YEARS-Algorithmus für die Lungenembolie (LE)

Klinischer Hintergrund

Der Verdacht auf eine akute Lungenembolie gehört zu den häufigsten diagnostischen Problemen in der Notaufnahme, und bei der Mehrzahl der mit CT-Pulmonalisangiographie (CT-PA) untersuchten Patientinnen und Patienten findet sich keine Embolie. Der Bedarf an einer einfachen, sicheren Strategie zur Verringerung unnötiger Bildgebung ist daher groß. Traditionelle Algorithmen stützen sich auf den Wells-Score oder den revidierten Genfer Score in Kombination mit einem festen D-Dimer-Grenzwert von 500 ng/mL FEU, führen aber dennoch dazu, dass ein erheblicher Anteil der Patienten unnötig zur CT-PA überwiesen wird. Der YEARS-Algorithmus wurde entwickelt, um dem zu begegnen, indem er drei einfache klinische Kriterien mit einem differenzierten D-Dimer-Grenzwert verknüpft: ein höherer Grenzwert (1000 ng/mL FEU) für Patienten ohne YEARS-Kriterium und der konventionelle Grenzwert (500 ng/mL FEU) für Patienten mit einem oder mehreren erfüllten Kriterien. Ziel ist es, den Anteil der Fälle zu maximieren, in denen eine LE ohne Bildgebung sicher ausgeschlossen werden kann, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.

Berechnung des YEARS-Algorithmus

Der Algorithmus beruht auf drei klinischen Kriterien, die am Krankenbett beurteilt werden:

1. Klinische Zeichen einer tiefen Venenthrombose (Beinschwellung, asymmetrischer Schmerz)
2. Hämoptyse
3. Lungenembolie ist die wahrscheinlichste Diagnose (klinische Wahrscheinlichkeitseinschätzung)

Die Anzahl der erfüllten Kriterien (0 bis 3) wird mit einer einzigen D-Dimer-Bestimmung nach folgender Logik verknüpft:

$$\text{Entscheidung} = \begin{cases} \text{LE ausgeschlossen, wenn } n = 0 \text{ und D-Dimer} < 1000 \text{ ng/mL FEU} \ \text{LE ausgeschlossen, wenn } n \geq 1 \text{ und D-Dimer} < 500 \text{ ng/mL FEU} \ \text{andernfalls CT-PA erforderlich} \end{cases}$$

wobei $n$ die Anzahl der erfüllten YEARS-Kriterien ist.

Die Ableitungsstudie (YEARS-Studie) war eine prospektive multizentrische Kohortenstudie an 12 Krankenhäusern in den Niederlanden von Oktober 2013 bis Juli 2015 [1]. Von 3616 gescreenten Patientinnen und Patienten wurden 151 (4 %) ausgeschlossen, sodass 3465 ausgewertet wurden. Bei 456 Patienten (13 %) wurde zu Studienbeginn eine LE diagnostiziert. Von den 2946 Patienten (85 %), bei denen die LE ausgeschlossen wurde und die keine Behandlung erhielten, entwickelten 18 während der dreimonatigen Nachbeobachtung eine symptomatische venöse Thromboembolie, entsprechend einer Versagerrate von 0,61 % (95 % KI 0,36 bis 0,96); davon hatten 6 eine fatale LE (0,20 %, 95 % KI 0,07 bis 0,44). Mit dem YEARS-Algorithmus konnte bei 1651 Patienten (48 %) auf die CT-PA verzichtet werden, gegenüber 1174 Patienten (34 %) bei Anwendung des Wells-Scores mit festem D-Dimer-Grenzwert von 500 ng/mL FEU – eine absolute Differenz von 14 Prozentpunkten (95 % KI 12 bis 16) [1].

Interpretation in der Praxis

Der Algorithmus führt zu einer von zwei möglichen Entscheidungen: LE ohne Bildgebung ausgeschlossen oder Durchführung einer CT-PA. Die Entscheidung ergibt sich aus der Kombination von Anzahl der erfüllten Kriterien und D-Dimer-Wert gemäß nachstehender Tabelle.

Der klinische Nutzen liegt vor allem in der Gruppe ohne erfülltes Kriterium. Dort erlaubt der erhöhte D-Dimer-Grenzwert von 1000 ng/mL FEU, dass einem deutlich größeren Anteil der Patientinnen und Patienten die Bildgebung erspart bleibt, als es bei einem festen Grenzwert von 500 ng/mL FEU der Fall wäre. Bei Patienten mit einem oder mehreren erfüllten Kriterien wirkt der Algorithmus in der Praxis wie eine konventionelle Wells-basierte Strategie mit der Schwelle 500 ng/mL FEU.

Ein wichtiger Zusatz betrifft Patientinnen und Patienten mit null YEARS-Kriterien und D-Dimeren zwischen 500 und 1000 ng/mL FEU. Diese werden vom Algorithmus ausgeschlossen, befinden sich aber in einem Bereich, in dem ein altersadjustierter D-Dimer-Grenzwert eine Bildgebung erfordert hätte. Die externe Validierung (siehe unten) zeigt, dass gerade diese Gruppe eine Schwachstelle darstellt; die behandelnde Person sollte besonders aufmerksam sein, wenn der klinische Verdacht höher ist, als es die drei YEARS-Kriterien abbilden, insbesondere bei älteren Patienten.

Validierung und Testgüte

Externe Validierung bei Nichtschwangeren. Eddy et al. wandten den YEARS-Algorithmus retrospektiv auf 3314 Patientinnen und Patienten aus drei früheren prospektiven Kohortenstudien ambulanter Fälle mit LE-Verdacht an [2]. Die LE-Prävalenz betrug 22,1 % und lag damit höher als in der Ableitungskohorte. Mit dem YEARS-Algorithmus konnte die LE bei 1423 Patienten (42,9 %) ohne Bildgebung ausgeschlossen werden. Von diesen hatten 17 (1,2 %, 95 % KI 0,8 bis 1,9) bei der Erstuntersuchung eine LE. Alle 17 hatten null YEARS-Kriterien und D-Dimere unter 1000 ng/mL FEU, jedoch über ihrem altersadjustierten Grenzwert. Unter den 272 Patienten mit null YEARS-Kriterien und D-Dimeren unter 1000 ng/mL FEU, aber über dem altersadjustierten Grenzwert, wurde bei 6,3 % eine LE diagnostiziert (17/272, 95 % KI 3,9 bis 9,8) [2]. Das deutet darauf hin, dass der YEARS-Algorithmus in seiner Gesamtheit sicher ist, dass er aber bei älteren Patienten mit null Kriterien und D-Dimeren im Bereich zwischen dem altersadjustierten Grenzwert und 1000 ng/mL FEU eine LE übersehen kann.

Kombination mit PERC. van der Pol et al. untersuchten die Kombination von YEARS und PERC (Pulmonary Embolism Rule-out Criteria) bei 1316 konsekutiven Patientinnen und Patienten [3]. YEARS allein führte dazu, dass 52 % ohne CT-PA versorgt wurden, bei einer VTE-Versagerrate nach 3 Monaten von 0,44 % (95 % KI 0,19 bis 1,0). Die Anwendung von PERC vor YEARS bei allen Patienten hätte zu einer Versagerrate von 1,42 % (95 % KI 0,87 bis 2,3) geführt, einem Anstieg um 0,98 Prozentpunkte gegenüber YEARS allein. Die Autoren schlossen daraus, dass die Kombination bei Patienten ohne YEARS-Kriterium einen bescheidenen Effizienzgewinn, bei Patienten mit einem oder mehreren Kriterien jedoch eine inakzeptabel hohe Versagerrate erbrachte [3].

Schwangere Patientinnen. Langlois et al. analysierten Daten der CT-PE-pregnancy-Studie und fanden, dass der YEARS-Algorithmus bei 77 von 371 schwangeren Frauen (21 %) eine LE ohne CT-PA hätte ausschließen können, bei einer Versagerrate von 0/77 (95 % KI 0,0 bis 3,9) [4]. Eine US-amerikanische retrospektive Studie mit 74 schwangeren Patientinnen bestätigte dies: 35 Patientinnen mit null YEARS-Kriterien und D-Dimeren unter 1000 ng/mL FEU hätten die Bildgebung vermeiden können, und bei keiner der Patientinnen ohne CT-PA wurde in der 30-Tage-Nachbeobachtung eine VTE diagnostiziert [5]. Eine schwangerschaftsadaptierte Version des Algorithmus, bei der für Patientinnen, die die Ausschlusskriterien nicht erfüllen, eine beidseitige Kompressionssonographie der Beine ergänzt wird, wurde in der prospektiven ARTEMIS-Studie validiert und wird von den ESC-Leitlinien 2019 für Schwangere mit LE-Verdacht empfohlen [6].

Vergleich mit neueren Prädiktionsmodellen. Eine Metaanalyse individueller Patientendaten von van Es et al. mit 28 305 Patientinnen und Patienten aus 16 Studien entwickelte ein neues LE-Prädiktionsmodell, das Alter, Geschlecht, frühere VTE, kürzliche Operation oder Immobilisation, Hämoptyse, Krebserkrankung, klinische Zeichen einer TVT, stationären Status und D-Dimere mit einem Interaktionsterm zwischen Alter und D-Dimeren umfasst [7]. Das Modell erreichte eine gepoolte c-Statistik von 0,87 (95 % KI 0,85 bis 0,89) bei guter Kalibrierung (O:E-Verhältnis 0,99). Im Vergleich zum Wells-Score mit altersadjustierten D-Dimeren (c-Statistik 0,73, 95 % KI 0,70 bis 0,75) oder zur strukturierten klinischen Wahrscheinlichkeitseinschätzung (c-Statistik 0,79, 95 % KI 0,76 bis 0,81) schnitt das neue Modell besser ab [7]. Dieses Modell ist jedoch noch nicht in der klinischen Routine implementiert und erfordert eine prospektive Management-Studie, bevor es YEARS oder Wells in der Praxis ersetzen kann.

Limitationen

Der YEARS-Algorithmus ist für Erwachsene mit klinischem Verdacht auf akute LE in der Notfall- und ambulanten Versorgung validiert. Für stationäre Patientinnen und Patienten mit anderen schweren Begleiterkrankungen, bei denen die D-Dimere häufig aus anderen Gründen erhöht sind und die LE-Prävalenz von der Ableitungskohorte abweicht, wurde er nicht systematisch untersucht.

Das subjektive Kriterium „Lungenembolie ist die wahrscheinlichste Diagnose" lässt sich schwer standardisieren und variiert mit der Erfahrung der beurteilenden Ärztin oder des Arztes. In der Ableitungsstudie wurden alle Patientinnen und Patienten von erfahrenen Klinikerinnen und Klinikern an Universitäts- und Regionalkrankenhäusern in den Niederlanden beurteilt, was zu einer konsistenteren Einschätzung beigetragen haben kann, als sie in der allgemeinen klinischen Praxis erreicht wird.

Das größte Anwendungsrisiko betrifft Patientinnen und Patienten mit null YEARS-Kriterien und D-Dimeren zwischen dem altersadjustierten Grenzwert und 1000 ng/mL FEU. Die externe Validierung zeigte, dass 6,3 % dieser Patienten eine LE hatten [2]. Die behandelnde Person sollte daher in dieser Gruppe die altersadjustierte D-Dimer-Interpretation als Ergänzung erwägen, besonders bei älteren Patienten, und sich bei beunruhigendem klinischem Bild nicht blind auf die höhere 1000er-Grenze verlassen.

Der Algorithmus gilt in seiner ursprünglichen Form nicht für Schwangere. Eine schwangerschaftsadaptierte Version mit ergänzender Beinsonographie für Patientinnen, die zur Bildgebung übergehen, wurde gesondert validiert und sollte stattdessen verwendet werden [4, 5, 6].

Quellen

1. van der Hulle T, Cheung WY, Kooij S, et al. Simplified diagnostic management of suspected pulmonary embolism (the YEARS study): a prospective, multicentre, cohort study. Lancet. 2017;390(10091):289-297. PMID: 28549662
2. Eddy M, Robert-Ebadi H, Richardson L, et al. External validation of the YEARS diagnostic algorithm for suspected pulmonary embolism. J Thromb Haemost. 2020;18(12):3289-3295. PMID: 32869501
3. van der Pol LM, van der Hulle T, Mairuhu ATA, et al. Combination of Pulmonary Embolism Rule-out Criteria and YEARS Algorithm in a European Cohort of Patients with Suspected Pulmonary Embolism. Thromb Haemost. 2018;118(3):547-552. PMID: 29390226
4. Langlois E, Cusson-Dufour C, Moumneh T, et al. Could the YEARS algorithm be used to exclude pulmonary embolism during pregnancy? Data from the CT-PE-pregnancy study. J Thromb Haemost. 2019;17(8):1329-1334. PMID: 31108013
5. Mileto A, Rossi G, Krouse B, et al. Pregnancy-adapted YEARS Algorithm: A Retrospective Analysis. West J Emerg Med. 2024;25(1):136-143. PMID: 38205996
6. Konstantinides S, Meyer G. Management of acute pulmonary embolism 2019: what is new in the updated European guidelines? Intern Emerg Med. 2020;15(6):957-966. PMID: 32458205
7. van Es N, Takada T, Kraaijpoel N, et al. Diagnostic management of acute pulmonary embolism: a prediction model based on a patient data meta-analysis. Eur Heart J. 2023;44(32):3073-3081. PMID: 37452732