利用病史预测胎儿生长受限和小于胎龄儿：为广泛筛查带来新希望

为解决胎儿生长受限（FGR）/ 小于胎龄儿（SGA）筛查难题，研究人员开发预测模型，成果有重要意义。

　　

研究背景：胎儿健康筛查的挑战与机遇

在生命的奇妙旅程中，胎儿的健康成长至关重要。胎儿生长受限（FGR）和小于胎龄儿（SGA）是影响新生儿健康的重要问题，FGR 更是可预防的围产期死亡的第二大原因。目前，预防 FGR/SGA 的关键在于精准筛查，超声和生物标志物虽能实现精准预测，但在资源有限的地区难以普及，且获取这些信息成本较高。同时，传统的低成本筛查方法，如耻骨联合上缘高度测量，因灵敏度低（约 17%）不被推荐。而女性的病史与 FGR 存在关联，利用健康保险索赔数据库记录的病史进行筛查，具有广泛的应用潜力，还不受孕期咨询次数的限制。然而，此前还没有仅利用病史来筛查 FGR 的方法。基于此，研究人员开展了相关研究，试图开发一种新的预测模型，为 FGR/SGA 的筛查带来新的突破，这一研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究方法：多技术融合的探索之路

研究人员来自印度尼西亚和中国台湾等地的多个研究机构。他们采用回顾性研究设计，从印度尼西亚全国健康保险数据库中选取 12 - 55 岁的女性参保者作为研究对象。该数据库包含 22,024 家各级医疗保健机构的信息，是对 2016 年前两年内约 1% 参保者的横断面随机抽样。研究人员运用机器学习（包括深度学习）技术，以 54 个病史相关因素作为预测指标，开发了 5 种预测模型，分别是岭回归（RR）、主成分 - 弹性网络回归（PC - ENR）、主成分 - 随机森林（PC - RF）、主成分 - 梯度提升机（PC - GBM）和深度洞察可见神经网络（DI - VNN）。通过多种评估指标，如校准度、临床效用、可解释性和区分能力，筛选出最佳模型，并进行外部验证。此外，研究人员还将该模型与以往研究中的模型进行系统比较，以评估其性能。

研究结果：模型的卓越表现与优势

1. 受试者特征：从数据库中筛选出 169,746 名受试者的 507,319 次就诊记录用于分析，对内部验证集的受试者特征分析发现，FGR/SGA 组与非 FGR/SGA 组在产妇年龄、保险类别、婚姻状况、职业以及一些潜在的预测因素（如妊娠高血压、多胎妊娠、疟疾、水痘等）方面存在差异。这些差异表明这些因素可能与 FGR/SGA 的发生有关。
2. 预测因子选择：通过多变量分析和逆概率加权法，验证了多个潜在候选预测因子与 FGR/SGA 的关联。这些预测因子包括妊娠高血压、多胎妊娠、尿路感染、前置胎盘等。研究人员使用 Kaplan - Meier 估计器提取特征，使特征值能随时间变化，以适应不同孕周的预测需求。
3. 最佳预测模型：经过对模型校准度、临床效用、可解释性和区分能力的综合评估，DI - VNN 被选为最佳模型。该模型在内部验证中的受试者工作特征曲线下面积（AUROC）为 0.742（95% 置信区间 0.734 - 0.750），在 95% 特异性阈值下的灵敏度为 49.09%（95% 置信区间 47.60 - 50.58%）。在外部验证中，DI - VNN 的 AUROC 也表现稳健。
4. 与以往模型的比较：研究人员将 DI - VNN 与以往研究中的 381 个模型进行比较，发现 DI - VNN 仅在内部验证中，性能略逊于 5 个使用超声或生物标志物测量的模型，但这些模型样本量较小（n≤162）或仅在训练集上进行评估。在外部验证中，DI - VNN 的性能优于 4 个使用超声或生物标志物及其他预测因子的模型，且这些模型同样多在训练集上评估，其预测性能可能存在高估。
5. 模型部署：研究人员将 DI - VNN 部署为一个网络应用程序（https://predme.app/fgr_sga/），可用于预测 12 - 55 岁女性就诊时发生 FGR/SGA 的概率。但使用该模型时，需注意不同国家可能使用不同的国际疾病分类（ICD）版本，使用前需进行代码转换。

研究结论与讨论：开启胎儿健康预测的新篇章

本研究成功开发、验证并部署了一种基于病史的 FGR/SGA 预测模型 DI - VNN。该模型无需超声或生物标志物测量，在资源有限的环境中具有广泛的应用前景，可作为初步预测模型，在进行更高级的预测因子测量前发挥重要作用。它能够针对一般人群，扩大了预测的覆盖范围，且不受特定孕周的限制，在孕早期（如 < 16 周）和孕晚期（如 36 周）都能为 FGR 的诊断和预防提供帮助。尽管 DI - VNN 的预测性能处于中等水平，且电子健康记录中的病史获取可能需要时间，其对患者结局的影响也有待进一步研究，但与以往模型相比，它具有独特的优势。此外，该模型的预测因子基于 ICD - 10 代码，虽然在不同国家使用时可能存在代码转换和编码解释的问题，但通过微调可在其他国家推广应用。未来，需要更多的临床研究来评估 DI - VNN 对患者结局的影响，利用其预测结果开展针对高风险孕妇的临床试验，有望进一步扩大 FGR 的预防时间窗口，为保障胎儿健康提供更有力的支持。这一研究成果为胎儿健康预测领域带来了新的希望，为未来的临床实践和研究指明了方向。