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妊娠期高血压疾病孕早期风险因素的主成分、聚类及预测价值分析

2024-05-06 46 上传者：管理员

摘要：目的评估孕早期孕妇临床特征、血流动力学和循环血管生成蛋白指标对妊娠期高血压疾病(HDCP)的预测价值。方法选取2022年1-6月于华中科技大学同济医学院武汉市中心医院行产前检查、孕12～13周、血压正常的单胎孕妇共252例为研究对象，剔除失访病例，根据在妊娠期间新发高血压的风险将其分为观察组(136例，新发高血压风险较高)和对照组(103例，新发高血压风险较低)。收集两组孕早期基础信息[体重指数(BMI)、心率(HR)、平均动脉压(MAP)]、血流动力学指标[每搏输出量(SV)、子宫动脉搏动指数(PI)、心输出量(CO)、总外周阻力(TPR)]和循环血管生成蛋白[胎盘生长因子(PLGF)、可溶性fms样酪氨酸激酶-1(sFlt-1)、可溶性内皮糖蛋白(s-Eng)、髓过氧化物酶(MPO)和内皮素(ET)]等，评估上述指标对HDCP的预测价值。结果观察组BMI、MAP、HR、TPR、PI和s-Eng均高于对照组(P<0.05),观察组SV、CO、PLGF均低于对照组(P<0.05)。主成分分析表明，3个主成分占队列变异性的61%,第一主成分主要受TPR(22%)、s-Eng(16%)和CO(12%)的影响，第二主成分主要受BMI(33%)和MAP(19%)的影响，而MPO(18%)则主要影响第三主成分。对队列进行聚类分析识别出3个组：低风险组(127例)、中风险组(81例)和高风险组(31例)。预测HDCP效果较高的4个变量依次是TPR[曲线下面积(AUC)=0.96]、s-Eng(AUC=0.84)、MAP(AUC=0.92)和PLGF(AUC=0.89)。结论 TPR、s-Eng、MAP和PLGF对孕期发生HDCP有较高的预测价值，确定HDCP发生的风险因素对开发针对性的预防和抗高血压治疗方案具有重要意义。

关键词：
主成分分析
妊娠期高血压疾病
聚类分析
血流动力学
预测分析
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妊娠期高血压疾病(HDCP)是指妊娠20周后特有的以高血压、水肿、蛋白尿等为主的一类产科常见危急重症，可造成全身多器官损伤，HDCP占全世界孕产妇死亡原因的14%[1,2]。根据发病基础的不同和脏器损害的程度，临床上将HDCP分为妊娠高血压、子痫前期-子痫、妊娠合并慢性高血压、慢性高血压伴发子痫前期4类，其中妊娠高血压、子痫前期为HDCP主要类型。妊娠期间高血压的预防和治疗非常重要，患有高血压的孕妇可能会恶化为危及母体和胎儿生命的高血压危象[3],有HDCP病史的女性将来患心血管疾病的风险也明显增高[4]。

有研究显示，大多数HDPC孕妇在发生高血压前就可能存在母体血流动力学异常，表现为在妊娠早中期调节血管功能的循环血管生成蛋白异常[5,6]。因此，评估临床特征、母体血流动力学等指标对HDCP的预测、鉴别、分类和治疗均十分重要[7]。本研究对母体临床特征、血流动力学和血管生成蛋白循环等HDCP发生的风险因素进行主成分、聚类及预测价值分析，以期为临床提供参考。

1、资料与方法

1.1一般资料

选取2022年1-6月于华中科技大学同济医学院武汉市中心医院(以下简称本院)行产前检查、孕12～13周、血压正常的单胎孕妇共252例作为研究对象，根据在妊娠期间新发高血压的风险，分为观察组(142例，新发高血压风险较高)和对照组(110例，新发高血压风险较低),研究期间观察组失访6例，对照组失访7例，最终纳入239例孕妇，其中观察组136例，对照组103例。纳入标准：观察组为孕妇在妊娠期间发生新发高血压的风险较高，孕12～13周的单胎妊娠，伴有以下至少两种情况。(1)胎盘生长因子等胎盘生化异常；(2)胎盘形状或质地异常，多普勒超声回声不均匀或伴有强回声；(3)子宫动脉多普勒超声异常，出现子宫动脉舒张早期切迹等病理波形；(4)临床危险因素评分异常。

对照组为孕12～13周单胎妊娠孕妇，无临床危险因素或胎儿异常。排除标准：(1)合并高血压、糖尿病、恶性肿瘤、免疫系统疾病等基础疾病的孕妇；(2)子痫、慢性高血压伴子痫前期、慢性高血压的孕妇。本研究方案获得本院医学伦理委员会批准，所有患者签署知情同意文件。

1.2方法

1.2.1资料收集

为每例研究对象建立个人档案以记录基本信息，测量身高和体重并计算体重指数(BMI)。分娩信息均通过电子病历收集，包括分娩时的孕周、分娩方式、新生儿出生体重、胎盘病理报告和孕期子痫前期及妊娠高血压的发生率。

1.2.2血流动力学评估

孕12～13周测量收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、心率(HR)。计算平均动脉压(MAP),MAP=(SBP+2×DBP)/3。采用多普勒超声无创心功能监测仪测量母体每搏输出量(SV)和子宫动脉搏动指数(PI),计算心输出量(CO)=SV×HR,总外周阻力(TPR)=MAP×80/CO,取连续3个心动周期求平均值[12]。

1.2.3循环血管生成蛋白特征分析

孕12～13周采集孕妇空腹静脉血，采用酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒检测血液样本中胎盘生长因子(PLGF)、可溶性内皮糖蛋白(s-Eng)、可溶性fms样酪氨酸激酶-1(sFlt-1)、髓过氧化物酶(MPO)和内皮素(ET)水平。

1.2.4 HDCP的判断

根据《妊娠期高血压疾病诊治指南(2020)》,HDCP是指在妊娠20周后首次出现收缩压>140 mmHg和(或)舒张压>90 mmHg。子痫前期是指妊娠20周后，出现收缩压≥140 mmHg和(或)舒张压≥90 mmHg,伴有下列任意一项：尿蛋白定量≥0.3 g/24 h,或尿蛋白/肌酐比值≥0.3,或随机尿蛋白≥+;无蛋白尿，但伴有以下任何一种器官或系统受累：心、肺、肝、肾等重要器官，或血液系统、消化系统、神经系统的异常改变，胎盘-胎儿受累等。在妊娠34周前因子痫前期终止妊娠者定义为早发型子痫前期，大于34周分娩者定义为晚发型子痫前期[8,9]。

1.3统计学处理

采用SPSS27.0统计软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料用

表示，组间比较用t检验。主成分分析数据结构采用Kaiser-Meyer-Olkin(KMO),聚类分析根据临床特征分为低风险组、中风险组、高风险组。以P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1人口统计学特征和生化指标水平比较

两组孕妇的年龄、sFlt-1、MPO及ET差异均无统计学意义(P>0.05)。与对照组比较，观察组BMI、MAP、HR、TPR、PI和s-Eng升高，SV、CO、PLGF水平降低(P<0.05)。见表1。

2.2发生HDCP及妊娠结局比较

观察组最终发展成HDCP的孕妇比例高于对照组(P<0.05),其中早发型子痫前期、晚发型子痫前期及妊娠高血压的孕妇比例均高于对照组(P<0.05)。妊娠结局中，观察组的剖宫产比例高于对照组(P<0.05),且新生儿出生体重低于对照组(P<0.05)。见表2。

表1两组队列的人口统计学特征和生化指标

表2两组孕妇发生HDCP及妊娠结局比较[n(%)或

2.3主成分分析

本组样本数据适合主成分分析(KMO值=0.818,Bartlett球形检验P<0.001,研究数据可以进行主成分分析)。当前队列的主成分可以减少到3个占优势的主成分，这3个主成分占被评估特征女性变异性的61%。第一主成分占总方差的35%。在评估的13个变量(年龄、BMI、MAP、HR、SV、CO、、TPR、PI、PLGF、sFlt-1、s-Eng、MPO、ET中，第一主成分的最大贡献者是TPR(22%)、s-Eng(16%)和CO(12%),第二主成分占总方差的16%,最大贡献者是BMI(33%)和MAP(19%),而第三主成分的主要贡献者是MPO(18%)。

2.4聚类分析

根据聚类分析分组，低风险组127例(观察组45例，对照组82例),中风险组81例(观察组66例，对照组15例),高风险组31例(观察组25例，对照组6例)。低风险组、中风险组和高风险组HDCP的发病率分别为5%(6/127)、30%(24/81)和98%(30/31)。各组间母体血流动力学特征(MAP、HR、SV、CO、TPR和PI)和循环血管生成蛋白特征(PlGF、s-Eng和sFlt-1)比较，差异有统计学意义(P<0.05),其中TPR、PIGF、MAP和s-Eng是差异最显著的变量(P<0.001)。见图1。

2.5孕早期筛查对高血压发展的预测价值

建立广义线性模型评估孕早期孕妇临床、血流动力学和血管生成蛋白特征13个变量对HDCP发展的预测价值，预测HDCP发生效果最好的4个变量依次是TPR(AUC=0.96)、s-Eng(AUC=0.84)、MAP(AUC=0.92)及PLGF(AUC=0.89)。见表4。

图1低、中、高血压风险群的聚类分析

表4各变量对HDCP的预测价值

3、讨论

HDCP严重影响母婴健康，是孕产妇和围生儿发病和死亡的主要原因之一。目前，HDCP病因和发病机制目前尚不明确，可能由孕妇、胎盘和胎儿多种因素共同作用而成。孕早期综合评估产妇的临床、血流动力学和胎盘等指标，对于预测、鉴别、分类和指导HDCP治疗十分重要。在本研究中，确定了重要的血流动力学、临床信息和循环蛋白变量，这些变量可以区分HDCP的低、中、高风险孕妇。本课题组对孕早期孕妇的表型特征进行了分析，这些孕妇在妊娠期间子痫前期和妊娠高血压的发生率较高。最后，本研究拟定了孕早期评估的最重要的临床心血管和循环蛋白特征，本研究显示了TPR、PIGF、MAP、s-Eng预测妊娠高血压发展的潜力。

传统的多元回归分析解释变量时有可能出现多重共线性，而用主成分分析可以消除多重共线性[10]。聚类分析是把研究对象视作多维空间中的许多点，并合理地分成若干类，能客观地反映这些变量或区域之间的内在组合关系，其优点是直观，结论形式简明[11]。在本研究中，这一队列中的大部分变异由3个主要成分构成，从而确定了最相关的母体临床、血流动力学和循环血管生成蛋白质参数。第一主成分主要由胎盘介导的高血压临床病例中的异常参数引起，包括TPR、s-Eng和CO和PLGF,第二主成分和第三主成分的主要贡献者分别与母体临床特征相关的高血压发生途径一致。这些发现强调了发展通路特异性抗高血压治疗方法的迫切需要。

本研究通过聚类分析发现，低风险组的特点是高容量、低阻力的血流动力学特征，循环中的血管生成蛋白和血压正常，新生儿的出生体重正常，妊娠高血压和子痫前期的发病率低(5%)。与低风险组相比，中风险组的特点是阻力更高，sFlt-1和血压水平更高，新生儿的出生体重较低，妊娠高血压和子痫前期的发病率为30%。高风险组表现出低容量、高阻力的血流动力学特征，同时具有较高的抗血管生成蛋白特征和较高的血压水平，新生儿的出生体重较低，孕期高血压发病率为98%。这一观察结果提示心血管功能异常与胎盘疾病之间相互作用的重要性，胎盘疾病共同促成了妊娠高血压。

妊娠中期的母体特征可用来预测妊娠高血压的后续发展。本研究中，主成分分析确定了4个最重要的变量，这些变量将孕妇群组分为独立的亚组。这与最近的一项研究相一致[12],该研究调查了患有高血压、蛋白尿或子痫前期的临床怀疑的孕产妇生化和生物物理心血管标志物，TPR、心脏指数和sFlt-1/PlGF被确定为妊娠高血压和子痫前期的独立预测因子。有研究表明，使用孕妇的血流动力学来预测患有子宫动脉多普勒双侧切口的孕妇子痫前期的发展[13,14],与本研究结果一致，TPR(AUC=0.96)被确定为孕产妇和胎儿并发症的最佳独立预测指标。

为妊娠高血压开发有效的早期妊娠筛查程序是一项至关重要的临床举措[15]。非侵入性血流动力学监测可能是目前可用于筛查和管理妊娠高血压的方法的宝贵补充[16]。这表明尽管需要进行大型筛查试验以验证当前发现的临床效用，但综合筛查方法可能优于局限在孕产妇临床危险因素和胎盘功能的标准筛查工具。与标准治疗相比，针对患有任何类型高血压的孕妇进行血流动力学指导的降压治疗，可将重度产妇高血压的发生率从18%降至3.5%[17,18]。从可行性的角度来看，目前可以使用商业无创血流动力学监测系统来方便、安全地监测孕妇的产妇血流动力学指标。这样的设备在临床上具有很大的实用性，使临床医生可以评估原本无法获得的血流动力学信息，并以安全的方式在妊娠期间提供与高危孕妇的临床护理直接相关的信息。

综上所述，综合评估妊娠中期的预后指标，包括血流动力学、胎盘和临床特征，可能有助于准确地预测妊娠高血压，从而制订针对性的筛查方案及预防方案。这种方法可能优于目前仅评估产妇临床危险因素和胎盘功能的标准，未来研究的重点应该是在大规模筛查试验中验证这些发现。

参考文献:

[9]林建华,吕鑫.妊娠期高血压疾病的处理难点和困惑:妊娠期高血压疾病诊治指南(2020)解读[J].四川大学学报(医学版),2022,53(6):1007-1011.

基金资助:武汉市中心医院护理类科研资助项目(H202014);

文章来源:韦唯,汤晶,杜薇娜.妊娠期高血压疾病孕早期风险因素的主成分､聚类及预测价值分析[J].国际检验医学杂志,2024,45(08):964-968.