基于心力衰竭超声指数及血清学指标构建急性失代偿性心力衰竭患者短期主要不良心血管事件发生风险的预测模型.pdf

4 心脑血管病防治 2024 年 1 月第 24 卷第 1 期 Cardio-Cerebrovasc Dis Prev Treat,January 2024,Vol.24,No.1论 著基于心力衰竭超声指数及血清学指标构建急性失代偿性心力衰竭患者短期主要不良心血管事件发生风险的预测模型吴晶晶1.赵妍妍1.王燕1.陈蝶1.胡杨2.秦闻2【摘要】目的 基于心力衰竭超声指数（HFEI）及血清学指标构建急性失代偿性心力衰竭（ADHF）患者短期主要不良心血管事件（MACE）发生风险的预测模型。方法 选取 2018 年 6 月 至 2021 年 6 月海南医学院第一附属医院收治的 ADHF 患者 190 例，随访期间依据患者是否发生 MACE 分为 MACE 组 80 例和非 MACE 组 110 例。超声心动图检查测量左心室舒张末期内径（LVEDd）、左心室射血分数（LVEF）以及二尖瓣血流频谱 E 峰和 A 峰比值（E/A），并评估HFEI。采用 COX 回归分析影响 ADHF 患者短期 MACE 的危险因素。采用 R 软件构建预测 ADHF患者短期 MACE 风险列线图模型。结果 MACE 组 LVEDd、HFEI、尿酸、N 末端脑钠肽前体（NT-proBNP）、尿素氮（BUN）水平明显高于非 MACE 组，差异有统计学意义（t=6.419、9.754、11.250、34.063、26.464，P 0.05），MACE 组 E/A、钠离子水平、LVEF 明显低于非 MACE 组，差异有统计学意义（t=8.946、4.236、5.922，P 0.05）。COX 回归分析结果显示，HFEI、尿酸、NT-proBNP 是 ADHF 患者短期 MACE 的影响因素（HR=1.423、1.005、1.001，P 0.05），一致性较好。ROC 曲线下面积为 0.879（95%CI=0.8300.928），区分度较优。结论 本研究构建的预测 ADHF 患者短期 MACE 风险列线图模型，具有较好的区分度和一致性。【关键词】急性失代偿性心力衰竭；心力衰竭超声指数；N 末端脑钠肽前体；尿酸DOI:10.3969/j.issn.1009-816x.2024.01.002基金项目：湖北省卫生和计划生育委员会基金项目（WJ2017H039）作者单位：570102 海口，海南医学院第一附属医院超声科1；441021 湖北省襄阳市中心医院（湖北文理学院 附属医院）超声科2通信作者：秦闻，Email：Construction of a prediction model for the risk of short-term occurrence of major adverse cardiovascular events in patients with acute decompensated heart failure based on heart failure echocardiography index and serological indicato Wu Jingjing1,Zhao Yanyan1,Wang Yan1,Chen Die1,Hu Yang2,Qin Wen2.1Ultrasound Department,the First Affiliated Hospital of Hainan Medical College,Haikou 570102,China;2Ultrasound Department,Xiangyang Central Hospital,the Affiliated Hospital of Hubei University of Arts and Sciences,Xiangyang 441021,ChinaCorresponding author:Qin Wen,Email:【Abstract】Objective To construct a predictive model for the risk of short-term occurrence of major adverse cardiovascular events(MACE)in patients with acute decompensated heart failure(ADHF)based on the heart failure echocardiography index(HFEI)and serological indicator.Methods A total of 190 ADHF patients admitted to The First Affiliated Hospital of Hainan Medical University from June 2018 to June 2021 were selected.During the follow-up period,the patients were divided into the MACE group(80 cases)and the non-MACE group(110 cases)according to whether they experienced MACE.Echocardiography was performed to measure left ventricular end-diastolic diameter(LVEDd),left ventricular ejection fraction(LVEF),and the ratio of E-peak to A-peak of the mitral valve blood flow spectrum(E/A ratio),and the HFEI was assessed.Risk factors affecting short-term MACE in ADHF patients were analyzed by COX regression.R software was used to construct a nomogram model 5 心脑血管病防治 2024 年 1 月第 24 卷第 1 期 Cardio-Cerebrovasc Dis Prev Treat,January 2024,Vol.24,No.1心力衰竭是心脏疾病的终末期，尽管医学技术的进步提高了心力衰竭患者的存活率，但全世界每年心力衰竭患者的新增比例仍呈上升趋势1。急性失代偿性心力衰竭（acute decompensated heart failure,ADHF）是在慢性心力衰竭的基础上出现急性失代偿，是慢性心力衰竭患者再入院的主要原因2。大多数 ADHF 患者因病情复发而再入院治疗，或发生死亡3。目前，临床上有标准的ADHF 治疗方案，但仍有部分患者在出院后发生主要不良心血管事件（major adverse cardiovascular events,MACE）4。因此，早期预测 ADHF 患者短期 MACE 是临床上急需解决的问题。已有大量关于 ADHF 患者近期 MACE 发生影响因素的研究，如 N 末端脑钠肽前体（N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP）是心室功能不良的重要指标，临床上常用于心力衰竭的预后评估，是患者再次入院的重要预测指标5。近年来，心脏彩色多普勒超声作为一种操作简单、结果可靠性好的检查手段，广泛应用于临床6。心力衰竭超声指数（heart failure echocardiography index,HFEI）依据超声心动图检测指标计算而来，可以有效反映心脏舒张功能、心室腔内径等，HFEI 值越高表示心力衰竭患者预后越差7。列线图模型是一种回归方程图形化，具有操作简单、可读性强的特点8。本研究通过 HFEI 及血清学指标构建预测 ADHF 患者短期 MACE 的列线图模型，以期辅助临床早期预测 ADHF 患者短期MACE 风险。1 资料与方法1.1 一般资料 选取 2018 年 6 月至 2021 年 6 月海南医学院第一附属医院收治的 ADHF 患者 190 例，男109 例，女81例，年龄3580岁，平均（60.312.8）岁。纳入标准：（1）ADHF 诊断符合中国心力衰竭诊断和治疗指南 2014中有关标准9；（2）所有患者均接受 HFEI 检查；（3）纽约心脏协会（New York Heart Association,NYHA）心功能分级级。排除标准：（1）合并其他恶性肿瘤；（2）肝、肺、肾等重要脏器发生严重病变；（3）严重感染性疾病、免疫性疾病、语言交流障碍、精神异常患者；（4）先天性心脏病、伴有室间隔穿孔、心室壁瘤和乳头肌功能不全所致二尖瓣关闭不全等。本研究经本院伦理委员会批准，所有患者知情同意。1.2 方法1.2.1 分组 对 ADHF 患者随访 6 个月，随访方式为问诊复查或电话，随访期间依据患者是否发生MACE分为 MACE 组 80 例和非 MACE 组 110 例。MACE主要包括心源性死亡、再发心肌梗死、心力衰竭住院、恶性心律失常、反复发作心绞痛住院、冠状动脉血运重建10。1.2.2 临床资料 收集患者的性别、年龄、高血压、糖尿病、收缩压、舒张压、NYHA 心功能分级，患者入院次日检测生化指标 NT-proBNP、心肌肌钙蛋白 I（cardic troponin I,cTnI）、肌酸激酶同工酶（creatine kinase isoenzymes,CK-MB）、超敏-C反应蛋白（hypersensitive C-reactive protein,hs-CRP）、血尿素氮（blood urea nitrogen,BUN）、血钠离子、肌酐、白细胞（white blood cell,WBC）计数、尿酸。1.2.3 超声心动图检查 入院后次日检测，使用PHILIPS 7500 型超声仪和S4-2 心脏 B超探头，频率为 34 MHz。测量左心室舒张末期内径（left ventricular end-diastolic diameter,LVEDd）、左心室射血分数（left ventricular ejection fraction,LVEF）以及二尖瓣血流频谱E 峰和 A 峰比值（E/A）。HFEI 评估内容11，见表 1，每项评分12 分，总分510 分。for predicting short-term MACE risk in ADHF patients.Results The levels of LVEDd,HFEI,uric acid,N-terminal pro-brain natriuretic peptide(NT-proBNP)and blood urea nitrogen(BUN)in the MACE group were significantly higher than those in the non-MACE group,with statistically significant difference(t=6.419,9.754,11.250,34.063,26.464;P 0.05).The E/A ratio,sodium ion level and LVEF in the MACE group were significantly lower than those in the non-MACE group(t=8.946,4.236,5.922;P 0.05).COX regression analysis showed that HFEI,uric acid and NT-proBNP were influencing factors for short-term MACE in ADHF patients(HR=1.423,1.005,1.001;P 0.05).The area under the ROC curve was 0.879(95%CI=0.830-0.928),showing good discrimination.Conclusion The nomogram model constructed in this study predicting short-term MACE risk in ADHF patients has good discrimination and consistency.【Key words】Acute decompensated heart failure;Heart failure echocardiography index;N-terminal pro-brain natriuretic peptide;Uric acid 6 心脑血管病防治 2024 年 1 月第 24 卷第 1 期 Cardio-Cerebrovasc Dis Prev Treat,January 2024,Vol.24,No.1分为 106.96分，于总分坐标106.96分处做垂线，对应的预测概率超过 90%，则该 ADHF 患者短期 MACE风险的预测值大于90%，见图1。2.4 预测 ADHF 患者短期 MACE 风险列线图模型的验证 预测 ADHF 患者短期 MACE 风险列线图模型的校准曲线见图 2。预测值与实际值基本一致，且Hosmer-Lemeshow拟合优度检验（2=7.381，P 0.05），一致性较好。列线图模型中HFEI、尿酸、NT-proBNP变量的预测ADHF患者短期MACE的ROC曲线下面积为0.765（95%CI=0.6920.837）、0.800（95%CI=0.7360.864）、表 1 心力衰竭超声指数评分（分）项目指标计分左心室充盈指标E/A0.5，D/S220 ms 或 E/A=12，D/S1，DT=150220 ms1DT1，E/A2 或 限制性改变2左心室收缩功能指标 LVEF 30%50%1LVEF30%2肺动脉压力肺动脉收缩压35 mmHg 且 50 mmHg1肺动脉收缩压50 mmHg2房室重构56 mmLVEDd66 mm；IVS/LVPW 13 mm 或 LAD45 mm1LVEDd66 mm 或右心功能不全2瓣膜因素心瓣膜反流或狭窄中度1心瓣膜狭窄重度2 注：E/A：二尖瓣血流频谱 E 峰和 A 峰比值；D/S：肺 V 频谱舒张波峰值（D）/收缩波峰值（S）；DT：减速时间；IVS/LVPW：室间隔厚度/左心室后壁厚度；LAD：左心房内径；LVEF：左心室射血分数；LVEDd：左心室舒张末期内径1.3 统计学处理 采用 SPSS 21.0 版处理数据，计数资料以例（%）描述，两组间比较采用2检验。计量资料符合正态分布以 xs 描述，两组间比较采用 t 检验。COX 回归分析影响 ADHF 患者短期 MACE 的影响因素。将确定的影响因素引入R 3.6.3软件及rms程序包，构建预测 ADHF 患者短期 MACE 风险的列线图模型。绘制 ROC 评估其区分度，Hosmer-Lemeshow拟合优度检验与校准曲线评估其一致性。P 0.05 为差异有统计学意义。2 结果2.1 两组患者临床资料比较 MACE组LVEDd、HFEI、尿酸、NT-proBNP、BUN水平高于非MACE组，差异有统计学意义（P 0.05），MACE组E/A、钠离子水平、LVEF低于非MACE组，差异有统计学意义（P 0.05），见表2。2.2 ADHF 患者短期 MACE 的多因素 COX 回归分析 将 ADHF 患者短期发生 MACE 作为因变量，LVEF、LVEDd、E/A、HFEI、尿酸、NT-proBNP、钠离子、BUN为自变量纳入COX回归分析，结果显示，HFEI、尿酸、NT-proBNP是ADHF患者短期MACE的影响因素（P 0.05 6080 岁46（57.50）57（51.82）3559 岁34（42.50）53（48.18）性别 例（%）0.3910.05 男性48（60.00）61（55.45）女性32（40.00）49（44.55）高血压 例（%）32（40.00）39（35.45）0.4090.05糖尿病 例（%）22（27.50）27（24.55）0.2110.05舒张压（mmHg）66.489.0867.519.620.7460.05收缩压（mmHg）139.6218.06141.7618.430.7970.05NYHA 分级 例（%）0.2790.05 级42（52.50）62（56.36）级38（47.50）48（43.64）LVEF（%）40.135.1945.035.935.9220.01LVEDd（mm）66.496.7260.416.246.4190.01E/A0.710.120.900.168.9460.01HFEI（分）8.641.376.921.069.7540.05尿酸（mol/L）572.61103.42413.6290.5711.250 0.01NT-proBNP（ng/mL）2 839.6355.41 426.4214.434.063 0.05钠离子（mmol/L）138.611.75141.165.174.2360.01BUN（mmol/L）17.724.845.101.0926.464 0.05cTnI（ng/mL）4.361.154.281.130.4780.05WBC 计数（109/L）11.083.1710.462.841.4140.05 注：E/A、LVEF、LVEDd 注解见表 1；NYHA：纽约心脏协会；HFEI：心力衰竭超声指数；hs-CRP：超敏-C 反应蛋白；BUN：血尿素氮；NT-proBNP：N 末端脑钠肽前体；CK-MB：肌酸激酶同工酶；cTnI：心肌肌钙蛋白 I；WBC：白细胞；MACE：主要不良心血管事件表 3 ADHF 患者短期 MACE 的多因素分析变量SEWald 2HR（95%CI）P 值LVEF-0.0240.0221.2190.976（0.9351.019）0.05LVEDd0.0070.0190.1531.007（0.9711.045）0.05E/A-0.1900.7750.0600.827（0.1813.778）0.05HFEI0.3530.104 11.5421.423（1.1611.744）0.01尿酸0.0050.001 17.6141.005（1.0031.007）0.01NT-proBNP0.0000.0006.9281.001（1.0001.001）0.05BUN-0.0230.0181.6900.977（0.9441.012）0.05 注：LVEF、LVEDd、E/A、HFEI、NT-proBNP、BUN、MACE注解见表 2；ADHF：急性失代偿性心力衰竭 7 心脑血管病防治 2024 年 1 月第 24 卷第 1 期 Cardio-Cerebrovasc Dis Prev Treat,January 2024,Vol.24,No.1ADHF 患者发生 MACE 的危险因素。NT-proBNP 对射血分数保留或降低的 ADHF 患者 MACE 及全因死亡具有较高的预测价值，是MACE的独立危险因素17。尿酸是人体腺嘌呤代谢终产物，70%的尿酸需经过肾小球过滤，肾小管重新吸收，可反映肾功能情况18。在心力衰竭患者中，组织缺氧、器官代谢受损均会增加黄嘌呤氧化酶系统激活程度，引起尿酸水平升高19。低浓度尿酸具有抗氧化作用，可促进活性氧生成，降低心肌细胞中肌酸激酶水平，引起心房结构改变20。超声心动图可反映患者心脏血流动力学、结构及功能，并结合肺动脉高压、心脏重构等多种参数开展 HFEI评估，可全面了解心脏结构21。HFEI 可反映心室腔内径等结果，其值越高，表示患者病情越差22。本研究基于 HFEI、尿酸、NT-proBNP，3 项影响因素，构建预测 ADHF 患者短期 MACE 的列线图模型，列线图可将各因素对 ADHF 患者短期 MACE 的影响以分值形式呈现，可有效评估 ADHF 患者短期MACE风险并进行个体化预防。列线图具有个体化预测预后竞争风险的能力23。已有研究提出了预测急性冠状动脉综合征患者经皮冠状动脉介入治疗后长期MACE 的简易列线图24。本研究对预测 ADHF 患者短期 MACE 列线图模型进行内部验证，构建的列线图预测模型具有良好的预测能力。但本研究为单中心研究，样本量少，后续将扩大样本量进一步行外部验证 ADHF 患者短期MACE列线图模型，验证列线图模型的临床推广价值。本研究仅探讨患者入院次日的血清指标，后期研究应多次、连续监测住院期间 ADHF患者各指标变化，发现对 MACE 预测价值较高的时0.611（95%CI=0.5300.691），三者联合预测的 ROC 曲线下面积为 0.879（95%CI=0.8300.928），区分度较优，见图 3。3 讨论ADHF 是心血管疾病患者住院或死亡的主要原因，常发生于老年心力衰竭患者中，老年患者由于合并各种基础疾病如冠心病、糖尿病、心律失常等12。尽管有药物可改善患者临床症状，但 ADHF 患者预后依然较差13。因此，早期评估 ADHF 患者短期MACE在临床上有重要意义。本研究分析显示 HFEI、尿酸、NT-proBNP 是ADHF 患者短期 MACE 的影响因素。脑钠肽是心室分泌的多肽类激素，与心室压力、心室肌损伤息息相关，当左心室压力增加时，脑钠肽水平升高14。NT-proBNP 用于预估慢性心力衰竭患者的预后，在动态评估疗效方面具有独特价值15。黄樱硕等16研究报道，NT-proBNP 是心室功能不良的灵敏指标，是图 3 HFEI、尿酸、NT-proBNP 变量预测 ADHF 患者短期 MACE的 ROC 曲线（HFEI、NT-proBNP、ADHF、MACE 注解见表 2、3）敏感度1-特异度HFEI尿酸NT-proBNP联合预测参考线图 2 ADHF 患者短期 MACE 风险列线图模型的校准曲线（ADHF、MACE 注解见表 2、3）实际曲线校正曲线理想曲线实际概率预测概率MACE=1图 1 预测ADHF患者短期MACE风险列线图模型（HFEI、NT-proBNP、ADHF、MACE 注解见表 2、3）HFEI（分）尿酸（mol/L）分值总分值预测概率NT-proBNP（ng/mL）8 心脑血管病防治 2024 年 1 月第 24 卷第 1 期 Cardio-Cerebrovasc Dis Prev Treat,January 2024,Vol.24,No.1间点。参考文献1 Washida K,Kato T,Ozasa N,et al.Risk factors and clinical outcomes of nonhome discharge in patients with acute decompensated heart failure:an observational studyJ.J Am Heart Assoc,2021,10(15):e020292.2 Arrigo M,Jessup M,Mullens W,et al.Acute heart failureJ.Nat Rev Dis Primers,2020,6(1):16.3 Njoroge JN,Teerlink JR.Pathophysiology and therapeutic approaches to acute decompensated heart failureJ.Circ Res,2021,128(10):1468-1486.4 Kitakata H,Kohno T,Kohsaka S,et al.Prognostic implications of early and midrange readmissions after acute heart failure hospitalizations:A report from a japanese multicenter registryJ.J Am Heart Assoc,2020,9(10):e014949.5 吴超，赵雪燕，袁晋青，等.NT-proANP、NT-proBNP 和 NT-proCNP 对心力衰竭患者心源性事件预后预测价值的比较 J.中国分子心脏病学杂志，2021，21（3）：3949-3952.6 赵燕，乔旭东.心脏彩色多普勒超声联合 NT-proBNP 水平对慢性心力衰竭患者长期预后的评估价值 J.医学影像学杂志，2021，31（1）：47-50.7 Chen JS,Pei Y,Li CE,et al.Prognostic value of heart failure echocardiography index in HF patients with preserved,mid-ranged and reduced ejection fractionJ.BMC Cardiovasc Disord,2020,20(1):351.8 崔路乾，董淑娟，李静超，等.预测 ST 段抬高型心肌梗死患者急诊经皮冠状动脉介入术后发生主要不良心血管事件风险的列线图模型构建 J.中华实用诊断与治疗杂志，2021，35（4）：367-371.9 中华医学会心血管病学分会，中华心血管病杂志编辑委员会.中国心力衰竭诊断和治疗指南 2014J.中华心血管病杂志，2014，42（2）：98-122.10 罗瑶，柴坷，程雅琳，等.新发急性心力衰竭与急性失代偿性慢性心力衰竭患者的临床特点比较及不良预后影响因素分析J.中华全科医师杂志，2021，20（10）：1059-1065.11 Lin YC,Samardzic H,Adamson RH,et al.Phosphodiesterase 4 inhibition attenuates atrial natriuretic peptide-induced vascular hyperpermeability and loss of plasma volumeJ.J Physiol,2011,589(Pt 2):341-353.12 李玲，李培越，李秀云.长链非编码 RNA CCRR 在老年急性失代偿性心力衰竭患者血清中的表达及与预后的关系 J.中国煤炭工业医学杂志，2019，22（6）：577-582.13 刘兴超.急性失代偿期心力衰竭患者不良心血管事件发生的影响因素 J.河南医学研究，2021，30（34）：6450-6453.14 张月，雷兆军，何勇.新活素对 NYHA 分级 2 级以上慢性心力衰竭患者血清 BNP、MMP-9、CypA 水平的影响 J.检验医学与临床，2019，16（16）：2373-2376.15 Yancy CW,Jessup M,Bozkurt B,et al.2017 ACC/AHA/HFSA focused update of the 2013 ACCF/AHA guideline for the management of heart failure:A report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Clinical Practice Guidelines and the Heart Failure Society of AmericaJ.Circulation,2017,136(6):e137-e161.16 黄樱硕，王倩倩，孙颖，等.老年急性失代偿射血分数保留的心力衰竭患者 N 末端 B 型利钠肽水平及变化与预后关系 J.中华老年医学杂志，2018，37（1）：4-8.17 李竹.N 末端 B 型利钠肽原水平对射血分数保留或降低的急性失代偿性心力衰竭患者预后的影响 J.中国医学创新，2021，18（23）：52-56.18 张丽伟.慢性心力衰竭患者血清尿酸、N 末端 B 型利钠肽原、血管形成抑制素-2 与左心室射血分数的相关性 J.实用临床医药杂志，2020，24（12）：29-31.19 董志华，周长宇，张刚，等.血清黄嘌呤氧化酶与 MCP-1 在慢性心力衰竭患者中的表达意义及对短期预后的预测价值 J.中国循证心血管医学杂志，2020，12（11）：1352-1356.20 Ma W,Gao S,Huang S,et al.Hyperuricemia as a prognostic marker for long-term outcomes in patients with myocardial infarction with nonobstructive coronary arteriesJ.Nutr Metab(Lond),2021,18(1):107.21 孙媛媛，余其贵，鲁朝玉，等.心力衰竭超声指数联合血清肌钙蛋白 I、脑钠肽对老年舒张性心力衰竭患者不良心血管事件的预测价值分析 J.现代生物医学进展，2021，21（14）：2753-2757.22 陈怡粤，余小平，陈胜华.心力衰竭超声指数评价射血分数中间范围型心力衰竭的临床价值 J.中国老年学杂志，2018，38（10）：2342-2344.23 Cai Z,Wang Y,Li L,et al.Development and validation of a nomogram for predicting the risk of adverse cardiovascular events in patients with coronary artery ectasiaJ.J Cardiovasc Dev Dis,2021,8(12):186.24 Kong S,Chen C,Zheng G,et al.A prognostic nomogram for long-term major adverse cardiovascular events in patients with acute coronary syndrome after percutaneous coronary interventionJ.BMC Cardiovasc Disord,2021,21(1):253.（收稿日期：2023-06-17）（本文编辑：蒋爱敏）