mit Bedarf an Inotropika oder einer intraaortalen Ballonpumpe innerhalb von 24 Stunden periprozedural; Einsatz einer intraaortalen Ballonpumpe bezeichnet die periprozedurale Anlage; Herzinsuffizienz ist definiert als NYHA-Klasse III/IV oder Lungenödem in der Anamnese; Anämie ist definiert als Ausgangshämatokrit unter 39 Prozent bei Männern beziehungsweise unter 36 Prozent bei Frauen; Diabetes mellitus erfordert eine gesicherte Diagnose.

Die Ableitungskohorte bestand aus 8 357 Personen, die bis 2004 am Columbia University Medical Center in New York eine PCI erhielten [1]. Die Kohorte wurde zufällig in einen Entwicklungsdatensatz mit 5 571 und einen Validierungsdatensatz mit 2 786 Personen geteilt. Endpunkt war die kontrastmittelinduzierte Nephropathie, definiert als Anstieg des Serumkreatinins um mindestens 25 Prozent und/oder mindestens 0,5 mg/dL (44 µmol/L) innerhalb von 48 Stunden nach PCI gegenüber dem Ausgangswert. Eine multivariate logistische Regression identifizierte acht unabhängige Prädiktoren mit p-Werten unter 0,0001, und die Gewichtung beruhte auf der jeweiligen Odds Ratio. Personen mit akutem Myokardinfarkt wurden aus der Ableitungskohorte ausgeschlossen, was die Übertragbarkeit auf die primäre PCI beim STEMI einschränkt.

Interpretation in der Praxis

Der Score wird in vier Risikobereiche eingeteilt. In der Ableitungskohorte entsprachen diese den folgenden beobachteten Inzidenzen der kontrastmittelinduzierten Nephropathie [1]:

Bei niedrigem Risiko (≤5 Punkte) ist das absolute Risiko relativ gering, aber nicht vernachlässigbar. Eine Standardhydrierung mit isotoner Kristalloidlösung sollte erwogen und das Kontrastmittelvolumen so niedrig wie prozedural möglich gehalten werden. Über die routinemäßige Kontrolle des Serumkreatinins hinaus ist nichts weiter erforderlich.

Bei mäßigem Risiko (6–10 Punkte) sollte die periprozedurale Hydrierung systematisch erfolgen, vorzugsweise mit isotoner Kochsalzlösung nach etablierten Schemata. Das Kontrastmittelvolumen sollte im Voraus geplant und unter dem maximal zulässigen Wert gehalten werden, der sich mit der Cigarroa-Formel berechnen lässt (5 × Körpergewicht in kg / Serumkreatinin in mg/dL) [2]. Nephrotoxische Arzneimittel sollten periprozedural pausiert werden.

Bei hohem und sehr hohem Risiko (≥11 Punkte) ist die Inzidenz der kontrastmittelinduzierten Nephropathie erheblich, und das Risiko einer Dialysepflicht steigt deutlich. Hier ist zu erwägen, ob die PCI die optimale Strategie ist oder ob alternative Bildgebungsverfahren ohne jodhaltiges Kontrastmittel infrage kommen. Ist die PCI notwendig, sollten die Hydrierung intensiviert, das Kontrastmittelvolumen konsequent minimiert und eine postprozedurale Überwachung der Nierenfunktion sichergestellt werden. Eine nephrologische Konsultation vor dem Eingriff kann gerechtfertigt sein.

Validierung und Testgüte

In der ursprünglichen Validierungskohorte zeigte der Score mit einer c-Statistik von 0,67 eine mäßige Diskriminationsfähigkeit [1]. Das Risiko stieg mit zunehmender Punktzahl exponentiell an, und der Zusammenhang war statistisch signifikant (Cochran-Armitage-Trendtest, p < 0,0001).

In einer thailändischen Einzelzentrumsstudie an 217 STEMI-Patientinnen und -Patienten mit primärer PCI erreichte der Mehran-Score eine AUC von 0,78 (95 %-KI 0,69–0,87) für die Vorhersage der kontrastmittelinduzierten Nephropathie [3]. Die Inzidenz betrug in dieser Kohorte 19,8 Prozent und lag damit höher als in der Ableitungskohorte, was das andere Risikoprofil akuter STEMI-Fälle widerspiegelt. Die Studie entwickelte eine einfachere Alternative, den CCIT-Score, der auf nur drei Variablen beruht (Ejektionsfraktion unter 40 Prozent, Dreigefäßerkrankung und IABP-Einsatz) und eine AUC von 0,83 erreichte, allerdings ohne statistisch signifikante Überlegenheit gegenüber dem Mehran-Score (p = 0,082) [3].

Eine indische prospektive Beobachtungsstudie an 55 Hochrisikopersonen bei elektiver Angiographie oder PCI bestätigte die Fähigkeit des Scores zur Risikostratifizierung [2]. In dieser Kohorte, in der alle Personen periprozedural hydriert wurden und das Kontrastmittelvolumen streng begrenzt blieb (50–100 mL), betrug die beobachtete CIN-Inzidenz 25,5 Prozent. Die Verteilung über die Risikobereiche stimmte gut mit der Originalkohorte überein: Bei niedrigem Risiko (≤5 Punkte) betrug die beobachtete CIN-Inzidenz 28,6 Prozent, während die Hälfte der Personen der Gruppe mit sehr hohem Risiko (≥16 Punkte) eine CIN entwickelte. Die hohe Inzidenz in der Niedrigrisikogruppe trotz präventiver Maßnahmen zeigt, dass der Score den Schutz bei niedrigen Werten in selektierten Hochrisikopopulationen überschätzen kann [2].

Eine Vergleichsstudie an 422 STEMI-Patientinnen und -Patienten mit primärer PCI prüfte sechs verschiedene Risikoscores gegeneinander [4]. Der Mehran-Score schnitt für die enge CIN-Definition (Anstieg des Serumkreatinins ≥0,5 mg/dL) mit einer c-Statistik im oberen Bereich gut ab, für die breite Definition (≥0,5 mg/dL und/oder ≥25 Prozent Anstieg) jedoch schlechter; dort lagen alle Scores mit einer c-Statistik zwischen 0,555 und 0,643. Die ACEF- und AGEF-Scores hatten in dieser Population eine bessere Diskrimination und Kalibrierung [4].

Im Jahr 2021 publizierte Mehran selbst einen aktualisierten Risikoscore auf Basis einer zeitgemäßen Kohorte von über 20 000 PCI-Prozeduren am Mount Sinai in New York [5]. Der neue Score verwendet die AKIN-Definition der akuten Nierenschädigung und umfasst Variablen wie Ejektionsfraktion, periprozedurale Blutung und komplexe PCI-Anatomie. Die c-Statistik in der Validierungskohorte betrug 0,84 für das präprozedurale Modell und 0,86 unter Einbeziehung der Prozedurvariablen. Der ursprüngliche Mehran-Score von 2004 bleibt in der klinischen Praxis jedoch der verbreitetste und meistzitierte.

Limitationen

Mehrere Einschränkungen sind zu beachten. Erstens wurden Personen mit akutem Myokardinfarkt aus der Ableitungskohorte ausgeschlossen [1], sodass die Leistung des Scores bei primärer PCI wegen STEMI schlechter belegt ist. Externe Validierungen in STEMI-Populationen zeigten unterschiedliche Ergebnisse, und einfachere Scores schnitten in dieser Untergruppe in einzelnen Studien besser ab [3, 4].

Zweitens wurde der Score in einer Zeit entwickelt, in der sowohl hoch- als auch niederosmolare Kontrastmittel verwendet wurden. Mit modernen isoosmolaren Kontrastmitteln und verbesserten Prozedurtechniken kann das absolute Risiko bei einem gegebenen Punktwert niedriger sein als in der Originalkohorte. Auch die Definition der kontrastmittelinduzierten Nephropathie hat sich weiterentwickelt; die AKIN- und KDIGO-Kriterien sind heute Standard und erfassen mehr Fälle als die ursprüngliche Definition mit fester Kreatininschwelle.

Drittens ist das Kontrastmittelvolumen eine Prozedurvariable, die erst bei der Planung oder zu Beginn des Eingriffs bekannt ist. Der Score kann daher präprozedural mit einem geschätzten Volumen verwendet werden, doch das tatsächliche Volumen kann abweichen. Das ist eine inhärente Schwäche, die im aktualisierten Score von 2021 teilweise adressiert wird, in dem ein präprozedurales Modell (Modell 1) von einem Modell mit Prozedurvariablen (Modell 2) getrennt wird [5].

Viertens wurde der Score für Personen entwickelt, die eine PCI erhalten, und darf ohne gesonderte Validierung nicht auf andere Kontrastmittelexpositionen wie die Computertomographie angewandt werden. Personen mit terminaler Niereninsuffizienz, die bereits dialysepflichtig sind, sollten nicht bewertet werden; die kontrastmittelinduzierte Nephropathie ist für sie kein relevanter Endpunkt.

Schließlich ist der Score ein Instrument zur Risikostratifizierung und nicht zur Entscheidungsfindung an sich. Das Kontrastmittelvolumen zu minimieren und die periprozedurale Hydrierung sicherzustellen sind unabhängig vom Punktwert die wichtigsten beeinflussbaren Faktoren, und ein niedriger Punktwert rechtfertigt nicht, auf diese Maßnahmen zu verzichten.

Quellen

1. Mehran R, Aymong ED, Nikolsky E, et al. A simple risk score for prediction of contrast-induced nephropathy after percutaneous coronary intervention: development and initial validation. J Am Coll Cardiol. 2004;44(7):1393–9. PMID: 15464318
2. Gupta H, Singh MM, Sahani KK, et al. Evaluation of Emerging Predictors for Contrast-Induced Nephropathy in High-Risk Patients Undergoing Percutaneous Coronary Intervention. Cureus. 2024;16(7):e64363. PMID: 39130830
3. Koowattanatianchai S, Chantadansuwan T, Kaladee A, et al. Practical Risk Stratification Score for Prediction of Contrast-Induced Nephropathy After Primary Percutaneous Coronary Intervention in Patients With Acute ST-Segment Elevation Myocardial Infarction. Cardiol Res. 2019;10(6):350–7. PMID: 31803333
4. Liu YH, Liu Y, Zhou YL, et al. Comparison of Different Risk Scores for Predicting Contrast Induced Nephropathy and Outcomes After Primary Percutaneous Coronary Intervention in Patients With ST Elevation Myocardial Infarction. Am J Cardiol. 2016;117(12):1896–903. PMID: 27161818
5. Mehran R, Owen R, Chiarito M, et al. A contemporary simple risk score for prediction of contrast-associated acute kidney injury after percutaneous coronary intervention: derivation and validation from an observational registry. Lancet. 2021;398(10315):1974–83. PMID: 34793743