Rechner für den subtilen anterioren STEMI (4 Variablen)

Klinischer Hintergrund

Bei ST-Hebung in V2 bis V4 und Brustschmerz stellt sich mitunter die Frage, ob das Muster einen subtilen LAD-Verschluss oder eine benigne Normvariante darstellt, früher als frühe Repolarisation bezeichnet. Das ist eines der schwierigsten EKG-diagnostischen Probleme in der Notaufnahme: Eine Fehlbeurteilung hat in beide Richtungen ernste Folgen. Auf eine akute Koronarintervention bei verschlossener LAD zu verzichten, bedeutet verlorenes Myokard, während eine unnötige Katheteruntersuchung bei einer Normvariante Risiko und Ressourcenverschwendung mit sich bringt.

Das Aussehen der ST-Hebung allein reicht nicht aus, um diese beiden Zustände zu trennen. Die Formel beruht auf der Erkenntnis, dass sich Normvariante und subtiler LAD-Verschluss gleichzeitig in mehreren messbaren Dimensionen unterscheiden: der Größe der ST-Hebung, der Dauer des QT-Intervalls, der QRS-Amplitude und der R-Zacken-Amplitude. Die Kombination dieser Variablen zu einer gewichteten Summe ergibt ein Maß, das jeden einzelnen EKG-Parameter übertrifft.

Berechnung der 4-Variablen-Formel für den subtilen anterioren STEMI

Die Formel lautet:

$$\text{Punktwert} = 1{,}062 \times \text{STE60V3} + 0{,}052 \times \text{QTc} - 0{,}151 \times \text{QRSV2} - 0{,}268 \times \text{RAV4}$$

Dabei ist STE60V3 die ST-Hebung 60 ms nach dem J-Punkt in V3 (mm), QTc die computerberechnete, nach Bazett korrigierte QT-Zeit (ms), QRSV2 die QRS-Amplitude in V2 (mm) und RAV4 die R-Zacken-Amplitude in V4 (mm). Ein Wert von 18,2 oder höher spricht für einen LAD-Verschluss.

Die Formel wurde von Driver et al. am Hennepin County Medical Center in Minneapolis abgeleitet [1]. Die Studie durchsah 355 konsekutive Fälle eines nachgewiesenen LAD-Verschlusses und schloss diejenigen aus, die anhand vordefinierter EKG-Kriterien einen offensichtlichen STEMI darstellten: gerade oder konvexe ST-Strecke in V2 bis V6, summierte inferiore ST-Senkung von 1 mm oder mehr, anteriore ST-Senkung, Q-Zacken, terminale QRS-Distorsion oder ST-Hebung über 5 mm. Es verblieben 143 subtile LAD-Verschlüsse. Die Kontrollgruppe bestand aus 171 Personen, die die Notaufnahme wegen Brustschmerz aufsuchten, bei denen serielle Troponine einen Myokardinfarkt ausschlossen und eine Kardiologin oder ein Kardiologe das EKG als Normvariante mit mindestens 1 mm ST-Hebung in V2 und V3 beurteilte. Die Zielgröße war binär: nachgewiesener LAD-Verschluss versus Normvariante.

Die Formel ist eine Weiterentwicklung einer früheren 3-Variablen-Formel derselben Gruppe, die STE60V3, QTc und RAV4 mit einem Schwellenwert von 23,4 verwendete. Durch Aufnahme der QRS-Amplitude in V2 verbesserte sich die Diskrimination signifikant: Die AUC stieg von 0,954 auf 0,969 (p = 0,009) [1].

Interpretation in der Praxis

Ein Wert knapp unterhalb der Schwelle bedeutet nicht, dass ein Verschluss ausgeschlossen ist. Die Formel unterstützt die klinische Beurteilung, sie ersetzt sie nicht. Insbesondere bei hohem klinischem Verdacht, dynamischen ST-Veränderungen oder steigenden Biomarkern ist unabhängig vom Formelergebnis wie bei einem akuten Myokardinfarkt zu verfahren.

Validierung und Testgüte

In der Ableitungskohorte erreichte die Formel beim Schwellenwert $\geq 18{,}2$ eine Sensitivität von 88,8 %, eine Spezifität von 94,7 % und eine Gesamttreffsicherheit von 92,0 % [1]. Die positive Likelihood Ratio betrug 16,9 (95 %-KI: 8,9 bis 32) und die negative Likelihood Ratio 0,12 (95 %-KI: 0,07 bis 0,19). Bei gleicher Spezifität wie die 3-Variablen-Formel (90,6 %) stieg die Sensitivität bei einem Schwellenwert von 17,75 von 86 % auf 90,2 %, und die Formel erkannte 6 zusätzliche Infarkte korrekt.

Eine prospektive Validierung führten Sert et al. zwischen April 2021 und Januar 2023 in der Türkei durch [2]. Die Studie schloss 232 Personen ein, 116 mit anteriorem Myokardinfarkt und 116 mit benigner ST-Hebungsvariante, gematcht nach einer ST-Hebung von mindestens 1 mm in den anterioren Ableitungen. Beim Schwellenwert $\geq 18{,}2$ im ersten EKG betrugen Sensitivität 82,7 %, Spezifität 85,3 % und diagnostische Treffsicherheit 83,6 %. Die Testgüte verbesserte sich mit seriellen EKGs: Im dritten EKG, 20 Minuten nach Ankunft aufgezeichnet, betrugen Sensitivität 83,6 %, Spezifität 89,6 % und Treffsicherheit 86,2 %.

Die externe Validierung zeigt somit niedrigere Werte als die Ableitungskohorte, insbesondere hinsichtlich der Sensitivität im initialen EKG. Das ist zu erwarten: Die Ableitungskohorte war mit strengen Ausschlusskriterien selektiert, und die Messungen erfolgten durch erfahrene Auswertende. In der türkischen Kohorte handelte es sich um unselektierte Notaufnahmepatientinnen und -patienten, und die Messungen bilden realistischere Bedingungen ab. Dass serielle EKGs die Testgüte verbesserten, spricht dafür, dass die Formel am besten funktioniert, wenn sie auf wiederholte Registrierungen und nicht auf ein einzelnes initiales EKG angewandt wird.

Limitationen

Die Formel gilt ausschließlich für Personen mit ST-Hebung in V2 bis V4 und Brustschmerz, bei denen die Differenzialdiagnose Normvariante versus subtiler LAD-Verschluss lautet. Sie darf nicht bei offensichtlichem STEMI, linksventrikulärer Hypertrophie, Linksschenkelblock oder Perikarditismuster angewandt werden, da diese Zustände die Variablen der Formel verändern und irreführende Ergebnisse liefern können.

Die Ableitungskohorte schloss den offensichtlichen STEMI anhand spezifischer EKG-Kriterien systematisch aus. Die Formel auf EKGs mit gerader oder konvexer ST-Strecke, Q-Zacken, terminaler QRS-Distorsion oder ST-Hebung über 5 mm anzuwenden, ist nicht sinnvoll, da diese Muster bereits unabhängig von der Formel einen STEMI diagnostizieren.

Eine wichtige Einschränkung ist, dass die Formel auf der computerberechneten QTc nach Bazett beruht. Die Bazett-Korrektur ist dafür bekannt, bei hoher Herzfrequenz zu über- und bei niedriger zu unterkorrigieren, was den Punktwert bei ausgeprägter Tachykardie oder Bradykardie beeinflussen kann. Zudem kann die computergestützte QT-Messung zwischen EKG-Geräten variieren, was die Formel geräteabhängig macht.

Die externe Validierung von Sert et al. zeigte im initialen EKG eine niedrigere Sensitivität als die Ableitungsstudie, was unterstreicht, dass die Formel nicht als alleinige Entscheidungsgrundlage zum Ausschluss eines LAD-Verschlusses dienen darf. Ein Wert unter 18,2 verringert die Wahrscheinlichkeit, hebt sie aber nicht auf.

Die Formel wurde bislang nur in einer einzigen externen prospektiven Studie begrenzter Größe validiert [2]. Weitere unabhängige Validierungen in unterschiedlichen Populationen sind erforderlich, bevor die Formel als Routineinstrument empfohlen werden kann.

Quellen

1. Driver BE, Khalil A, Henry T et al. A new 4-variable formula to differentiate normal variant ST segment elevation in V2-V4 (early repolarization) from subtle left anterior descending coronary occlusion. J Electrocardiol 2017;50(5):561-569. PMID: 28460689
2. Sert ET, Gül M, Kokulu K et al. Usefulness of the four-variable formula on serial electrocardiograms in detecting subtle anterior myocardial infarction. Am J Emerg Med 2023;73:83-87. PMID: 37633077