导语

7+机器学习,巧构一个便捷且有效的Hcy-Hb,这思路也太妙了!

结果:

研究队列的基线信息
本研究共纳入 6169 例符合纳入和排除标准的心肌梗死(MI)患者。其中,男性占 76.97%,女性占 23.03%。随访期中位数为 51 个月,随访时间范围为 1 至 119 个月。本研究纳入的所有患者的人口统计学特征和基线特征如表1 所示。
eGFR 与各项实验室指标的相关性分析
如表2 所示,部分心肌梗死患者出现肾功能不全,并伴有 eGFR < 60 ml·min −1 ·(1.73 m 2 ) −1 。需要强调的是,评估肾小球滤过率(eGFR)是评估肾功能不全的重要指标。对心肌梗死患者进行各种生物标志物与 eGFR 的相关性分析,揭示了显著的相关性。除了肌酐( r = − 0.702)、尿素( r = − 0.746)、胱抑素 C( r = − 0.672)和 N 末端 B 型利钠肽前体( r = − 0.480)等常用标志物外,同型半胱氨酸(Hcy, r = − 0.461)和血红蛋白(Hb, r = 0.453)也与 eGFR 表现出显著的相关性(所有 P < 0.05)。Hcy 水平升高和 Hb 降低均提示叶酸和维生素 B 缺乏。因此,结合 Hcy 和 Hb 预测 MI 患者 CRS 的临床意义将在本研究的后续阶段进一步探讨。
[ f (Hcy-Hb)] 的构建与 Hcy 和 HGB 结合
如图2 A 所示,基于 Hcy、HGB 与 eGFR 之间的线性关系,作者以 Hcy 与 HGB 进行数学建模,结果为 f (Hcy-Hb) = 0.2439*Hcy + 0.002439*Hb-2.409756,探讨 f (Hcy-Hb)在慢性肾综合征(CRS)中的临床价值。f(Hcy – Hb)与 eGFR 呈现线性关系。
f (Hcy-Hb) 与 eGFR 相关,具有良好的诊断和预后价值。A f (Hcy-Hb) 与 eGFR 之间的线性相关性。B f (Hcy-Hb) 区分 CRS 和非 CRS 的 ROC 曲线 。C 高 f (Hcy – Hb) 和低 f (Hcy-Hb) 的总生存曲线。D 高 f (Hcy-Hb) 和低 f (Hcy-Hb) 的无事件生存曲线
f (Hcy-Hb)] 对 MI 患者的 CRS 具有极好的诊断价值
如图2 B 所示,根据 eGFR < 60 ml·min −1 ·(1.73 m 2 ) −1 和 eGFR ≥ 60 ml·min −1 ·(1.73 m 2 ) −1 将所有参与者分为 CRS 和非 CRS。为了探讨 f (Hcy-Hb)是否对 CRS 有诊断价值,作者绘制了 ROC 曲线。结果显示 AUC = 0.786(95% CI :0.773-0.799),即 f (Hcy-Hb)对 MI 患者的 CRS 有良好的诊断价值。进一步地,以 1.193257 为截断值,将所有患者分为高 f (Hcy-Hb)组和低 f (Hcy-Hb)组。
f (Hcy-Hb)] 对 MI 患者的 CRS 具有令人满意的预后价值
如图2 C、D 所示,为探讨 f (Hcy-Hb)对 MI 患者的预后价值,作者采用 Kaplan-Meier 分析法绘制 OS 曲线和 EFS 曲线。高 f (Hcy-Hb)患者的 OS 中位数为 47 个月,低 f(Hcy-Hb)患者的 OS 中位数为 53 个月,高 f (Hcy-Hb)患者的 OS 预后较差( P =0.001)。高 f ( Hcy-Hb)患者的 EFS 中位数为 41 个月,低 f (Hcy-Hb)患者的 EFS 中位数为 47 个月,高 f (Hcy-Hb)患者的 EFS 预后较差( P =0.001)。
高f (Hcy-Hb)] 表示临床病理生理特征较差
如表3 所示,按 f (Hcy-Hb)分组比较所有患者基线资料,结果显示升高的 f (Hcy-Hb)水平与不良临床病理生理特征密切相关,如 eGFR 降低、A/G 降低、GGT 升高、PCT 升高、Alb 降低、HDL-C 降低、Cys C 升高、Scr 升高、ALP 升高、BUN 升高、UA 升高、PA 降低、LDH 升高、Hcy 升高、ApoA-I 降低、Lp(a)升高、TBIL 升高、DBIL 升高、TBA 升高、TP 降低、CRP 升高、ESR 升高、DD 升高、FIB 升高、NT-proBNP 升高、Mb 升高、RBC 降低、MONO 升高、EOS 升高、HGB 降低、NEUT 升高( P < 0.05)。但部分检测项目如α-HBDH、TG、TBIL、SG、WBC在两组间差异均无统计学意义( P >0.05)。
高f (Hcy-Hb)] 与 OS 和 EFS 较差相关
如图3 – 4 所示,亚组根据 f (Hcy-Hb) 水平高或低进行分类。在各个亚组中,高 f (Hcy-Hb) 与较差的 OS 相关,但 [eGFR < 60 ml·min −1 ·(1.73 m 2 ) −1 、A/G < 1.1、LDL-C ≥ 3.37 mmol/L、Cys C < 1.09 mg/L、Scr ≥ 132 μmol/L、BUN ≥ 7.1 mmol/L、GLB < 20 g/L、TC ≥ 5.2 mmol/L、RBC ≥ 5.5 × 10 12 /L、PLT < 100 × 10 9 /L、PLT ≥ 300 × 10 9 /L、LYM < 0.8 × 10 9 /L、LYM ≥ 4 × 10 9 /L、EOS ≥ 0.5 × 10 9 /L]. 同样地,高 f (Hcy-Hb)与各亚组的 EFS 较差相关,但 [Scr ≥ 132 μmol/L、FIB < 2 g/L、RBC ≥ 5.5 × 10 12 /L、PLT < 100 × 10 9 /L、LYM < 0.8 × 10 9 /L、LYM ≥ 4 × 10 9 /L] 除外。
f (Hcy-Hb)预测总体生存率的亚组分析
f (Hcy-Hb)预测无事件生存率的亚组分析
用于列线图建模的开发队列和验证队列
采用随机数字法,将患者按 7:3 的比例分为训练集(n = 4319)和验证集( n = 1850)。所有患者的基线资料,包括基本情况、不良生活习惯及各项实验室指标,如表 4 所示,用于比较训练集与验证集的临床病理生理学差异。结果显示,各组间上述因素分布均衡,差异无统计学意义( P = 0.05)。
f (Hcy-Hb)-诺模图模型的建立
在训练队列中,随机生存森林分析显示f (Hcy-Hb)是影响 MI 患者预后的重要因素(图 5 )。将训练集所有变量纳入最小绝对收缩和选择算子(LASSO)-Cox 回归模型,筛选出系数非零的指标。选取的特征包括性别、年龄、吸烟、饮酒、GGT、PCT、LDL-C、TG、Cys C、 f (Hcy-Hb)、Scr、BUN、UA、PA、GLB、Lp(a)、DBIL、TBA、TP、CRP、DD、INR、APTT、NT-proBNP、Mb、CK、WBC、RBC、PLT、MONO 和 TUP(图 6 )。 LASSO Cox 回归后,通过向后逐步多元 Cox 比例风险回归分析构建 f (Hcy-Hb)-列线图模型。高 f (Hcy-Hb) (HR = 1.06, CI 1.01–1.12)、年龄 (HR = 1.02, CI 1.01–1.03)、PCT (HR = 1.02, CI 1.01–1.04)、LDLC (HR = 1.30, CI 1.11–1.52)、Scr (HR = 1.01, CI 1.01–1.01)、BUN (HR = 1.10, CI 1.06–1.13)、PA (HR = 0.99, CI 0.99–0.99)、Lp (a) (HR = 1.01, CI 1.01–1.01)、DBIL (HR = 1.01, CI 1.01–1.02)、TBA (HR = 1.03, CI 1.01–1.04), Mb (HR = 1.01, CI 1.01~1.01)、WBC (HR = 1.08, CI 1.04~1.11)、RBC (HR = 0.58, CI 0.48~0.70)、MONO (HR = 1.20, CI 1.09~1.32) 及 TUP (HR = 1.48, CI 1.28~1.71) 均为 MI 后患者 OS 风险的独立影响因素( P = 0.05)(表 5 )。此外,高 f (Hcy-Hb)亦为 MI 后患者 EFS 风险的独立影响因素( P = 0.05)(表 6 )。
f (Hcy-Hb)在 MI 患者不良预后中起重要作用。A.基于随机生存森林的 Boruta 算法的特征筛选图 。B . 基于随机生存森林的变量重要性排序
用于变量选择的最小绝对收缩和选择算子回归分析。A 最小绝对收缩和选择算子回归分析。B 交叉验证图
f (Hcy-Hb)-诺模图模型的验证
使用f (Hcy-Hb)构建列线图预测模型,该模型涵盖了多因素 Cox 回归分析结果中确定的 15 个风险因素,并呈现出比例风险回归模型(图 7 )。在训练队列中, f (Hcy-Hb)列线图一致性指数计算为 0.86(95% CI :0.84-0.89),f(Hcy-Hb)列线图模型在第 3 年、第 6 年和第 9 年的 AUC 分别为 0.868、0.866 和 0.840(图 8 A)。在验证队列中,C 指数为 0.86(95% CI :0.82-0.90),3 年、6 年和 9 年的受试者工作特征(ROC)曲线下面积分别为 0.897、0.920 和 0.818(图 8 B)。3 年、6 年和 9 年的决策曲线分析显示,训练集和验证集之间的净效益相似(图 9 AF)。校准曲线分析显示,两组的预测 3 年、6 年和 9 年 OS 率与实际 OS 率之间存在稳健相关性(图 10 AB)。
建立了f (Hcy-Hb)-列线图模型,该模型为比例风险回归模型。A 构建 f(Hcy-Hb)与临床参数的列线图。B f ( Hcy – Hb)-列线图模型为比例风险回归模型
不同模型和时间间隔的接收者操作特征曲线和曲线下面积。A 训练集中的 3 年、6 年和 9 年。B 验证集中的 3 年、6 年和 9 年。C 训练集中 3 年的不同模型。D 验证集中 3 年的不同模型。E 训练集中 6 年的不同模型。F 验证集中 6 年的不同模型。G 训练集中 9 年的不同模型。H 验证集中 9 年的不同模型
用于比较各种模型和不同时间点的决策曲线分析。A 训练集中 3 年的DCA。B 验证集中 3 年的 DCA。C 训练集中 6 年的 DCA。D 验证集中 6 年的 DCA。E 训练集中 9 年的 DCA。F 验证集中 9 年的 DCA。G 训练集中 3 年的不同模型。H 验证集中 3 年的不同模型。I 训练集中 6 年的不同模型。J 验证集中 6 年的不同模型。K 训练集中 9 年的不同模型。L 验证集中 9 年的不同模型
不同时间间隔和队列的诺模图校准曲线。A 训练集中的3 年、6 年和 9 年模型。B 验证集中的 3 年、6 年和 9 年模型。C 训练集中 3 年模型的不同模型。D 验证集中 3 年模型的不同模型。E 训练集中 6 年模型的不同模型。F 验证集中 6 年模型的不同模型。G 训练集中 9 年模型的不同模型。H 验证集中 9 年模型的不同模型
f (Hcy-Hb)列线图性能和适用性的评估
为了评估f (Hcy-Hb)-nomogram(也称为模型 A)的性能,作者创建了模型 B 和模型 C 进行比较。模型 B 包括 Scr、Lp(a)、年龄、IBIL、HDL-C、PCT、TG、UA 和 ALP 等变量。模型 C 包括性别、年龄、SG、DD、INR、FIB、APTT、TUP、CK 和 NT-proBNP 等变量。如图 8 CH 所示,对于两个队列, f (Hcy-Hb)-nomogram 在这两个时间点的 AUC 均高于其他两个模型。f(Hcy-Hb)-nomogram 的 3 年、6 年和 9 年 DCA 曲线显示出优于模型 B 和模型 C 的净效益(图 9 GL )。此外 ,f ( Hcy-Hb)-nomogram 的校准曲线分析表明,预测概率与实际概率之间的一致性高于其他两个模型(图 10 CH )。作者的模型优于其他两个模型,在这两个时间点上均显示出最高的 C 指数(图 11 )。为了验证其预后有效性,作者使用列线图预测模型计算了总风险评分(称为 NomoScore),并将心肌梗死患者分为 NomoScore 高组和 NomoScore 低组。使用 Kaplan-Meier 曲线生成生存曲线,以比较两组之间的 OS 率。结果显示,NomoScore 高组的总生存率显著下降( P = 0.0001)(图 12 A)。在验证队列中,这一差异也十分显著(图 12 B)。
不同模型和时间间隔的一致性指数。A 训练集中 3 年的不同模型。B 训练集中 6 年的不同模型。C 训练集中 9 年的不同模型 。D 验证集中 3 年的不同模型。E 验证集中 6 年的不同模型。F 验证集中 9 年的不同模型
f (Hcy-Hb)-列线图模型对 OS 具有显著的预后价值。A 训练集中高和低 f (Hcy-Hb)-列线图评分的 OS 曲线。B 验证集中高和低 f (Hcy-Hb)-列线图评分的 OS 曲线。

总结

综上所述,本研究回顾性分析了近十年来四家医疗中心收治的大规模 AMI 患者的临床资料。结果表明,新型函数f (Hcy-Hb)作为心肌梗死后患者 CRS 的早期生物标志物,具有重要的诊断和预后价值。当 f (Hcy-Hb)≥1.193257 时,临床医生应警惕 MI 患者发生心肾综合征,并及时调整治疗策略以降低不良预后。此外,作者的 f (Hcy-Hb)-诺模图临床预测模型具有较高的生存预后效能、优异的净效益以及预测值与实际值之间的高度一致性。临床医生可以利用 f (Hcy-Hb)-诺模图量表预测患者的生存时间并制定个性化的治疗方案。与其他模型相比,该临床预测模型操作简单,无需复杂计算,易于快速应用于临床、推广和教育,从而增强医患沟通。