徐慶華,趙君花,甄長(zhǎng)萍,梁新蕊
(海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院腎臟病科血液凈化中心,上海,200433)
調(diào)查數(shù)據(jù)顯示[1-2],國(guó)內(nèi)外慢性腎臟病發(fā)病率為10%~16%。腎衰竭為各種慢性腎臟病終末期,維持性血液透析(maintenance hemodialysis,MHD)能夠清除體內(nèi)代謝廢物、過多的液體,顯著延長(zhǎng)慢性腎臟病患者的生存期,但大部分患者仍無法長(zhǎng)期生存。既往報(bào)道顯示,MHD 患者年病死率為8.13%~16.39%[3-4],心血管疾病為死亡的首要原因,血液透析患者有心血管疾病和無心血管疾病的病死率分別為50%與14.8%[5]。MHD 患者心血管并發(fā)癥發(fā)生率高、致死率高,為MHD 患者全因死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[6],加大對(duì)心血管并發(fā)癥的預(yù)防與控制成為臨床研究的熱點(diǎn)。MHD 患者發(fā)生心血管并發(fā)癥的危險(xiǎn)因素包括年齡大、透析齡長(zhǎng)、慢性炎性狀態(tài)、透析性低血壓等[7],但目前有關(guān)MHD 患者發(fā)生心血管并發(fā)癥獨(dú)立影響因素的報(bào)道存在較大差異,且各因素之間可能存在相互影響,導(dǎo)致對(duì)心血管并發(fā)癥的預(yù)測(cè)效能較低。本研究擬基于影響MHD 患者心血管并發(fā)癥的危險(xiǎn)因素建立列線圖預(yù)測(cè)模型并進(jìn)行驗(yàn)證,以期有效預(yù)測(cè)MHD 患者心血管并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。
采用便利抽樣法,選擇2016年1月至2018年3月本院收治的437 例MHD 患者為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn):①M(fèi)HD 時(shí)間>3 個(gè)月,均為慢性腎衰竭患者;②無急性感染;③精神、智力正常,能夠自主回答醫(yī)護(hù)人員問題。排除標(biāo)準(zhǔn):①腹膜透析轉(zhuǎn)為血液透析;②合并急性肝炎、活動(dòng)性肝硬化;③合并惡性腫瘤;④合并原發(fā)性心肌病、先天性心臟病及開始透析前有心血管疾病。樣本量計(jì)算:本研究共納入19 個(gè)因素,每個(gè)因素需要5~10 例患者驗(yàn)證,根據(jù)預(yù)調(diào)查結(jié)果MHD 患者心血管并發(fā)癥發(fā)生率為36%,假設(shè)失訪率為10%,預(yù)計(jì)樣本量為293~586 例,本研究共納入MHD 患者437 例,符合樣本量需求。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)通過,批文號(hào)為CHEC2020-021。
采用隨機(jī)數(shù)字表法將患者按照7∶3 比例大致估算,分為訓(xùn)練集(n=305)與測(cè)試集(n=132)。訓(xùn)練集男178 例,女127 例,年齡44~79 歲,平均(66.27±5.80)歲;測(cè)試集男85 例,女47 例,年齡46~78 歲,平均(67.86±5.58)歲。根據(jù)是否發(fā)生心血管并發(fā)癥,將訓(xùn)練集患者分為并發(fā)癥組與無并發(fā)癥組。心血管并發(fā)癥定義:參照2009年KDIGO 指南[8]建議與臨床診療指南腎臟病學(xué)分冊(cè)判定,臨床診斷為缺血性心臟病、充血性心力衰竭、腦血管疾病和外周血管疾病。
通過電子病歷醫(yī)院信息系統(tǒng)調(diào)取患者臨床資料,參照既往文獻(xiàn)及專家意見確定具體納入指標(biāo),包括性別、年齡、透析齡、體質(zhì)指數(shù)(body mass index,BMI)、文化程度、吸煙史、合并糖尿病、心血管疾病史、QT 間期離散度(QT interval dispersion,QTd,通過Bazett 公式計(jì)算QT 間期校正心率后得出)、原發(fā)病及實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)包括白蛋白(albumin,Alb)、C 反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)、血鈣、血磷、尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、血肌酐(serum creatinine,Scr)、尿酸(uric acid,UA)、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、血漿前體腦鈉肽(pro-brain natriuretic peptide,proBNP)。參照國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)[9-11],以年齡60 歲、透析齡24 個(gè)月、QTd 63ms、Alb 30g/L等作為參數(shù)的區(qū)分值進(jìn)行賦值。
患者均通過門診或電話實(shí)施定期隨訪,每3 個(gè)月隨訪1 次,以發(fā)生心血管并發(fā)癥為終點(diǎn)事件,隨訪期間若發(fā)生失訪,以失訪時(shí)間為終點(diǎn),患者定義為未出現(xiàn)心血管并發(fā)癥,隨訪期間未發(fā)生心血管并發(fā)癥則以末次隨訪為終點(diǎn)。中位隨訪時(shí)間為22(11,28)個(gè)月,隨訪截至2020年12月31日。437 例患者失訪17例,失訪率為3.89%。
采用SPSS 22.0 軟件處理相關(guān)數(shù)據(jù)。計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)和率描述,組間比較采用χ2檢驗(yàn);符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以(±s)描述,兩獨(dú)立樣本差異性檢驗(yàn)采用t 檢驗(yàn),對(duì)于呈偏態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)、四分位數(shù)描述。采用單因素分析與多因素Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型篩選MHD 患者心血管并發(fā)癥的危險(xiǎn)因素。采用R4.1.3 軟件和rms 程序包建立列線圖預(yù)測(cè)模型,采用Bootstrap 法重復(fù)抽樣1000次做內(nèi)部驗(yàn)證,采用測(cè)試集數(shù)據(jù)進(jìn)行外部驗(yàn)證。采用一致性指數(shù)(consistency index,C-index)、受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC)、校準(zhǔn)曲線評(píng)估模型的預(yù)測(cè)效能。C-index 的范圍為0.5~1.0,0.5 為完全不一致,說明該模型沒有預(yù)測(cè)作用;1.0 為完全一致,說明該模型預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際完全一致;一般認(rèn)為,C-index 為0.50~0.70 為較低準(zhǔn)確性,>0.70~0.90 為中等準(zhǔn)確性,>0.90 為高準(zhǔn)確性。ROC 曲線下面積(area under curve,AUC)范圍為0.50~1.00,AUC 越趨近于1,表明預(yù)測(cè)效果越好。使用ggDCA 包進(jìn)行決策曲線分析(decision curve analysis,DCA),評(píng)估列線圖模型的臨床應(yīng)用價(jià)值,通過凈獲益指標(biāo)直觀反映不同閾值概率(threshold probability,Pt)下模型在不過度增加其他檢查的情況下患者的臨床凈獲益情況,即依據(jù)模型預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)能正確判斷出多少比例的MHD 患者發(fā)生心血管并發(fā)癥。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
訓(xùn)練集和測(cè)試集一般資料比較見表1。由表1可見,除了吸煙史、BUN 水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),訓(xùn)練集和測(cè)試集患者的其余一般資料比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。
表1 訓(xùn)練集與測(cè)試集患者一般資料比較(n/%;±S)
表1 訓(xùn)練集與測(cè)試集患者一般資料比較(n/%;±S)
項(xiàng)目 訓(xùn)練集(n=305)測(cè)試集(n=132) χ2/t P性別男 女178(58.36)127(41.64)85(64.39)47(35.61)1.399 0.237年齡(歲)<60≥60透析齡(月)<24≥24 BMI (kg/m2)<18.5 18.5~24>24文化程度小學(xué)初中高中及以上吸煙史135(44.26)170(55.74)56(42.42)76(57.58)0.127 0.722 112(36.72)193(63.28)54(40.91)78(59.09)0.686 0.408 87(28.52)142(46.56)76(24.92)40(30.30)63(47.73)29(21.97)0.460 0.794 138(45.25)102(33.44)65(21.31)57(43.18)48(36.36)27(20.45)0.349 0.840無 有195(63.93)110(36.07)71(53.79)61(46.21)3.982 0.046心血管疾病史無 有253(82.95)52(17.05)113(85.61)19(14.39)0.477 0.490 QTd (ms)<63≥63原發(fā)病慢性腎小球腎炎高血壓腎病糖尿病腎病其他177(58.03)128(41.97)85(64.39)47(35.61)1.530 0.213 205(67.21)41(13.44)38(12.46)21(6.89)80(60.61)22(16.67)16(12.12)14(10.61)2.882 0.410
(續(xù)表1)
94 例訓(xùn)練集患者發(fā)生心血管并發(fā)癥,發(fā)生率為30.82%(94/305)。單因素分析顯示,年齡、透析齡、QTd、高血壓腎?。墼l(fā)病整體在單因素分析無意義(P=0.133),因此未進(jìn)行多因素分析]、Alb、CRP、UA、proBNP與MHD 患者發(fā)生心血管并發(fā)癥相關(guān)(均P<0.05)。將以上因素作為自變量,是否發(fā)生心血管并發(fā)癥作為因變量,納入多因素Cox 比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型分析。結(jié)果顯示,年齡≥60 歲、透析齡≥24 個(gè)月、QTd≥63ms、CRP 水平、UA 水平是MHD 患者心血管并發(fā)癥的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(均P<0.05)。具體結(jié)果見表2。
表2 訓(xùn)練集MHD 患者發(fā)生心血管并發(fā)癥的單因素分析與多因素Cox 比例風(fēng)險(xiǎn)回歸分析 (n=305)
(續(xù)表2)
基于篩選出的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,建立預(yù)測(cè)MHD患者心血管并發(fā)癥的列線圖預(yù)測(cè)模型,各因素對(duì)心血管并發(fā)癥的貢獻(xiàn)以分值形式呈現(xiàn),見圖1。列線圖使用方法:根據(jù)各預(yù)測(cè)指標(biāo)選擇線段端點(diǎn),向頂部評(píng)分軸做垂直線得到對(duì)應(yīng)得分,將各變量得分相加得出總分,在總分軸上找到對(duì)應(yīng)分值點(diǎn)并向下對(duì)總分軸再做垂直線,與風(fēng)險(xiǎn)軸的交點(diǎn)即為該患者的心血管并發(fā)癥預(yù)測(cè)發(fā)生率。由圖1可見,隨著CRP、UA 水平升高,對(duì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)軸分值增加,年齡≥60 歲為45 分,透析齡≥24 個(gè)月為35 分,QTd≥63ms為37.5分。
圖1 預(yù)測(cè)維持性血液透析患者心血管并發(fā)癥的列線圖模型
2.4.1 內(nèi)部驗(yàn)證 對(duì)訓(xùn)練集原始數(shù)據(jù)重復(fù)抽樣1000 次,校準(zhǔn)曲線接近45°對(duì)角線,提示列線圖模型預(yù)測(cè)概率與實(shí)際發(fā)生率接近,C-index 為0.785,見圖2。
2.4.2 外部驗(yàn)證
2.4.2.1 訓(xùn)練集 采用AUC 對(duì)列線圖模型在訓(xùn)練集的預(yù)測(cè)效能進(jìn)行評(píng)估,結(jié)果見圖3A。由圖3A 可見,訓(xùn)練集預(yù)測(cè)1年心血管并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的AUC為0.819(95% CI:0.772~0.861),敏感度為81.53%,特異度為76.30%,最大Youden 指數(shù)0.518 所對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)值0.313 為最佳截?cái)嘀担?jì)算出預(yù)測(cè)臨界值為262 分,得分≥262 分為高?;颊?;預(yù)測(cè)3年心血管并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的AUC 為0.758(95%CI:0.706~0.805),敏感度為73.40%,特異度為71.67%,最大Youden 指數(shù)0.431 所對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)值0.300為最佳截?cái)嘀?,?jì)算出預(yù)測(cè)臨界值為90 分,得分≥90 分為高?;颊?。
2.4.2.2 測(cè)試集 測(cè)試集校準(zhǔn)曲線接近45°對(duì)角線,C-index 為0.724,見圖2。采用AUC 對(duì)列線圖模型在測(cè)試集的預(yù)測(cè)效能進(jìn)行評(píng)估,結(jié)果見圖3B。由圖3B 可見,測(cè)試集預(yù)測(cè)1年的AUC 為0.805(95%CI:0.742~0.858),與訓(xùn)練集相比僅下降0.014,敏感度為80.36%,特異度為69.78%; 預(yù)測(cè)3年的AUC 為0.728 (95%CI:0.659~0.789),與測(cè)試集相比僅下降0.030,敏感度為71.43%,特異度為70.50%。兩個(gè)數(shù)據(jù)集預(yù)測(cè)效能比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.246),說明該模型在MHD 患者中可識(shí)別出心血管并發(fā)癥患者,且隨著時(shí)間延長(zhǎng)預(yù)測(cè)效能下降。
圖2 預(yù)測(cè)維持性血液透析患者心血管并發(fā)癥列線圖模型的校準(zhǔn)曲線
圖3 列線圖模型的受試者工作特征曲線
2.4.3 DCA 評(píng)估 列線圖模型預(yù)測(cè)MHD 患者心血管并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的DCA 曲線見圖4。訓(xùn)練集與測(cè)試集Pt 范圍分別為0.10~0.65 與0.05~0.50,患者可獲得正的凈收益,證實(shí)了列線圖預(yù)測(cè)模型的有效性。
圖4 列線圖模型預(yù)測(cè)維持性血液透析患者發(fā)生心血管并發(fā)癥的決策曲線
本研究中MHD 患者心血管并發(fā)癥發(fā)生率為30.82%,與潘翠萍和周參新[12]報(bào)道的34%相當(dāng),低于張琨[7]報(bào)道的56%和MITSNEFES 等[13]報(bào) 道的45%。提示MHD 患者心血管并發(fā)癥發(fā)生率較高,而不同文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果差異較大可能與選取對(duì)象基本特征、地方醫(yī)療水平、衛(wèi)生政策等有關(guān)。目前,篩選影響MHD 患者心血管并發(fā)癥的危險(xiǎn)因素并進(jìn)行個(gè)體化預(yù)測(cè)已成為臨床研究重點(diǎn)課題。
3.1.1 年齡和透析齡 本研究結(jié)果顯示,年齡和透析齡是MHD 患者心血管并發(fā)癥的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,隨著年齡增長(zhǎng)、透析齡增加,心血管并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)升高(HR=2.047、1.707,均P<0.05)。梅游英等[14]研究顯示,MHD 患者年齡≥60 歲是發(fā)生心血管事件的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,與本研究報(bào)道一致。老年患者由于心臟儲(chǔ)備功能下降常伴有血管硬化,血容量相對(duì)不足,因此在血液透析過程中更易發(fā)生多種心血管并發(fā)癥[15]。此外,老年患者多合并糖尿病、高脂血癥等基礎(chǔ)疾病,血液透析對(duì)心功能無改善作用,侯愛珍等[16]報(bào)道透析齡與MHD 患者心臟功能改變與惡化相關(guān)。隨著透析齡增加,MHD 患者冠狀動(dòng)脈鈣化程度加重,逐漸影響心臟功能,因此有更高的心血管事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。
3.1.2 QTd 本研究結(jié)果顯示,MHD 患者QTd≥63ms是MHD 患者并發(fā)心血管疾病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(HR=1.773,P=0.014)。QTd 可反映心室肌興奮恢復(fù)時(shí)間不一致的程度,其增大提示相鄰心肌復(fù)極時(shí)間差異增大,可用于預(yù)測(cè)心率失常、心源性猝死[17]。透析過程中患者酸中毒被快速糾正,引起了心肌細(xì)胞內(nèi)外酸堿度異常,且透析過程中短期內(nèi)脫出大量水分,使外周血中兒茶酚胺濃度上升,從而引起心肌復(fù)極化。李友河等[10]報(bào)道顯示,QTd 可在一定程度上反映MHD 患者心臟結(jié)構(gòu)與功能變化,其水平與心血管事件的發(fā)生密切相關(guān)。
3.1.3 CRP 本研究顯示,CRP 是MHD 患者心血管并發(fā)癥的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(HR=1.142,P=0.001)。CRP是反映機(jī)體微炎性狀態(tài)最敏感、可靠的指標(biāo),正常情況下血清中CRP 含量較少,當(dāng)機(jī)體有炎癥、梗塞等情況時(shí)顯著升高。CRP 可與酶降解的LDL-C 顆粒結(jié)合,促進(jìn)脂蛋白聚集,還可刺激氧自由基生成,從而加重血管內(nèi)皮損傷,參與血管壁粥樣硬化過程。ALI等[18]報(bào)道指出,CRP 水平升高是血液透析患者發(fā)生心血管疾病及死亡的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。此外,炎性反應(yīng)使機(jī)體處于慢性炎癥激活狀態(tài),減少白蛋白及肌肉合成并加速分解,從而造成患者營(yíng)養(yǎng)不良,加速慢性腎病患者的冠狀動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展[19]。
3.1.4 UA 本研究結(jié)果顯示,合并心血管疾病的患者UA 水平更高,UA 水平是MHD 患者心血管并發(fā)癥的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(HR=1.028,P=0.015),與梁維等[20]、張琨[7]的報(bào)道一致。UA 為嘌呤類化合物的代謝產(chǎn)物,存在于細(xì)胞的胞質(zhì)或動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的酸性/疏水性環(huán)境中,作為抗氧化劑能夠促進(jìn)氧化應(yīng)激,參與包括心血管疾病在內(nèi)的人類疾病病理生理反應(yīng)。多項(xiàng)流行病學(xué)調(diào)查表明[21-22],血清UA 水平升高與心血管疾病具有相關(guān)性。MHD 患者腎小球?yàn)V過率低,UA 排出量減少,因此體內(nèi)UA 水平升高。高UA血癥可介導(dǎo)CRP 表達(dá),引起細(xì)胞內(nèi)皮功能障礙,損傷血管內(nèi)膜;同時(shí)能夠?qū)е卵“寰奂?,促進(jìn)LDL-C氧化與氧自由基生成;還能夠激活炎性因子,加劇血管炎性反應(yīng),從而誘發(fā)心血管疾病。但也有證據(jù)表明[23],心血管系統(tǒng)的負(fù)面影響也可能發(fā)生在低UA水平。因此,有關(guān)UA 與MHD 患者心血管并發(fā)癥的關(guān)聯(lián)性還有待大樣本作進(jìn)一步分析。
內(nèi)部與外部驗(yàn)證的校準(zhǔn)曲線均顯示出實(shí)際診斷與預(yù)測(cè)結(jié)果之間的良好一致性。訓(xùn)練集預(yù)測(cè)1年心血管并發(fā)癥的AUC 為0.819,3年為0.758,均高于梅游英等[14]建立的預(yù)測(cè)心血管并發(fā)癥模型的0.722;測(cè)試集預(yù)測(cè)1年心血管并發(fā)癥的AUC 為0.805,3年為0.728(與訓(xùn)練集相比僅下降0.014、0.030),兩個(gè)數(shù)據(jù)集預(yù)測(cè)效能差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.246),說明該模型在MHD 患者中具有識(shí)別心血管并發(fā)癥患者的能力,且較穩(wěn)定。
本研究DCA 結(jié)果顯示,列線圖模型預(yù)測(cè)心血管并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)在訓(xùn)練集與測(cè)試集Pt 范圍分別為0.10~0.65 與0.05~0.50,患者可獲得正的凈收益,提示列線圖預(yù)測(cè)模型具有良好的臨床實(shí)用價(jià)值。該模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性、區(qū)分度良好,將風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)定量化,使用者可通過每個(gè)預(yù)測(cè)變量的數(shù)值計(jì)算出總分,從而得到患者1年及3年心血管并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),無需復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算,同時(shí)能夠通過列線圖中的線條長(zhǎng)度判斷預(yù)測(cè)變量的相對(duì)重要性,直觀且易于操作,臨床適用性強(qiáng)。護(hù)理人員可將繪制的列線圖打印制作成卡片,根據(jù)MHD 患者心血管并發(fā)癥的危險(xiǎn)因素指標(biāo)實(shí)現(xiàn)個(gè)體化預(yù)測(cè),并采取相應(yīng)的護(hù)理措施進(jìn)行干預(yù)。對(duì)于1年得分≥262 分及3年得分≥90 分的MHD 患者,應(yīng)作為心血管并發(fā)癥高危人群加強(qiáng)監(jiān)測(cè)與干預(yù),例如對(duì)年齡大、透析齡較長(zhǎng)的患者進(jìn)行健康教育,告知其遵醫(yī)囑服藥,不可私自增減藥物,避免高鉀飲食,日常注意低鹽低脂飲食,適當(dāng)體育鍛煉,以預(yù)防潛在的心血管并發(fā)癥。
本研究基于MHD 患者心血管并發(fā)癥的危險(xiǎn)因素建立的列線圖預(yù)測(cè)模型,具有良好的區(qū)分度、準(zhǔn)確性與臨床實(shí)用性,可用于MHD 患者心血管并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)篩查。但本研究仍存在一定局限性,雖然對(duì)模型進(jìn)行了內(nèi)部與外部驗(yàn)證,但收集的患者來自同一時(shí)間段、同一家醫(yī)院,因此該模型在其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)及人群的外推性還應(yīng)慎重;此外,建模的樣本量相對(duì)較少,代表性不足,還有待大樣本、多中心的外部驗(yàn)證以明確模型的適用性。