成人肾病综合征诊断临床预测模型的开发与内部验证——基于大样本住院成人蛋白尿人群的回顾性诊断预测研究

《Frontiers in Medicine》:Development and validation of a clinical prediction model for diagnosing nephrotic syndrome in adults: a retrospective diagnostic prediction study

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月21日 来源:Frontiers in Medicine 3.6

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  背景:成人肾病综合征(nephrotic syndrome, NS)高发,给家庭和公共卫生保健系统带来沉重负担,凸显早期准确诊断的重要性。 目的:开发并内部验证用于成人NS诊断的预测模型和评分系统。 方法:本回顾性诊断预测研究纳入8,950例因初步诊断

  
背景:成人肾病综合征(nephrotic syndrome, NS)高发,给家庭和公共卫生保健系统带来沉重负担,凸显早期准确诊断的重要性。
目的:开发并内部验证用于成人NS诊断的预测模型和评分系统。
方法:本回顾性诊断预测研究纳入8,950例因初步诊断NS且存在蛋白尿证据而住院的成人患者,来源为新疆医科大学第一附属医院。研究人员将数据集按7:3比例随机分为训练集和内部验证集(internal validation set)。缺失数据分别在每个集合内进行插补。在训练集中使用LASSO回归(least absolute shrinkage and selection operator regression, LASSO)进行变量选择。将单变量P < 0.05的变量纳入多变量logistic回归(logistic regression)模型,采用双向逐步选择。评估模型的区分度、校准度和临床效用。采用bootstrap-impute-predict框架以500个bootstrap样本进行内部验证。随后开发诊断评分系统和风险分层(risk stratification)。
结果:LASSO回归保留10个关键变量,最终多变量logistic模型包括9个变量:年龄、高血压、高脂血症、水肿、24小时尿蛋白排泄量(24-hour urinary protein excretion, 24 h UPE)、尿蛋白定性结果、血清白蛋白、胱抑素C(cystatin C)和D-二聚体(D-dimer)。训练集和内部验证集中的似然比检验均有统计学意义(均P < 0.001)。训练集表观曲线下面积(area under the curve, AUC)为0.89(95% CI:0.89–0.90),500次bootstrap重采样(bootstrap resampling)后Harrell校正AUC(Harrell-corrected AUC)仍为0.89。内部验证集AUC为0.90(95% CI:0.89–0.91)。校准曲线(calibration curve)显示一致性良好,决策曲线分析(decision curve analysis, DCA)显示临床净获益(clinical net benefit)。敏感性分析(sensitivity analysis)进一步支持模型的稳健性。基于评分的系统有效区分不同NS风险患者,且随着评分升高,观察到的NS患者比例逐步增加。
结论:在疑似NS且存在蛋白尿证据的住院成人中,该模型和评分系统可能支持早期诊断评估和风险分层,尚待外部验证。
研究背景:成人NS高发,30天死亡率达4.6%,1年和5年累积死亡率分别为14%和33%,全因死亡为一般人群的5.45倍;急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)和静脉血栓栓塞风险亦较高。24 h UPE依从性欠佳且标本采集繁琐;NS可表现不典型,血栓并发症或AKI可作为首发表现;肾活检有创、昂贵、有禁忌证且依赖病理资源,不适合人群筛查或初筛。基层诊断能力和临床经验有限,延误诊断可致AKI、深静脉血栓和严重感染。现有NS预测模型多聚焦病理分类、并发症、复发或预后,样本量较小且临床可解释性不足,针对成人NS早期诊断的模型仍稀缺。因此,研究人员利用本院大样本临床资料开发可解释的NS诊断预测模型并进行内部验证,结合风险评分系统,作为住院疑似NS且有蛋白尿证据者的诊断辅助和分层工具。
关键技术方法:单中心回顾性诊断预测研究,队列来自新疆医科大学第一附属医院2012年1月至2025年7月住院成人初步诊断NS且有蛋白尿证据者,最终纳入8,950例;按7:3分层随机分为训练集6,265例和内部验证集2,685例。缺失数据采用确定性回归插补并分别在两集进行;训练集用LASSO回归筛选变量,单变量P < 0.05者进入多变量logistic双向逐步回归;评估区分度、校准度和DCA;采用bootstrap-impute-predict框架以500次bootstrap进行内部验证;构建列线图(nomogram)、Framingham式评分表及风险分层;并行敏感性分析。
研究结果:
1. 研究人群与缺失数据处理:初筛15,447例,按排除标准排除后继最终纳入8,950例,随机分为训练集6,265例和内部验证集2,685例,两集NS比例均为50.84%;20个候选变量中12个存在缺失(0.85%–18.27%,D-二聚体最高18.27%),确定性回归插补后多数变量观察值与插补值中心分布可比,插补值标准差多较小。
2. 训练集LASSO变量选择:在训练集应用LASSO回归,按λ.1se标准保留10个关键变量:年龄、高血压、高脂血症、水肿、24 h UPE、尿蛋白定性、血清肌酐、血清白蛋白、胱抑素C、D-二聚体。
3. 训练集与验证集基线特征比较:变量赋值前除血清白蛋白轻微差异外,NS比例、年龄、24 h UPE、血清肌酐、胱抑素C、D-二聚体及高血压、高脂血症、水肿、尿蛋白定性等均无显著差异;按预设临床参考范围赋值后全部变量可比(均P > 0.05),适合建模与验证。
4. 训练集中NS与非NS患者比较:NS组高血压、高脂血症、水肿、24 h UPE ≥3.5 g/24 h、尿蛋白定性3+或4+、血清白蛋白<39 g/L、D-二聚体≥280 ng/mL、胱抑素C>1.15 mg/L及18–44岁比例更高(均P < 0.05);血清肌酐分类无显著差异(P = 0.056)。
5. 训练集单变量和多变量logistic回归结果:单变量分析显示除血清肌酐外9个变量与NS诊断相关;多变量最终模型含9个变量、16个指标项,18–44岁OR=2.64、24 h UPE ≥3.5 g/24 h OR=14.46、尿蛋白定性4+ OR=8.06、水肿OR=2.55、高脂血症OR=1.98、血清白蛋白<39 g/L OR=1.86、D-二聚体≥280 ng/mL OR=1.55、胱抑素C>1.15 mg/L OR=1.17等;尿蛋白定性1+、血清白蛋白>54 g/L、胱抑素C<0.56 mg/L未达显著;GVIF1/(2×Df)均<5,无显著共线性。
6. NS诊断模型的评价与呈现:构建logit(P)方程和列线图;训练集表观AUC为0.89(95% CI 0.89–0.90),500次bootstrap后Harrell校正AUC仍为0.89;内部验证集AUC为0.90(95% CI 0.89–0.91),DeLong检验无显著差异(Z=-0.830,P=0.407);DCA在较广临床阈值范围显示正净获益;校准曲线一致,训练集校准斜率1.00、截距0.00、Brier评分0.13,验证集分别为1.05、0.02、0.12;两集似然比检验均P < 0.001;最佳截断值0.521,两集准确率0.83、敏感度0.79、特异度0.87/0.86、阳性预测值0.86、阴性预测值0.80;敏感性分析中,排除24 h UPE和尿蛋白定性后的七变量模型AUC均0.81,再排除血清白蛋白后的六变量模型AUC均0.80。
7. NS诊断评分表开发和临床风险分层评估:按Framingham评分法赋分,45–64岁4分、18–44岁6分,高血压3分、高脂血症5分、水肿6分,24 h UPE 0.15–<3.5 g/24 h 6分、≥3.5 g/24 h 18分,尿蛋白定性2+/3+/4+分别4/9/14分,血清白蛋白<39 g/L 4分,D-二聚体≥280 ng/mL 3分,胱抑素C>1.15 mg/L 1分,其他水平0分;按训练集总分三分位定义低危0–19分、中危20–35分、高危36–60分;两集NS比例随总分升高而增加;以低危为参照,中危和高危与NS风险增加显著相关(训练集OR=7.64、102.12;验证集OR=8.03、132.15)。
讨论总结:现有研究(如Yan et al.、Li et al.、Kou et al.、Wang et al.、Yang et al.、Yu et al.等)多关注病理分类、并发症、复发或预后,常需已确诊NS;本研究模型针对住院初步诊断NS且有蛋白尿证据者的上游诊断步骤,作为诊断辅助而非替代。蛋白尿指标贡献最大,24 h UPE ≥3.5 g/24 h权重最高,与其作为KDIGO定义核心成分一致;但24 h UPE和血清白蛋白本身属于诊断定义,可能抬高全模型表观区分度,敏感性分析显示剩余变量仍具独立诊断价值。低白蛋白血症(hypoalbuminemia)可致水肿、高血压、高脂血症和高凝状态,D-二聚体≥280 ng/mL提示高凝状态;初诊时血清肌酐多正常,故本研究无统计学意义。临床分层用于诊断分诊和风险沟通:低危可评估其他原因并随访,中危考虑肾内科评估和进一步检查,高危优先肾内科转诊和加速确诊评估,但不用于治疗选择。优势为大样本单中心研究;局限为需外部多中心验证、回顾性设计证据等级较低、不能区分病理亚型、全模型表观区分度可能膨胀,高危且临床诊断不确定者仍需肾活检。结论(翻译):本研究在一个大型单中心队列中开发了成人NS诊断预测模型,并通过bootstrap重采样进行内部验证;模型整合年龄、蛋白尿、低白蛋白血症、水肿和D-二聚体等常规临床指标,可能支持目标人群NS概率估计;训练集AUC为0.89,内部验证集AUC为0.90,均来自同一单中心队列;风险评分系统可能提高临床可解释性,但其更广泛临床效用尚待确定;模型目前适用于疑似NS且有蛋白尿证据的住院患者,未来研究应在更广泛应用前评估其在门诊和初级保健环境中的性能。
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