慢性肾脏病患者心脏功能评判及血容量测定的计算机数字化模块创建及临床应用研究

发布时间：2018-03-17 22:09

本文选题：慢性肾脏病　切入点：心脏功能　出处：《南华大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：背景慢性肾脏病（CKD）是一种发病率日益增高的临床常见疾病，而血容量（BV）失衡、心血管疾病（CVD）又是CKD患者主要并发症及最常见死因，故临床常需频繁抽血以便严密监测患者BV变化、心脏功能等情况，甚至需多次行中心静脉置管等有创检查，造成患者生理痛苦及经济压力，也明显增加临床医生的工作负担。因此，挖掘出一种准确、便捷、无创的心脏功能评判（HFEJ）及血容量测定（BVD）新方法就显得尤为重要。目前HFEJ临床上多采用症状、体征、某些血清学指标、超声心动图等手段进行评估，但单种方法敏感性及特异性有限，从而影响其临床应用准确性，各评估手段之间定量关系不清，主观成分及影响因素较多，使得临床HFEJ极不规范。而BVD领域方法众多，包括使用放射性同位素标记的血液产品(红细胞或白蛋白)或使用染料(伊文思蓝或吲哚氰绿)等方法，还有新近研究的急性血液稀释法（羟乙基淀粉法）、在线BV测定法、生物电阻抗法、脉搏染料密度分光光度测定法、公式估算等方法。其中以铬同位素标记红细胞(51Cr红细胞)方法测定红细胞血容量（RV）被认为是BVD的“金标准”，但操作繁琐、过程耗时、价格昂贵、需专门技术人员、且有放射性等缺点，使其在临床应用受到一定程度的限制，迄今为止仅用于科学研究。目前临床广泛使用的是用中心静脉压（CVP）评估BV状态，操作过程虽然较为简便，但仍需行中心静脉置管等有创操作，而CVP与BV当前仅限于定性研究，尚无法计算出BV的具体数值，同时CVP测定所受影响因素繁多，所以，利用CVP评估BV的准确性也已经受到越来越多的质疑。本研究通过大量查阅国内外文献，总结各种准确评判心脏功能及测定BV的方法与手段，选取最优的评估方法、手段、指标，进行优势整合，并且通过大样本病例采集，进行相关、回归分析与对比研究，校正影响因素，创建出准确、便捷、损伤小的用以评判心脏功能及测定BV的计算机数字化模块。为众多需进行HFEJ、监测BV变化的CKD患者带来便利，减少其生理痛苦，提高诊断准确性，指导临床治疗方案的制定，并节省巨大经济开支。目的综合各种评判心脏功能及测定BV的方法与手段，选取最优方法、手段、指标，进行优势整合，并校正影响因素；创编CKD患者HFEJ及BVD的计算机数字化模块；用所创建的模块进行临床研究。方法 1.经查阅大量国内外文献并通过综合分析、选取理想且可以进行数字化的评判心脏功能及测定BV的方法、手段及指标，并进行优势整合，同时校正影响因素。 2.创编检测软件：用1000万像素数码相机拍摄风景图片与所需的医学图片，用photoshop软件加工、整理图片。创编出CKD患者HFEJ及BVD的计算机数字化模块，调试合格，将所编写的模块加密后打包，安装于专用计算机内（导师完成）。 3.HFEJ对比研究：随机选择一组CKD疑似合并心衰患者，收集所需资料，输入到所创编的心脏功能评判系统（HFEJS）中进行HFEJ，保存心衰数字化诊断（HF-DigD）及HF-DigD分值；记录氨基末端脑钠肽前体（Nt-proBNP）评判（Nt-proBNP＞450即可评判为心衰）、左室射血分数（LVEF）评判(LVEF＜50%即可评判为心衰)；同时所有受试者均由两名临床经验丰富的临床医师共同评估患者的心脏功能，该资料记录为我院本组病例临床诊断（This Group Cases’Clinical Diagnosis Of Our Hospital，OHG-CD），所得数据进行配对四格表卡方检验、诊断试验评估、ROC曲线研究。 4.BVD对比研究：随机选择一组CKD患者，分别用新创编的血容量测定系统（BVDS）测定任意两时间点血容量，记录为BVd1、BVd2，计算血容量变化率[ΔBVd=(BVd1-BVd2）/BVd1]；同时点置管测定该两时间点的中CVP，分别记录为CVP1、CVP2，计算CVP变化率[ΔCVP=(CVP1-CVP2)/CVP1]；对BVd与CVP之间进行相关分析，以ΔCVP为对照组，对观察组ΔBVd作配对t检验及相关分析。结果一、所创编出来的CKD患者HFEJ及BVD计算机数字化模块特征：（一）模块中的HFEJS是通过全面、系统地查新，选取当今心脏功能最优评判方法与指标，引入反映心力衰竭的重点参数，病定义常规参数，优势整合，采用百分制评分方式，并消除因肾功能下降对心功能指标所带来的影响，经校正、调试合格后编成HFEJS。HFEJS打破传统心脏功能诊断方法中的唯分数论，综合重点参数与常规参数，对心脏功能作出数字化评判。 BVDS则是通过验证、汇总国内外百余条可准确计算BV的公式，并消除CKD患者贫血对红细胞压积（Hct）、水肿对患者体重测定的影响，各因素、公式经合理加权，最终编成BVDS。综上所述，这些模块的评判或测定结果具有高度准确性。计算机程序能快速运算、科学整合复杂的数字化程序。（二）模块可实现人机对话，，操作者严格按照系统提示操作即可完全实现系统功能。操作过程中系统会适时自动弹出人机对话窗口，准确引导操作者正确使用系统，使得操作过程简便、快捷。对操作人员无特殊技能要求，初中毕业者稍加培训，即可完全胜任该系统操作。（三）模块高度智能化，具有自动纠错功能。各选择性方框禁止手工输入任何字符，防止了人为误差的出现，对输入错误数值或出现错误结果，系统会提醒注意，自动跳入重新输入界面，再次运行模块程序，由此确保了评判或测定结果的准确性。（四）系统内资料可实现共享，根据需要随时调用、整合、清空相关数据，避免为获得相同数据需要多次运行程序而严重耗时，大大节省了操作时间，使临床评判或测定具有快捷性。（五）系统附有参数注释，使得操作者在输入参数前准确了解所输参数的含义、测定方法、单位等具体内容，进一步提高了评判或测定结果的精确性。系统窗体外观优美，操作界面直观、清晰、简洁、易懂。（六）系统可根据不同运行条件选用具体参数，条件差的医院允许缺少部分复杂参数，自动完成评判或测定，十分灵活、方便。（七）系统评判或测定结果报告可自动存盘、打印或传输，并附有“提示”，便于临床医师更全面、准确地掌握相应指标的特征及临床意义。二、HFEJ及BVD的临床研究：（一）HFEJ的临床研究以对照组与各观察组的阳性率与阴性率为评价指标，通过配对四格表卡方检验对各观察组与对照组之间的吻合程度进行比较，从而得到两组间是否存在显著性差异。以OHG-CD为对照组，Nt-proBNP评判、LVEF评判、HF-DigD为观察组（N=100），经统计学分析：HF-DigD（阳性检出率60%、阴性检出率40%）与OHG-CD（阳性率59%、阴性率41%）吻合程度最高（P=1.00）；Nt-proBNP评判阳性率（79%）显著高于OHG-CD阳性率（59%）、阴性率（21%）显著低于OHG-CD阴性率（41%，P=0.00）；LVEF评判阳性率（21%）显著低于OHG-CD阳性率（59%）、阴性率（79%）显著高于OHG-CD阴性率（41%，P=0.00）；（二）BVD的临床研究 1.BV与CVP相关研究：本组资料BV与CVP呈显著正相关（N=160，r=0.32，P=0.00） 2.ΔBV与ΔCVP相关研究：本组资料ΔBV与ΔCVP呈显著正相关（N=80，r=0.86，P=0.00）。 3.ΔBV与ΔCVP对比研究：以ΔCVP为对照组，ΔBVd为观察组，作配对t检验，观察组ΔBVd与对照组ΔCVP间无显著性差异（N=80，t=0.73，P=0.47）。三、HFEJS的诊断试验评价及ROC曲线研究（一）以OHG-CD为对照组，HF-DigD、Nt-proBNP评判、LVEF评判为观察组，进行诊断试验评价，结果如下：HF-DigD灵敏度为93.22%、特异度87.80%、约登指数为0.81、一致性91%、阳性预测值91.67%、阴性预测值90%、阳性似然比7.64、阴性似然比0.08；综合分析，HF-DigD灵敏度与特异度明显优于Nt-proBNP评判（100%、51.22%）、LVEF评判（33.90%、97.56%）； HF-DigD约登指数、一致性均明显优于Nt-proBNP评判（0.51、80%）、LVEF评判（0.31、60%）；综合分析，HF-DigD阳性预测值与阴性预测值明显优于Nt-proBNP评判（74.68%、100%）、LVEF评判（95.24%、50.63%）；综合分析，HF-DigD阳性似然比与阴性似然比明显优于Nt-proBNP评判（2.05、0.00）、LVEF评判（13.9、0.68）；综上所述，HF-DigD诊断效能明显优于Nt-proBNP评判、LVEF评判，可以准确评判心脏功能。（二）以OHG-CD为对照组，对HF-DigD分值进行ROC曲线研究：ROC曲线下面积为0.976，面积标准误为0.012，说明用HF-DigD分值明确心衰诊断有显著意义；面积95%可信区间为（0.953，1），不包括0.5，得出相同结论，即HF-DigD分值越大发生心衰可能性越大。而最佳心衰诊断截点为：HF-DigD分值=3.955%，此时灵敏度0.983，特异度0.707；若HF-DigD分值=11.0825%，此时灵敏度0.966，特异度0.756。结论 1.CKD患者HFEJ及BVD计算机数字化模块是优势整合多方法、多手段、多指标，并经校正，消除肾功能下降、贫血、水肿等因素影响而创编出来的，较传统评判与测定方法更为准确、规范、智能、直观、简便、快捷。 2.对HFEJS所得HF-DigD与OHG-CD作卡方检验无显著性差异（P=1.00），而Nt-proBNP评判、LVEF评判均有显著性差异（P=0.00），表明新创编的HFEJS可以准确评估心脏功能，明确心力衰竭诊断；优于Nt-proBNP评判、LVEF评判单独用于临床评估心脏功能。 3.对BVDS所得BVd与CVP间作相关分析显示，二者呈正相关（r=0.32，P=0.00）；ΔBVd与ΔCVP间做相关分析，二者呈正相关（r=0.86，P=0.00）；BVd与CVP相关性较弱，考虑为BVd与CVP单位级、变化数目均不一致，并且二者受年龄、性别、身高、体重等因素影响较大所致，但ΔBVd与ΔCVP相关性良好，说明新创编的BVDS可以替代CVP应用于临床BV状态评估，尤其在观察BV动态变化上具有优越性。对ΔBVd与ΔCVP作t检验无显著性差异（t=0.73，P=0.47），更加说明新创编的BVDS完全可以替代CVP准确评估BV变化情况，并且操作简便、无创、直观。 4.HFEJS经过诊断试验评估提示：HF-DigD灵敏度93.22%、特异度87.80%、约登指数0.81，明显优于Nt-proBNP评判、LVEF评判，进一步表明新创编的HFEJS所得HF-DigD诊断效能为最佳。 5.HFEJS所得HF-DigD分值与OHG-CD的ROC曲线研究同样表明，HF-DigD诊断效能好，可以准确评估心脏功能（ROC曲线下面积0.976，面积标准误为0.012，面积95%可信区间为0.953-1），并且最佳心衰诊断截点以HF-DigD分值=3.955%，此时灵敏度0.983、特异度0.707；若HF-DigD分值=11.0825%，此时灵敏度0.966、特异度0.756。综上所述，用CKD患者HFEJ及BVD计算机数字化模块评判心脏功能或测定BV准确、简便、快捷、廉价、无创，具有重要临床应用价值。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R692

【参考文献】