《Frontiers in Cardiovascular Medicine》:Triglyceride-glucose index trajectories and in-hospital mortality in heart failure: a retrospective cohort study
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**背景:** 高甘油三酯-葡萄糖指数水平与心力衰竭人群的不良预后相关。然而,现有研究主要依赖静态基线测量,动态TyG指数轨迹与重症心力衰竭患者结局之间的关联仍不明确。本研究旨在识别重症心力衰竭患者中的TyG指数轨迹,并评估其与住院死亡率的相关性。
**背景:** 高甘油三酯-葡萄糖指数水平与心力衰竭人群的不良预后相关。然而,现有研究主要依赖静态基线测量,动态TyG指数轨迹与重症心力衰竭患者结局之间的关联仍不明确。本研究旨在识别重症心力衰竭患者中的TyG指数轨迹,并评估其与住院死亡率的相关性。
**方法:** 本回顾性研究采用MIMIC-IV(v3.1)作为推导队列,eICU-CRD(v2.0)作为外部验证队列。研究纳入入住重症监护室的心力衰竭患者。研究人员应用群组轨迹建模识别入住ICU后7天内不同的TyG指数轨迹。采用多因素逻辑回归计算TyG轨迹与住院死亡率之间关联的比值比(OR)和95%可信区间(CI)。敏感性分析包括完整病例分析、Cox回归和E值计算。
**结果:** 该分析纳入MIMIC-IV队列2,180例患者和eICU-CRD队列1,433例患者。群组轨迹建模识别出三种不同的TyG轨迹:类型1(低水平)、类型2(中水平)和类型3(高水平)。高水平轨迹(类型3)在两个队列中均表现出最高的住院死亡率。经充分校正后,与类型1相比,类型3的死亡率显著增加(MIMIC-IV:OR=1.62,95%CI:1.13–2.31;eICU-CRD:OR=2.73,95%CI:1.59–4.67)。类型2的关联较弱且不显著(MIMIC-IV:OR=1.17,95%CI:0.87–1.58;eICU-CRD:OR=1.45,95%CI:0.97–2.17)。敏感性分析显示总体趋势一致。
**结论:** 在重症心力衰竭患者中,高水平TyG轨迹与住院死亡率增加独立相关,且在两个独立队列中呈现水平依赖性梯度。
**论文解读:**
**研究背景与问题**
心力衰竭(HF)是全球性的重大健康挑战,其患病率持续上升并伴随高致残率。需入住重症监护室(ICU)的HF患者尤其脆弱,临床情况复杂且死亡率高。传统上,血流动力学不稳定被视为核心问题,但目前HF日益被视为一种复杂的心脏代谢综合征,其中胰岛素抵抗(IR)处于关键地位。危重症状态下,急性应激反应加剧IR,形成恶性循环,加速多器官衰竭并恶化预后。然而,在重症监护环境中,准确量化IR面临挑战。高胰岛素正葡萄糖钳夹技术等金标准方法具有侵入性且操作繁琐,而基于胰岛素的替代指标如稳态模型胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)常因应激性高血糖和外源性胰岛素使用而不可靠。在此背景下,甘油三酯-葡萄糖(TyG)指数被广泛验证为IR的有效替代指标。尽管观察性研究和荟萃分析已证实TyG水平升高与HF不良结局相关,但这些研究多基于单一基线测量。静态测量可能无法反映ICU早期阶段的持续代谢负荷。纵向轨迹建模可表征患者层面的时间模式,识别静态指标可能遗漏的TyG轨迹特征。虽然TyG轨迹与脓毒症和心房颤动的不良结局相关,但在重症HF患者中其与死亡率的关系尚不清楚。为克服单中心研究的局限性并确保普适性,本研究采用推导-验证设计,利用两个独立的重症监护数据库(MIMIC-IV和eICU-CRD),应用群组轨迹建模(GBTM)描绘ICU早期TyG指数的纵向表型,并评估其与住院死亡率的关联。
**研究内容与结论**
研究人员从MIMIC-IV(推导队列)和eICU-CRD(验证队列)中筛选出2 180例和1 433例HF患者。采用群组轨迹模型(GBTM)识别出三种不同的TyG轨迹:低水平组(类型1)、中水平组(类型2)和高水平组(类型3)。在基线特征上,类型3患者更年轻、体重更高,糖尿病(64.1% vs 21.3%)和慢性肾脏病患病率更高,APACHE II评分更高(中位数22.0 vs 17.0),治疗强度(胰岛素、血管活性药物、有创机械通气、肾脏替代治疗)和生化异常(白细胞、肌酐、尿素氮)也更显著。未校正的住院死亡率在类型3最高(MIMIC-IV:27.5%;eICU-CRD:25.2%)。多因素logistic回归显示,以类型1为参照,类型3在充分校正后仍与住院死亡率显著相关(MIMIC-IV:OR=1.62,95%CI:1.13–2.31;eICU-CRD:OR=2.73,95%CI:1.59–4.67),而类型2的关联较弱且不显著。亚组分析显示,该关联在大多数预设亚组中保持稳定,未发现显著的交互作用。敏感性分析(完整病例分析、Cox回归、E值计算)结果一致。E值分别为2.62(MIMIC-IV)和4.90(eICU-CRD),提示未测量混杂因素影响的可能性较低。
**核心技术方法**
本研究采用了以下关键技术方法:(1)从MIMIC-IV(v3.1)和eICU-CRD(v2.0)两个电子重症监护数据库提取数据,通过结构化查询语言(SQL)脚本获取基线变量和生命体征;(2)对于纵向TyG计算,以每24小时窗口的葡萄糖均值与对应窗口的甘油三酯测量值配对,采用公式ln[甘油三酯(mg/dL)×葡萄糖(mg/dL)/2]计算;(3)群组轨迹建模(GBTM)采用R软件的lcmm包,以二阶多项式(线性+二次项)拟合轨迹,通过最大似然估计参数,依据AIC、BIC、SABIC和平均后验概率(AvePP)选择最佳模型(AvePP>0.70且最小类别比例>5%);(4)多因素logistic回归构建四个分层模型(未调整、模型1、模型2、模型3)评估关联,并通过多重插补处理缺失数据,利用E值和Cox回归进行敏感性分析。样本队列来源于美国两个数据库:MIMIC-IV(贝斯以色列女执事医疗中心,2008-2022年)和eICU-CRD(208家美国医院,2014-2015年)。
**研究结果**
**1. 研究人群与轨迹建模**:从初始筛选的24 942例HF患者中,排除再入院、纵向数据不足或缺乏甘油三酯测量者后,最终纳入MIMIC-IV 2 180例和eICU-CRD 1 433例。通过GBTM确定三轨迹模型为最优解(AIC、BIC、SABIC较低,AvePP>0.70),分别命名为低水平(类型1)、中水平(类型2)和高水平(类型3),组间比例分别为40.1%/39.5%/20.3%(MIMIC-IV)和39.7%/49.2%/11.1%(eICU-CRD)。
**2. 基线特征差异**:与低水平组相比,高水平组患者更年轻(66.7岁 vs 73.8岁),体重更高,糖尿病(64.1% vs 21.3%)和慢性肾脏病(37.7% vs 28.3%)更普遍,APACHE II评分更高(22.0 vs 17.0)。在治疗方面,胰岛素使用(73.4% vs 42.9%)、血管活性药物(51.9% vs 33.4%)、有创机械通气(64.1% vs 31.7%)和肾脏替代治疗(12.2% vs 4.6%)的使用比例均显著升高。生化指标方面,白细胞计数、肌酐和尿素氮显著升高。未调整的住院死亡率分别从低水平的13.3%(MIMIC-IV)增至中水平的17.4%和高水平的27.5%(eICU-CRD中对应为11.1%/18.7%/25.2%)。
**3. 主要关联分析**:在MIMIC-IV队列中,未调整模型中类型3的住院死亡OR值为2.49(95%CI:1.87–3.31),调整全部混杂因素后仍为1.62(95%CI:1.13–2.31);类型2的OR为1.17(95%CI:0.87–1.58,不显著)。在eICU-CRD验证队列中,类型3的完全调整OR为2.73(95%CI:1.59–4.67),类型2为1.45(95%CI:0.97–2.17,不显著)。这提示TyG轨迹与死亡率呈水平依赖性梯度。
**4. 亚组分析**:按年龄(<65岁 vs ≥65岁)、性别、高血压、糖尿病、慢性肾脏病和心房颤动进行分层,类型3的关联在所有亚组中保持一致,交互作用的P值均>0.05(其中糖尿病患者交互P=0.06,但未达显著性)。这表明该关联具有较强的一致性。
**5. 敏感性分析**:完整病例分析中,类型3的OR值在MIMIC-IV为1.68(95%CI:1.14–2.48),eICU-CRD为3.02(95%CI:1.51–6.01),与主分析一致。Cox回归以住院时长为时间变量,eICU-CRD的类型3风险比(HR)为2.09(95%CI:1.30–3.36),MIMIC-IV的HR为1.23(95%CI:0.92–1.65,未达显著性)。E值分析表明未被测量的混杂因素在MIMIC-IV需达到2.62、eICU-CRD需达到4.90才可能推翻主要效应,提示未测量混杂影响可能性较低。
**讨论与结论**
研究讨论指出,先前研究如Liao等在3 026例危重症患者中报道TyG指数与全因死亡率相关,Zheng等在脓毒症患者中证实其预测价值,Xiao等在危重症HF患者中探讨了入院时TyG指数与短期死亡率的关系,但均依赖单次基线测量。本研究通过轨迹分析捕捉动态变化,并在外部验证队列中验证了结果。高水平TyG轨迹患者显示出更严重的胰岛素抵抗和代谢紊乱,这种持续的高水平可能反映了因ICU应激反应(儿茶酚胺、皮质醇、炎症因子升高)导致的持续性代谢失调,从而加剧心肌脂毒性损害,促进心衰恶化。鉴于TyG指数可从常规测定的血糖和甘油三酯计算,无需额外费用,轨迹分析可能有助于早期识别高危患者。该研究的局限性包括回顾性设计无法建立因果联系,排除测量不足患者可能引入生存偏倚,以及研究对象均来自美国的重症监护环境等。结论明确指出:在重症HF患者中,ICU早期的高水平TyG轨迹与住院死亡率增加独立相关,且呈水平依赖性梯度,提示持续高TyG水平是一种特殊的高风险代谢特征。未来仍需开展前瞻性研究,以确定轨迹引导的代谢管理策略是否能改善预后。