Roth-Score zum Hypoxie-Screening

Klinischer Hintergrund

Der Roth-Score zum Hypoxie-Screening füllt eine spezifische Lücke: Situationen, in denen beurteilt werden muss, ob bei einem Patienten eine Hypoxämie vorliegen könnte, jedoch kein Pulsoximeter zur Verfügung steht. Dies betrifft vor allem die telefonische Ferntriage und ressourcenbegrenzte Umgebungen. Während der COVID-19-Pandemie wurde er in mehreren Ländern als Instrument zur telefonischen Triage eingesetzt. Die weitere klinische Verbreitung ist jedoch zum Stillstand gekommen, nachdem sowohl der Oxford COVID-19 Evidence Service als auch das Royal College of General Practitioners von einer routinemäßigen Anwendung abgeraten haben, da sowohl falsch positive als auch falsch negative Ergebnisse zu häufig auftreten [2]. Der Score wird daher heute am besten als ergänzender Befund beschrieben, der den Verdacht auf eine Hypoxämie wecken kann, nicht als Test, der eine gemessene Sättigung ersetzen kann.

Berechnung des Roth-Scores

Der Patient wird gebeten, in seiner Muttersprache so schnell wie möglich in einem einzigen Atemzug von 1 bis 30 zu zählen. Zwei Variablen werden erfasst: die höchste erreichte Zahl beim Zählen von 1-30 in einem Atemzug und die Dauer des Zählens in diesem Atemzug in Sekunden. Die Schwellenwerte lauten:

$$\text{Zahl} < 10 \text{ oder Zeit} < 7 \text{ s} \Rightarrow \text{SpO}_2 < 95,$$

$$\text{Zahl} \leq 7 \text{ oder Zeit} < 5 \text{ s} \Rightarrow \text{SpO}_2 < 90,$$

Die Derivationsstudie wurde von Chorin et al. auf einer Koronarstation (Coronary Care Unit) in Tel Aviv durchgeführt [1]. Die Population bestand aus stabileren Stationspatienten mit überwiegend kardialer Morbidität, nicht aus Patienten mit akuter Atemnot. In der ursprünglichen Kohorte befanden sich 65 Patienten, von denen 22 eine SpO₂ <90 % hatten [2]. Als Zielgröße wurde die mittels Pulsoximetrie unter Raumluft gemessene periphere Sauerstoffsättigung modelliert, mit Schwellenwerten bei <95 % und <90 %.

Interpretation in der Praxis

Der Roth-Score hat zwei Stufen der Risikomarkierung, die unterschiedlichen Handlungsebenen entsprechen:

Ein normales Roth-Ergebnis schließt eine Hypoxämie nicht aus. Der negative prädiktive Wert für eine SpO₂ <95 % betrug in der Validierungskohorte 98,6 %, beruhte jedoch auf einer Population mit relativ wenigen hypoxämischen Patienten [2].

Validierung und Leistungsfähigkeit

In der Derivationskohorte war die Korrelation zwischen erreichter Zahl und SpO₂ mäßig stark ($r = 0{,}67$, $P < 0{,}001$) und zwischen Zeit und SpO₂ etwas schwächer ($r = 0{,}59$, $P < 0{,}001$) [1]. Die AUC zur Identifikation einer SpO₂ <95 % betrug 0,83 für die erreichte Zahl und 0,76 für die Zeit [1]. Die optimalen Schwellenwerte in der Derivationsstudie waren Zahl <15 (Sensitivität 83 %, Spezifität 71 %) und Zeit <8 s (Sensitivität 78 %, Spezifität 73 %) [2].

Die einzige externe Validierung wurde 2021 von ten Broeke et al. veröffentlicht und in der niederländischen Allgemeinmedizin während der COVID-19-Pandemie durchgeführt [2]. Eingeschlossen wurden 105 Patienten mit einem Durchschnittsalter von 52,6 Jahren und vermuteter oder bestätigter COVID-19. In dieser Kohorte war die Korrelation zwischen erreichter Zahl und SpO₂ schwächer ($r_s = 0{,}44$, $P < 0{,}001$), und die Korrelation zwischen Zeit und SpO₂ war nicht signifikant ($r_s = 0{,}15$, $P = 0{,}14$) [2]. Dennoch war die Diskriminationsfähigkeit der erreichten Zahl gut: c-Statistik 0,91 (95-%-KI 0,85-0,96) für eine SpO₂ <95 %, verglichen mit 0,77 (95-%-KI 0,62-0,93) für die Zeit [2]. Der optimale Schwellenwert in dieser Population lag bei Zahl 20 (Sensitivität 93,3 %, Spezifität 77,8 %, PPV 41,2 %, NPV 98,6 %) und Zeit 7 s (Sensitivität 85,7 %, Spezifität 81,1 %, PPV 41,4 %, NPV 97,3 %) [2].

Die optimalen Schwellenwerte unterschieden sich somit deutlich zwischen den Studien. Die Derivationskohorte ergab Zahl <15 als optimal, die Validierungskohorte Zahl 20. Der Schwellenwert des Rechners bei Zahl <10 liegt niedriger als beide und markiert weniger Patienten, was zu weniger falsch positiven, aber mehr falsch negativen Ergebnissen führt. Der niedrige positive prädiktive Wert in der Validierung (41-42 %) bedeutet, dass eine positive Roth-Markierung durch eine anschließende Oximetrie häufig nicht bestätigt wird.

Einschränkungen

Der Roth-Score wurde bei stabilen Stationspatienten mit überwiegend kardialer Morbidität entwickelt, nicht bei akuter Atemnot [1, 2]. In einer akuten Atemnotsituation kann der Patient zu stark beeinträchtigt sein, um den Zähltest zuverlässig durchzuführen, und keine Studie hat den Score in dieser Population validiert.

Der Score wurde nicht bei Kindern validiert und setzt voraus, dass der Patient in seiner Muttersprache zählt [2]. Bei Personen, die die Sprache als Zweitsprache sprechen, kann die Leistung eher durch Sprachschwierigkeiten als durch eine Hypoxämie beeinflusst werden, was zu falsch niedrigen Werten führen kann.

Die Zeitvariable zeigte in der externen Validierung keine signifikante Korrelation mit der SpO₂, und die Autoren raten von ihrer Verwendung in der klinischen Praxis ab [2]. Der Rechner behält jedoch beide Variablen bei, und der Zeitschwellenwert von <7 s für eine SpO₂ <95 % stimmt mit dem optimalen Grenzwert der Validierungsstudie überein.

Ein normales Roth-Ergebnis schließt eine Hypoxämie nicht aus. Der negative prädiktive Wert war in der Validierungskohorte hoch (98,6 %), diese enthielt jedoch nur wenige hypoxämische Patienten und eine relativ junge Population [2]. Falsch negative Ergebnisse können vorkommen, insbesondere bei Patienten mit chronischer Hypoxämie, die gut kompensieren, sowie bei Patienten mit eingeschränkter Atemmechanik, aber normaler Sättigung.

Während der COVID-19-Pandemie wurde der Roth-Score auf mehreren Webseiten als Instrument zur telefonischen Triage empfohlen. Nach Berichten über eine unangemessene Anwendung mit negativen Folgen wurde die Empfehlung jedoch vom Oxford COVID-19 Evidence Service und vom Royal College of General Practitioners zurückgezogen, die stattdessen eine umfassende klinische Beurteilung empfahlen [2]. Der Roth-Score sollte daher niemals als alleinige Entscheidungsgrundlage dafür verwendet werden, ob eine weiterführende Versorgung veranlasst wird oder nicht.

Quellen

1. Chorin E et al. Assessment of Respiratory Distress by the Roth Score. Clin Cardiol 2016;39(11):636-639. PMID: 27701750
2. Ten Broeke CEM et al. The Roth score as a triage tool for detecting hypoxaemia in general practice: a diagnostic validation study in patients with possible COVID-19. Prim Health Care Res Dev 2021;22:e56. PMID: 34658321