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急性胰腺炎(AP)致死率高且缺乏精准预后工具。本研究针对 AP 患者 30 天 mortality 风险,利用 LASSO logistic regression 筛选出年龄、APTT、DBIL 等 6 个独立预测因子,构建 nomogram 模型(AUC=0.862),经 DCA 验证具临床价值,为早期风险分层提供新工具。
急性胰腺炎(Acute Pancreatitis, AP)是一种常见的消化系统急症,因胰腺酶异常激活引发局部组织损伤和多器官功能障碍。其发病率逐年上升,全球每 10 万人中约有 5-30 例,总体死亡率约 5%,而重症急性胰腺炎(Severe Acute Pancreatitis, SAP)死亡率可高达 36%-50%。目前临床面临的核心问题是缺乏简便、精准的早期预后评估工具,难以快速识别高风险患者并及时干预。传统评分系统如 APACHE II、RANSON 等虽被广泛应用,但依赖多项临床指标组合,且对特定人群的预测效能有限。因此,开发基于常规实验室参数的个性化预测模型,对优化资源分配、改善患者预后具有重要临床意义。
为解决这一难题,南京医科大学第一附属医院的研究团队开展了一项回顾性队列研究。他们收集了 2017 年 1 月至 2019 年 12 月期间收治的 965 例成年 AP 患者数据,旨在通过机器学习算法筛选关键风险因子,构建预测 AP 患者 30 天死亡率的列线图(Nomogram)模型,并验证其临床应用价值。该研究成果发表于《Scientific Reports》。
研究采用的主要技术方法包括:
- 数据采集与特征筛选:纳入 78 项基线指标(含人口学特征、生命体征、实验室参数等),通过 LASSO(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator)回归算法进行变量降维,筛选出与 30 天死亡率显著相关的 10 项指标。
- 模型构建与验证:基于 LASSO 筛选结果,利用多因素 Logistic 回归建立预测模型,通过受试者工作特征曲线(ROC)评估区分度(AUC),采用校准曲线(Calibration Curve)验证预测值与实际结果的一致性,并通过 Bootstrap 法(1000 次重采样)进行内部验证。
- 临床效能评估:运用决策曲线分析(Decision Curve Analysis, DCA)评价模型的净获益,结合 Kaplan-Meier 生存分析验证模型对高风险人群的识别能力。
研究结果
1. 基线特征与风险因子筛选
- 队列概况:965 例患者中,43 例(4.46%)在 30 天内死亡。非存活组年龄显著高于存活组(67 vs. 49 岁,p<0.001),且在慢性肾功能衰竭、生命体征异常(心率、呼吸频率升高,血压降低)、胰腺坏死、胸腔积液、需吸氧治疗等指标上差异显著。
- 实验室参数对比:非存活组的 CRP、WBC、NE 计数、APTT、LDH、DBIL、UREA 等指标显著升高,而 TP、ALB、LY 计数等降低(均p<0.05)。
2. 列线图模型的构建与性能
- 关键预测因子:通过 LASSO 和多因素 Logistic 回归,确定 6 个独立风险因子:年龄(HR=1.043, p<0.001)、活化部分凝血活酶时间(APTT, HR=1.044, p=0.002)、乳酸脱氢酶(LDH, HR=1.001, p<0.001)、直接胆红素(DBIL, HR=1.013, p=0.001)、总蛋白(TP, HR=0.935, p=0.004)、血尿素氮(UREA, HR=1.038, p=0.043)。
- 模型效能:ROC 曲线显示 AUC 为 0.862(95% CI 0.806-0.918),灵敏度 77.4%,特异度 87.1%;校准曲线显示预测值与实际死亡率高度吻合;DCA 表明模型在临床决策中的净获益显著优于 “全治疗” 或 “不治疗” 策略。
3. 模型验证与临床应用
- 生存分析:Kaplan-Meier 曲线显示,模型预测值 > 0.0679 的患者 30 天死亡率显著更高(p<0.001),且与传统评分系统(APACHE II、RANSON、Marshall)呈正相关(r=0.493-0.435, p<0.001)。
- 临床价值:该模型仅需常规血液检测参数,无需额外影像学或特殊检查,可快速计算个体死亡风险,有助于早期识别高危患者并启动强化治疗。
结论与讨论
本研究构建的列线图模型整合了年龄、凝血功能(APTT)、肝肾功能(LDH、DBIL、UREA)及营养状态(TP)等关键指标,通过机器学习和统计建模实现了对 AP 患者 30 天死亡率的精准预测。其优势在于:
- 简便性:基于常规实验室数据,易于在各级医院推广;
- 准确性:AUC 达 0.862,优于部分单一生物标志物或传统评分;
- 临床实用性:DCA 和生存分析证实其能有效指导临床决策,降低医疗资源浪费。
尽管研究存在单中心、回顾性设计的局限性,但为 AP 预后评估提供了新的视角和工具。未来需通过多中心前瞻性研究进一步验证模型的普适性,并探索动态监测指标(如 UREA、LDH 的变化趋势)对预测效能的提升作用。该研究成果有望推动 AP 个性化诊疗的发展,为降低重症患者死亡率、优化临床管理策略提供科学依据。