基于心脏彩超指标和血清指标的维持性血液透析患者发生心力衰竭的预测模型的构建及验证

汪晶晶，张丽敏

（1 常州市第四人民医院肾内科 江苏 常州 213032）

（2 常州市第四人民医院超声科 江苏 常州 213032）

维持性血液透析是治疗肾功能衰竭的最常用的治疗方案，可帮助患者清除体内堆积的尿毒症毒素及多余的水分。随着该技术在临床中广泛应用，一些并发症也随之发生，包括感染、高血压、水电解质代谢紊乱和免疫力下降等[1-2]，这些因素会导致维持性血液透析患者发生心功能衰竭的风险逐年上升。心力衰竭是维持性血液透析患者在透析期间最常见和最严重的并发症，也是常见的死亡原因之一。由于心衰病情发展迅速且原发病常常被掩盖，患者可能出现不良结局[3-4]。因此，寻找更有效的方案来预测维持性血液透析的心力衰竭发生，从而指导临床采取适当的治疗措施，以减少心力衰竭的发生，具有重要的临床意义。但是目前缺乏针对维持性血液透析合并心力衰竭的高效精准的预测模型。列线图预测模型具有直观、便捷等优点，目前在临床上应用取得了良好的临床效果[5-6]。因此，此次研究希望通过分析维持性血液透析合并心力衰竭的超声指标，并结合血清指标构建预测模型，为临床预测和评估维持性血液透析合并心力衰竭提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017 年12 月—2022 年4 月于常州市第四人民医院治疗的行维持性血液透析的慢性肾功能不全尿毒症患者173 例为研究对象。纳入标准：①进行规律透析超过3 个月，每周接受2 ～3 次透析治疗，每次透析治疗时间为3 ～4 h；②透析效率（Kt/V）≥1.2；③临床资料完整者；④患者具有正常的认知能力，并能够理解并签署研究知情同意书。排除标准：①合并严重心律失常、脑出血、严重失衡综合征和心肌梗死等疾病；②合并感染性心内膜炎、风湿性心脏病等疾病；③恶性肿瘤患者；④伴随精神类疾病，无法配合诊治的患者。所有受试者或家属均签署知情同意书。本研究符合《赫尔辛基宣言》中的伦理准则。

1.2 方法

由专人统一对患者的相关病例资料进行回顾性调查，调查内容如下。①基本资料：年龄、性别、透析龄、合并症发生情况；②实验室数据：透析前血肌酐（serum creatinine，Scr）、血尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）、尿酸（uric acid，UA）；③心脏超声指标：透析前心排血量（cardiac output，CO）、心脏指数（cardiac index，CI）、左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）、左室收缩末期内径（left ventricular end systolic diameter，LVESd）、左心室舒张末期内径（left ventricular end diastolic diameter，LVEDd）。

诊断标准及分组：心力衰竭诊断标准参照2018 中国心力衰竭诊断和治疗指南，根据是否发生心力衰竭分为病例组和对照组。

1.3 统计学方法

采用SPSS 23.0 和R 软件进行数据分析，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（±s）表示，采用t检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验；采用LASSO 回归筛选维持性血液透析患者发生心力衰竭的相关的指标，将筛选出的变量利用多变量Logistic 回归分析建立预测模型，对构建的模型采用bootstrap 自抽样检验，绘制ROC 曲线、校准曲线评估预测模型的准确性。

2 结果

2.1 单因素分析

173 例患者中合并心力衰竭的38 例（21.97%，病例组），未合并心力衰竭有135 例（78.03%，对照组），两组临床资料、超声及血清学指标情况见表1。

2.2 建立Logistic 回归分析及列线图预测模型的构建

Logistic 回归分析，得到年龄、透析龄、LVEF（%）是维持性血液透析患者合并心力衰竭危险因素，见表2。根据该回归方程的相关因素，建立持性血液透析患者合并心力衰竭的列线图预测模型，见图1。相关的变量可以通过垂直线在列线图顶端的分值线上得到相应值，将所有变量的分值叠加得到总分对应的预测值即为持性血液透析患者合并心力衰竭预测概率。

表2 维持性血液透析患者合并心力衰竭相关因素Logistic 回归分析

2.3 列线图预测模型的评估

经Bootstrap 法重复抽样1000 次验证模型，结果显示：C-index 值为0.856，模型区分度良好；应用ROC 曲线计算AUC 为0.825，认为模型准确性良好，见图2；校准曲线（图中实线）与斜率=1 的对角虚线（理想预测情况）基本接近，证明模型预测能力尚可，见图3。

图2 列线图预测模型的ROC 曲线

图3 列线图预测模型的校准曲线

3 讨论

3.1 建立维持性血液透析合并心力衰竭的预测模型的重要意义

相关的流行病学调查研究显示，我国维持性血液透析患者呈现逐年增加的趋势，以每年9%的速度增加[8-9]；长时间的血液透析治疗，维持性血液透析患者心血管系统负荷加重，容易导致心力衰竭等并发症，因此本研究希望寻找到能够预测维持性血液透析合并心力衰竭的指标，并构建预测模型，从而为临床医生的临床治疗提供参考依据。

3.2 维持性血液透析合并心力衰竭的危险因素

本研究Logistic 回归构建的预测模型包含以下3个预测因子：年龄、透析龄、LVEF（%）等3 个是维持性血液透析患者合并心力衰竭危险因素，这与以往研究显示的危险因素相一致[10]。年龄≥65 岁是维持性血液透析合并心力衰竭患者的危险因素，是因为随着年龄增加，患者机体的各方面功能减退，同时伴有高血压等慢性疾病的概率增加，心功能代偿能力下降，因此对维持性血液透析的耐受性较低，导致容易发生心力衰竭；透析龄是维持性血液透析合并心力衰竭的危险因素，这是因为随着透析时间的延长，透析过程中的微炎症状态等情况不断增加，导致患者的心脏功能呈现逐步恶化的状态，直至出现心力衰竭[11]；LVEF 是心脏彩超最常见的观察指标，同时也是目前临床上最常用的心脏功能评价指标，正常的LVEF 范围通常为50%～70%。LVEF 越低，心脏泵血功能就越差，心力衰竭的风险也就越高[12]。

3.3 基于危险因素构建的列线图预测模型

但是单一危险因预测维持性血液透析合并心力衰竭存在敏感性和特异性较差的局限性，因此需要将年龄、透析龄、LVEF 等指标进行融合，列线图预测模型是一种预测疾病发生以及预后，建立在多因素回归基础之上，将多个危险因素整合之后形成直观的可视化的图形。本研究将年龄、透析龄、LVEF 等指标等3 个独立的危险因素融合建立了列线图预测模型，采用ROC 曲线对构建的模型进行评估结果显示AUC 为0.825，认为模型准确性良好，校准曲线（图中实线）与斜率=1 的对角虚线（理想预测情况）基本接近，证明模型预测能力尚可，因此本研究认为基于超声等指标构建的列线图预测模型可以有效地预测维持性血液透析合并心力衰竭，从而早期筛选出发生心力衰竭的高风险患者，进行针对性的预防和治疗，以降低维持性血液透析合并心力衰竭的发生。

综上所述，本研究基于超声等指标构建的列线图预测模型维持性血液透析合并心力衰竭有很好的预测价值，并且临床资料容易收集，超声检测检测操作简单，不需要昂贵的设备和技术，有利于基层单位应用。