基于術前肺動脈壓評估心臟移植術后右心衰竭的發生風險

中圖分類號：R541.9 文獻標志碼：A DOI：10.11958/20250560

The risk of right heart failure after heart transplantation based on preoperative pulmonary artery pressureassessment

CHENYing'，GUOChangyingl，ZHANGJingl，LIJuan1，CHENFengyi2

1DepartmentofCICU，2DepartmentofCardiology，ZhengzhouSeventhPeople's Hospital， Zhengzhou 450000，Chi

Abstract：ObjectiveTo evaluate therisk ofright heart failure after heart transplantation by establishing nomogram basedon preoperative pulmonary artery pressure.MethodsA total of184 patients undergoing heart transplantation were retrospectivelycolectedanddividedintothe training group （126cases）and theverification group（58cases）.Patients inthe training set were divided intotheright heartfailure group（6Ocases）andthenon-right heartfailure group（66cases） according towhetherrightheartfailureoccurredafteroperation.Thediferences ofclinicaldatabetweenthetwo groups were compared，andtheinfluencing factorsofrightheartfailureoccuredafteroperation inthe training setwere screened by Lasso-LogisticregresionAccording tothescreened influencing factors，nomogramswere drawn，andthepredictive eficiencyof the model wasevaluated byusing thereceiver'soperating characteristic （ROC）curve，calibration curve， receiver'soperating characteristic（ROC）curveand clinicaldecisioncurve.Furthervertificationoftheclinicalapplication efectofcentralizedevaluationmodel wasconducted.ResultsTheLasso-Logisticregressionanalysisidentified the following independentrisk factors forrightheartfailureafter hearttransplantation：elevatedtotalbilirubin （R=2.649， 95%CI：1.339-5.239），increasedmeanpulmonaryarterypressure （OR=3.082，95%CI：1.608-5.910），elevatedpulmoary arteryresistance（OR=3.171，95%CI：1.710-5.79），andwidenedrightventricularoutflowtractdiameter（OR=2.681，95%I： 1.361-5.281），all of which demonstrated statistical significance（ Plt;0.05 ）.The nomogram model was constructed accordingly.TheAUCof the nomogram modelwas 0.846（95%CI： 0.813-0.947）.Thecalibration curvedemonstratedgood fit via the goodness-of-fit test （Hosmer-Lemeshow χ² =0.862， P=0.361 ）. Clinical decision curve analysis revealed that the net benefit rate remained gt;0 when the high-risk threshold probability ranged from 1% to 95 % ，indicating favorableclinical utilityof this nomogram model.Basedonthe model predictions，among 58 heart transplantpatientsinthevalidationcohort， 34 wereclassifiedashigh-riskforrightheartfailureand24aslow-risk.Actualdiagnosisresultsshowed29cases withright heartfailureand29 without.The Kappacoeffcientreached0.483（95%CI：0.261-0.705），demonstrating high consistency betwen model predictions and actual clinical outcomes.ConclusionPreoperative pulmonary systolic pressre increase is an independentrisk factorforright heartfailureafter heart transplantation.Anomogrampredictionmodelforright heart failureafterharttransplantationisestablishedbycombiingotherclinicalriskfactors，andithasgoodpredictioneffciency.

Key Words：heart transplantation; heart failure; pulmonary artery pressure; prediction model; nomogram

心臟移植術是治療終末期心力衰竭的首選標準方案，可提高患者預后生存期，有效改善患者生活質量，然而移植術后早期并發癥嚴重影響患者預后[1-3]。右心衰竭是心臟移植患者術后嚴重并發癥之一，也是心臟移植圍手術期死亡的主要原因[4]。研究表明，約 50% 的心臟移植患者術后出現急性右心功能不全，而術后急性右心衰竭的致死率高達19%^[5] 。肺動脈高壓（PAH）是由多種病因所致肺血管結構或功能異常，引起肺血管阻力（PVR）和肺動脈壓力升高的臨床綜合征[6-7]。PAH主要包括動脈性PAH、左心疾病所致PAH、肺部疾病和（或）低氧所致 PAH^[8] 。約2/3的PAH患者死亡風險與右心功能障礙有關[9。列線圖是一種可視化風險預測模型，可整合不同變量在模型中所占比例以計算風險評分，進而呈現預測模型中各變量之間的相互關系[10]。吾拉爾·阿德力等[1]研究表明，肺動脈收縮壓是動脈性PAH患者發生右心衰竭的獨立預測因素，借助列線圖直觀地展示了患者發生右心衰竭的風險概率。本研究通過分析心臟移植患者術后發生右心衰竭的危險因素并構建列線圖預測模型，旨在為心臟移植患者圍手術期并發癥的防治提供參考。

1對象與方法

1.1研究對象回顧性納入2021年1月—2023年12月于本院接受心臟移植術的患者184例，將患者分為訓練集（126例）和驗證集（58例），收集并比較訓練集和驗證集患者的基本資料，包括性別、年齡、體質量指數（BMI）紐約心臟病協會（NYHA）心功能分級和吸煙史，各指標差異無統計學意義中 Φ_Pgt;0.05 ），具有可比性，見表1。本研究已獲得患者知情同意及醫院倫理委員會批準（審批號：2024-03-001-F01）。

1.2納入及排除標準納入標準：（1）接受心臟移植手術的終末期心力衰竭患者。（2）NYHA心功能分級ⅡI一V級。排除標準：（1）合并肝、腎功能不全。2）全身活動性感染。（3）合并精神系統疾病。（4）合并惡性腫瘤。（5）伴有肺動脈栓塞。（6）妊娠期或哺乳期女性。（7）病歷資料不完整。

1.3研究方法

1.3.1臨床資料收集從醫院心臟移植名單中收集患者術前資料，包括性別、年齡、BMI、心臟原發疾病、NYHA心功能分級、吸煙史、體外膜肺氧合情況。

1.3.2實驗室指標采集于術前抽取患者空腹外周血 8mL 采用 A2000plus 型全自動化學發光儀（廈門海菲生物技術有限公司）檢測N末端腦鈉肽前體（NT-proBNP）水平;AptioTM自動化流水線（西門子中國有限公司）檢測血紅蛋白（Hb）總膽紅素（TBIL）、丙氨酸轉氨酶（ALT）、甘油三酯（TG）及總膽固醇（TC）水平。

1.3.3心臟功能指標檢測局麻后，使用愛德華六腔漂浮導管（愛德華生命科學有限責任公司，美國），經右側頸內靜脈到上腔靜脈，然后至右心房再達右心室，到主肺動脈至右肺動脈檢測患者平均肺動脈壓（mPAP）、PVR。超聲心動圖測量：使用超聲多普勒掃描儀（飛利浦，美國）采用心尖四腔心切面測量患者右心房內徑（RAD）、右心室內徑（RVD）右心室流出道內徑（RVOTD）。

1.3.4評估標準及分組所有訓練集患者再依據心臟移植術后1＼～5d是否發生右心衰竭將其分為右心衰組（60例）和非右心衰組（66例）。右心衰竭診斷標準為存在右心衰竭癥狀與體征， NT-proBNPgtrsim465ng/L ，且心臟超聲提示存在右心結構和（或）功能異常[12]。

1.4統計學方法采用SPSS26.0進行數據分析，計量資料以x±s表示，組間比較采用 Φ_t 檢驗；計數資料以例或例 （%） 表示，行 χ² 檢驗；運用Lasso回歸篩選特征變量，影響因素分析應用多因素Logistic回歸；采用R4.1.2軟件包及 rms 程序包構建心臟移植患者術后發生右心衰竭的列線圖模型，利用受試者工作特征（ROC）曲線、校準曲線、Hosmer-Lemeshow檢驗對列線圖模型進行評價。采用臨床決策曲線分析列線圖模型在不同閾值概率下的凈獲益，Kappa系數評估列線圖模型在驗證集中的預測精度。 Plt;0.05 為差異有統計學意義。

2結果

2.1心臟移植患者術后發生右心衰竭的單因素分析右心衰組TBIL、mPAP、PVR、RVD、RVOTD較非右心衰組高 （Plt;0.05 ）;2組性別、年齡、BMI、NYHA心功能分級、吸煙史、體外膜肺氧合、心臟原發疾病、NT-proBNP、Hb、TG、TC、ALT、RAD比較差異無統計學意義 （Pgt;0.05 ），見表2。

2.2Lasso-Logistic回歸分析將上述單因素分析中有統計學意義的因素為自變量，以患者術后右心衰竭（發生 ⁼¹ ，未發生 =0 ）為因變量，通過Lasso回歸篩選出特征變量，隨著 λ 值增大，模型壓縮程度越大，進入模型的自變量個數越少;當入值 =0.081，log （λ）=-2.516 ，統計非零回歸系數的變量個數，共得到TBIL、mPAP、PVR、RVOTD這4個特征變量，見圖1。經Logistic回歸結果顯示，TBIL升高、mPAP增大、PVR增大、RVOTD增寬是心臟移植患者術后發生右心衰竭的危險因素 （Plt;0.05 ，見表3。

2.3列線圖風險預測模型驗證基于多因素Logistic回歸分析結果，構建心臟移植患者術后發生右心衰竭的風險預測列線圖模型，見圖2。列線圖模型的曲線下面積（AUC）為 0.947），校準曲線經擬合優度檢驗顯示模型擬合度良好（Hosmer-Lemeshoe χ²=0.862 ， P=0.361 ）。臨床決策曲線結果顯示，高風險閾值概率在 1%～95% 時凈獲益率 gt;0 ，該列線圖模型能產生較好的臨床效益。見圖3-5。

2.4預測模型在驗證集中的應用效果驗證集共納入58例心臟移植患者，根據列線圖模型預測結果，其中34例被預測為右心衰竭高風險，24例為低風險；實際診斷時驗證集中有29例發生右心衰竭，29例未發生。Kappa系數為0.483（95%CI：0.261＼～0.705），模型預測與實際情況具有中度一致性。

3討論

心臟移植患者術后主要應用體外膜肺氧合等臨時機械支持裝置，但仍有部分移植患者術后發生急性肝腎衰竭、右心衰竭等并發癥，其中術后右心衰竭導致患者死亡率較高，嚴重影響患者術后生存率[13-14]。研究表明，心臟移植患者術后右心衰竭早期致死原因多與急性移植物衰竭、感染、急性排斥反應等有關[15-16]。因此，臨床快速準確評估心臟移植患者術后右心衰竭，及早對其識別干預治療具有重要指導意義。

本研究經Lasso-Logistic回歸分析結果顯示，TBIL、mPAP、PVR、RVOTD是心臟移植患者術后發生右心衰竭的影響因素。研究表明，術前PAH是心臟移植患者術后早期死亡的風險因素[17-18]。術前PVR升高可造成肺血管收縮及重塑，促使肺動脈收縮壓或平均壓處于較高水平，而心臟移植后右心室收縮射血進入高壓與高阻力的肺循環中，引起右心室容積增大，右心室后負荷加重，導致右心室和肺動脈間的動態耦合失常，引發心肌細胞凋亡、心肌缺血和炎癥反應，進而導致右心衰竭[19-21]。術前肺動脈壓升高可導致右心充盈壓增高和腔靜脈回流受阻，引起肝淤血和肝細胞水腫，造成體循環淤血，膽汁淤積，重者肝淤血，進而肝臟功能受損，TBIL和轉氨酶升高，進一步增加右心衰竭的發生風險[22]。術前肺動脈壓升高會造成心肌組織代償性肥厚和右心室結構發生改變，右心室擴張，在容量和壓力后負荷作用下，心臟移植患者心室壁肥厚、擴張，收縮力降低，右心容積增大導致心室壁推壓，引起室間隔左向移位，充盈時左心室收縮末期內徑和容積減小，而右室內徑增大、右室流出道內徑增大，逐漸發展為右心衰竭[23]。

本研究進一步將Logistic回歸分析結果中相關影響因素可視化，建立心臟移植患者術后發生右心衰竭的列線圖預測模型。在訓練集中，通過校準曲線、Hosmer-Lemeshow擬合優度檢驗、ROC曲線及決策曲線進行驗證，表明該列線圖模型具有良好的預測能力，且預測效能較高。外部驗證結果顯示，列線圖預測結果與驗證集患者右心衰竭實際發生的符合程度尚可。因此，臨床應用列線圖模型能個體化預測心臟移植患者術后右心衰竭的發生風險，針對上述危險因素及時進行早期預警與臨床干預，有助于制定個體化防治方案，降低移植患者死亡率。

綜上所述，術前肺動脈收縮壓增大是心臟移植患者術后發生右心衰竭的獨立危險因素，本研究構建并驗證了一個預測心臟移植患者術后右心衰竭發生風險的列線圖模型，該模型預測效果與實際情況具有較好一致性。但本研究仍有一定不足之處：首先，納入樣本量較少，且為回顧性分析；其次，本研究局限于單中心研究，樣本納入時間段較長，患者個體化治療方案有所不同，未來可擴大樣本量、縮短樣本收集時間，并開展多中心的前瞻性研究。

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