Калькулятор риска ASCVD: PREVENT и когортные уравнения

Калькулятор риска сердечно-сосудистых заболеваний ASCVD и PREVENT

Калькулятор риска ASCVD оценивает вероятность того, что у человека без уже имеющегося заболевания сердца в течение заданного числа лет произойдёт сердечно-сосудистое событие, например инфаркт или инсульт. На этой странице выполняются две опубликованные американские модели: уравнения PREVENT Американской кардиологической ассоциации и более старые объединённые когортные уравнения, известные большинству людей как показатель риска ASCVD. Калькулятор сообщает процентную величину и показывает, как каждый фактор риска изменил это число. Медицинских рекомендаций он не даёт.

Что делает калькулятор

На странице запрашиваются возраст, пол, общий холестерин и холестерин ЛПВП, систолическое артериальное давление, факт лечения этого давления, курение и диабет. PREVENT также запрашивает индекс массы тела и расчётную скорость клубочковой фильтрации (рСКФ), показатель функции почек, определяемый по анализу крови, а также сведения о приёме статина. Объединённые когортные уравнения вместо этого запрашивают расовую группу, поскольку они были опубликованы в виде четырёх отдельных моделей, разделённых по полу и расе. PREVENT не использует расу как входной параметр.

PREVENT возвращает шесть чисел: 10-летний риск совокупного сердечно-сосудистого заболевания, ASCVD и сердечной недостаточности, а также те же три показателя за 30 лет. Объединённые когортные уравнения возвращают одно число — 10-летний риск первого серьёзного события ASCVD, то есть нефатального инфаркта миокарда, смерти от ишемической болезни сердца либо фатального или нефатального инсульта.

Как PREVENT рассчитывает риск

PREVENT — логистическая модель. Она суммирует взвешенные факторы риска, а затем преобразует итог в вероятность:

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

где R — оценённый риск, x — балл человека, а e — основание натурального логарифма.

Показатель x состоит из свободного члена и по одному взвешенному слагаемому на каждый фактор риска. Сначала каждый входной параметр центрируется, то есть выражается как расстояние от опорной точки. Поэтому человек, находящийся во всех опорных точках, получает нулевой показатель, и остаётся только свободный член. Возраст центрируется относительно 55 лет и учитывается на каждые 10 лет. Холестерин, не относящийся к ЛПВП, равный общему холестерину за вычетом ЛПВП, центрируется относительно 3,5 ммоль/л. ЛПВП центрируется относительно 1,3 ммоль/л и учитывается на каждые 0,3 ммоль/л.

Три входных параметра разделяются в точке излома, поэтому по разные стороны от неё получают разные веса: артериальное давление при значении 110 мм рт. ст., индекс массы тела при 30 кг/м² и рСКФ при 60 мл/мин/1,73 м². Слагаемые рСКФ учитываются в единицах ниже этой точки, поэтому ухудшение функции почек повышает показатель. Большинство факторов также имеют взаимодействие с возрастом, а уравнения с горизонтом 30 лет включают слагаемое с квадратом возраста. Коэффициенты взяты из статьи Khan SS, Coresh J, Pencina MJ и др. «Разработка и валидация уравнений PREVENT Американской кардиологической ассоциации», Circulation 2024;149(6):430-449, дополнительная таблица S12.

Как объединённые когортные уравнения рассчитывают риск

Объединённые когортные уравнения представляют собой модель выживаемости Кокса:

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

где R — оценённый риск, S(10) — базовая 10-летняя выживаемость группы, u — взвешенная сумма показателей человека, а m — опубликованное среднее значение суммы для его группы. Возраст, холестерин и артериальное давление вводятся как натуральные логарифмы, а в нескольких слагаемых ln(возраста) умножается на другой логарифм. Для артериального давления при лечении и без лечения используются разные строки коэффициентов; применяется ровно одна из них. Четыре набора коэффициентов взяты из статьи Goff DC Jr, Lloyd-Jones DM, Bennett G и др. «2013 Рекомендации ACC/AHA по оценке сердечно-сосудистого риска», Circulation 2014;129(25 Suppl 2):S49-S73, таблица 4 полного отчёта рабочей группы.

Пример расчёта: PREVENT

Женщина в возрасте 50 лет, общий холестерин 200 мг/дл, ЛПВП 45 мг/дл, нелеченное систолическое давление 140 мм рт. ст., курит в настоящее время, диабета нет, индекс массы тела 28, рСКФ 85, статин не принимает.

Центрированные значения: возраст (50 − 55) / 10 = −0,5. Холестерин не-ЛПВП равен 155 мг/дл, то есть 4,0083 ммоль/л, поэтому 4,0083 − 3,5 = 0,5083. ЛПВП равен 1,1637 ммоль/л, поэтому (1,1637 − 1,3) / 0,3 = −0,4543. Давление выше точки излома составляет (140 − 130) / 20 = 0,5. Значение рСКФ выше 60 равно (85 − 90) / −15 = 0,3333. Курение обозначается значением 1.

При умножении на коэффициенты 10-летнего риска совокупного сердечно-сосудистого заболевания для женщин получаются следующие вклады, показанные с точностью до трёх десятичных знаков, как на странице:

Прибавление неокруглённых вкладов к свободному члену −3,307728 даёт x = −2,7948. Тогда риск = 1 / (1 + e^2,7948) = 5,76 %, что на странице отображается как 5,8 %. Для того же профиля 3,6 % составляет 10-летний риск ASCVD, 2,0 % — 10-летний риск сердечной недостаточности, а за 30 лет показатели равны 29,2 %, 17,9 % и 13,5 %.

Пример расчёта: объединённые когортные уравнения

В таблице 4 полного отчёта рабочей группы 2013 приведён один профиль: возраст 55 лет, общий холестерин 213 мг/дл, ЛПВП 50 мг/дл, нелеченное систолическое давление 120 мм рт. ст., некурящий человек, диабета нет. Для белой женщины калькулятор даёт взвешенную сумму −29,6767. Среднее значение для группы равно −29,18, а базовая выживаемость — 0,9665, поэтому:

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

Это совпадает с напечатанным в таблице 4 значением 2,1 %. Для того же профиля результат составляет 3,0 % для афроамериканки и 6,1 % для афроамериканца; оба значения совпадают с таблицей. Для белого мужчины в таблице указано 5,3 %, а калькулятор даёт 5,4 %. Разница объясняется собственными вычислениями таблицы: в ней каждое произведение коэффициента на значение округляется до двух десятичных знаков перед сложением, а подстановка округлённой суммы 60,69 обратно в этап расчёта выживаемости воспроизводит 5,3 %.

Категории риска

Результат объединённых когортных уравнений обозначается как низкий при значении менее 5 %, пограничный — от 5 % до менее 7,5 %, промежуточный — от 7,5 % до менее 20 %, а высокий — при 20 % и более. Эти четыре категории отсутствуют в отчёте 2013, из которого взяты уравнения; в нём нет подобной таблицы. Они приведены в Grundy SM, Stone NJ, Bailey AL и др. «2018 Рекомендации AHA/ACC и ряда медицинских обществ по ведению пациентов с высоким уровнем холестерина в крови», Circulation 2019;139(25):e1082-e1143, и повторены в Arnett DK, Blumenthal RS, Albert MA и др. «2019 Рекомендации ACC/AHA по первичной профилактике сердечно-сосудистых заболеваний», Circulation 2019;140(11):e596-e646. В этих руководствах категории используются для определения тактики лечения. Эта страница использует только обозначения и сообщает, в какую категорию попадает число. Собственного порога она не устанавливает. Результаты PREVENT показываются без категорий.

Результат округляется до одного десятичного знака перед классификацией, поэтому отображаемая категория никогда не может расходиться с напечатанным рядом числом.

Единицы измерения холестерина

Обе модели записаны в мг/дл, поэтому введённое значение в ммоль/л при преобразовании умножается на 38,67. Это округлённый клинический коэффициент из таблицы преобразования единиц NCBI (Bookshelf NBK83,505); точное молярное значение равно 38,665, и ни в одной из статей о моделях оно не приводится. Затем уравнения PREVENT внутри применяют собственный опубликованный коэффициент 0,02586 ммоль/л на мг/дл, поскольку именно с таким числом подгонялась модель. Это не точная обратная величина, и при обратном преобразовании возникает прибавка примерно шесть миллионных, что значительно меньше точности до одного десятичного знака, с которой вообще приводятся результаты.

Что охватывают модели и чего они не охватывают

Инструмент выполняет расчёт и на этом останавливается. Он не задаёт порог для лечения, не рекомендует статин или препараты от давления, не указывает дозировки и ничего не диагностирует. Оценка риска — это среднее значение для группы людей с похожими измерениями. Это не прогноз для конкретного человека и не диагноз.

Модель PREVENT рассчитана на людей в возрасте от 30 до 79 лет. Её 30-летние показатели существуют только для возраста от 30 до 59 лет, поскольку горизонт в 30 лет должен завершаться в пределах собственного возрастного диапазона модели. Объединённые когортные уравнения рассчитаны на людей в возрасте от 40 до 79 лет и не имеют 30-летней версии. Обе модели предназначены для людей без уже имеющегося сердечно-сосудистого заболевания. Ни одна из них не охватывает беременность, наследственно очень высокий холестерин или людей, уже получающих лечение существующего заболевания сердца.

Входные данные проверяются в коде, а не только формой: общий холестерин от 130 до 320 мг/дл, ЛПВП от 20 до 100 мг/дл, систолическое давление от 90 до 200 мм рт. ст., а для PREVENT индекс массы тела от 18,5 до менее 40 и рСКФ от 15 до 150. Значение за пределами этих диапазонов отклоняется, а не оценивается. Индекс массы тела, равный ровно 40, отклоняется в соответствии со справочными реализациями, опубликованный диапазон ввода которых заканчивается на 39,9.

Коэффициенты на странице фиксированы и не подлежат редактированию. Указанные даты — это версии, используемые в расчёте: PREVENT — из статьи в Circulation за 2024 для модели, выпущенной Американской кардиологической ассоциацией в 2023, объединённые когортные уравнения — из руководства 2013, а категории риска — из руководства по холестерину 2018. Пользователь может выбрать модель, пол и расовую группу, если модель их использует, а также единицу измерения холестерина.

Часто задаваемые вопросы

В чём разница между PREVENT и показателем риска ASCVD? Показатель риска ASCVD обычно означает объединённые когортные уравнения 2013. PREVENT является более новой моделью, охватывает возраст от 30 до 79 лет, а не от 40 до 79, не использует расу как входной параметр, добавляет функцию почек и индекс массы тела, а также прогнозирует сердечную недостаточность и 30-летний риск.

Почему две модели дают разные числа для одного и того же человека? Они разработаны на разных популяциях и прогнозируют разные исходы. В когорте, использованной для валидации PREVENT, объединённые когортные уравнения предсказывали примерно вдвое больше событий, чем произошло фактически, поэтому их значения обычно выше.

Почему PREVENT не запрашивает расу? Авторы исключили расу из входных параметров и добавили функцию почек. Уравнения 2013 были опубликованы в виде четырёх моделей, разделённых по полу и расе, поэтому эта страница запрашивает расовую группу только при выборе этих уравнений.

Почему для пожилого человека нет 30-летнего результата? PREVENT публикует 30-летние уравнения только для возраста от 30 до 59 лет. После этого возраста горизонт выходил бы за пределы диапазона, на котором была разработана модель, поэтому страница ничего не показывает вместо неподтверждённого числа.

Что означает таблица разбивки? Каждая строка показывает вклад соответствующего фактора во внутренний показатель модели с учётом его взаимодействия с возрастом. Положительные числа повышают оценённый риск, а отрицательные его снижают. Эти строки не являются процентами.

Может ли этот инструмент заменить медицинский осмотр? Нет. Он воспроизводит два опубликованных уравнения по числам, которые уже известны человеку. Интерпретация результата и принятие любых решений по нему относятся к компетенции врача.

Источники

1. Khan SS, Coresh J, Pencina MJ и др. «Разработка и валидация уравнений PREVENT Американской кардиологической ассоциации». Circulation. 2024;149(6):430-449. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.123.067626.
2. Goff DC Jr, Lloyd-Jones DM, Bennett G и др. «2013 Руководство ACC/AHA по оценке сердечно-сосудистого риска». Circulation. 2014;129(25 Suppl 2):S49-S73.
3. Grundy SM, Stone NJ, Bailey AL и др. «2018 Руководство AHA/ACC/многопрофильного общества по лечению повышенного холестерина». Circulation. 2019;139(25):e1082-e1143.
4. Arnett DK, Blumenthal RS, Albert MA и др. «2019 Руководство ACC/AHA по первичной профилактике сердечно-сосудистых заболеваний». Circulation. 2019;140(11):e596-e646.
5. "Units Conversion Table." NCBI Bookshelf NBK83,505, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK83505/.