預(yù)測2型糖尿病并發(fā)急性心力衰竭的列線圖風險模型的建立與評估

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因素，建立預(yù)測T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風險的列線圖模型。方法：選取2018年6月—2019年6月我院收治的256例T2DM病人為訓練組，另將2019年7月—2020年6月收治的136例T2DM病人為驗證組，并統(tǒng)計相關(guān)臨床資料，單因素統(tǒng)計分析得到急性心力衰竭相關(guān)因素，多因素Logistic分析得到危險因素;同時采用R軟件構(gòu)建預(yù)測T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風險的列線圖模型，運用Bootstrap 法內(nèi)部驗證模型，通過驗證組檢驗外部驗證。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因素（Plt;0.05），基于此5項危險因素構(gòu)建預(yù)測T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風險的列線圖模型，R方程曲線檢驗表明訓練組和驗證組與實際值大致相同，受試者工作特征曲線（ROC）檢驗結(jié)果顯示訓練組和驗證組的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)急性心力衰竭的獨立危險因素，建立以此5項危險因素為基礎(chǔ)的風險預(yù)測模型可以詳細、精準地預(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險模型的建立與評估［J］.循證護理，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)生乃至人類嚴峻的挑戰(zhàn)［1］。糖尿病的發(fā)病機制主要是高血糖、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，增加晚期糖基化終產(chǎn)物，導致血管炎癥、血管收縮、血栓形成和動脈粥樣硬化［2］。T2DM表現(xiàn)為空腹和餐后高血糖，這是導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復雜的多因素過程［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、細胞和分子機制被激活，并充當維持生理功能的網(wǎng)絡(luò)，這些協(xié)調(diào)、復雜的過程導致過度的容量過載，交感神經(jīng)活動增加，循環(huán)再分配，并導致不同的，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致血量循環(huán)不足，機體代謝運轉(zhuǎn)功能異常進而反向影響心臟的循環(huán)往復的綜合過程［6］。因此，構(gòu)建預(yù)測T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風險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)急性心力衰竭風險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，運用整體隨機劃分法將數(shù)據(jù)分為訓練組（n=256）和驗證組（n=136），并統(tǒng)計相關(guān)臨床資料，單因素統(tǒng)計分析得到急性心力衰竭相關(guān)因素，多因素Logistic分析得到危險因素;同時采用R軟件構(gòu)建預(yù)測T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風險的列線圖模型，從而為醫(yī)護人員對T2DM病人發(fā)生急性心力衰竭風險提供一定的技術(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。納入標準：①符合《中國2型糖尿病防治指南》中對于T2DM的診斷標準［8］;②病人無重大精神類系統(tǒng)疾病;③病人臨床資料完好。排除標準：①合并重大心腦血管系統(tǒng)疾病;②肝腎功能嚴重異常;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)為訓練組，將2019年7月—2020年6月收治的136例T2DM病人設(shè)為驗證組，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準劃分訓練組病人，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)計學方法

采用SPSS 22.0對臨床資料進行統(tǒng)計分析，定性資料進行χ2檢驗，定量資料進行t檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。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軟件包和計算機仿照重復采樣法（Bootstrap 法）對模型加以內(nèi)部驗證，驗證集驗證外部驗證。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 訓練組和驗證組臨床資料比較

比較訓練組和驗證組的年齡、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)計學意義（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，訓練組中的年齡、T2DM病程、HbA1c、hs-CRP、心功能Ⅳ級差異有統(tǒng)計學意義，性別、BMI、HbA1c、高血壓、血紅蛋白、血清白蛋白、血小板計數(shù)、血肌酐、空腹血糖（FBG）、空腹胰島素（FINS ）差異無統(tǒng)計學意義（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)計分析得到的5個因素（年齡、T2DM病程、HbA1c、hs-CRP、心功能Ⅳ級）為協(xié)變量，進行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)急性心力衰竭的獨立危險因素，見表2。

2.4 T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風險的列線圖模型

本研究以篩選得到的5項獨立危險因素為依據(jù)構(gòu)建預(yù)測T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風險的列線圖模型，見圖1。并運用Bootstrap 法（抽樣 1 000 次原始數(shù)據(jù)）以進行內(nèi)部驗證列線圖模型，外部驗證采用驗證組驗證，校準曲線檢驗顯示訓練組和驗證組同實際值基本一樣，見圖2、圖3。受試者工作特征（ROC）曲線驗證結(jié)果表明訓練組C-index達到0.819［95%CI（0.803，0.832）］，驗證組的指數(shù)也達到0.813，表明此次列線圖模型風險預(yù)測準確度高，見圖4、圖5。

3 討論

T2DM是一種異質(zhì)性、復雜的多系統(tǒng)疾病，有多種相關(guān)的共病，需要多方面和個體化的治療方法［9-10］。雖然現(xiàn)在人們對T2DM的復雜性有了更充分的了解，但在20世紀20年代，科學界認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、脂肪細胞、大腦、α細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病理生理學的科學理解的加深，新的治療方案成為可能，擴大了改善這種復雜疾病控制的潛力［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體被認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)整和運動可以降低從糖耐量受損發(fā)展為T2DM的風險，并且還可以防止高風險非糖尿病病人發(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，且極其容易導致病人死亡，嚴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重導致降低心肌收縮力，加重了一定的心肌負荷，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、心源休克的嚴重綜合征［16］。因此，確定T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭的危險因素，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，有相當重要的臨床價值［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)危險因素，多因素 Logistic回歸分析得到的相關(guān)危險因素，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)急性心力衰竭的獨立危險因素。

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)文獻報道的影響因素，比較系統(tǒng)科學地得到了T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭的獨立危險因素。年齡，本研究顯示T2DM病人年齡≥60歲時，并發(fā)急性心力衰竭的可能性遠遠高于年齡lt;60歲的年齡病人。這可能是因為病人年齡較大，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，心臟負荷能力增加，并發(fā)急性心力衰竭的風險就會越高［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險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)病風險同樣與T2DM病程呈正相關(guān)，風險預(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險就會增加。高血糖是引發(fā)病人發(fā)生急性心力衰竭的獨立危險因素，病人體內(nèi)長期處于高血糖狀態(tài)，誘發(fā)心臟血流動力學發(fā)生病變，致使心臟部位糖代謝失衡，心臟血管相關(guān)細胞物質(zhì)代謝能力異常，心臟負荷承受較大的壓力，長期處于較大負荷下，誘發(fā)心臟發(fā)生急性心力衰竭的可能性進一步加大。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，降低了導致糖尿病心力衰竭風險增加的可能性，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)急性心力衰竭的風險就會增高。本研究結(jié)果表明急性心力衰竭的風險與HbA1c水平呈正相關(guān)，機體HbA1c水平≥7%時，其發(fā)生急性心力衰竭的風險明顯升高（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險。Held等［21］研究表明hs-CRP與病人心臟動脈粥樣硬化有一定的關(guān)系，病人體內(nèi)hs-CRP水平較高，其動脈粥樣硬化的情況就越嚴重，而動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)急性心力衰竭的獨立危險因素。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因素。

本研究風險預(yù)測列線圖可以完成不同病人個體的預(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險大小，對篩選高風險急性心力衰竭病人，制定并采取針對性措施有較高的指導意義。可視化、量化、圖形化的風險預(yù)測列線圖能夠個體化預(yù)測疾病發(fā)病風險的可能性，已經(jīng)廣泛用于各種病癥的診治和風險預(yù)后評估及護理［24］。T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風險的列線圖模型，可以協(xié)助醫(yī)務(wù)人員較為直接地分析各個不同的危險因素對T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭風險大小，以便于及時發(fā)現(xiàn)高危病人。本研究利用內(nèi)部和外部驗證對列線圖風險模型進行驗證，訓練組和驗證組的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)急性心力衰竭風險與實際急性心力衰竭基本一致;校準曲線進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)急性心力衰竭的獨立危險因素，基于以上危險因素構(gòu)建風險預(yù)測列線圖模型能夠精準、直觀地預(yù)測T2DM病人并發(fā)急性心力衰竭的風險程度，臨床應(yīng)用價值較高。本研究的不足處是單中心的訓練組和驗證組病人，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一步驗證。

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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）