FUNDAMENTO: A acurácia dos escores GRACE e TIMI em predizer a extensão da doença coronariana em pacientes com síndromes coronarianas agudas sem supradesnivelamento do segmento ST (SCA) não está estabelecida. OBJETIVO: Testar a hipótese de que os escores de risco GRACE e TIMI predizem satisfatoriamente a extensão da doença coronariana, em pacientes com SCA submetidos a coronariografia. MÉTODOS: Indivíduos admitidos com critérios objetivos de SCA e que realizaram coronariografia durante o internamento foram consecutivamente analisados. A doença coronariana angiográfica foi descrita de três formas: quantificação da extensão da doença coronariana pelo escore de Gensini; presença de qualquer obstrução coronariana (> 70% ou > 50% quando tronco de coronária esquerda); presença de doença severa (triarterial ou tronco de coronária esquerda). RESULTADOS: Em 112 pacientes avaliados, observou-se correlação positiva do escore de Gensini com os escores GRACE (p = 0,017) e TIMI (p = 0,02), porém essa associação foi de fraca magnitude (r = 0,23 e r = 0,27; respectivamente). O escore GRACE não foi capaz de predizer doença coronariana obstrutiva (área abaixo da curva ROC = 0,57; 95%IC = 0,46 - 0,69), nem doença coronariana severa (ROC = 0,59; 95%IC = 0,48 -0,70). O Escore TIMI se mostrou modesto preditor em relação à presença de doença coronariana (ROC = 0,65; 95%IC = 0,55 - 0,76) e presença de doença severa (ROC = 0,66; 95%IC = 0,56 - 0,76). CONCLUSÃO: (1) Existe associação positiva entre o valor dos escores TIMI ou GRACE e a extensão da doença coronária em pacientes com SCA; (2) No entanto, o grau dessa associação não é suficiente para que esses escores sejam preditores acurados dos resultados da coronariografia.
Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública; Hospital São Rafael; Hospital Português, Salvador, BA - Brasil
Indivíduos hospitalizados por síndromes coronarianas agudas sem supradesnivelamento do segmento ST (SCA) possuem amplo espectro de gravidade, que varia de acordo com características clínicas e laboratoriais1. Dessa forma, a estratificação de risco é essencial para adequada decisão clínica, discriminando indivíduos que se beneficiam de estratégias mais agressivas. Está demonstrado que a utilização de modelos multivariados na forma de escores representa o meio mais acurado para predição de risco, superior ao obtido subjetivamente pela impressão clínica2. Os escores TIMI e GRACE são os mais utilizados e com valor prognóstico estabelecido por estudos de coorte prospectiva1,3.
Além da avaliação prognóstica, a predição da extensão anatômica da doença coronariana é potencialmente útil para a decisão clínica. Isso porque a predição de doença obstrutiva (ou severamente obstrutiva) representa mais um critério a favor da realização de coronariografia, pois esse achado antecipa a necessidade de revascularização miocárdica. A esse respeito, alguns trabalhos demonstram associação entre o valor do escore TIMI e o número de artérias acometidas por doença obstrutiva. Por sua vez, nenhum desses estudos faz uma análise de acurácia discriminatória, deixando em aberto a valor diagnóstico desse escore quanto a presença e severidade da doença coronariana4-7. Quanto ao escore GRACE, não há trabalhos que explorem sua associação com anatomia coronariana.
No intuito de testar a hipótese de que os escores de risco TIMI e GRACE são preditores acurados da presença e extensão de doença coronariana obstrutiva, foram analisados pacientes consecutivamente admitidos no Registro de Síndromes Coronarianas Agudas (Resca) que foram submetidos a coronariografia, sem passado de cirurgia de revascularização. A capacidade preditora dos escores foi analisada em relação à medida quantitativa da extensão da doença coronária (escore de Gensini), à presença de qualquer doença coronariana obstrutiva e à presença de doença coronariana obstrutiva de grau severo.
Indivíduos consecutivamente admitidos na Unidade Coronária de nosso Hospital entre agosto de 2007 e janeiro de 2009, com diagnóstico de angina instável ou infarto sem supradesnivelamento do segmento ST, foram considerados candidatos ao Resca. O critério de inclusão desse registro é definido por desconforto precordial típico e em repouso, nas últimas 48 horas, associado a pelo menos uma das seguintes características: 1) marcador de necrose miocárdica positivo, definido por troponina T
o que corresponde a valores acima do percentil 998,9; 2) alterações eletrocardiográficas isquêmicas, consistindo de inversão de onda T (
Para os cálculos dos escores, foram utilizados dados clínicos da apresentação do paciente no setor de emergência, registros eletrocardiográficos realizados nas primeiras seis horas de atendimento, dosagens de troponina T referentes às primeiras 12 horas de atendimento e o valor da primeira creatinina plasmática. Elevação de marcador de necrose miocárdica como componente dos escores foi definida como troponina T
Foram utilizados os critérios previamente definidos nos respectivos trabalhos de validação dos escores. Resumidamente, o Escore de Risco TIMI consiste de sete variáveis, todas dicotômicas. A presença de cada variável adiciona um ponto ao escore total, que varia de zero a sete. Essas variáveis são relacionadas à apresentação clínica da síndrome coronariana aguda (
O escore GRACE consiste de oito variáveis: cinco delas computadas de forma semiquantitativa, ou seja, diferente peso para cada estrato de
A anatomia coronariana foi analisada por um único hemodinamicista experiente, que definiu a extensão da doença coronariana de duas formas: quantitativa e categórica. A análise quantitativa foi realizada pelo escore de Gensini11,12. Resumidamente, esse escore avalia 28 segmentos coronários, que são pontuados de acordo com a sua importância anatômica (variando de 0,5 a 5) multiplicada pela pontuação referente ao grau máximo de obstrução (0-25% = 2; 26%-50% = 4; 51%-75% = 8; 76%-90% =16; 91%-99% = 32; 100% = 64 pontos). A pontuação dos 28 segmentos é somada, resultando no escore final.
Do ponto de vista categórico, a anatomia foi definida de duas formas: presença de doença coronariana obstrutiva (qualquer obstrução
Considerando que o escore de Gensini apresentou distribuição não normal (teste de Kolmogorov-Smirnov), as análises estatísticas foram prioritariamente não paramétricas. No intuito de avaliar a associação entre escores de risco (GRACE ou TIMI) e extensão da doença coronariana, algumas análises foram utilizadas. Primeiro, a associação linear de cada escore de risco com o escore de Gensini foi avaliada por correlação de Spearman, enquanto regressão linear foi utilizada para demonstrar a força de influência do valor dos escores GRACE ou TIMI na extensão da doença coronária. Segundo, teste de Kruskal-Wallis foi utilizado para comparar os valores do escore de Gensini entre os grupos divididos de acordo com os tercis dos escores de risco. Terceiro, curva receiver-operating characteristics (ROC) foi utilizada para testar a acurácia preditora dos escores de risco em relação à presença de doença coronária e de doença coronária severa. Predição significativa ocorreu quando a área abaixo da curva foi estatisticamente diferente de 0,5.
Foi estimado o tamanho amostral necessário para as análises de correlação e a descrição das áreas abaixo da curva ROC. Para a primeira análise, considerando um coeficiente de correlação mínimo de 0,25 e alfa de 0,05, um tamanho amostral de 96 pacientes seria suficiente para proporcionar um poder estatístico de 80% na rejeição da hipótese nula de ausência de correlação. Na segunda análise, antevendo uma área abaixo da curva ROC de 0,65, seriam necessários 100 pacientes (30 sem doença e 70 sem doença obstrutiva ou 70 sem doença severa e 30 com doença severa) para proporcionar uma precisão de ± 0,12 no intervalo de confiança da curva ROC, o que seria suficiente para rejeitar a hipótese nula de área de 0,50.
Os escores foram descritos em mediana e intervalo interquartil (IIQ) e significância estatística foi definida por p < 0,05. SPSS Statistical Software (Versão 9.0, SPSS Inc., Chicago, Illinois, USA) foi utilizada para análise dos dados.
Durante o período do estudo, 241 pacientes foram admitidos no Resca. Desses, 76 não realizaram coronariografia durante o internamento e 53 tinham cirurgia de revascularização miocárdica prévia. Dessa forma, foram estudados 112 pacientes para o objetivo do presente estudo, idade 70 ± 12 anos, 51% do sexo masculino, 63% com diagnóstico de infarto agudo do miocárdio (IAM) sem supradesnivelamento do segmento ST e os demais com angina instável. A mediana do escore GRACE foi de 115 (IIQ 91 - 141), enquanto o escore TIMI apresentou mediana de 3 (IIQ 2 - 4), indicando uma distribuição simétrica dos indivíduos entre as faixas de baixo, intermediário e alto risco. Classificação de Killip > 1 e disfunção sistólica pelo menos moderada (fração de ejeção < 45%) estiveram presentes em apenas 11% e 12% dos pacientes, respectivamente. Demais características clínicas estão demonstradas na
Na análise da coronariografia, 71% dos pacientes apresentavam pelo menos uma obstrução coronária
Houve associação linear positiva entre o escore GRACE e o escore de Gensini, representada pela fórmula de regressão Gensini = 48 + 0,65 x GRACE (p = 0,001). Embora essa relação seja estatisticamente significante, o coeficiente de correlação de Spearman indicou fraco grau de associação (r = 0,23; p = 0,017) -
O escore de Gensini apresentou mediana de 85 (IIQ = 60 - 128) no primeiro tercil do Escore GRACE, mediana de 89 (67 - 167) no segundo tercil, comparados a mediana de 132 (78 - 187) no terceiro tercil. Essa tendência a maior extensão do doença coronariana de acordo com tercis do GRACE não alcançou significância estatística (p = 0,099) -
Apesar das tendências acima descritas, o escore GRACE não apresentou capacidade discriminatória entre pacientes com ou sem doença coronariana obstrutiva, tendo área abaixo da curva ROC de 0,57 (95% IC = 0,46 - 0,69; p = 0,22) -
Houve associação linear positiva entre o escore TIMI e o escore de Gensini, representada pela fórmula de regressão Gensini = 79 + 16 x TIMI (p = 0,009). Embora essa relação seja estatisticamente significante, o coeficiente de correlação de Spearman indicou fraco grau de associação (r = 0,28; p = 0,003) -
O escore de Gensini apresentou mediana de 78 (IIQ = 62 - 117) no primeiro tercil do escore TIMI, mediana de 107 (62 - 188) no segundo tercil, comparados a mediana de 120 (95 - 166) no terceiro tercil (p = 0,024) -
O escore TIMI apresentou capacidade discriminatória entre pacientes com ou sem doença coronariana obstrutiva, porém de caráter modesto, com área abaixo da curva ROC = 0,65 (95% IC = 0,55 - 0,76; p = 0,01) -
O presente estudo não confirma a hipótese inicial de que os escores TIMI e GRACE predizem de forma acurada a presença e extensão anatômica da doença coronária em pacientes com SCA.
Neste trabalho, a anatomia coronariana foi descrita como variável quantitativa (escore de Gensini) e como variável categórica (presença de doença obstrutiva ou doença severa). No primeiro caso, houve correlação estatisticamente significante da anatomia com ambos os escores. Essa tendência é confirmada pelo gradiente dose-resposta entre os tercis dos escores e o valor do escore de Gensini, estatisticamente significante no caso do TIMI e limítrofe no caso do GRACE. Essas análises sugerem que a informação prognóstica contida nos escores é parcialmente mediada pela extensão da anatomia coronária.
Quando, entretanto, é feita a análise da força de associação desses escores com a anatomia coronariana, os resultados vão em outra direção. Primeiro, a fraca correlação (r < 0,30) com o escore de Gensini demonstra que a calibração dos escores prognósticos para predizer anatomia coronariana é pequena. Ou seja, utilizando a fórmula de regressão para extensão da doença coronariana, é grande a diferença entre o valor predito e o valor observado do escore de Gensini. Segundo, há uma razoável superposição dos IIQ do escore de Gensini entre os tercis do GRACE ou TIMI. Terceiro, a área abaixo da curva ROC do escore GRACE não é estatisticamente significante e a do escore TIMI, embora estatisticamente significante, revela modesta acurácia na discriminação de pacientes com doença obstrutiva ou com doença severa (área < 0,70). Esses dados indicam que os escores prognósticos não exercem um bom papel como modelos preditores de anatomia coronária.
Sabe-se que prognóstico da doença coronariana é diretamente influenciado pela extensão do acometimento arterial12. Como explicar então que modelos prognósticos não são bons modelos preditores da anatomia? A resposta para essa questão vem do fato de que a extensão anatômica da doença representa apenas um dos vários determinantes de gravidade em um modelo multivariado complexo, típico da maioria dos sistemas biológicos. Ou seja, o prognóstico não depende apenas da anatomia. Sendo assim, esses escores podem ser capazes de predizer risco, sem necessariamente predizer anatomia na mesma proporção. Por exemplo, mesmo uniarterial, um paciente pode apresentar um infarto com grave disfunção ventricular esquerda se houver comprometimento proximal da descendente anterior provocando isquemia severa de grande extensão. A gravidade desse paciente se refletiria nas variáveis hemodinâmicas, eletrocardiográficas, marcadores de necrose que constituem esses escores.
O escore GRACE tem superior valor prognóstico quando comparado ao escore TIMI em diferentes trabalhos2,5,13. Paradoxalmente, o TIMI demonstrou melhor predição da anatomia. Esse achado pode ser explicado pelo fato de o escore TIMI considerar algumas variáveis especificamente relacionadas à existência de doença coronariana1. Por exemplo, umas das variáveis do TIMI é exatamente o conhecimento prévio de que o paciente tem doença coronariana obstrutiva; além disso,
As implicações práticas dos resultados encontrados devem ser discutidas. Os dois escores são comumente utilizados na decisão clínica de pacientes com SCA, no intuito de definir a agressividade do tratamento antitrombótico e a estratégia de estratificação, invasiva ou seletiva14,15. Essa utilidade é embasada no valor prognóstico estabelecido desses escores e na relação do risco basal com a magnitude de benefício de certas estratégias. Importante salientar que nossos resultados não contradizem o valor dos escores na decisão clínica. Contudo, devemos reconhecer que a utilidade desses seria maior se fossem capazes de predizer anatomia. Isso porque a estratégia invasiva, aplicada a pacientes de risco médio a alto de acordo com os escores, se completa com um procedimento de revascularização da artéria culpada. Se os escores fossem capazes de identificar melhor a presença de doença obstrutiva, identificariam pacientes cuja estratégia invasiva seja mais útil. Outro exemplo de utilidade seria a predição de pacientes com doença extensa, prevenindo a administração de certos antiplaquetários que aumentassem o risco de sangramento de uma eventual cirurgia precoce.
Quanto à originalidade, este é o primeiro estudo que descreve a associação do escore GRACE com anatomia coronariana. Em relação ao escore TIMI, há quatro trabalhos que avaliaram essa questão4-7. Todos descrevem uma associação positiva entre o valor do escore e a extensão da doença coronariana. No entanto, sabemos que associação não é suficiente para garantir acurácia. Essa deve ser avaliada por testes de calibração e capacidade discriminatória entre doentes
Devemos reconhecer as limitações do presente estudo. Em primeiro lugar, o viés de seleção em relação à população-alvo que representa o foco de nossa questão, indivíduos com síndromes coronarianas agudas sem supradesnivelamento do segmento ST. Idealmente deveríamos avaliar toda a amostra de pacientes com critérios diagnósticos dessa condição clínica. Porém, apenas 60% dos indivíduos sem cirurgia prévia realizaram coronariografia, limitando a amostra do estudo. Embora tal característica seja inerente à maioria dos estudos de anatomia coronariana, essa pode provocar um viés na avaliação da acurácia dos escores de risco quanto à anatomia. Na prática, pacientes com escores baixos tendem ser menos submetidos a coronariografia. Esse viés reduz a especificidade do escore de risco em reconhecer pacientes sem doença coronariana obstrutiva. Ou seja, possivelmente esses escores reconheceriam certo número de pacientes como não portadores de doença obstrutiva ou de doença severa, porém esses não foram computados na análise, pois o padrão de referência (coronariografia) não foi realizado. Por outro lado, a sensibilidade pode estar superestimada, pois o grupo de pacientes que realizaram coronariografia tende a ter maior frequência de valores altos dos escores. Esse fenômeno é denominado viés de verificação16. Por esse motivo, evitamos descrever especificamente sensibilidade e especificidade, optando pela análise da área abaixo da curva ROC, o que representa uma análise combinadas dessas duas propriedades diagnósticas17.
Nossa segunda limitação é o tamanho amostral relativamente pequeno. Essa característica foi parcialmente resolvida pela abordagem de análise dos dados. Primeiro, a descrição da doença coronária sob a forma quantitativa (escore de Gensini) permitiu poder estatístico suficiente para análise de correlação. Segundo, na descrição da área abaixo da curva ROC, o tamanho amostral foi suficiente para garantir precisão satisfatória. Mesmo assim, devemos reconhecer que estudos futuros com maior número de pacientes fornecerão maior precisão às nossas estimativas.
Em conclusão, o presente estudo sugere que os escores TIMI e GRACE não são ferramentas acuradas para predição da extensão da doença coronariana em pacientes com síndromes coronarianas agudas sem supradesnivelamento do segmento ST. A utilidade desses escores no raciocínio clínico deve se limitar à estimativa da probabilidade de eventos cardiovasculares recorrentes.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo foi parcialmente financiado por Fundação de Amparo à Pesquisa da Bahia (FAPESB).
Este artigo é parte de tese de mestrado de Carolina Esteves Barbosa pela Escola Bahiana de Medicina.
Endereço para correspondência: Luis Cláudio Lemos Correia Av. Princesa Leopoldina, 19/402, Graça CEP 40150-080, Salvador, BA - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 16/11/11
Revisado em 16/11/11
Aceito em 05/04/12
BACKGROUND: The accuracy of the GRACE and TIMI scores in predicting coronary disease extension in patients with non-ST-elevation acute coronary syndromes (ACS) has not been established. OBJECTIVE: To assess the hypothesis that the GRACE and TIMI risk scores satisfactorily predict coronary disease extension in patients withnon-ST-elevation ACS undergoing coronary angiography. METHODS: Individuals meeting the objective criteria for ACS and undergoing coronary angiography during hospitalization were consecutively assessed. Angiographic coronary disease was described as follows: quantification of coronary disease extension by using Gensini score; presence of any coronary artery obstruction (> 70% or > 50% when affecting left main coronary artery); and presence of severe disease (three-vessel disease or affecting the left main coronary artery). RESULTS: Of 112 patients assessed, a positive correlation of the Gensini score was observed with the GRACE (p = 0.017) and TIMI (p = 0.02) scores, but that association was weak (r = 0.23 and r = 0.27; respectively). The GRACE score could predict neither obstructive coronary disease (area under the ROC curve = 0.57; 95% CI = 0.46 - 0.69), nor severe coronary disease (ROC = 0.59; 95% CI = 0.48 - 0.70). The TIMI score proved to be a modest predictor of coronary disease (ROC = 0.65; 95% CI = 0.55 - 0.76) and of severe coronary disease (ROC = 0.66; 95% CI = 0.56 - 0.76). CONCLUSION: (1) There is a positive association between the values of the TIMI or GRACE scores and the extension of coronary artery disease in patients with ACS; (2) however, the degree of that association is not sufficient to make those scores accurate predictors of coronary angiography results.
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Individuals hospitalized due to non-ST-elevation acute coronary syndromes (ACS) have a wide variation in their disease severity, which ranges according to clinical and laboratory characteristics1. Thus, risk stratification is essential for adequate clinical decision, discriminating individuals who benefit from more aggressive strategies. The use of multivariate models in the form of scores has been shown to represent the most accurate way to predict risk, being superior to the subjective clinical impression2. The TIMI and GRACE risk scores are the most used, and their prognostic value has been established by prospective cohort studies1,3.
In addition to prognostic assessment, predicting the anatomical extension of coronary artery disease is potentially useful for clinical decision. This is due to the fact that the prediction of obstructive disease (or severely obstructive disease) represents one more criterion in favor of performing coronary angiography, because that finding anticipates the need for myocardial revascularization. Some studies have shown an association between the TIMI score value and the number of arteries affected by obstructive disease. However, none of those studies has performed an analysis of discriminatory accuracy, and, thus, the diagnostic value of that score regarding the presence of coronary artery disease and its severity remains uncertain4-7. Regarding the GRACE score, no study has assessed its association with coronary artery anatomy.
Aiming at testing the hypothesis that the TIMI and GRACE risk scores are accurate predictors of the presence and extension of obstructive coronary artery disease, this study analyzed patients consecutively admitted to the Acute Coronary Syndromes Registry (Resca), who underwent coronary angiography and had not undergone revascularization surgery. The predictive capacity of the scores was analyzed regarding the following: the quantitative measure of coronary artery disease extension (Gensini score); the presence of any obstructive coronary artery disease; and the presence of severe obstructive coronary artery disease.
Individuals consecutively admitted to the Coronary Unit of our hospital from August 2007 to January 2009, diagnosed with unstable angina or non-ST-segment elevation myocardial infarction, were considered candidates to Resca. The inclusion criterion in that registry has been defined as typical chest discomfort at rest for the past 48 hours, associated with at least one of the following characteristics: 1) positive myocardial necrosis marker, defined as troponin T
For calculating the scores, the following data were used: clinical data on the occasion of patient's presentation to the emergency service; electrocardiographic records of the first six hours of medical care; troponin T measures regarding the first 12 hours of medical care; and the first plasma creatinine value. Elevation of the myocardial necrosis marker as a component of the scores was defined as troponin T
The criteria previously defined in the respective validation studies of those scores were used. Briefly, the TIMI risk score consists of seven dichotomous variables. The presence of each variable adds one point to the total score, which ranges from zero to seven. Such variables relate to the clinical presentation of ACS (
The GRACE score consists of eight variables, five of which are computed semi-quantitatively, that is, with a different weight for each stratum of
Coronary artery anatomy was assessed by one single experienced cardiac catheterization physician, who defined the coronary artery disease extension quantitatively and categorically. Quantitative analysis was performed by using the Gensini score11,12. Briefly, that score assesses 28 coronary artery segments, which are scored according to their anatomical importance (ranging from 0.5 to 5) multiplied by the score regarding the maximum degree of obstruction (0-25% = 2; 26%-50% = 4; 51%-75% = 8; 76%-90% =16; 91%-99% = 32; 100% = 64 points). The points of the 28 segments are summed to yield a final score.
From the categorical viewpoint, coronary artery anatomy was defined as follows: presence of obstructive coronary artery disease (any obstruction
Considering that the Gensini score showed non-normal distribution (Kolmogorov-Smirnov test), the statistical analyses were mainly non-parametric. Aiming at assessing the association between the GRACE or TIMI risk scores and coronary artery disease extension, some analyses were used. First, the linear association of each risk score with the Gensini score was assessed by use of Spearman correlation, while linear regression was used to demonstrate the strength of the influence of the GRACE and TIMI score values on coronary artery disease extension. Second, the Kruskal-Wallis test was used to compare the Gensini score values between the groups divided according to the tertiles of risk scores. Third, the receiver-operating characteristics (ROC) curve was used to test the predictive accuracy of risk scores regarding the presence of coronary artery disease and of severe coronary artery disease. Significant prediction occurred when the area under the ROC curve was statistically different from 0.5.
The sample size necessary for the correlation analyses and description of the areas under the ROC curve was estimated. For the first analysis, considering a minimum correlation coefficient of 0.25 and alpha of 0.05, a sample size of 96 patients would suffice to provide a statistical power of 80% in the null hypothesis rejection of lack of correlation. In the second analysis, considering an area under the ROC curve of 0.65, 100 patients (30 without disease and 70 with obstructive disease or 70 without severe disease and 30 with severe disease) would be necessary to provide a precision of ± 0.12 in the confidence interval (CI) of the ROC curve, which would suffice to reject the null hypothesis of the 0.50 area.
The scores were described as median and interquartile interval (IQI), and statistical significance was defined as p < 0.05. The SPSS Statistical Software (9.0 version, SPSS Inc., Chicago, Illinois, USA) was used for data analysis.
During the study, 241 patients were admitted to the Resca, 76 of whom did not undergo coronary angiography during hospitalization and 53 had already undergone surgical myocardial revascularization. Thus, this study assessed 112 patients (mean age of 70 ± 12 years; 51% of the male sex), 63% of whom diagnosed with non-ST-elevation acute myocardial infarction and the others with unstable angina. The median of the GRACE score was 115 (IQI: 91 - 141), while that of the TIMI score was 3 (IQI: 2 - 4), indicating a symmetrical distribution of individuals in the low-, intermediate- and high-risk groups. Killip class > 1 and systolic dysfunction at least moderate (ejection fraction < 45%) were identified in only 11% and 12% of the patients, respectively. Other clinical characteristics are shown in
The analysis of the coronary angiography showed that 71% of the patients had at least one coronary artery obstruction
Positive linear association was observed between the GRACE and Gensini scores, represented by the regression formula Gensini = 48 + 0.65 x GRACE (p = 0.001). Although that relationship is statistically significant, the Spearman correlation coefficient indicated a weak association (r = 0.23; p = 0.017) -
The Gensini score had a median of 85 (IQI: 60 - 128) in the first tertile of the GRACE score, a median of 89 (67 - 167) in the second tertile, and a median of 132 (78 - 187) in the third tertile. This tendency towards greater coronary artery disease extension according to the GRACE tertiles did not reach statistical significance (p = 0.099) -
Despite those tendencies, the GRACE score showed no discriminatory capacity between patients with and without obstructive coronary artery disease, having an area under the ROC curve of 0.57 (95% CI: 0.46 - 0.69; p = 0.22) -
Positive linear association was observed between the TIMI and Gensini scores, represented by the regression formula Gensini = 79 + 16 x TIMI (p = 0.009). Although that relationship is statistically significant, the Spearman correlation coefficient indicated a weak association (r = 0.28; p = 0.003) -
The Gensini score had a median of 78 (IQI: 62 - 117) in the first tertile of the TIMI score, a median of 107 (62 - 188) in the second tertile, and a median of 120 (95 - 166) in the third tertile (p = 0.024) -
The TIMI score showed a modest discriminatory capacity between patients with and without obstructive coronary artery disease, having an area under the ROC curve of 0.65 (95% CI: 0.55 - 0.76; p = 0.01) -
The present study does not confirm the initial hypothesis that the TIMI and GRACE risk scores predict accurately the presence and anatomical extension of coronary artery disease in patients with ACS.
In this study, coronary anatomy was described as a quantitative variable (Gensini score) and as a categorical variable (presence of obstructive or severe disease). In the first case, a statistically significant correlation of the coronary anatomy with both scores was observed. That tendency is confirmed by the dose-response gradient between the tertiles of the scores and the value of the Gensini score, statistically significant in the case of the TIMI score and borderline in the case of the GRACE score. Such analyses suggest that the prognostic information contained in the scores is partially mediated by the extension of coronary anatomy.
However, when analyzing the strength of the association of those scores with coronary anatomy, the results differ. First, the weak correlation (r < 0.30) with the Gensini score showed that the calibration of the prognostic scores to coronary anatomy is small. That is, using the regression formula for coronary artery disease extension, the difference between the predicted and the observed values of the Gensini score is large. Second, there is a reasonable overlap of the IQI of the Gensini score between the tertiles of the GRACE or TIMI scores. Third, the area under the ROC curve of the GRACE score is not statistically significant and that of the TIMI score, although statistically significant, shows modest accuracy in discriminating patients with obstructive disease or with severe disease (area < 0.70). Such data indicate that the prognostic scores do not play a good role as predictive models of coronary anatomy.
The prognosis of coronary artery disease is known to be directly influenced by the extension of arterial impairment12. How to explain that the prognostic models are not good predictive models of the anatomy? The response to that question originates from the fact that the disease anatomic extension represents only one of the several determinants of severity in a complex multivariate model, typical of most biological systems. That is, prognosis does not depend only on anatomy. Thus, those scores can predict risk, without necessarily predicting anatomy at the same proportion. For example, even having single-vessel disease, a patient can have an infarction with severe left ventricular dysfunction in the presence of proximal impairment of the descending anterior coronary artery, causing severe extensive ischemia. The severity of that patient would reflect in the hemodynamic and electrocardiographic variables, and in the necrosis markers that constitute those scores.
The GRACE score has shown a greater prognostic value as compared with that of the TIMI score in different studies2,5,13. Paradoxically, the TIMI score has shown better prediction of the anatomy. This finding can be explained by the fact that the TIMI score considers some variables specifically related to the existence of coronary artery disease1. For example, one of the variables of TIMI score is the patient's previous knowledge about his/her obstructive coronary artery disease; in addition, previous aspirin use and number of risk factors, variables exclusive to the TIMI score, indicate more extensive coronary artery disease.
The practical implications of the results found should be discussed. Both scores are commonly used for the clinical decision of patients with ACS, aiming at defining the aggressiveness of the antithrombotic treatment and the either invasive or selective strategy of stratification14,15. That use is based on the established prognostic value of those scores and on the relationship between baseline risk and the magnitude of the benefit of certain strategies. It is worth noting that our results do not contradict the value of those scores for clinical decision. However, we should recognize that they would be more useful if they could predict coronary anatomy. This is due to the fact that the invasive strategy, applied to patients at medium to high risk according to those scores, is completed with a procedure of revascularization of the culprit artery. If the scores could better identify the presence of obstructive disease, they would identify patients to whom the invasive strategy would be more useful. Another example of usefulness would be the prediction of patients with extensive disease, preventing the administration of certain antiplatelet agents that would increase their risk of bleeding in an occasional early surgery.
Regarding originality, this is the first study describing the association between the GRACE score and coronary anatomy. Regarding the TIMI score, four studies have assessed that question4-7. All have reported a positive association between score value and coronary artery disease extension. However, we know that the association is not sufficient to ensure accuracy, which should be assessed by use of tests of calibration and discriminatory capacity of ill individuals
This study had limitations, such as the selection bias regarding its target population, individuals with non-ST-elevation ACS. Ideally, we should assess the entire sample of patients meeting diagnostic criteria for that clinical condition. However, only 60% of the individuals with no previous surgery underwent coronary angiography, limiting the study sample. Although that is a characteristic inherent to most studies about coronary anatomy, it may cause a bias in the assessment of accuracy of risk scores regarding anatomy. In practice, patients with low scores tend to undergo coronary angiography less frequently. Such bias reduces the specificity of the risk score in recognizing patients without obstructive coronary artery disease. That is, those scores might identify a certain number of patients as having neither obstructive disease nor severe disease, but they were not computed in the analysis, because the reference standard (coronary angiography) was not performed. However, sensitivity can be overestimated, because the group of patients undergoing coronary angiography tends to have higher score values more frequently. That phenomenon is called assessment bias16. Thus, we avoided describing specifically sensitivity and specificity, choosing to analyze the area under the ROC curve, which would represent a joint analysis of those two diagnostic properties17.
Our second limitation is the relatively small sample size, which was partially overcome through the data analysis approach. First, the quantitative description of coronary artery disease (Gensini score) provided sufficient statistical power to the correlation analysis. Second, when describing the area under the ROC curve, the sample size was sufficient to ensure satisfactory precision. However, it is worth noting that future studies with a higher number of patients will provide more precision to our estimates.
In conclusion, the present study suggests that the TIMI and GRACE scores are not accurate tools to predict the coronary artery disease extension in patients with non-ST-elevation ACS. The usefulness of those scores for clinical reasoning should be limited to estimating the probability of recurring cardiovascular events.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
This study was partially funded by Fundação de Amparo à Pesquisa da Bahia (FAPESB).
This article is part of the thesis of master submitted by Carolina Esteves Barbosa , from Escola Bahiana de Medicina.
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Manuscript received November 16, 2011
Manuscript revised November 16
Accepted April 5, 2012