ASCVDリスク計算機：PREVENTとPooled Cohort

ASCVDおよびPREVENT心血管リスク計算機

ASCVDリスク計算機は、まだ心疾患を発症していない人が、心筋梗塞や脳卒中などの心血管イベントを、設定した年数以内に起こす確率を推定します。このページでは、米国で公表された2つのモデル、すなわち米国心臓協会のPREVENT方程式と、より古く、一般にはASCVDリスクスコアとして知られるPooled Cohort Equationsを実行します。結果をパーセントで示し、各リスク因子がその数値をどのように変化させたかも表示します。医学的助言は行いません。

計算機の機能

このページでは、年齢、性別、総コレステロールとHDLコレステロール、収縮期血圧、その血圧が治療されているかどうか、喫煙、糖尿病について入力します。PREVENTでは、これらに加えて、体格指数（BMI）と、腎機能を血液検査で測定した値であるeGFR、ならびにスタチンを服用しているかどうかも入力します。一方、Pooled Cohort Equationsでは人種群を入力します。これは、性別と人種で分けた4つのモデルとして公表されたためです。PREVENTには人種の入力項目がありません。

PREVENTは6つの数値を返します。すなわち、総心血管疾患、ASCVD、心不全それぞれの10年リスクと、それら3つの30年リスクです。Pooled Cohort Equationsは1つの数値、すなわち初回の重篤なASCVDイベントの10年リスクを返します。これは、非致死性心筋梗塞、冠動脈性心疾患による死亡、または致死性・非致死性脳卒中を意味します。

PREVENTによるリスク計算

PREVENTはロジスティックモデルです。重み付けしたリスク因子を合計し、その合計を確率に変換します。

$R = \frac{1}{1 + e^{-x}}$

ここで、Rは推定リスク、xはその人のスコア、eは自然対数の底です。

スコア x は切片に、リスク因子ごとの重み付け項を1つずつ加えたものです。各入力値はまず中心化されます。つまり、基準点からの距離として表されます。そのため、すべての基準点に一致する人のスコアは0となり、切片だけが残ります。年齢は55歳を基準にし、10年単位で数えます。総コレステロールからHDLを引いた非HDLコレステロールは、3.5 mmol/Lを基準にします。HDLは1.3 mmol/Lを基準にし、0.3 mmol/L単位で数えます。

3つの入力値はヒンジ点で分けられるため、その点の前後で異なる重みが適用されます。血圧は110 mmHg、体格指数は30 kg/m²、eGFRは60 mL/分/1.73 m²です。eGFRの項は単位を下向きに数えるため、腎機能が悪いほどスコアが高くなります。ほとんどの因子には年齢との交互作用もあり、30年方程式では年齢の二乗項が加わります。係数の出典は、Khan SS、Coresh J、Pencina MJほか、「Development and Validation of the American Heart Association's PREVENT Equations」、Circulation 2024;149(6):430-449、補足表S12です。

Pooled Cohort Equationsによるリスク計算

Pooled Cohort EquationsはCox生存モデルです。

$R = 1 - S(10)^{\exp(u - m)}$

ここで、Rは推定リスク、S(10)はその群の基準10年生存率、uはその人の重み付け合計、mはその群について公表された合計の平均値です。年齢、コレステロール、血圧は自然対数として入力され、複数の項ではln(年齢)に別の対数を掛けます。治療中と未治療の血圧には異なる係数行を使い、適用されるのは必ず一方だけです。4組の係数の出典は、Goff DC Jr、Lloyd-Jones DM、Bennett Gほか、「2013 ACC/AHA Guideline on the Assessment of Cardiovascular Risk」、Circulation 2014;129(25 Suppl 2):S49-S73、Full Work Group Reportの表4です。

計算例：PREVENT

50歳の女性、総コレステロール200 mg/dL、HDL45 mg/dL、未治療の収縮期血圧140 mmHg、現在喫煙中、糖尿病なし、体格指数28、eGFR85、スタチン服用なし。

中心化した値：年齢は(50 − 55) / 10 = −0.5。非HDLは155 mg/dLで、4.0083 mmol/Lに相当するため、4.0083 − 3.5 = 0.5083です。HDLは1.1637 mmol/Lなので、(1.1637 − 1.3) / 0.3 = −0.4543です。ヒンジ点を超える血圧は(140 − 130) / 20 = 0.5です。60を超えるeGFRは(85 − 90) / −15 = 0.3333です。喫煙は1です。

女性の10年総心血管疾患の係数を掛けると、ページに示されているとおり、小数第3位までの寄与は次のようになります。

丸める前の寄与を切片−3.307728に加えると、x = −2.7948になります。したがってリスク = 1 / (1 + e^2.7948) = 5.76%で、ページでは5.8%と報告されます。同じプロファイルでは、10年ASCVDリスクが3.6%、10年心不全リスクが2.0%、30年間ではそれぞれ29.2%、17.9%、13.5%です。

計算例：Pooled Cohort Equations

2013年のFull Work Group Reportの表4には、1つのプロファイルが掲載されています。年齢55歳、総コレステロール213 mg/dL、HDL50 mg/dL、未治療の収縮期血圧120 mmHg、非喫煙、糖尿病なしです。白人女性の場合、計算機で得られる重み付け合計は−29.6767です。群平均は−29.18、基準生存率は0.9665なので、次のようになります。

exp(−29.6767 − (−29.18)) = 0.6086、そして1 − 0.9665^0.6086 = 0.02052、すなわち2.1%です。

これは表4に印刷された2.1%と一致します。同じプロファイルでは、アフリカ系アメリカ人女性で3.0%、アフリカ系アメリカ人男性で6.1%となり、いずれも表と一致します。白人男性では、表の値が5.3%で、計算機は5.4%を返します。この差は表自体の計算方法によるものです。表では係数と値の積をすべて小数第2位まで丸めてから加算しており、丸めた合計60.69を生存率の計算に戻すと5.3%が再現されます。

リスク区分

Pooled Cohort Equationsの結果は、5%未満が低リスク、5%以上7.5%未満が境界域、7.5%以上20%未満が中間リスク、20%以上が高リスクと分類されます。この4区分は、方程式の出典である2013年の報告書にはありません。同報告書には、そのような表が掲載されていません。これらはGrundy SM、Stone NJ、Bailey ALほか、「2018 AHA/ACC/Multisociety Guideline on the Management of Blood Cholesterol」、Circulation 2019;139(25):e1082-e1143、およびArnett DK、Blumenthal RS、Albert MAほか、「2019 ACC/AHA Guideline on the Primary Prevention of Cardiovascular Disease」、Circulation 2019;140(11):e596-e646に示された区分です。これらのガイドラインは、治療を検討する際にこの区分を使います。このページはラベルだけを使い、数値がどこに当たるかを示します。独自の閾値は設定していません。PREVENTの結果には区分を付けません。

結果は分類前に小数第1位へ丸められるため、表示される区分が横に印刷された数値と食い違うことはありません。

コレステロールの測定単位

どちらのモデルもmg/dLで記述されているため、mmol/Lで入力された値は、入力時に38.67を掛けます。この係数は、NCBI単位換算表（Bookshelf NBK83,505）にある臨床用の丸めた値です。正確なモル換算値は38.665ですが、どちらのモデル論文にも記載されていません。その後、PREVENT方程式は内部で、mmol/Lあたりmg/dLの独自の公表係数0.02586を適用します。これはモデルの適合に使われた数値だからです。正確な逆数ではないため、往復換算では約百万分の六の差が生じますが、報告される値の小数第1位よりはるかに小さい差です。

モデルが対象とする範囲と対象外

このツールは計算を行い、そこで終了します。治療閾値は設定せず、スタチンや降圧薬を推奨せず、用量も示さず、診断も行いません。リスク推定値は、測定値が似ている人々についての集団平均です。個人の予測でも診断でもありません。

PREVENTは30歳から79歳を対象に適合されています。30年の値が存在するのは30歳から59歳までです。30年という期間は、モデル自体の年齢範囲内で終わる必要があるためです。Pooled Cohort Equationsは40歳から79歳を対象に適合されており、30年版はありません。どちらも、すでに心血管疾患がある人を対象としていません。妊娠、遺伝性の非常に高いコレステロール、既存の心疾患ですでに治療中の人も対象外です。

入力値はフォームだけでなくコードでも検証されます。総コレステロールは130から320 mg/dL、HDLは20から100 mg/dL、収縮期血圧は90から200 mmHg、PREVENTでは体格指数は18.5から40未満、eGFRは15から150です。範囲外の値は推定に使わず、受け付けません。体格指数がちょうど40の場合も受け付けません。これは、公表された入力範囲が39.9で終わる基準実装と一致します。

係数はページ上で固定されており、編集できません。日付は使用中のバージョンを示します。PREVENTは、米国心臓協会が2023年に公開したモデルについての2024年Circulation論文、Pooled Cohort Equationsは2013年のガイドライン、リスク区分は2018年のコレステロール・ガイドラインに基づきます。ユーザーが選択できるのは、実行するモデル、モデルに設定されている場合の性別と人種群、そしてコレステロールの単位です。

よくある質問

PREVENTとASCVDリスクスコアの違いは何ですか？ ASCVDリスクスコアは通常、2013年のPooled Cohort Equationsを指します。PREVENTはより新しく、40歳から79歳ではなく30歳から79歳を対象とし、人種を入力せず、腎機能と体格指数を追加し、心不全と30年リスクも予測します。

同じ人なのに2つのモデルで異なる数値になるのはなぜですか？ 適合に使われた集団が異なり、予測する結果も異なるためです。PREVENTの検証に使われたコホートでは、Pooled Cohort Equationsが実際に発生したイベント数の約2倍を予測したため、通常は高い値になります。

PREVENTで人種を尋ねないのはなぜですか？ PREVENTの著者は入力項目から人種を外し、その代わりに腎機能を加えました。2013年の方程式は性別と人種で分けた4つのモデルとして公表されているため、このページではその方程式を選択した場合にだけ人種群を尋ねます。

高齢者向けに30年の結果がないのはなぜですか？ PREVENTが30年方程式を公表しているのは30歳から59歳までです。それを超える年齢では、期間がモデルの適合範囲を超えてしまうため、ページは根拠のない数値を表示せず、何も表示しません。

内訳表は何を意味しますか？ 各行は、その因子がモデル内部のスコアに与える寄与を示しており、年齢との交互作用も含まれています。正の数値は推定リスクを上げ、負の数値は下げます。各行はパーセントではありません。

このツールで健診の代わりになりますか？ いいえ。このツールは、本人がすでに持っている数値から、公表された2つの方程式を再現するだけです。結果を解釈し、それに基づいて判断するのは医療従事者の役割です。

参考文献

1. Khan SS、Coresh J、Pencina MJほか。「Development and Validation of the American Heart Association's PREVENT Equations.」Circulation. 2024;149(6):430-449. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.123.067626.
2. Goff DC Jr、Lloyd-Jones DM、Bennett Gほか。「2013 ACC/AHA Guideline on the Assessment of Cardiovascular Risk.」Circulation. 2014;129(25 Suppl 2):S49-S73.
3. Grundy SM、Stone NJ、Bailey ALほか。「2018 AHA/ACC/Multisociety Guideline on the Management of Blood Cholesterol.」Circulation. 2019;139(25):e1082-e1143.
4. Arnett DK、Blumenthal RS、Albert MAほか。「2019 ACC/AHA Guideline on the Primary Prevention of Cardiovascular Disease.」Circulation. 2019;140(11):e596-e646.
5. "Units Conversion Table." NCBI Bookshelf NBK83,505, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK83505/.