預(yù)測2型糖尿病并發(fā)急性心力衰竭的列線圖風(fēng)險(xiǎn)模型的建立與評估

摘要 目的：通過分析2型糖尿病（T2DM）病人并發(fā)急性心力衰竭的危險(xiǎn)因素，建立預(yù)測T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型。方法：選取2018年6月—2019年6月我院收治的256例T2DM病人為訓(xùn)練組，另將2019年7月—2020年6月收治的136例T2DM病人為驗(yàn)證組，并統(tǒng)計(jì)相關(guān)臨床資料，單因素統(tǒng)計(jì)分析得到急性心力衰竭相關(guān)因素，多因素Logistic分析得到危險(xiǎn)因素;同時(shí)采用R軟件構(gòu)建預(yù)測T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型，運(yùn)用Bootstrap 法內(nèi)部驗(yàn)證模型，通過驗(yàn)證組檢驗(yàn)外部驗(yàn)證。結(jié)果：年齡［OR=3.330，95%CI（1.302，8.515）］、T2DM病程［OR=5.995，95%CI（2.025，17.516）］、糖化血紅蛋白（HbA1c）［OR=3.725，95%CI（1.334，10.402）］、高敏C反應(yīng)蛋白（hs-CRP）［OR=4.563，95%CI（1.405，14.820）］、心功能Ⅳ級［OR=4.116，95%CI（1.506，11.251）］是T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭的危險(xiǎn)因素（Plt;0.05），基于此5項(xiàng)危險(xiǎn)因素構(gòu)建預(yù)測T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型，R方程曲線檢驗(yàn)表明訓(xùn)練組和驗(yàn)證組與實(shí)際值大致相同，受試者工作特征曲線（ROC）檢驗(yàn)結(jié)果顯示訓(xùn)練組和驗(yàn)證組的C-index指數(shù)值分別是0.819和0.813，表明該預(yù)測列線圖模型擁有較高的準(zhǔn)確預(yù)測度。結(jié)論：年齡、T2DM病程、HbA1c、hs-CRP、心功能Ⅳ級是T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，建立以此5項(xiàng)危險(xiǎn)因素為基礎(chǔ)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型可以詳細(xì)、精準(zhǔn)地預(yù)測T2DM病人發(fā)生急性心力衰竭的概率。

關(guān)鍵詞 2型糖尿病;急性心力衰竭;Logistic分析;列線圖模型；影響因素

doi：10.12102/j.issn.2095-8668.2023.08.026

作者簡介 蔡芬，主管護(hù)師，本科，E-mail：cfjghox@163.com

引用信息 蔡芬，李利，楊翠婷，等.預(yù)測2型糖尿病并發(fā)急性心力衰竭的列線圖風(fēng)險(xiǎn)模型的建立與評估［J］.循證護(hù)理，2023，9（8）：1460-1465.

全球成人糖尿病患病率從1980年的4.7%上升到2014年的8.5%，90%～95%的成人糖尿病病人為2型糖尿病（T2DM），而我國糖尿病病人數(shù)量也逐漸升高，成為醫(yī)生乃至人類嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)［1］。糖尿病的發(fā)病機(jī)制主要是高血糖、胰島素抵抗和過量脂肪酸增加氧化應(yīng)激，破壞蛋白激酶C信號傳導(dǎo)，增加晚期糖基化終產(chǎn)物，導(dǎo)致血管炎癥、血管收縮、血栓形成和動(dòng)脈粥樣硬化［2］。T2DM表現(xiàn)為空腹和餐后高血糖，這是導(dǎo)致許多危及生命的并發(fā)癥和共病的主要因素，T2DM病人高血糖的病因是一個(gè)復(fù)雜的多因素過程［3］。此類慢性并發(fā)癥是造成病人死亡的主要因素，特別是心力衰竭這種傷及病人心臟的不可逆的損害［4］。心力衰竭在心臟損傷后，結(jié)構(gòu)、神經(jīng)體液、細(xì)胞和分子機(jī)制被激活，并充當(dāng)維持生理功能的網(wǎng)絡(luò)，這些協(xié)調(diào)、復(fù)雜的過程導(dǎo)致過度的容量過載，交感神經(jīng)活動(dòng)增加，循環(huán)再分配，并導(dǎo)致不同的，平行發(fā)展的臨床癥狀和體征［5］。其心臟收縮和舒張功能障礙導(dǎo)致血量循環(huán)不足，機(jī)體代謝運(yùn)轉(zhuǎn)功能異常進(jìn)而反向影響心臟的循環(huán)往復(fù)的綜合過程［6］。因此，構(gòu)建預(yù)測T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型具有十分重要的作用。基于多因素回歸分析建立的列線圖預(yù)測模型，是用來預(yù)測某一臨床因素在某項(xiàng)疾病發(fā)生的可視化視圖，廣泛用于對病人預(yù)后并發(fā)癥的影響評估［7］，但是目前對于預(yù)測T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型并無具體研究。因此，本研究選取2018年6月—2020年6月我院收治的T2DM病人392例，運(yùn)用整體隨機(jī)劃分法將數(shù)據(jù)分為訓(xùn)練組（n=256）和驗(yàn)證組（n=136），并統(tǒng)計(jì)相關(guān)臨床資料，單因素統(tǒng)計(jì)分析得到急性心力衰竭相關(guān)因素，多因素Logistic分析得到危險(xiǎn)因素;同時(shí)采用R軟件構(gòu)建預(yù)測T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型，從而為醫(yī)護(hù)人員對T2DM病人發(fā)生急性心力衰竭風(fēng)險(xiǎn)提供一定的技術(shù)診斷。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年6月—2020年6月我院收治的392例T2DM病人作為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《中國2型糖尿病防治指南》中對于T2DM的診斷標(biāo)準(zhǔn)［8］;②病人無重大精神類系統(tǒng)疾病;③病人臨床資料完好。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并重大心腦血管系統(tǒng)疾病;②肝腎功能嚴(yán)重異常;③存在其他合并并發(fā)癥，如糖尿病單神經(jīng)炎。

1.2 數(shù)據(jù)分組

將2018年6月—2019年6月我院收治的256例T2DM病人設(shè)為訓(xùn)練組，將2019年7月—2020年6月收治的136例T2DM病人設(shè)為驗(yàn)證組，所有病人均行心電圖檢查，參照《急性心力衰竭基層診療指南》關(guān)于急性心力衰竭的診斷標(biāo)準(zhǔn)劃分訓(xùn)練組病人，其中發(fā)生急性心力衰竭的病人69例（急性心力衰竭組），未發(fā)生急性心力衰竭的病人187例為（非急性心力衰竭組）。

1.3 研究方法

通過臨床資料整理和調(diào)查的形式收集病人一般資料，主要納入資料包括年齡、性別、T2DM病程、體質(zhì)指數(shù)（BMI）、糖化血紅蛋白（HbA1c）、高血壓病、 高敏C反應(yīng)蛋白（hs-CRP）、血紅蛋白、血清白蛋白、血小板計(jì)數(shù)、血肌酐、心功能Ⅳ級、空腹血糖（FBG）、空腹胰島素（FINS）等。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0對臨床資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，定性資料進(jìn)行χ2檢驗(yàn)，定量資料進(jìn)行t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用Logistic回歸分析得到因素，采用R（R3.5.3）和RMS方程包應(yīng)用包構(gòu)建列線圖模型。應(yīng)用Caret軟件包和計(jì)算機(jī)仿照重復(fù)采樣法（Bootstrap 法）對模型加以內(nèi)部驗(yàn)證，驗(yàn)證集驗(yàn)證外部驗(yàn)證。列線圖的預(yù)測效果通過校正曲線及一致性指數(shù)（C-index）判斷。

2 結(jié)果

2.1 訓(xùn)練組和驗(yàn)證組臨床資料比較

比較訓(xùn)練組和驗(yàn)證組的年齡、性別、高血壓、BMI、hs-CRP、T2DM病程、HbA1c、血紅蛋白、血清蛋白、血小板計(jì)數(shù)、血肌酐、心功能Ⅳ級、FBG以及 FINS等臨床資料差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

2.2 T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭的單因素分析

訓(xùn)練組中納入256例T2DM病人，其中發(fā)生急性心力衰竭的病人69例，未發(fā)生急性心力衰竭的病人187例，急性心力衰竭的發(fā)生率為26.95%。單因素結(jié)果分析，訓(xùn)練組中的年齡、T2DM病程、HbA1c、hs-CRP、心功能Ⅳ級差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，性別、BMI、HbA1c、高血壓、血紅蛋白、血清白蛋白、血小板計(jì)數(shù)、血肌酐、空腹血糖（FBG）、空腹胰島素（FINS ）差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

2.3 T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭的多因素分析

以發(fā)生急性心力衰竭為因變量，以發(fā)生急性心力衰竭和未發(fā)生急性心力衰竭統(tǒng)計(jì)分析得到的5個(gè)因素（年齡、T2DM病程、HbA1c、hs-CRP、心功能Ⅳ級）為協(xié)變量，進(jìn)行Logistic多因素回歸分析，結(jié)果表明：年齡、T2DM病程、HbA1c、hs-CRP、心功能Ⅳ級是T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，見表2。

2.4 T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型

本研究以篩選得到的5項(xiàng)獨(dú)立危險(xiǎn)因素為依據(jù)構(gòu)建預(yù)測T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型，見圖1。并運(yùn)用Bootstrap 法（抽樣 1 000 次原始數(shù)據(jù)）以進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證列線圖模型，外部驗(yàn)證采用驗(yàn)證組驗(yàn)證，校準(zhǔn)曲線檢驗(yàn)顯示訓(xùn)練組和驗(yàn)證組同實(shí)際值基本一樣，見圖2、圖3。受試者工作特征（ROC）曲線驗(yàn)證結(jié)果表明訓(xùn)練組C-index達(dá)到0.819［95%CI（0.803，0.832）］，驗(yàn)證組的指數(shù)也達(dá)到0.813，表明此次列線圖模型風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測準(zhǔn)確度高，見圖4、圖5。

3 討論

T2DM是一種異質(zhì)性、復(fù)雜的多系統(tǒng)疾病，有多種相關(guān)的共病，需要多方面和個(gè)體化的治療方法［9-10］。雖然現(xiàn)在人們對T2DM的復(fù)雜性有了更充分的了解，但在20世紀(jì)20年代，科學(xué)界認(rèn)為糖尿病是一種簡單的胰腺疾病［11］。在過去的30年里，對研究結(jié)果進(jìn)一步了解，不斷有新見解的加入，使越來越多的重要因素被揭示出來，包括肝臟、肌肉、腎臟、脂肪細(xì)胞、大腦、α細(xì)胞和腸道以及各種激素，甚至包括全身炎癥、遺傳和環(huán)境等因素［1］。隨著對T2DM病理生理學(xué)的科學(xué)理解的加深，新的治療方案成為可能，擴(kuò)大了改善這種復(fù)雜疾病控制的潛力［12］。T2DM的定義以前稱為非胰島素依賴型糖尿病，空腹血糖和空腹血糖受損的個(gè)體被認(rèn)為是糖尿病和大血管疾病的高危人群［13］。盡管1/3的病人最終會患上糖尿病，但飲食調(diào)整和運(yùn)動(dòng)可以降低從糖耐量受損發(fā)展為T2DM的風(fēng)險(xiǎn)，并且還可以防止高風(fēng)險(xiǎn)非糖尿病病人發(fā)生空腹血糖受損［14］。T2DM病人一般會引發(fā)多種并發(fā)癥，急性心力衰竭就是常見的并發(fā)癥之一，且極其容易導(dǎo)致病人死亡，嚴(yán)重威脅病人的生命健康［15］。急性心力衰竭主要是指病人左心病情異常功能逐漸嚴(yán)重導(dǎo)致降低心肌收縮力，加重了一定的心肌負(fù)荷，造成心臟輸血量急性降低，肺循環(huán)壓力被迫增加，誘發(fā)肺水腫、肺循環(huán)淤血、心源休克的嚴(yán)重綜合征［16］。因此，確定T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭的危險(xiǎn)因素，能夠有效預(yù)防急性心力衰竭的發(fā)生，改善T2DM病人的臨床治療，有相當(dāng)重要的臨床價(jià)值［17］。本研究通過T2DM病人的臨床相關(guān)信息資料，單因素分析得到相關(guān)危險(xiǎn)因素，多因素 Logistic回歸分析得到的相關(guān)危險(xiǎn)因素，結(jié)果表明年齡、T2DM病程、HbA1c、hs-CRP、心功能Ⅳ級是T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

國內(nèi)外關(guān)于引發(fā)急性心力衰竭發(fā)生的因素有很多，本研究通過臨床資料篩選以及聯(lián)系相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道的影響因素，比較系統(tǒng)科學(xué)地得到了T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。年齡，本研究顯示T2DM病人年齡≥60歲時(shí)，并發(fā)急性心力衰竭的可能性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于年齡lt;60歲的年齡病人。這可能是因?yàn)椴∪四挲g較大，心臟結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的改變，心臟功能受到一定的影響，再者，T2DM病人會伴隨一定高血壓病的增加，心臟負(fù)荷能力增加，并發(fā)急性心力衰竭的風(fēng)險(xiǎn)就會越高［18］。有研究表明成年人尤其老年病人發(fā)生急性心力衰竭的發(fā)病率高于年齡較低者，病人的急性心力衰竭發(fā)病率隨著年齡的增加其風(fēng)險(xiǎn)也有一定程度的增加［19］，與本研究結(jié)果基本相同。急性心力衰竭的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)同樣與T2DM病程呈正相關(guān)，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型表明T2DM病程增加，模型評分就會增加，對應(yīng)于病人發(fā)生急性心力衰竭的風(fēng)險(xiǎn)就會增加。高血糖是引發(fā)病人發(fā)生急性心力衰竭的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，病人體內(nèi)長期處于高血糖狀態(tài)，誘發(fā)心臟血流動(dòng)力學(xué)發(fā)生病變，致使心臟部位糖代謝失衡，心臟血管相關(guān)細(xì)胞物質(zhì)代謝能力異常，心臟負(fù)荷承受較大的壓力，長期處于較大負(fù)荷下，誘發(fā)心臟發(fā)生急性心力衰竭的可能性進(jìn)一步加大。Kenny等［20］研究指出降糖療法成功地降低了T2DM病人的高血糖，糖尿病性心肌病的結(jié)構(gòu)和功能有了一定的改變，降低了導(dǎo)致糖尿病心力衰竭風(fēng)險(xiǎn)增加的可能性，是治療心力衰竭有效的藥物治療方法。同樣，衡量血糖調(diào)節(jié)狀況指標(biāo)的 HbA1c隨著血糖含量增加相應(yīng)HbA1c水平亦會升高，其T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭的風(fēng)險(xiǎn)就會增高。本研究結(jié)果表明急性心力衰竭的風(fēng)險(xiǎn)與HbA1c水平呈正相關(guān)，機(jī)體HbA1c水平≥7%時(shí)，其發(fā)生急性心力衰竭的風(fēng)險(xiǎn)明顯升高（P＜0.05）。hs-CRP可影響一氧化氮的合成和利用，有利于分泌內(nèi)皮素，損傷改變心臟內(nèi)皮管的結(jié)構(gòu)和功能，提高發(fā)生急性心力衰竭的風(fēng)險(xiǎn)。Held等［21］研究表明hs-CRP與病人心臟動(dòng)脈粥樣硬化有一定的關(guān)系，病人體內(nèi)hs-CRP水平較高，其動(dòng)脈粥樣硬化的情況就越嚴(yán)重，而動(dòng)脈粥樣硬化與急性心力衰竭有直接的影響關(guān)系。心功能級別分級是評價(jià)病人心功能水平測臨床評級系統(tǒng)［22］，本研究結(jié)果表明心功能Ⅳ級是T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。Xie等［23］研究指出心功能分級與發(fā)生急性心力衰竭的相關(guān)關(guān)系，且心功能Ⅳ級是發(fā)生急性心力衰竭的危險(xiǎn)因素。

本研究風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測列線圖可以完成不同病人個(gè)體的預(yù)測，依據(jù)列線圖模型可以推算出每例T2DM病人發(fā)生急性心力衰竭的風(fēng)險(xiǎn)大小，對篩選高風(fēng)險(xiǎn)急性心力衰竭病人，制定并采取針對性措施有較高的指導(dǎo)意義。可視化、量化、圖形化的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測列線圖能夠個(gè)體化預(yù)測疾病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的可能性，已經(jīng)廣泛用于各種病癥的診治和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)后評估及護(hù)理［24］。T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型，可以協(xié)助醫(yī)務(wù)人員較為直接地分析各個(gè)不同的危險(xiǎn)因素對T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風(fēng)險(xiǎn)大小，以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)高危病人。本研究利用內(nèi)部和外部驗(yàn)證對列線圖風(fēng)險(xiǎn)模型進(jìn)行驗(yàn)證，訓(xùn)練組和驗(yàn)證組的C-index指數(shù)分別為0.819和0.813，表明該列線圖模型預(yù)測T2DM并發(fā)急性心力衰竭風(fēng)險(xiǎn)與實(shí)際急性心力衰竭基本一致;校準(zhǔn)曲線進(jìn)一步證明了該模型具有良好的精確度以及區(qū)分度，臨床應(yīng)用價(jià)值高。

4 小結(jié)

綜上所述，年齡、T2DM病程、HbA1c、hs-CRP、心功能Ⅳ級是T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，基于以上危險(xiǎn)因素構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測列線圖模型能夠精準(zhǔn)、直觀地預(yù)測T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭的風(fēng)險(xiǎn)程度，臨床應(yīng)用價(jià)值較高。本研究的不足處是單中心的訓(xùn)練組和驗(yàn)證組病人，樣本數(shù)目較少，可能部分臨床數(shù)據(jù)有一定的偏差性，因此，列線圖模型尚需大樣本、多中心的臨床研究進(jìn)一步驗(yàn)證。

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（收稿日期：2022-03-23;修回日期：2023-04-07）

（本文編輯 孫玉梅）