《Journal of the American Heart Association》:Post‐traumatic Psychopathology and Cardiovascular Risk: A Danish Case–Control Study of Sex‐Specific Associations
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背景:越来越多的证据表明,创伤暴露及其相关精神科后果可预测心血管疾病(CVD)风险。然而,既往研究多聚焦于创伤后应激障碍(PTSD),而忽视了一系列可能于创伤后出现的其他精神障碍。研究人员应用机器学习在基于人群的队列中识别创伤后精神病理对首发重大不良心脏及脑血
背景:越来越多的证据表明,创伤暴露及其相关精神科后果可预测心血管疾病(CVD)风险。然而,既往研究多聚焦于创伤后应激障碍(PTSD),而忽视了一系列可能于创伤后出现的其他精神障碍。研究人员应用机器学习在基于人群的队列中识别创伤后精神病理对首发重大不良心脏及脑血管事件(MACCE)的关键预测因子。方法:研究在1995至2018年全丹麦居民创伤暴露队列中嵌套开展成人(≥18岁)病例对照研究。病例组(n=43 994)为1995至2019年间发生MACCE(非致死性心肌梗死、非致死性卒中、冠状动脉血运重建、心血管死亡)者;对照组(n=175 872)按MACCE日期、性别、创伤年份及创伤时年龄以4:1匹配。机器学习预测变量包括创伤后≤3年内诊断的多种精神障碍。采用极端梯度提升(XGBoost)训练性别分层模型(男n=91 111,女n=84 781),在保留测试集(男n=22 777,女n=21 197)中验证,并利用Shapley加性解释(SHAP)值筛选15个最重要精神科预测因子。结果:男女群体中,酒精使用障碍均为MACCE最重要的精神科预测因子;其他重要预测因子包括抑郁障碍、PTSD/应激相关障碍、脑相关/生理性疾病及非物质诱发谵妄。部分性别特异发现亦存在(如抑郁发作对女性比男性更重要)。训练与测试集优势比(OR)均显示,有(vs无)精神障碍者MACCE发生几率更高。结论:评估创伤后心血管风险时,需考虑广泛的精神障碍谱。
研究背景与立项依据
创伤暴露在人群中极为普遍,既往研究多将创伤后应激障碍(PTSD)视为连接创伤与首发心血管疾病(CVD)的核心通路,却忽视了创伤后可能出现的更广谱精神病理,包括抑郁、焦虑、物质使用障碍及脑生理相关障碍等,这些障碍在非创伤人群中已被证实与CVD风险升高相关。同时,现有文献缺乏性别分层视角,而男女在创伤后精神病理谱与CVD表现上均存在已知差异。为弥补上述空白,研究人员基于丹麦全国健康登记数据,采用监督机器学习在创伤暴露队列中识别对重大不良心脏及脑血管事件(MACCE)最具预测力的创伤后精神障碍,并分性别探讨其相对重要性。该文发表于《Journal of the American Heart Association》。
主要技术方法概述
研究人员在1995–2018年全丹麦居民登记系统界定的创伤暴露队列中嵌套匹配病例对照样本,病例为1995–2019年首发MACCE者(n=43 994),对照按MACCE日期、性别、创伤年份与创伤时年龄4:1匹配(n=175 872);精神科预测变量取自丹麦精神科中央研究登记系统(DPCRR)及丹麦国家患者登记系统(DNPR)中创伤后≤3年内的ICD-10三字符诊断码,剔除罕见预测后男40项、女39项;采用极端梯度提升(XGBoost)分性别训练(80%训练集,20%保留测试集),以10折交叉验证调参,利用Shapley加性解释(SHAP)均值绝对值排序提取前15位预测因子,并以逻辑回归计算粗OR及调整社会人口学因素后的OR进行佐证。
研究结果
摘要结论已在前述翻译中给出,以下依正文小节归纳。
METHODS(方法):研究人员自丹麦民事登记系统、收入与就业登记系统及DNPR、DPCRR、死因登记系统抽取数据,定义MACCE为I21非致死性心肌梗死、I60/I61/I63/I64非致死性卒中、KFNA等冠脉血运重建术码及I20–I25等心血管死亡码;精神障碍限定创伤后3年内、排除可能反映潜在CVD的痴呆码;XGBoost模型以树深度、eta、gamma等为超参,SHAP值用于变量重要性排序,AUROC仅作辅助、非主要目标。
RESULTS(结果):男女前15位SHAP重要预测中,酒精使用障碍(F10)均居首,男性其SHAP值约为次位抑郁发作(F32)的10倍,女性中酒精使用障碍相对优势减弱(抑郁发作SHAP为其一半);男性特有预测含阿片(F11)、大麻(F12)相关障碍及脑病性人格行为障碍(F07),女性特有含持续性心境(F34)、持续性妄想(F22)及镇静剂相关(F13)障碍;粗OR显示各障碍均伴MACCE几率升高(如男酒精使用障碍训练集OR=1.86,女OR=2.07),调整年龄、收入、就业、婚姻后OR衰减但仍显著(男1.68,女1.90);AUROC约0.52–0.54,证实模型判别力有限但变量排序目标达成。
DISCUSSION(讨论):研究发现酒精使用障碍这一在创伤-CVD文献中被低估的障碍实为最强精神科标记,且抑郁、非药物谵妄(F05)、脑生理相关障碍(F06)等同样关键;性别差异符合男女精神病理与应激表达的社会生物心理模式;机制上这些障碍应视为风险标记而非独立因果,可能经自主神经与下丘脑-垂体-肾上腺轴失调、慢性炎症、吸烟及依从性差等通路上传;局限含登记仅捕获就医创伤、缺失性暴力等高危类型、GP诊断与阈下症状未入、MACCE复合终点混冠脉与脑血管、丹麦全民医疗下估计偏保守等。
CONCLUSIONS(结论翻译):这项基于全国健康登记数据的研究强调,评估创伤暴露后CVD风险时须考虑广泛的精神障碍后果。机器学习方法识别出酒精使用障碍——这一在传统创伤-CVD文献中研究不足的因素——为创伤暴露男女群体MACCE最重要的精神科预测因子。上述发现可为后续机制研究奠基,以指导差异化干预策略从而降低创伤后升高的CVD风险。
意义总结
该研究首次在人群水平以机器学习系统描绘创伤后精神病理谱对MACCE的性别分层预测结构,突破PTSD单一范式,将酒精使用障碍推至核心位置,并为非药物谵妄、器质性精神障碍等被忽视条目的心血管风险标记价值提供登记证据,对临床创伤随访中心理-心血管共病筛查具有直接指引作用。