基于临床和 3D-EIT 参数构建列线图模型助力慢性血栓栓塞性肺动脉高压精准诊断

【字体: 时间:2025年04月13日 来源:Respiratory Research 4.7

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  慢性血栓栓塞性肺动脉高压(CTEPH)易误诊,为解决该问题,研究人员开展了基于临床和 3D-EIT 参数构建 CTEPH 诊断列线图模型的研究。结果显示模型诊断性能良好,能提供临床净收益,对 CTEPH 诊断和治疗评估有重要意义。

  在医学领域,慢性血栓栓塞性肺动脉高压(Chronic thromboembolic pulmonary hypertension,CTEPH)就像一个隐藏在暗处的 “杀手”,给患者的健康带来极大威胁。CTEPH 属于第四类肺动脉高压(Pulmonary hypertension,PH) ,若未经治疗,当患者平均肺动脉压(mean pulmonary artery pressure,mPAP)高于 40 mmHg 时,5 年生存率仅有 30%。而且,它的症状并不典型,与其他肺部疾病症状相似,很容易被误诊。目前常用的诊断方法,如通气 / 灌注扫描(V/Q 扫描)或计算机断层扫描肺动脉造影(CTPA),虽然准确性较高,但存在局限性,部分患者无法耐受或负担不起这些检查。
为了攻克这一难题,复旦大学附属中山医院的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们旨在利用三维电阻抗断层成像(Three-dimensional Electrical Impedance Tomography,3D-EIT)技术,结合临床指标,构建一个更简便、有效的 CTEPH 诊断模型。这项研究成果发表在《Respiratory Research》上,为 CTEPH 的诊断和治疗开辟了新的道路。

研究人员开展此项研究时,运用了多种关键技术方法。首先,对患者进行严格筛选,选取符合条件的患者纳入研究,这些患者来自医院呼吸病房,因出现 PH 相关症状入院 。然后,使用 3D-EIT 技术采集患者的肺通气和灌注数据,通过特定算法进行图像重建。最后,运用多种统计分析方法,如 R 语言中的各种包进行数据处理、变量筛选和模型构建。

研究结果主要从以下几方面呈现:

  • 患者基线特征:研究期间,共筛查 157 例疑似 PH 患者,排除不符合条件者后,70 例患者纳入最终分析。经鉴别测试,这些患者分为 CTEPH 组(n=37)和 Non-CTEPH 组(n=33) 。两组在收缩压、静脉血栓栓塞(Venous thromboembolism,VTE)病史、D - 二聚体水平等临床参数,以及 V/Qmax、VQMatch 等 3D-EIT 参数上存在显著差异。这表明临床和 3D-EIT 参数在两组间有明显区分度,3D-EIT 灌注图像能有效反映肺部灌注缺陷。
  • 变量相关性分析:通过计算相关系数和绘制弦图发现,EIT 相关参数之间、超声心动图衍生参数之间相关性较强,而临床或超声心动图参数与 3D-EIT 参数相关性较弱。这意味着综合临床信息和 3D-EIT 结果用于 CTEPH 诊断是合理的。
  • 模型构建与评估:数据按 7:3 比例分为训练集和测试集,经一系列分析,确定 VTE 病史、D - 二聚体、V/Qmax、VQMatch 和 P-Range 为构建列线图模型的变量。训练集 C-index 达 0.926 ,校准曲线显示预测概率与实际观察概率匹配良好。在训练集和测试集上,该模型曲线下面积(Area Under Curve,AUC)均高于仅含 VTE 病史、VTE 病史 + D - 二聚体及 EIT 参数的模型。决策曲线分析(Decision Curve Analysis,DCA)和临床影响曲线(Clinical Impact Curve,CIC)分析表明,该模型能提供显著临床净收益,在高风险阈值下预测值与实际临床结果一致性强。

研究结论和讨论部分意义重大。研究构建的结合临床和 3D-EIT 参数的列线图模型,在 CTEPH 诊断方面表现出色,为临床医生提供了更可靠的诊断工具。不过,研究也存在局限性,样本量相对较小,部分患者仅依靠超声心动图诊断 PH 。但这一初步研究为后续研究指明了方向,未来可扩大样本量,纳入更多临床特征,探索更先进的 3D-EIT 参数,进一步优化诊断模型。该研究让我们看到了 3D-EIT 技术在 CTEPH 诊断中的潜力,有望为患者带来更精准的诊断和更好的治疗效果,推动 CTEPH 诊疗领域的发展。
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