Pulmonary Embolism Severity Index (PESI)

Klinischer Hintergrund

Der Pulmonary Embolism Severity Index (PESI) wurde entwickelt, um eine Risikobeurteilung zu objektivieren, die sonst auf klinischer Intuition beruht: Welche Patientinnen und Patienten mit gesicherter akuter Lungenembolie haben eine so niedrige 30-Tage-Mortalität, dass eine stationäre Behandlung nicht erforderlich ist, und welche benötigen eine stationäre oder sogar intensivierte Versorgung? Das Instrument ist kein diagnostisches Werkzeug, sondern eine prognostische Risikostratifizierung, die angewandt wird, wenn die Diagnose bereits gestellt ist. Die Entscheidung ist klinisch bedeutsam, weil die Mehrzahl der Patienten mit Lungenembolie hämodynamisch stabil ist und ein erheblicher Anteil ambulant versorgt werden kann, sofern das Risiko für frühen Tod und Komplikationen ausreichend niedrig ist.

Berechnung des Pulmonary Embolism Severity Index

PESI ist ein additives Punktemodell, bei dem das Alter in vollen Jahren die Basispunktzahl bildet, zu der zehn weitere binäre Variablen mit unterschiedlicher Gewichtung addiert werden:

$$\text{PESI} = \text{Alter} + 10 \times [\text{männlich}] + 30 \times [\text{Tumorerkrankung}] + 10 \times [\text{Herzinsuffizienz in der Anamnese}] + 10 \times [\text{chronische Lungenerkrankung}] + 20 \times [\text{HF} \geq 110] + 30 \times [\text{SBD} < 100] + 20 \times [\text{AF} \geq 30] + 20 \times [\text{Temp} < 36] + 60 \times [\text{veränderter Bewusstseinszustand}] + 20 \times [\text{SpO}_2 < 90]$$

Die Ableitungskohorte bestand aus 15 531 stationären Patientinnen und Patienten mit Lungenembolie, die aus 186 Krankenhäusern in Pennsylvania (USA) entlassen wurden, aufgeteilt in eine Ableitungsgruppe (67 %) und eine interne Validierungsgruppe (33 %) [1]. Primärer Endpunkt war die 30-Tage-Mortalität. Das Modell wurde mittels logistischer Regression abgeleitet und teilt die Patienten in fünf Schweregradklassen ein. Eine externe Validierung erfolgte an 221 stationären Patientinnen und Patienten aus der Schweiz und Frankreich [1].

Die fünf Klassen und ihre 30-Tage-Mortalität über die Ableitungs- und Validierungskohorten hinweg:

In der Ableitungsstudie lag der Anteil stationärer Todesfälle und nicht tödlicher Komplikationen zusammengenommen bei ≤1,1 % in Klasse I und ≤1,9 % in Klasse II [1].

Interpretation in der Praxis

Der wesentliche klinische Wert des Scores liegt darin, Patientinnen und Patienten der Klassen I und II zu identifizieren, bei denen Mortalität und Komplikationsrisiko so niedrig sind, dass eine ambulante Behandlung erwogen werden kann. Für Klasse I (≤65 Punkte) beträgt die 30-Tage-Mortalität höchstens 1,6 % und das kombinierte Risiko für Tod und nicht tödliche Komplikationen unter 1,2 %. Diese Patienten sind primäre Kandidaten für eine ambulante Behandlung, vorausgesetzt, eine adäquate Antikoagulation ist gesichert, eine Nachsorge ist zugänglich und es sprechen keine anderen Faktoren (Schmerzen, soziale Umstände, Blutungsrisiko) dagegen.

Klasse II (66 bis 85 Punkte) weist eine etwas höhere Mortalität (bis 3,5 %), aber weiterhin eine niedrige Komplikationsrate auf. Hier kann eine ambulante Behandlung für ausgewählte Patienten infrage kommen, die Entscheidung erfordert jedoch eine individuelle Abwägung. Viele Kliniker wählen für diese Gruppe eine kurze stationäre Überwachung.

Die Klassen III bis V sollten stationär behandelt werden. Für Klasse III und IV kommt je nach hämodynamischem Status eine Normalstation oder eine Überwachungseinheit infrage, während Klasse V (>125 Punkte) eine Mortalität von bis zu 24,5 % aufweist und für eine intensivmedizinische Betreuung sowie eine mögliche Therapieeskalation einschließlich der Prüfung einer Thrombolyse bei hämodynamischer Instabilität erwogen werden sollte.

Validierung und Testgüte

In einer systematischen Übersichtsarbeit und Metaanalyse prognostischer Modelle bei akuter Lungenembolie mit 71 Studien und 44 298 Patientinnen und Patienten war PESI das am besten validierte Modell [2]. Die gepoolte 30-Tage-Mortalität auf Grundlage von neun Validierungsstudien betrug 2,3 % (95 % KI 1,7 bis 2,9) in der Niedrigrisikogruppe und 11,4 % (95 % KI 9,9 bis 13,1) in der Hochrisikogruppe [2]. Die Übersicht hielt fest, dass PESI auch in einer Impact-Studie – also einer Studie, in der das Modell tatsächlich zur Steuerung der Versorgung eingesetzt wurde – klinischen Nutzen gezeigt hat [2].

Eine vereinfachte Version, sPESI, wurde später mit sechs Variablen und gleicher Gewichtung (1 Punkt je Variable) statt elf unterschiedlich gewichteter Variablen entwickelt. In einer systematischen Übersicht, die sPESI und die Hestia-Kriterien anhand dreier Studien mit insgesamt 1608 Patientinnen und Patienten verglich, hatte sPESI eine Sensitivität von 0,972 (95 % KI 0,917 bis 0,991) und einen negativen prädiktiven Wert zwischen 99,0 und 99,4 % für die 30-Tage-Mortalität [3]. Die Spezifität war jedoch niedrig, 0,269 (95 % KI 0,209 bis 0,338), das heißt, sPESI stuft viele Patienten als Hochrisiko ein, die tatsächlich überleben [3]. Dies ist ein wesentlicher Unterschied zum ursprünglichen PESI, dessen feinere Punktvergabe eine bessere Diskrimination über die gesamte Risikoskala hinweg ermöglicht.

In einem Vergleich mit dem ESC-Algorithmus zur Risikostratifizierung von 2019, untersucht an 419 normotensiven Patientinnen und Patienten ab 65 Jahren, ordnete der ESC-Algorithmus mehr Patienten höheren Risikogruppen zu als PESI, ohne die Vorhersage kurzfristiger Endpunkte zu verbessern [4]. PESI behielt dort eine stärkere Diskriminationsfähigkeit für die 30-Tage-Mortalität als der ESC-Algorithmus, auch wenn der Unterschied keine statistische Signifikanz erreichte [4].

Limitationen

PESI gilt für Patientinnen und Patienten mit gesicherter akuter Lungenembolie. Es ist kein Instrument zur Einschätzung der Wahrscheinlichkeit einer Lungenembolie bei Verdachtsdiagnose und darf nicht vor der diagnostischen Bestätigung eingesetzt werden.

Das Modell wurde an stationären Patientinnen und Patienten in Pennsylvania abgeleitet, einer Population, die sich hinsichtlich Altersverteilung, Komorbidität und Behandlungspraxis von modernen europäischen Kohorten unterscheiden kann. Die externe Validierung in der Originalstudie umfasste lediglich 221 Patienten aus der Schweiz und Frankreich, eine relativ kleine Kohorte [1].

PESI berücksichtigt weder die rechtsventrikuläre Funktion noch Biomarker (Troponin, NT-proBNP), die in der ESC-Risikostratifizierung von 2019 zentral sind. Eine Patientin mit niedrigem PESI, aber nachgewiesener rechtsventrikulärer Belastung kann ein erhöhtes Risiko haben, das der Score nicht erfasst. In der klinischen Praxis wird PESI daher häufig durch Bildgebung (Echokardiographie oder CT-Angiographie zur Beurteilung des rechten Ventrikels) und Biomarker ergänzt, insbesondere im Grenzbereich zwischen niedrigem und intermediärem Risiko.

Das Instrument erfasst auch das Blutungsrisiko nicht, das für die Sicherheit einer ambulanten Behandlung entscheidend ist. Eine Patientin mit niedrigem PESI, aber hohem Blutungsrisiko (zum Beispiel kürzliche Operation, Thrombozytopenie oder aktive gastrointestinale Blutung) sollte unabhängig von der Punktzahl nicht entlassen werden.

Das Alter macht einen großen Teil der Punktzahl aus, sodass ältere Patientinnen und Patienten auch ohne weitere Risikofaktoren automatisch in höheren Klassen landen. Das kann dazu führen, dass rüstige ältere Patienten mit stationärer Versorgung übertherapiert werden und dass junge Patienten mit objektiv schwerer Embolie unterschätzt werden, wenn sie keine Komorbidität aufweisen.

Quellen

1. Aujesky D, Obrosky DS, Stone RA et al. Derivation and validation of a prognostic model for pulmonary embolism. Am J Respir Crit Care Med 2005;172(8):1041–6. PMID: 16020800
2. Elias A, Mallett S, Daoud-Elias M et al. Prognostic models in acute pulmonary embolism: a systematic review and meta-analysis. BMJ Open 2016;6(4):e010324. PMID: 27130162
3. Palas M, Silva BV, Jorge C et al. The accuracy of Hestia and simplified PESI to predict the prognosis in pulmonary embolism: systematic review with meta-analysis. TH Open 2022;6(4):e347–e353. PMID: 36452203
4. Moor J, Baumgartner C, Méan M et al. Validation of the 2019 European Society of Cardiology risk stratification algorithm for pulmonary embolism in normotensive elderly patients. Thromb Haemost 2021;121(12):1660–1667. PMID: 33823559