經(jīng)皮冠狀動脈介入治療急性心肌梗死患者術后發(fā)生對比劑腎病的風險模型的構建

楊紹汪

六盤水首鋼水鋼醫(yī)院 （貴州六盤水 553000）

對比劑腎?。╟ontrast induced nephronpathy，CIN）是患者在注射對比劑48～72 h 內(nèi)人體血肌酐（serum creatinine，Scr）超過44 μmol/L 或較基礎值增加25%［1］，患者常表現(xiàn)為心力衰竭癥狀加重，尿量減少，通常需動態(tài)監(jiān)測Scr 來確診。CIN 是經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（percutaneous coronary intervention，PCI）的一種常見并發(fā)癥。有研究［2-3］報道，急性心肌梗死患者經(jīng)PCI 治療時常需使用較大劑量造影劑，加之患者血流動力學異常、冠狀動脈病變嚴重等，是發(fā)生CIN 的高危對象?；颊咭坏┏霈F(xiàn)CIN，住院時間延長，增加透析、不良心血管事件發(fā)生風險，而且目前沒有有效治療措施，因此，對其危險因素進行評估，預防CIN 的發(fā)生對于急性心肌梗死患者術后恢復顯得尤為重要。但目前國內(nèi)關于CIN 方面的研究多集中于風險因素的篩查［4-6］，尚未有整合風險因素進行個性化預測方面的研究報道?；诖耍狙芯吭谔接慞CI 術后CIN 風險因素的基礎上，構建個性化的CIN 發(fā)生風險預測列線圖模型，以期降低急性心肌梗死患者經(jīng)PCI 術后CIN 的發(fā)生，為臨床治療提供理論指導。

1 資料與方法

1.1 研究對象回顧性選取2021年5月至2023年3月收治于六盤水首鋼水鋼醫(yī)院就診的144例急性心肌梗死患者作為研究對象，按照2∶1 的比例隨機分為建模組（103 例）和驗證組（41 例），其中建模組男67 例，女36 例，年齡69～86 歲，平均（74.23±13.45）歲，驗證組男25例，女16例，年齡70～87歲，平均（72.24±12.33）歲，兩組患者一般資料比較，差異無統(tǒng)計學意義（P> 0.05），具有可比性。將建模組患者按照術后是否發(fā)生CIN 分為CIN 組（38 例）和無CIN 組（65 例），本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準開展，本研究屬于回顧性納入資料分析，因此申請豁免知情同意。

1.2 納入標準和排除標準納入標準：（1）符合急性心肌梗死診斷標準［7］；（2）發(fā)病時間< 12 h；（3）均實施PCI 治療；（4）PCI 術后住院時間≥ 3 d；（5）臨床資料完整。

排除標準：（1）伴隨有慢性腎臟病衰竭的患者；（2）對碘對比劑過敏者；（3）3 個月內(nèi)存在外傷手術史者；（4）伴隨有惡性腫瘤的患者。

1.3 方法

1.3.1 一般資料收集通過醫(yī)院電子病例和問卷調(diào)查的方法對患者進行一般資料收集，包括性別、年齡、糖尿病、多支病變、藥物使用等情況。

1.3.2 PCI 手術方法本研究納入研究對象的PCI 手術均由同一組經(jīng)驗豐富的高年資心血管醫(yī)生完成，經(jīng)股動脈或橈動脈入路，采用標準的指引導管、導絲、球囊、支架，對比劑選擇碘海醇注射液（生產(chǎn)企業(yè)：揚子江藥業(yè)集團有限公司；規(guī)格：50 mL：15 g）。記錄患者術中冠脈病變情況（兩支和三支病變即為多支病變）和對比劑用量。應用飛利浦SONOS 7500 彩色超聲診斷儀計算左心室射血分數(shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）。

1.3.3 實驗室指標檢測患者入院后，PCI 術前和實施PCI 術后72 h 內(nèi)分別對抽取患者空腹狀態(tài)下靜脈血5 mL，采用日式全自動生化分析儀分析患者體內(nèi)肌酐清除率（creatinine clearance rate，Ccr）、Scr、白蛋白、血紅蛋白、血糖。PCI 術后72 h 內(nèi)復查Scr。

1.4 診斷指標在患者使用碘海醇注射液后48～72 h 內(nèi)，若Scr 升高≥ 44.2 μmol/L，或較術前基礎值升高≥ 25%，即可診斷為CIN［8］。

1.5 統(tǒng)計學方法數(shù)據(jù)分析采用SPSS 22.0，計數(shù)資料以例數(shù)和率表示，采用χ2檢驗。計量資料以均數(shù)±標準差表示，組間對比獨立樣本t檢驗。使用R 軟件自帶glmnet 包進行LASSO 回歸，并利用10 倍交叉驗證法篩選最佳風險因素。多因素logistic 回歸分析影響患者術后發(fā)生CIN 的危險因素，采用R 軟件構建列線圖模型。分別采用受試工作者特征（receiver operating characteristic curve，ROC）曲線、校準曲線評價列線圖模型的區(qū)分度、準確性。依據(jù)列線圖模型預測個體得分，采用遞歸分割分析（recursive partition analysis，RPA）法建立危險分層系統(tǒng)［9］，檢驗水準α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 建模組內(nèi)CIN 組與無CIN 組一般資料比較兩組患者年齡、糖尿病、LVEF、對比劑用量、Scr、血紅蛋白、血糖、白蛋白比較，差異有統(tǒng)計學意義（P< 0.05），見表1。

表1 CIN 組與無CIN 組一般資料比較Tab.1 Comparison of general data between CIN group and no CIN group 例（%）

2.2 LASSO 臨床特征篩選以患者是否出現(xiàn)CIN 為因變量，共納入21 個自變量。采用LASSO對自變量進行降維處理，避免了模型過度擬合。采用10 折交叉驗證識別模型的最優(yōu)懲罰系數(shù)λ，λ值持續(xù)增大到1 個標準誤差時，λ值為模型最優(yōu)值，篩選出8 個預測因子，分別為年齡、糖尿病、LVEF、對比劑用量、Scr、血紅蛋白、血糖、白蛋白，見圖1。

圖1 采用LASSO 回歸進行臨床特征篩選Fig.1 Clinical features were screened by LASSO regression

2.3 多因素logistic 回歸分析將2.2 中篩選出的年齡、糖尿病作為分類變量進行賦值（> 75 歲=1；≤ 75 歲=0，是=1；否=0），LVEF、對比劑用量、Scr、血紅蛋白、血糖、白蛋白作為連續(xù)變量納入多因素logistic 回歸分析中，結(jié)果如表2 所示，年齡、糖尿病、LVEF、對比劑用量、Scr 是患者術后發(fā)生CIN 的獨立危險因素（P< 0.05）。

表2 多因素logistic 回歸分析Tab.2 Multi-factor logistic regression analysis

2.4 列線圖模型構建依據(jù)logistic 回歸分析結(jié)果繪制列線圖模型，通過各危險因素對應的得分計算個體風險評分總值，結(jié)果如圖2 所示，一位年齡> 75 歲、合并糖尿病、LVEF 為55%、對比劑用量為175 mL、Scr 為2.5 mg/dL 的患者各項得分分別為40、18、50、58、62 分，總得分228 分，預后不良概率為87.45%。

圖2 預測對比劑腎病發(fā)生風險列線圖Fig.2 Predictive risk of contrast nephropathy

2.5 列線圖模型評價

2.5.1 模型內(nèi)部評價利用建模組對列線圖模型進行內(nèi)部評價，見圖3。ROC 曲線結(jié)果顯示，列線圖模型的曲線下面積為0.857（95%CI：0.801～0.904），靈敏度和特異度分別為86.33%、85.42%。表明模型區(qū)分度良好。校準曲線顯示，列線圖模型的預測概率與參考概率擬合度良好，模型的一致性指數(shù)為0.857，表明該列線圖模型準確度較高。

圖3 列線圖預測模型內(nèi)部評價Fig.3 Internal evaluation of the nomogram prediction model

2.5.2 模型外部評價采用驗證組數(shù)據(jù)對列線圖模型進行外部驗證，見圖4。ROC 曲線下面積為0.853（95%CI：0.803～0.906），特異度和靈敏度分別為：86.37%和85.21%，校準曲線顯示預測列線圖模型一致性指數(shù)為0.853，說明列線圖模型預測能力良好。

圖4 列線圖模型外部評價Fig.4 External evaluation of the nomogram prediction model

2.6 危險分層系統(tǒng)構建通過列線圖預測個體患者危險評分，采用RPA 以產(chǎn)生樹型結(jié)構模型，將所有患者分為4 個危險分組：極低風險組（總分 < 65 分）、低風險組（65 分 ≤ 總分 < 150 分）、中風險組（150 分 ≤ 總分 < 200 分）和高風險組（總分 ≥ 200 分），見圖5。

圖5 RPA 將人群進行危險分層Fig.5 RPA classifies the population at risk

2.7 不同風險評分患者術后CIN 發(fā)生情況不同風險評分患者CIN 發(fā)生率比較，差異有統(tǒng)計學意義（P< 0.05），見表3。

表3 CIN 發(fā)生情況比較Tab.3 Comparison of CIN occurrence

3 討論

CIN 發(fā)病機制復雜，目前主要被人們接受的機制為：PCI 術中將對比劑注射進血管后，腎導管收縮，腎髓質(zhì)缺血，導致腎小管上皮細胞出現(xiàn)損傷，氧化應激系統(tǒng)被激活，大量的活性氧自由基在體內(nèi)積聚，造成組織損傷，由此出現(xiàn)的免疫反應會破壞線粒體、漿膜，并結(jié)合糖蛋白阻塞腎小管，從而導致腎小管上皮細胞和腎血管內(nèi)皮細胞的結(jié)構破壞，功能出現(xiàn)紊亂，加劇患者腎損傷［10-11］。臨床對CIN 的治療并無特殊方法，且CIN 危險因素較多，如何建立準確預測CIN 的模型，制定對應治療措施是目前主要研究方向。SATILMIS 等［12］指出，14%～20%的急性心肌梗死患者在PCI 術后會出現(xiàn)CIN，而本研究結(jié)果中CIN 發(fā)生率為34.72%，顯著高于既往研究，可能與本研究納入人群年齡均較高、基礎合并癥較多有關。

本研究發(fā)現(xiàn)，年齡> 75 歲的患者PCI 術后CIN發(fā)生率顯著高于年齡≤ 75 歲患者，這與馮俊等［13］研究相符，可能是由于患者年齡越大，腎臟動脈粥樣硬化越嚴重，導致腎血管內(nèi)皮細胞功能紊亂和腎單位減少，使腎功能代償能力下降，故PCI 術中對比劑的使用對該類患者的危害也更嚴重，術后出現(xiàn)CIN 風險越大。糖尿病患者常伴隨腎小球動脈及腎小球硬化，容易增加氧化應激反應［14-15］，從而增加CIN 發(fā)生風險，張德賢等［16］發(fā)現(xiàn)，糖尿病史是患者PCI 術后出現(xiàn)CIN 的獨立危險因素，與本研究結(jié)果一致。艾民等［17］指出，LVEF < 45%是急性心肌梗死患者術后CIN 的獨立危險因素，與本研究結(jié)果相符，可能是由于LVEF 下降導致有效循環(huán)血量下降，血管舒縮功能失調(diào)，腎髓質(zhì)血流量減少，腎小管上皮損傷［18-19］。同時，LVEF 下降還會引起腎小球濾過率下降［20］，導致對比劑在患者體內(nèi)停留時間延長，加重腎小管損傷。對比劑可根據(jù)滲透壓分為低滲、等滲、高滲3 種，研究［21-22］指出，高滲對比劑對患者腎臟的毒性強于另外兩種，故本研究PCI 手術選擇使用低滲性對比劑。本研究發(fā)現(xiàn)，高對比劑用量患者術后CIN 發(fā)生率高于低用量患者，可能是由于對比劑能引起腎血管持續(xù)收縮，導致腎小管缺血壞死，對腎小管細胞產(chǎn)生直接毒性作用，并引起尿酸鹽堆積造成腎小管阻塞，提示臨床使用對比劑要根據(jù)患者自身情況選擇用量，避免超過正常范圍。Scr 是臨床常用來評價腎功能的有效指標［23］，既往研究［24］指出，隨著Scr 水平升高，患者CIN 發(fā)生率也明顯升高，與本研究結(jié)果相符，這可能是由于腎功能不全患者腎臟儲備差、代償不足，一旦患者發(fā)生急性心肌梗死，心、腎會出現(xiàn)嚴重應激反應，加重腎功能損傷［25］。

本研究將上述危險因素納入列線圖模型，經(jīng)ROC 曲線和校準曲線檢驗，發(fā)現(xiàn)其預測效果良好。本研究進一步借助遞歸分割法分析，以列線圖模型總分值作為基礎，將所有患者劃分為極低風險組、低風險組、中風險組和高風險組4 個危險分層，證實列線圖模型可有效區(qū)分患者不同危險程度，經(jīng)統(tǒng)計，高風險組CIN 發(fā)生率顯著高于其他三組，說明列線圖模型具有一定臨床應用價值。然而，本研究納入樣本量較少且為回顧性分析，可能導致數(shù)據(jù)的獲取、分析和實驗結(jié)果存在一定偏倚，后續(xù)將進行前瞻性、多中心、大樣本的深入研究。

綜上所述，通過年齡、糖尿病、LVEF、對比劑用量、Scr 等指標構建的列線圖模型對術后CIN 具有良好的預測價值。