TIMI Risk Index

Klinischer Hintergrund

Beim akuten Koronarsyndrom ist die frühe Risikostratifizierung entscheidend, um Ressourcen zu priorisieren und Patientinnen und Patienten der richtigen Versorgungsstufe zuzuführen. Die Herausforderung im frühen Stadium ist die häufig begrenzte Datenlage: Laborwerte und EKG-Beurteilung können auf sich warten lassen, und klinische Risikoscores, die vollständige Daten erfordern, sind beim ersten Patientenkontakt nicht immer anwendbar. Der TIMI Risk Index schließt genau diese Lücke, indem er nur drei am Krankenbett stets verfügbare Variablen benötigt, Herzfrequenz, Alter und systolischen Blutdruck, und dennoch eine aussagekräftige Schätzung des Mortalitätsrisikos beim ST-Hebungsinfarkt (STEMI) liefert.

Berechnung des TIMI Risk Index

Die Formel lautet:

$$\text{TIMI Risk Index} = \frac{\text{Herzfrequenz} \times \left(\frac{\text{Alter}}{10}\right)^2}{\text{Systolischer Blutdruck}}$$

Der Index berechnet sich also als Herzfrequenz in Schlägen/min multipliziert mit dem Quadrat des durch 10 geteilten Alters, dividiert durch den systolischen Blutdruck in mmHg. Eine 75-jährige Person mit einer Herzfrequenz von 100 und einem systolischen Blutdruck von 120 erhält beispielsweise einen Index von $100 \times (7{,}5)^2 / 120 \approx 46{,}9$. Alle drei Variablen sind kontinuierlich, und der Index steigt mit zunehmendem Alter und zunehmender Herzfrequenz sowie mit sinkendem systolischem Blutdruck, was der physiologischen Logik entspricht, dass hohes Alter, Tachykardie und Hypotonie je für sich einen schweren kardiogenen Schock oder eine Dekompensation anzeigen.

Der Index wurde ursprünglich aus STEMI-Fällen klinischer Fibrinolysestudien abgeleitet, in denen der Medianindex bei etwa 20 lag [1]. In der großen Validierungsstudie im National Registry of Myocardial Infarction (NRMI)-3 und -4 mit 153 486 STEMI-Fällen der US-amerikanischen Versorgung lag der Medianindex mit 26,9 höher, was eine breitere und heterogenere Population als in den ursprünglichen Studien widerspiegelt [1]. Modellierter Endpunkt war die Krankenhausmortalität, und der Index wurde sowohl als kontinuierliche Variable als auch in Risikogruppen geprüft.

Interpretation in der Praxis

Der TIMI Risk Index ist in erster Linie ein kontinuierliches Maß: Je höher der Wert, desto höher das Mortalitätsrisiko. In der NRMI-Kohorte reichte die Mortalität von 0,9 % in der niedrigsten bis 53,2 % in der höchsten Risikogruppe, mit einem statistisch signifikanten Trend über die Gruppen [1]. Unter den Personen mit Reperfusionstherapie betrug die Mortalität 0,6 % in der niedrigsten und 60 % in der höchsten Gruppe, unter denen ohne Reperfusion 1,9 % beziehungsweise 52,2 % [1].

Der Index eignet sich zur frühen Triage: Ein hoher Wert bei Aufnahme sollte zur sofortigen Priorisierung einer konsequenten Behandlung und Überwachung führen, während ein niedriger Wert ein standardisiertes Vorgehen stützt. Es ist jedoch zu betonen, dass der Index weder die klinische Beurteilung noch eine vollständige Risikostratifizierung mit etablierten, auf Labor- und EKG-Daten angewiesenen Instrumenten ersetzt, sondern als erster Filter dient, bevor diese Daten vorliegen.

Da der Rechner keine festen Interpretationsbereiche definiert, ist der Index als kontinuierliches Risikomaß zu verstehen, bei dem höhere Werte einem höheren Risiko entsprechen. In der ursprünglichen Fibrinolysekohorte lag der Median bei etwa 20 und in NRMI bei etwa 27 [1]; Werte deutlich darüber sollten den Verdacht auf ein erhöhtes Mortalitätsrisiko wecken und eine zügige Abklärung und Behandlung veranlassen.

Validierung und Testgüte

In der großen NRMI-Validierung wurde für die gesamte STEMI-Kohorte eine c-Statistik von 0,79 erreicht, 0,81 unter Personen mit Reperfusionstherapie und 0,71 unter denen ohne [1]. Die Diskrimination war bei älteren Personen niedriger, bei denen sich die Punkteverteilung zu höherem Risiko verschob, die Leistung mit einer c-Statistik von 0,71 aber erhalten blieb [1].

Eine externe Validierung in der kanadischen EFFECT-Kohorte (11 510 Personen mit akutem Myokardinfarkt in Ontario) bestätigte die Leistung des Index außerhalb der ursprünglichen US-Register. Hier betrug die c-Statistik 0,82 für STEMI und 0,80 für NSTEMI bei überlappenden Konfidenzintervallen, und die Kalibrierung war gut [2]. Auch hier war die Diskrimination bei Personen ab 65 Jahren niedriger, mit einer c-Statistik von 0,74 [2].

Der Index wurde auch gesondert an NSTEMI-Populationen geprüft. In einer Analyse von 337 192 NSTEMI-Fällen aus NRMI zeigte der Index eine gestufte Beziehung zur Mortalität mit einem mehr als 30-fachen Unterschied zwischen niedrigster und höchster Dezile und einer c-Statistik von 0,73 [3]. Die Gesamtmortalität der NSTEMI-Gruppe betrug 10,9 % und lag damit höher als bei STEMI-Fällen mit Reperfusion (6,6 %), aber niedriger als bei STEMI-Fällen ohne Reperfusion (18,7 %) [3].

In einer asiatischen Validierung aus Malaysia (4 701 STEMI-Fälle) betrug die c-Statistik 0,785 für die Gesamtpopulation, 0,764 bei Diabetes und 0,761 bei Nierenbeteiligung [4]. Die Kalibrierung war für die Gesamtpopulation und bei Diabetes gut, bei Nierenschädigung jedoch schlechter, wo ein Chi-Quadrat-Goodness-of-Fit-Test p = 0,006 ergab [4].

In einer chinesischen Kohorte (3 389 STEMI-Fälle) wurden verwandte, auf Alter und Schockindex beruhende Indizes (Age Shock Index und Age Modified Shock Index) mit dem TIMI Risk Index und dem GRACE-Score für die Mortalität nach Entlassung verglichen. Die altersbasierten Schockindizes schnitten für die Kurzzeitmortalität mit AUC-Werten um 0,75 vergleichbar mit den klassischen Scores ab, ohne signifikante Unterschiede in AUC oder NRI [5].

Limitationen

Der TIMI Risk Index verwendet nur drei Variablen und lässt damit mehrere Faktoren mit bekannter prognostischer Bedeutung beim akuten Koronarsyndrom außer Acht, darunter Troponinwerte, elektrokardiographische Befunde, Herzinsuffizienzzeichen und Komorbiditäten wie Diabetes und Nierenerkrankung. Das Instrument eignet sich daher am besten als erstes Werkzeug am Krankenbett und nicht als vollständige Entscheidungshilfe.

Die Leistung ist bei älteren Personen schlechter, wo die c-Statistik in verschiedenen Kohorten auf etwa 0,71 bis 0,74 fällt [1, 2]. Das ist besonders problematisch, da das Alter als quadrierter Term in die Formel eingeht, sodass der Index mit dem Alter steil ansteigt und das Risiko bei manchen älteren Personen mit zugleich niedrigem Blutdruck überzeichnen kann. Umgekehrt kann ein normaler oder niedriger Index bei einer älteren Person mit subtiler Präsentation falsche Sicherheit vermitteln.

Die Kalibrierung verschlechtert sich bei Nierenbeteiligung [4], was die Zuverlässigkeit des Index in dieser Gruppe einschränkt. Bei Personen nach Fibrinolyse zeigten die verwandten altersbasierten Schockindizes keinen signifikanten Zusammenhang mit der Prognose nach Entlassung [5], und es ist denkbar, dass auch die Leistung des Index von der Art der Reperfusionstherapie beeinflusst wird.

Schließlich beruht der überwiegende Teil der Validierungsgrundlage auf US-amerikanischen und nordamerikanischen Registern aus dem ersten Jahrzehnt der 2000er-Jahre. Die asiatische Validierung stützt die Anwendung, jedoch mit niedrigerer c-Statistik und Kalibrierungsproblemen in Untergruppen [4]. Daten aus schwedischen oder europäischen Kohorten fehlen für dieses Instrument.

Quellen

1. Wiviott SD et al. Performance of the thrombolysis in myocardial infarction risk index in the National Registry of Myocardial Infarction-3 and -4: a simple index that predicts mortality in ST-segment elevation myocardial infarction. J Am Coll Cardiol. 2004;44(4):783–9. PMID: 15312859
2. Bradshaw PJ et al. Validation of the Thrombolysis In Myocardial Infarction (TIMI) risk index for predicting early mortality in a population-based cohort of STEMI and non-STEMI patients. Can J Cardiol. 2007;23(11):871–6. PMID: 17245483
3. Wiviott SD et al. Application of the Thrombolysis in Myocardial Infarction risk index in non-ST-segment elevation myocardial infarction: evaluation of patients in the National Registry of Myocardial Infarction. J Am Coll Cardiol. 2006;47(8):1553–8. PMID: 16630990
4. Selvarajah S et al. An Asian validation of the TIMI risk score for ST-segment elevation myocardial infarction. PLoS One. 2012;7(7):e40249. PMID: 22815733
5. Wang S et al. Age shock index and age-modified shock index are valuable bedside prognostic tools for postdischarge mortality in ST-elevation myocardial infarction patients. Ann Med. 2024;56(1):2311854. PMID: 38325361