Kalkulator ryzyka sercowego: ASCVD i PREVENT

Kalkulator ryzyka sercowego ASCVD i PREVENT

Kalkulator ryzyka ASCVD szacuje prawdopodobieństwo, że osoba, u której nie występuje jeszcze choroba serca, dozna w określonym czasie zdarzenia sercowo-naczyniowego, takiego jak zawał serca lub udar. Ta strona uruchamia dwa opublikowane modele ze Stanów Zjednoczonych: równania PREVENT American Heart Association oraz starsze równania Pooled Cohort Equations, znane większości osób jako wynik ryzyka ASCVD. Podaje wartość procentową i pokazuje, jak każdy czynnik ryzyka wpłynął na tę liczbę. Nie udziela porad medycznych.

Działanie kalkulatora

Strona wymaga podania wieku, płci, stężenia cholesterolu całkowitego i cholesterolu HDL, skurczowego ciśnienia tętniczego, informacji, czy ciśnienie jest leczone, palenia tytoniu oraz cukrzycy. PREVENT wymaga także wskaźnika masy ciała i eGFR, czyli parametru z badania krwi określającego czynność nerek, a także informacji, czy dana osoba przyjmuje statynę. Pooled Cohort Equations wymagają natomiast grupy rasowej, ponieważ opublikowano je jako cztery odrębne modele podzielone według płci i rasy. PREVENT nie zawiera pola dotyczącego rasy.

PREVENT zwraca sześć liczb: ryzyko całkowitej choroby sercowo-naczyniowej, ASCVD i niewydolności serca w okresie 10 lat oraz te same trzy wartości w okresie 30 lat. Pooled Cohort Equations zwracają jedną liczbę: ryzyko pierwszego twardego zdarzenia ASCVD w okresie 10 lat, czyli zawału serca niezakończonego zgonem, zgonu z powodu choroby wieńcowej albo śmiertelnego lub nieśmiertelnego udaru.

Jak PREVENT oblicza ryzyko

PREVENT jest modelem logistycznym. Sumuje ważone czynniki ryzyka, a następnie przekształca sumę w prawdopodobieństwo:

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

gdzie R oznacza oszacowane ryzyko, x — wynik danej osoby, a e — podstawę logarytmu naturalnego.

Wynik x jest sumą wyrazu wolnego oraz po jednym ważonym składniku dla każdego czynnika ryzyka. Każda wartość wejściowa jest najpierw centrowana, czyli wyrażana jako odległość od punktu odniesienia, tak aby osoba znajdująca się dokładnie w każdym punkcie odniesienia otrzymywała wynik równy zero i pozostawał tylko wyraz wolny. Wiek jest centrowany względem 55 lat i liczony na każde 10 lat. Cholesterol nie-HDL, czyli cholesterol całkowity pomniejszony o HDL, jest centrowany względem 3,5 mmol/L. HDL jest centrowany względem 1,3 mmol/L i liczony na każde 0,3 mmol/L.

Trzy wartości wejściowe są dzielone w punkcie załamania, więc po obu jego stronach mają inną wagę: ciśnienie tętnicze przy 110 mmHg, wskaźnik masy ciała przy 30 kg/m² oraz eGFR przy 60 mL/min/1,73 m². Składniki eGFR liczą jednostki poniżej punktu odniesienia, dlatego gorsza czynność nerek zwiększa wynik. Większość czynników ma także interakcję z wiekiem, a równania dla 30 lat zawierają składnik będący kwadratem wieku. Współczynniki pochodzą z pracy Khan SS, Coresh J, Pencina MJ i in., „Development and Validation of the American Heart Association's PREVENT Equations”, Circulation 2024;149(6):430-449, tabela uzupełniająca S12.

Jak Pooled Cohort Equations obliczają ryzyko

Pooled Cohort Equations są modelem przeżycia Coxa:

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

gdzie R oznacza oszacowane ryzyko, S(10) — wyjściowe przeżycie grupy w okresie 10 lat, u — ważoną sumę dla danej osoby, a m — opublikowaną średnią sumę dla jej grupy. Wiek, cholesterol i ciśnienie tętnicze są wprowadzane jako logarytmy naturalne, a w kilku składnikach ln(wieku) jest mnożony przez inny logarytm. Dla leczonego i nieleczonego ciśnienia tętniczego stosuje się różne wiersze współczynników; obowiązuje dokładnie jeden z nich. Cztery zestawy współczynników pochodzą z pracy Goff DC Jr, Lloyd-Jones DM, Bennett G i in., „2013 ACC/AHA Guideline on the Assessment of Cardiovascular Risk”, Circulation 2014;129(25 Suppl 2):S49-S73, tabela 4 pełnego raportu grupy roboczej.

Przykład obliczeniowy: PREVENT

Kobieta w wieku 50 lat, cholesterol całkowity 200 mg/dL, HDL 45 mg/dL, nieleczone skurczowe ciśnienie tętnicze 140 mmHg, obecnie paląca, bez cukrzycy, wskaźnik masy ciała 28, eGFR 85, bez statyny.

Wartości scentrowane: wiek (50 − 55) / 10 = −0,5. Cholesterol nie-HDL wynosi 155 mg/dL, czyli 4,0083 mmol/L, zatem 4,0083 − 3,5 = 0,5083. HDL wynosi 1,1637 mmol/L, zatem (1,1637 − 1,3) / 0,3 = −0,4543. Ciśnienie powyżej punktu przegięcia wynosi (140 − 130) / 20 = 0,5. eGFR powyżej 60 wynosi (85 − 90) / −15 = 0,3333. Palenie ma wartość 1.

Pomnożenie przez współczynniki dla całkowitej choroby sercowo-naczyniowej w okresie 10 lat u kobiet daje następujące składniki, pokazane z dokładnością do trzech miejsc po przecinku, tak jak na stronie:

Dodanie niezaokrąglonych składników do wyrazu wolnego −3,307728 daje x = −2,7948. Następnie ryzyko = 1 / (1 + e^2,7948) = 5,76%, co strona podaje jako 5,8%. Ten sam profil daje 3,6% dla ASCVD w okresie 10 lat, 2,0% dla niewydolności serca w okresie 10 lat oraz 29,2%, 17,9% i 13,5% w okresie 30 lat.

Przykład obliczeniowy: Pooled Cohort Equations

Tabela 4 pełnego raportu grupy roboczej z 2013 roku przedstawia jeden profil: wiek 55 lat, cholesterol całkowity 213 mg/dL, HDL 50 mg/dL, nieleczone skurczowe ciśnienie tętnicze 120 mmHg, osoba niepaląca, bez cukrzycy. Dla białej kobiety kalkulator daje ważoną sumę −29,6767. Średnia grupowa wynosi −29,18, a wyjściowe przeżycie 0,9665, więc:

exp(−29,6767 − (−29,18)) = 0,6086, a 1 − 0,9665^0,6086 = 0,02052, czyli 2,1%.

Zgadza się to z wartością 2,1% wydrukowaną w tabeli 4. Ten sam profil daje 3,0% dla Afroamerykanki i 6,1% dla Afroamerykanina; obie wartości zgadzają się z tabelą. Dla białego mężczyzny tabela podaje 5,3%, a kalkulator daje 5,4%. Różnica wynika z obliczeń wykonanych w samej tabeli: każdy iloczyn współczynnika i wartości jest zaokrąglany do dwóch miejsc po przecinku przed zsumowaniem, a wprowadzenie jej zaokrąglonej sumy 60,69 z powrotem do etapu obliczania przeżycia odtwarza wynik 5,3%.

Przedziały ryzyka

Wynik Pooled Cohort Equations jest oznaczany jako niski poniżej 5%, graniczny od 5% do poniżej 7,5%, pośredni od 7,5% do poniżej 20%, a wysoki przy 20% lub więcej. Te cztery przedziały nie występują w raporcie z 2013 roku, z którego pochodzą równania; raport nie zawiera takiej tabeli. Są to kategorie z pracy Grundy SM, Stone NJ, Bailey AL i in., „2018 AHA/ACC/Multisociety Guideline on the Management of Blood Cholesterol”, Circulation 2019;139(25):e1082-e1143, powtórzone w pracy Arnett DK, Blumenthal RS, Albert MA i in., „2019 ACC/AHA Guideline on the Primary Prevention of Cardiovascular Disease”, Circulation 2019;140(11):e596-e646. Wytyczne te wykorzystują przedziały przy rozważaniu leczenia. Ta strona używa wyłącznie oznaczeń i wskazuje, w którym przedziale znajduje się liczba. Nie ustala własnego progu. Wyniki PREVENT są wyświetlane bez przedziałów.

Wynik jest zaokrąglany do jednego miejsca po przecinku przed klasyfikacją, dlatego wyświetlany przedział nigdy nie może być niezgodny z liczbą podaną obok.

Jednostki cholesterolu

Oba modele są zapisane w mg/dL, dlatego wartość wprowadzona w mmol/L jest podczas wprowadzania jednokrotnie mnożona przez 38,67. Jest to zaokrąglony współczynnik kliniczny z tabeli przeliczania jednostek NCBI (Bookshelf NBK83,505); dokładna wartość molowa wynosi 38,665, a żaden z artykułów opisujących modele jej nie podaje. Równania PREVENT stosują następnie wewnętrznie własny opublikowany współczynnik 0,02586 mmol/L na mg/dL, ponieważ właśnie z taką wartością dopasowano model. Nie jest to dokładna odwrotność, a pełne przeliczenie zwiększa wynik o około sześć części na milion, czyli znacznie mniej niż jedno miejsce po przecinku, do którego podawana jest jakakolwiek wartość.

Zakres modeli i ich ograniczenia

Narzędzie oblicza wynik i na tym kończy działanie. Nie ustala progu leczenia, nie zaleca statyny ani leków na ciśnienie tętnicze, nie podaje dawek i niczego nie diagnozuje. Oszacowanie ryzyka jest średnią populacyjną dla osób o podobnych pomiarach. Nie jest prognozą dotyczącą jednej osoby ani diagnozą.

PREVENT dopasowano dla wieku od 30 do 79 lat. Wyniki dla 30 lat są dostępne tylko dla wieku od 30 do 59 lat, ponieważ horyzont 30 lat musi kończyć się w zakresie wieku modelu. Pooled Cohort Equations dopasowano dla wieku od 40 do 79 lat i nie mają wersji dla 30 lat. Oba modele są przeznaczone dla osób, u których nie występuje już choroba sercowo-naczyniowa. Żaden nie obejmuje ciąży, dziedzicznie bardzo wysokiego stężenia cholesterolu ani osób już leczonych z powodu istniejącej choroby serca.

Dane wejściowe są sprawdzane w kodzie, a nie tylko przez formularz: cholesterol całkowity od 130 do 320 mg/dL, HDL od 20 do 100 mg/dL, skurczowe ciśnienie tętnicze od 90 do 200 mmHg, a w PREVENT wskaźnik masy ciała od 18,5 do poniżej 40 oraz eGFR od 15 do 150. Wartość spoza tych zakresów jest odrzucana, a nie szacowana. Wskaźnik masy ciała równy dokładnie 40 jest odrzucany, zgodnie z implementacjami referencyjnymi, których opublikowany zakres danych wejściowych kończy się na 39,9.

Współczynniki są ustalone na stronie i nie można ich edytować. Podane daty oznaczają używane wersje: PREVENT z artykułu w Circulation z 2024 roku dla modelu udostępnionego przez American Heart Association w 2023 roku, Pooled Cohort Equations z wytycznej z 2013 roku oraz kategorie ryzyka z wytycznej dotyczącej cholesterolu z 2018 roku. Użytkownik może wybrać model, płeć i grupę rasową, jeśli model uwzględnia taki wybór, oraz jednostkę cholesterolu.

Często zadawane pytania

Jaka jest różnica między PREVENT a wynikiem ryzyka ASCVD? Określenie wynik ryzyka ASCVD zwykle oznacza równania Pooled Cohort Equations z 2013 roku. PREVENT jest nowszy, obejmuje wiek od 30 do 79 lat zamiast od 40 do 79 lat, nie wymaga podania rasy, uwzględnia czynność nerek i wskaźnik masy ciała oraz przewiduje niewydolność serca i ryzyko w okresie 30 lat.

Dlaczego oba modele podają różne wartości dla tej samej osoby? Dopasowano je na podstawie różnych populacji i przewidują różne zdarzenia. W kohorcie wykorzystanej do walidacji PREVENT Pooled Cohort Equations przewidywały około dwa razy więcej zdarzeń niż faktycznie wystąpiło, dlatego zwykle dają wyższe wyniki.

Dlaczego PREVENT nie pyta o rasę? Autorzy usunęli rasę z danych wejściowych i dodali czynność nerek. Równania z 2013 roku opublikowano jako cztery modele podzielone według płci i rasy, dlatego ta strona pyta o grupę rasową tylko wtedy, gdy wybrano te równania.

Dlaczego nie ma wyniku dla 30 lat u starszej osoby? PREVENT publikuje równania dla 30 lat tylko dla wieku od 30 do 59 lat. Powyżej tego wieku horyzont wykraczałby poza zakres, dla którego dopasowano model, dlatego strona nie wyświetla żadnej wartości zamiast podawać nieuzasadniony wynik.

Co oznacza tabela rozbicia wyniku? Każdy wiersz przedstawia wkład danego czynnika do wewnętrznego wyniku modelu, z uwzględnieniem jego interakcji z wiekiem. Wartości dodatnie zwiększają oszacowane ryzyko, a ujemne je zmniejszają. Wiersze nie przedstawiają wartości procentowych.

Czy to może zastąpić badanie kontrolne? Nie. Narzędzie odtwarza dwa opublikowane równania na podstawie danych, które dana osoba już posiada. Interpretacja wyniku i podejmowanie związanych z nim decyzji należą do lekarza.

Piśmiennictwo

1. Khan SS, Coresh J, Pencina MJ i in. „Opracowanie i walidacja równań PREVENT Amerykańskiego Towarzystwa Kardiologicznego”. Circulation. 2024;149(6):430-449. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.123.067626.
2. Goff DC Jr, Lloyd-Jones DM, Bennett G i in. „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 i in. „2018 AHA/ACC/Multisociety Guideline on the Management of Blood Cholesterol”. Circulation. 2019;139(25):e1082-e1143.
4. Arnett DK, Blumenthal RS, Albert MA i in. „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/.