Калькулятор ризику ASCVD: PREVENT і когортні рівняння

Калькулятор ризику ASCVD і PREVENT

Калькулятор ризику ASCVD оцінює ймовірність того, що в людини, яка ще не має серцево-судинного захворювання, протягом заданої кількості років станеться серцево-судинна подія, наприклад інфаркт або інсульт. На цій сторінці працюють дві опубліковані моделі США: рівняння PREVENT Американської кардіологічної асоціації та старіші об’єднані когортні рівняння (Pooled Cohort Equations), відомі більшості людей як показник ризику ASCVD. Сторінка повідомляє відсоткове значення й показує, як кожен фактор ризику змінив це число. Медичних рекомендацій вона не надає.

Що робить калькулятор

На сторінці запитуються вік, стать, загальний холестерин і холестерин ЛПВЩ, систолічний артеріальний тиск, факт лікування цього тиску, куріння та діабет. PREVENT також запитує індекс маси тіла та рШКФ — показник функції нирок за аналізом крові — і те, чи приймає людина статин. Об’єднані когортні рівняння натомість запитують расову групу, оскільки їх опубліковано як чотири окремі моделі, розділені за статтю та расою. PREVENT не містить поля для раси.

PREVENT повертає шість чисел: ризик загального серцево-судинного захворювання, ASCVD і серцевої недостатності протягом 10 років, а також ті самі три показники протягом 30 років. Об’єднані когортні рівняння повертають одне число — ризик першої серйозної події ASCVD протягом 10 років, тобто нефатального інфаркту, смерті від ішемічної хвороби серця або летального чи нелетального інсульту.

Як PREVENT обчислює ризик

PREVENT є логістичною моделлю. Вона підсумовує зважені фактори ризику, а потім перетворює суму на ймовірність:

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

де R — оцінений ризик, x — бал людини, а e — основа натурального логарифма.

Бал x — це вільний член плюс по одному зваженому доданку на кожен фактор ризику. Спочатку кожен показник центрують, тобто вимірюють як відстань від референтної точки, тому людина, яка перебуває на всіх референтних значеннях, отримує нульовий бал і залишається лише вільний член. Вік центровано на 55 років і його рахують кроками по 10 років. Холестерин не-ЛПВЩ, тобто загальний холестерин мінус ЛПВЩ, центровано на 3,5 ммоль/л. ЛПВЩ центровано на 1,3 ммоль/л і його рахують кроками по 0,3 ммоль/л.

Для трьох показників використано порогове розділення, тому по різні боки порога вони мають різну вагу: артеріальний тиск на рівні 110 мм рт. ст., індекс маси тіла на рівні 30 кг/м² і рШКФ на рівні 60 мл/хв/1,73 м². Доданки рШКФ рахують у бік нижчих значень, тому погіршення функції нирок підвищує бал. Більшість факторів також мають взаємодію з віком, а рівняння для 30 років містять доданок із квадратом віку. Коефіцієнти взято з Khan SS, Coresh J, Pencina MJ та ін., «Development and Validation of the American Heart Association's PREVENT Equations», Circulation 2024;149(6):430-449, додаткова таблиця S12.

Як об’єднані когортні рівняння обчислюють ризик

Об’єднані когортні рівняння є когортною моделлю виживання Кокса:

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

де R — оцінений ризик, S(10) — базове виживання групи протягом 10 років, u — зважена сума показників людини, а m — опублікована середня сума показників для її групи. Вік, холестерин і артеріальний тиск вводяться як натуральні логарифми, а в кількох доданках ln(вік) множиться на інший логарифм. Для лікованого й нелікованого артеріального тиску використовуються різні рядки коефіцієнтів; застосовується рівно один із них. Чотири набори коефіцієнтів взято з Goff DC Jr, Lloyd-Jones DM, Bennett G та ін., «2013 ACC/AHA Guideline on the Assessment of Cardiovascular Risk», Circulation 2014;129(25 Suppl 2):S49-S73, таблиця 4 повного звіту робочої групи.

Розглянутий приклад: PREVENT

Жінка віком 50 років, загальний холестерин 200 мг/дл, ЛПВЩ 45 мг/дл, нелікований систолічний тиск 140 мм рт. ст., нині курить, діабету немає, індекс маси тіла 28, рШКФ 85, статин не приймає.

Центровані значення: вік (50 − 55) / 10 = −0,5. Холестерин не-ЛПВЩ становить 155 мг/дл, тобто 4,0083 ммоль/л, отже 4,0083 − 3,5 = 0,5083. ЛПВЩ становить 1,1637 ммоль/л, отже (1,1637 − 1,3) / 0,3 = −0,4543. Тиск вище порога становить (140 − 130) / 20 = 0,5. Рівень рШКФ вище 60 становить (85 − 90) / −15 = 0,3333. Куріння дорівнює 1.

Після множення на коефіцієнти загального серцево-судинного захворювання протягом 10 років для жінок отримуємо такі внески, показані до трьох десяткових знаків, як і на сторінці:

Додавання невкруглених внесків до вільного члена −3,307728 дає x = −2,7948. Тоді ризик = 1 / (1 + e^2,7948) = 5,76%, що на сторінці подано як 5,8%. Для того самого профілю отримуємо 3,6% для ASCVD протягом 10 років, 2,0% для серцевої недостатності протягом 10 років, а також 29,2%, 17,9% і 13,5% протягом 30 років.

Розглянутий приклад: об’єднані когортні рівняння

У таблиці 4 повного звіту робочої групи за 2013 рік наведено один профіль: вік 55 років, загальний холестерин 213 мг/дл, ЛПВЩ 50 мг/дл, нелікований систолічний тиск 120 мм рт. ст., некурець, діабету немає. Для білої жінки калькулятор дає зважену суму −29,6767. Середнє значення для групи становить −29,18, а базове виживання — 0,9665, тому:

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

Це відповідає значенню 2,1%, надрукованому в таблиці 4. Для того самого профілю отримуємо 3,0% для афроамериканської жінки та 6,1% для афроамериканського чоловіка — обидва значення збігаються з таблицею. Для білого чоловіка в таблиці надруковано 5,3%, а калькулятор дає 5,4%. Розбіжність спричинена власним обчисленням у таблиці: кожен добуток коефіцієнта на показник округлюють до двох десяткових знаків перед додаванням, і підстановка її округленої суми 60,69 назад у етап обчислення виживання відтворює 5,3%.

Діапазони ризику

Результат об’єднаних когортних рівнянь позначається як низький, якщо він нижчий за 5%, граничний — від 5% до менш ніж 7,5%, проміжний — від 7,5% до менш ніж 20%, а високий — на рівні 20% або вище. Цих чотирьох діапазонів немає у звіті за 2013 рік, з якого взято рівняння; у ньому такої таблиці не опубліковано. Це категорії з Grundy SM, Stone NJ, Bailey AL та ін., «2018 AHA/ACC/Multisociety Guideline on the Management of Blood Cholesterol», Circulation 2019;139(25):e1082-e1143, повторені в Arnett DK, Blumenthal RS, Albert MA та ін., «2019 ACC/AHA Guideline on the Primary Prevention of Cardiovascular Disease», Circulation 2019;140(11):e596-e646. У цих настановах діапазони використовують під час оцінювання доцільності лікування. Ця сторінка використовує лише позначки й указує, до якого діапазону належить число. Вона не встановлює власного порога. Результати PREVENT показано без діапазонів.

Перед класифікацією результат округлюють до одного десяткового знака, тому показаний діапазон не може розходитися з надрукованим поруч числом.

Одиниці вимірювання холестерину

Обидві моделі записано в мг/дл, тому значення, введене в ммоль/л, під час введення один раз множиться на 38,67. Це округлений клінічний коефіцієнт із таблиці перетворення одиниць NCBI (Bookshelf NBK83,505); точне молярне значення становить 38,665, і в жодній зі статей про моделі його не наведено. Потім рівняння PREVENT внутрішньо застосовують власний опублікований коефіцієнт 0,02586 ммоль/л на мг/дл, оскільки саме з цим числом було підібрано модель. Це не точна обернена величина, а після зворотного перетворення виникає похибка близько шести мільйонних частин, що значно менше за один десятковий знак, до якого подаються результати.

Що охоплюють моделі, а чого не охоплюють

Інструмент обчислює результат і на цьому зупиняється. Він не встановлює порога лікування, не рекомендує статинів або ліків від артеріального тиску, не вказує доз і нічого не діагностує. Оцінка ризику є середнім показником для сукупності людей із подібними вимірюваннями. Це не прогноз для конкретної людини й не діагноз.

PREVENT розроблено для віку від 30 до 79 років. Її показники для 30 років існують лише для віку від 30 до 59 років, оскільки горизонт у 30 років має завершуватися в межах власного вікового діапазону моделі. Об’єднані когортні рівняння розроблено для віку від 40 до 79 років, і вони не мають версії на 30 років. Обидві моделі призначені для людей, які ще не мають серцево-судинного захворювання. Жодна з них не охоплює вагітність, спадкову дуже високу концентрацію холестерину або людей, які вже лікуються з приводу наявного захворювання серця.

Вхідні дані перевіряються в коді, а не лише формою: загальний холестерин від 130 до 320 мг/дл, ЛПВЩ від 20 до 100 мг/дл, систолічний тиск від 90 до 200 мм рт. ст., а для PREVENT індекс маси тіла від 18,5 до менш ніж 40 і рШКФ від 15 до 150. Значення за межами цих діапазонів відхиляються, а не оцінюються. Значення індексу маси тіла, що дорівнює 40, також відхиляється відповідно до еталонних реалізацій, у яких опублікований діапазон введення закінчується на 39,9.

Коефіцієнти на сторінці фіксовані, і редагувати їх не можна. Зазначені дати — це версії, що використовуються: PREVENT із публікації в Circulation за 2024 рік для моделі, випущеної Американською кардіологічною асоціацією у 2023 році, об’єднані когортні рівняння — із настанови за 2013 рік, а діапазони ризику — з настанови щодо холестерину за 2018 рік. Користувач може вибрати модель, стать і расову групу, якщо модель їх передбачає, а також одиницю вимірювання холестерину.

Поширені запитання

У чому різниця між PREVENT і показником ризику ASCVD? Показник ризику ASCVD зазвичай означає об’єднані когортні рівняння 2013 року. PREVENT є новішою моделлю, охоплює вік від 30 до 79 років, а не від 40 до 79, не використовує расу як вхідний показник, додає функцію нирок та індекс маси тіла, а також прогнозує серцеву недостатність і ризик протягом 30 років.

Чому дві моделі дають різні числа для тієї самої людини? Їх підібрано на різних сукупностях людей, і вони прогнозують різні результати. У когорті, використаній для перевірки PREVENT, об’єднані когортні рівняння передбачили приблизно вдвічі більше подій, ніж відбулося насправді, тому зазвичай дають вищі значення.

Чому PREVENT не запитує про расу? Автори вилучили расу з вхідних даних і натомість додали функцію нирок. Рівняння 2013 року опубліковано як чотири моделі, розділені за статтю та расою, тому ця сторінка запитує расову групу лише тоді, коли вибрано ці рівняння.

Чому для людини старшого віку немає результату за 30 років? PREVENT публікує рівняння для 30 років лише для віку від 30 до 59 років. Після цього віку горизонт вийшов би за межі діапазону, на якому підібрано модель, тому сторінка нічого не показує, а не виводить непідтверджене число.

Що означає таблиця розкладання? Кожен рядок — це внесок відповідного фактора у внутрішній бал моделі з урахуванням його взаємодії з віком. Додатні числа підвищують оцінений ризик, а від’ємні — знижують. Рядки не є відсотками.

Чи може це замінити медичний огляд? Ні. Інструмент відтворює два опубліковані рівняння на основі чисел, які людина вже має. Інтерпретація результату та будь-які рішення щодо нього належать до компетенції лікаря.

Джерела

1. Khan SS, Coresh J, Pencina MJ та ін. «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 та ін. «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 та ін. «2018 AHA/ACC/Multisociety Guideline on the Management of Blood Cholesterol». Circulation. 2019;139(25):e1082-e1143.
4. Arnett DK, Blumenthal RS, Albert MA та ін. «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/.