基于Nomogram模型對2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的臨床預測模型的初步探索

馮靜，王祺，吳玉梅，王煒煒，范學明，楊寧寧，盧春燕，鄭振

(六安市人民醫院 安徽醫科大學附屬六安醫院內分泌科，安徽 六安 237006)

糖尿病是以高血糖為特征的代謝性疾病[1]，以2型糖尿病較常見[2]，臨床表現為多飲、多食、多尿和消瘦等，嚴重影響患者的生活質量[3]。據報道，2017年我國糖尿病患者已經超過1.14億[4]，而我國的人口基數較大，醫療資源相對緊張，糖尿病的治療正面臨著極為嚴峻的挑戰[5]。動脈粥樣硬化是2型糖尿病的一種常見并發癥[6]，是心血管病的病理基礎，而心血管病是導致糖尿病患者死亡的主要原因之一[7]。因此，及早確定2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的危險因素具有重要的臨床意義。目前有關2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的報道大部分集中在影響因素、發病原因等方面，關于風險預測模型構建的報道較少。列線圖包括預測模型的變量、變量對應的得分和預測事件的發生率三部分，具有可視化的特點，主要用于模型中各變量關系的表達[8-10]。相關研究發現，列線圖可預測2型糖尿病發生心腦血管疾病的風險[11]，然而目前尚未形成統一有效的2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的風險列線圖預測模型。因此，本研究建立2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的風險列線圖模型，從而為該類患者的診治提供更好的指導。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2018年3月至2021年3月六安市人民醫院收治的218例2型糖尿病患者作為研究對象，根據是否合并動脈粥樣硬化分為動脈粥樣硬化組和無動脈粥樣硬化組。動脈粥樣硬化的判定標準：CT血管成像、外周血管超聲檢查或血管造影顯示動脈粥樣硬化[12]。納入標準：①符合2型糖尿病的相關診斷標準[13]；②年齡≥18歲；③臨床資料齊全；④患者和家屬均簽署了知情同意書。排除標準：①存在自身免疫性疾病、血液系統疾病及過敏性疾病者；②處于哺乳期或妊娠期的女性；③有糖尿病急性并發癥、急慢性感染等癥狀者；④有嚴重精神疾病者；⑤有嚴重腫瘤疾病者。

1.2方法 獲取全部患者的臨床資料，包括性別、年齡、支付方式、文化程度、高血壓、吸煙史(吸煙總數≥180支，包括仍在吸煙者與既往吸煙者)、飲酒史(女性每周酒精攝入量超過140 g、男性每周超過280 g)、肥胖(體質指數≥28 kg/m2)、高血脂、居住地、獨居及血清白蛋白等。

1.3統計學方法 運用R(R3.5.3)軟件進行數據分析，計數資料用例(%)表示，采用χ2檢驗，選擇Logistic回歸分析篩選2型糖尿病合并動脈粥樣硬的危險因素，采用R(R3.5.3)軟件包和rms程序包建立2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的風險列線圖模型，內部驗證采用caret程序包和Bootstrap自抽樣法，推算一致性指數(C-index)，并繪制校正曲線、受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve，ROC)曲線下面積(area under curve，AUC)和決策曲線。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

納入的218例2型糖尿病中有56例患者發生動脈粥樣硬化，動脈粥樣硬化的發生率為25.69%。2.12型糖尿病合并動脈粥樣硬化的單因素分析 動脈粥樣硬化組男性、年齡≥60歲以及有高血壓、吸煙史、肥胖、高血脂的比例高于無動脈粥樣硬化組(P<0.05或P<0.01)，動脈粥樣硬化組和無動脈粥樣硬化組患者支付方式、文化程度、飲酒史、居住地、獨居及血清白蛋白水平比較差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

2.22型糖尿病合并動脈粥樣硬化的危險因素分析 將單因素分析差異有統計學意義的指標(性別、年齡、高血壓、吸煙史、肥胖及高血脂)作為自變量，以是否發生動脈粥樣硬化為因變量，進行Logistic回歸分析，具體賦值見表2。結果顯示，男性、年齡≥60歲、高血壓、吸煙史、肥胖及高血脂是

表1 兩組2型糖尿病患者臨床資料比較 [例(%)]

2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的危險因素(P<0.05或P<0.01)。見表3。

表2 變量賦值表

表3 2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的多因素Logistic回歸分析

2.3預測2型糖尿病合并動脈粥樣硬化風險列線圖模型的建立 基于2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的危險因素(性別、年齡、高血壓、吸煙史、肥胖及高血脂)建立預測2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的風險列線圖模型，見圖1，總分為40～340分，對應2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的概率為0.1～0.9，例如，2型糖尿病患者有抽煙史、肥胖，其發生動脈粥樣硬化的總分為57.5+81=138.5分，與之對應的動脈粥樣硬化的發生率約為31%。采用Bootstrap自抽樣法抽樣1 000次對模型進行內部驗證得出模型一致性指數(C-index)為0.778(95%CI0.742～0.815)，校正曲線與理想曲線基本一致，見圖2；列線圖預測2型糖尿病合并動脈粥樣硬化ROC曲線的AUC為0.756(95%CI0.724～0.788)，見圖3；決策曲線顯示閾值概率為6%～80%時，具有較高的凈獲益值，見圖4。

圖1 預測2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的風險列線圖模型

圖2 列線圖模型的校正曲線驗證

圖3 列線圖模型預測2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的受試者工作特征曲線

圖4 列線圖模型的決策曲線

3 討 論

動脈粥樣硬化是2型糖尿病的一種常見并發癥，2型糖尿病患者一旦并發動脈粥樣硬化，不僅會增加治療難度，甚至會增加患者的死亡風險。因此，探討2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的危險因素對于降低糖尿病患者的病死率具有重要意義。

本研究中，218例2型糖尿病患者中動脈粥樣硬化的發生率為25.69%，提示2型糖尿病患者是動脈粥樣硬化的易發人群。Logistic回歸是可以研究一些協變量與分類觀察結果之間關系的一種非線性概率型預測模型，臨床分析誘發疾病的高危因素時多采用Logistic回歸[14-15]。本研究Logistic回歸分析結果顯示，男性、年齡≥60歲、高血壓、吸煙史、肥胖及高血脂是2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的危險因素(P<0.05或P<0.01)。譚艷等[16]報道，男性和高齡是2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的危險因素。考慮可能是由于隨著年齡的增長，人體的血管功能逐漸下降，彈性降低，因而高齡人群容易發生動脈粥樣硬化；男性患者容易發生動脈粥樣硬化與遺傳因素及內分泌有關，并且很多男性存在不良的生活習慣，也會導致動脈粥樣硬化的發生。戴文娟[17]報道，高血壓是2型糖尿病患者下肢動脈粥樣硬化的危險因素，高血壓會使動脈壁發生機械損傷，結構發生變化。有吸煙史的人群容易發生動脈粥樣硬化，香煙中的尼古丁會造成血管痙攣，血壓升高，直接或間接損傷血管內皮，從而導致動脈粥樣硬化[18]。肥胖患者容易發生血脂代謝紊亂，影響胰島素抵抗、血脂水平等，造成血管內皮損傷,從而導致動脈粥樣硬化的發生[19]。高血脂是本研究中新發現的動脈粥樣硬化的危險因素，考慮可能是由于高血脂人群血液的黏稠度增加，導致動脈血流速度減慢，進而增加動脈粥樣硬化的發生風險。

近年來列線圖模型的應用越來越廣泛，人們也在逐漸完善模型的驗證方式[20]。本研究根據篩選出的危險因素建立了預測2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的列線圖模型，每條帶有刻度的線段均與一項危險因素相對應，危險因素對動脈粥樣硬化的貢獻度由線段的長度表示，指標分類情況由線段端點表示。與徐浩等[21]構建的危險因素模型相比，列線圖具有可視、可讀和操作方便快捷的優勢。醫護人員參照列線圖對2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的發生率進行個體化預測，及早識別高風險患者。此外，應積極地對可以控制的危險因素進行干預，如加強血壓和血脂控制、督促患者戒煙、勸誡患者控制體重等，從而減少動脈粥樣硬化的發生。本研究中，模型一致性指數(C-index)為0.778(95%CI0.742～0.815)，校正曲線的預測值與實測值基本一致，列線圖模型的ROC曲線的AUC為0.756(95%CI0.724～0.788)，提示此列線圖的預測精準度良好。此外，本研究發現決策曲線的閾值概率為6%～80%時，預測2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的風險具有較高的凈獲益值。然而本研究也存在影響因素有限及樣本量較少等不足，需要擴大研究地區、進一步增加樣本量及納入更多的影響因素等。因此，關于個體化預測2型糖尿病合并動脈粥樣硬化危險因素的研究結論有待今后更多試驗進一步研究。

綜上所述，男性、年齡≥60歲、高血壓、吸煙史、肥胖及高血脂是2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的危險因素。本研究構建的列線圖模型預測2型糖尿病合并動脈粥樣硬化的準確性較高，對提前制訂動脈粥樣硬化高風險患者的篩查和防治措施有一定幫助。