构建扩张型心肌病患者心内血栓风险预测模型:意义与突破

《BMC Cardiovascular Disorders》:Construction and validation of a predictive model for intracardiac thrombus risk in patients with dilated cardiomyopathy: a retrospective study

【字体: 时间:2025年03月28日 来源:BMC Cardiovascular Disorders 2

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  为解决扩张型心肌病(DCM)患者心内血栓(ICT)早期识别难题,安徽医科大学第一附属医院研究人员开展构建预测模型的研究。结果显示,XGBoost 模型预测能力最佳。这有助于临床医生识别 ICT 风险,改善患者预后。

  在心血管疾病的庞大版图中,扩张型心肌病(DCM)是一颗 “定时炸弹”。它就像一个隐藏在心脏里的 “破坏者”,让左心室或双心室不断扩张,心脏的收缩功能也随之 “罢工” 。据统计,每 10 万人中就有 5 - 7 人会不幸中招,最终可能发展成心力衰竭(HF)或危及生命的心律失常,病死率高,预后极差。而心内血栓(ICT)脱落引发的全身性栓塞事件,更是雪上加霜,大大增加了患者的死亡风险。要是能在早期发现 ICT,及时进行抗凝治疗,患者的命运或许就能改写。然而,过往的研究存在诸多局限,比如只关注左心室血栓(LVT),没有全面考量心房血栓和右心室血栓等情况。为了填补这些空白,安徽医科大学第一附属医院的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。
他们从 2017 年 4 月到 2022 年 12 月,精心收集了 632 例 DCM 患者的数据。这些患者来自该医院,被仔细筛选,剔除了患有心脏植入式电子设备(CIEDs)、高血压、瓣膜性心脏病等疾病的患者,确保研究对象的 “纯粹性” 。随后,研究人员通过电子病历系统收集患者的各种信息,像性别、年龄、吸烟饮酒史、血压、心率,还有各种血液生化指标等。为了构建预测模型,他们运用了多种技术方法,先是进行数据预处理,用 one - hot 编码处理临床变量,再通过 Pearson 相关系数排除高度相关变量,接着用 Mann - Whitney U 检验筛选出与结果密切相关的变量,最后利用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)回归确定最终用于模型构建的变量。同时,他们使用了逻辑回归(Logistic Regression)、支持向量机(SVM)、随机森林(Random Forest)和极端梯度提升(XGBoost)这四种分类器来构建预测模型,并通过计算受试者工作特征曲线下面积(AUC)、敏感性、特异性和准确性等指标来评估模型的预测能力。

研究结果令人眼前一亮。在这 632 例患者中,有 88 例(13.92%)被检测出患有 ICT。经过一系列筛选,确定了 11 个用于构建预测模型的临床变量,包括年龄、β 受体阻滞剂使用情况、血管紧张素转化酶抑制剂 / 血管紧张素受体阻滞剂 / 血管紧张素受体 - 脑啡肽酶抑制剂(ACEIs/ARBs/ARNI)使用情况、红细胞(RBC)、舒张压(DBP)等。在比较不同模型的预测能力时,XGBoost 模型脱颖而出,在训练集中,它预测 ICT 概率的 AUC 达到了 0.947(95% CI:0.924 - 0.969) ,在测试集中 AUC 为 0.922(95% CI:0.865 - 0.979) ,均高于其他模型。此外,通过 SHAP 值分析发现,D - 二聚体、年龄和房颤(AF)对 XGBoost 模型的贡献最大。

进一步分析这些关键因素,D - 二聚体作为血管内血栓形成的重要指标,其水平升高意味着血栓形成风险增加;房颤时,心房的电活动紊乱,导致心房收缩无效,血液瘀滞,容易形成血栓;年龄方面,虽然一般认为年龄与血栓形成有一定关联,但在本研究中发现 ICT 组患者年龄显著低于非 ICT 组,这可能与 DCM 的病因多样化有关,比如心肌炎引发的 DCM 在年轻患者中更常见,而这类患者心肌细胞受损严重,易形成血栓。还有像 β 受体阻滞剂、RBC 和左心室舒张末期内径(LVDd)等因素,也都在模型中显示出重要意义。

在讨论部分,研究人员也坦诚地指出了研究存在的一些局限性。比如,经胸超声心动图检测 ICT 的敏感性和特异性不如经食管超声心动图或心脏磁共振检查,可能会低估 ICT 的发生率;这是一项回顾性研究,不可避免地存在选择偏倚;而且所有患者都来自同一医院,模型的广泛适用性还需要更多来自不同地区、多中心的数据来验证。

不过,这项研究的意义不容小觑。它成功构建了 DCM 患者 ICT 风险预测模型,尤其是 XGBoost 模型表现出色,能帮助临床医生更准确地识别 ICT 高风险患者。只要输入患者的 11 个相关特征,就能得到 ICT 风险预测概率,对于高概率患者,医生可以及时采取抗凝治疗或进一步检查,为患者争取宝贵的治疗时间。这一研究成果发表在《BMC Cardiovascular Disorders》上,为 DCM 患者的临床管理提供了新的思路和方法,在心血管疾病研究领域迈出了重要的一步,为后续研究和临床实践指明了方向,有望推动相关领域的进一步发展。

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