吳燕 吳禮循

摘要? 目的：探討三酰甘油-葡萄糖（TyG）指數(shù)與糖尿病性心肌?。―CM）的相關(guān)性。方法：選取2019年1月—2022年1月我院收治的150例糖尿病病人作為研究對(duì)象，根據(jù)病人左心室二維結(jié)構(gòu)是否正常分為DCM組（92例）和非DCM組（58例）。比較兩組臨床資料，通過(guò)曲線擬合分析TyG指數(shù)與DCM的相關(guān)性；采用受試者工作特征（ROC）曲線分析TyG指數(shù)對(duì)DCM的預(yù)測(cè)價(jià)值；采用多因素Logistic回歸分析DCM的影響因素。構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，通過(guò)ROC曲線和校準(zhǔn)曲線評(píng)價(jià)模型區(qū)分度和準(zhǔn)確度。采用Bootstrap重采樣對(duì)列線圖模型進(jìn)行外部驗(yàn)證。結(jié)果：曲線擬合發(fā)現(xiàn)，隨著糖尿病病人TyG指數(shù)的增加，DCM發(fā)生率呈上升趨勢(shì)。閾值效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)TyG指數(shù)＞0.8時(shí)，DCM發(fā)生率隨著TyG指數(shù)升高而增大；當(dāng)TyG指數(shù)≤0.8時(shí)，DCM發(fā)生率與TyG指數(shù)無(wú)明顯相關(guān)性。TyG指數(shù)對(duì)DCM具有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值，ROC曲線下面積（AUC）為0.718。多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示，心肌炎、心肌組織纖維化、Ca2＋平衡調(diào)節(jié)異常、氧化應(yīng)激、微血管病變情況、TyG指數(shù)、心肌胰島素水平均為DCM的獨(dú)立危險(xiǎn)因素（P＜0.05）。ROC曲線和校準(zhǔn)曲線結(jié)果均顯示列線圖模型具有較好的區(qū)分度和校準(zhǔn)度。結(jié)論：TyG指數(shù)與DCM呈線性相關(guān)，是DCM的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

關(guān)鍵詞? 糖尿病性心肌病；三酰甘油-葡萄糖指數(shù)；危險(xiǎn)因素；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

doi：10.12102/j.issn.1672-1349.2024.11.022

引用信息? 吳燕，吳禮循.基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)探討TyG指數(shù)與糖尿病性心肌病的相關(guān)性［J］.中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志，2024，22（11）：2034-2040.

近年來(lái)，糖尿病性心肌?。╠iabetic cardiomyopathy，DCM）在因糖尿病引起的心血管類并發(fā)癥中所占比例日益增加，其發(fā)生主要由胰島素抵抗引起，糖代謝的長(zhǎng)期紊亂導(dǎo)致糖尿病病人心肌結(jié)構(gòu)發(fā)

生特異性病變，心臟正常功能受損［1］。DCM的主要特征為左心室肥大和心臟舒張功能的早期損害及收縮功能障礙，同時(shí)經(jīng)常伴隨有心肌細(xì)胞肥大、心肌纖維化甚至心肌細(xì)胞凋亡。早年通過(guò)對(duì)糖尿病病人進(jìn)行臨床解剖發(fā)現(xiàn)，部分糖尿病病人心肌結(jié)構(gòu)發(fā)生病變［2］。DCM早期常見的臨床表現(xiàn)有乏力、胸痛、勞力性呼吸困難等。近年來(lái)糖尿病的發(fā)病率逐年升高，糖尿病病人心血管系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)病率也隨之攀升［3］，這種情況的出現(xiàn)加快了糖尿病病人病情的進(jìn)一步惡化，也為后續(xù)治療增加了難度。DCM作為糖尿病病人的重要并發(fā)癥之一，對(duì)糖尿病病人生命安全的危害不容忽視。

胰島素抵抗造成DCM的形成主要是通過(guò)長(zhǎng)期高糖環(huán)境對(duì)心肌細(xì)胞造成破壞，進(jìn)而引起心肌結(jié)構(gòu)和功能改變，最終發(fā)展為DCM［4］。長(zhǎng)期DCM的病人，不僅心臟功能異常，而且會(huì)出現(xiàn)心力衰竭，嚴(yán)重者還可能猝死［5-6］。因此，DCM已逐漸成為威脅糖尿病病人生命安全的首要因素，發(fā)現(xiàn)與DCM相關(guān)的臨床診斷指標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行早期診斷及治療尤為重要。三酰甘油-葡萄糖（triglyceride-glucose，TyG）指數(shù)是反映胰島素抵抗的重要指標(biāo)。相關(guān)研究證實(shí)，TyG指數(shù)敏感度和特異度較高，也可輔助進(jìn)行早期糖尿病的預(yù)測(cè)［7-8］。本研究探討TyG指數(shù)與DCM的相關(guān)性，以期為DCM的預(yù)測(cè)與治療提供理論依據(jù)。

1? 資料與方法

1.1? 一般資料

選取2019年1月—2022年1月我院收治的150例糖尿病病人作為研究對(duì)象，年齡46～82（62.69±7.12）歲；男62例，女88例；體質(zhì)指數(shù)（BMI）為（21.55±3.32）kg/m2。根據(jù)病人左心室二維結(jié)構(gòu)是否正常分為DCM組和非DCM組。兩組病人一般資料比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。納入標(biāo)準(zhǔn)：1）空腹血糖≥7 mmol/L［9］；2）完成空腹血糖及三酰甘油測(cè)定。排除標(biāo)準(zhǔn)：1）患有冠心病等其他心臟疾病；2）曾口服降血糖或降三酰甘油的藥物；3）合并其他心腦血管疾病。本研究獲得我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，病人或其家屬均知情同意且簽署知情同意書。

1.2? 方法

收集病人的一般資料，包括年齡、BMI、性別，通過(guò)病理檢查是否出現(xiàn)心肌炎、心肌組織纖維化、Ca2＋平衡調(diào)節(jié)異常、氧化應(yīng)激，超聲檢查微血管病變情況、有無(wú)肝大、腹腔積液，記錄病人TyG指數(shù)、總膽固醇水平、心肌胰島素水平，詢問(wèn)病人有無(wú)胸痛、胸悶、心律失常、呼吸困難、頑固低血壓、疲乏無(wú)力、下肢水腫等癥狀。

1.3? DCM診斷

采用3D超聲心動(dòng)圖進(jìn)行DCM的診斷，評(píng)估病人心臟形狀，觀察心室壁運(yùn)動(dòng)情況。使用核素心肌灌注顯像、超敏肌鈣蛋白、氨基末端腦鈉肽前體（N-terminal-pro B-type natriuretic peptide，NT-proBNP）等指標(biāo)輔助診斷早期DCM。

1.4? 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

利用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。符合正態(tài)分布的定量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)；定性資料以例數(shù)、百分比（%）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用R軟件包建立TyG指數(shù)與DCM的平滑擬合曲線。采用多因素Logistic回歸模型確定DCM的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子，基于Softmax策略以二分類變量非DCM0（結(jié)局事件未發(fā)生）和DCM1（結(jié)局事件發(fā)生）作為結(jié)果變量構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。計(jì)算一致性指數(shù)（C-index），并繪制校正曲線和受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線評(píng)估模型的預(yù)測(cè)效能，采用Bootstrap重采樣對(duì)列線圖模型進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2? 結(jié)? 果

2.1? 兩組臨床資料比較

150例糖尿病病人中，確診為DCM 92例（61.33%）。單因素分析結(jié)果顯示，DCM與心肌炎、心肌組織纖維化、Ca2＋平衡調(diào)節(jié)異常、氧化應(yīng)激、微血管病變情況、TyG指數(shù)、心肌胰島素水平有關(guān)（P＜0.05），與病人年齡、BMI、性別、胸痛、胸悶、呼吸困難、膽固醇水平、下肢水腫、心律失常、肝大、腹腔積液、頑固低血壓、疲乏無(wú)力、高血壓、吸煙史無(wú)關(guān)（P＞0.05）。詳見表1。

2.2? TyG指數(shù)與DCM的相關(guān)性

采用平滑曲線擬合TyG指數(shù)與DCM的相關(guān)性。結(jié)果顯示，TyG指數(shù)與DCM的發(fā)生呈線性正相關(guān)，隨著TyG指數(shù)的升高，DCM發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)明顯增加。在曲線擬合的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行閾值效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)TyG指數(shù)≤0.8時(shí)，隨著TyG指數(shù)的升高，DCM發(fā)生率不受影響，其OR值為0.82［95%CI（0.72，1.15），P＞0.05］；當(dāng)TyG指數(shù)＞0.8時(shí)，隨著TyG指數(shù)的升高，DCM發(fā)生率呈明顯上升趨勢(shì)，其OR值為1.27［95%CI（0.68，0.94），P＜0.05］。詳見圖1。

2.3? TyG指數(shù)對(duì)DCM的預(yù)測(cè)價(jià)值

ROC曲線結(jié)果顯示，TyG指數(shù)的ROC曲線下面積（AUC）為0.718［95%CI（0.646，0.791），P＜0.001］，特異度、敏感度分別為96.63%和95.85%，表明TyG指數(shù)對(duì)DCM具有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值。詳見圖2。

2.4? DCM影響因素的多因素Logistic回歸分析

以DCM發(fā)生情況為因變量，以單因素分析中兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)為自變量，進(jìn)行多因素Logistic回歸分析，結(jié)果顯示，心肌炎、心肌組織纖維化、Ca2＋平衡調(diào)節(jié)異常、氧化應(yīng)激、微血管病變情況、TyG指數(shù)、心肌胰島素水平均為DCM的獨(dú)立危險(xiǎn)因素（P＜0.05）。詳見表2。

2.5? 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建

根據(jù)多因素Logistic回歸分析結(jié)果，將心肌炎、心肌組織纖維化、Ca2＋平衡調(diào)節(jié)異常、氧化應(yīng)激、微血管病變情況、TyG指數(shù)、心肌胰島素水平作為第1層的輸入變量，每個(gè)變量都與隱藏層中的所有節(jié)點(diǎn)相連，輸出層與隱藏層節(jié)點(diǎn)相連為結(jié)局指標(biāo)。因素的重要性與線的粗細(xì)成正比，由圖3可知，心肌組織纖維化、TyG指數(shù)、心肌胰島素水平所占權(quán)重均較高。

2.6? 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的驗(yàn)證

采用Bootstrap重采樣對(duì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證，重采樣前后以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)DCM發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)作為檢驗(yàn)變量，實(shí)際DCM發(fā)生情況作為狀態(tài)變量，構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)DCM發(fā)生的ROC曲線及校準(zhǔn)曲線，并計(jì)算AUC，由分析結(jié)果可知，內(nèi)部驗(yàn)證前后AUC分別為0.817［95%CI（0.775，0.879），P＜0.001］、0.795［95%CI（0.731，0.859），P＜0.001］，敏感度分別為86.07%、83.58%，特異度分別為89.82%、87.33%，提示列線圖模型區(qū)分度較好，該模型的一致性指數(shù)分別為0.827，0.813，表明該模型準(zhǔn)確度較高。詳見表3、圖4～圖7。

3? 討? 論

有研究結(jié)果表明，胰島素抵抗通過(guò)擾亂人體血糖、血脂代謝體系，進(jìn)而損傷人體的組織器官［10］。此外，胰島素抵抗還被證實(shí)在血管細(xì)胞凋亡過(guò)程、動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)程、斑塊形成過(guò)程中發(fā)揮作用［11］。

目前，TyG指數(shù)因其具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可重復(fù)性高的特點(diǎn)，成為判斷胰島素抵抗的可信指標(biāo)，已在臨床中廣泛應(yīng)用。并且在代謝綜合征的診斷及心血管疾病發(fā)病的預(yù)測(cè)方面，TyG指數(shù)也起到重要輔助作用［12-13］。TyG指數(shù)綜合了病人空腹血糖和血脂的雙重信息，可以更加全面地評(píng)價(jià)胰島素抵抗［14］，使結(jié)果更具有可信度，因此，在DCM及其他并發(fā)癥研究中得到廣泛應(yīng)用。

本研究結(jié)果顯示，TyG指數(shù)與DCM的發(fā)生呈線性正相關(guān)，隨著TyG指數(shù)的升高，DCM發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)明顯增加，提示TyG指數(shù)與DCM有關(guān)。造成DCM發(fā)病的因素很多，其中能量代謝異常和微循環(huán)障礙起到主導(dǎo)作用［15］，多種因素相互協(xié)同作用，破壞正常的能量代謝和微循環(huán)體系，從而引起心臟結(jié)構(gòu)的改變，對(duì)心臟功能產(chǎn)生不良影響。研究TyG指數(shù)與DCM的相關(guān)性可以揭示其病理與生理機(jī)制，為后續(xù)疾病的預(yù)防與治療提供理論依據(jù)［16］。

本研究中，多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示，心肌炎、心肌組織纖維化、Ca2＋平衡調(diào)節(jié)異常、氧化應(yīng)激、微血管病變情況、TyG指數(shù)、心肌胰島素水平均為DCM的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。糖尿病病人體內(nèi)糖代謝系統(tǒng)的紊亂導(dǎo)致胰島素抵抗發(fā)生，進(jìn)而正常的脂質(zhì)代謝也遭到破壞，一些多余脂質(zhì)進(jìn)入心肌細(xì)胞，引起心肌細(xì)胞脂肪性病變，最終體現(xiàn)為病人的心肌結(jié)構(gòu)改變、正常心肌功能發(fā)揮受到影響，導(dǎo)致DCM［17］。心臟功能能否正常發(fā)揮作用還受到心肌細(xì)胞鈣平衡的影響，如果Ca2＋出現(xiàn)嚴(yán)重內(nèi)流，會(huì)導(dǎo)致心肌細(xì)胞內(nèi)鈣超載，心肌舒張期延長(zhǎng)，長(zhǎng)期維持這種狀態(tài)會(huì)使心肌功能受損，進(jìn)而誘發(fā)一系列心肌疾病的出現(xiàn)［18］。研究還發(fā)現(xiàn)，糖尿病病人經(jīng)常伴隨著炎性細(xì)胞因子異常分泌的情況，使炎癥反應(yīng)進(jìn)展，直接導(dǎo)致糖尿病病人心肌損傷，出現(xiàn)心肌炎和心肌纖維化，最終導(dǎo)致DCM［19］。氧化應(yīng)激則是通過(guò)影響細(xì)胞代謝周期中一系列重要酶的活性，激活細(xì)胞凋亡程序，破壞心肌細(xì)胞，導(dǎo)致DCM［20］。

本研究在單因素、多因素Logistic回歸分析基礎(chǔ)上，針對(duì)上述危險(xiǎn)因素建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，C-index、校正曲線、ROC曲線和決策曲線顯示模型良好，可為臨床預(yù)測(cè)DCM提供幫助，為提高臨床治療效果提供參考依據(jù)。單因素分析初篩預(yù)測(cè)因子，再納入多因素回歸模型進(jìn)行逐步回歸分析，以此篩選出的變量更為嚴(yán)謹(jǐn)。運(yùn)用C-index、校正曲線、ROC曲線和決策曲線多種驗(yàn)證方式，更具有可信度。

本研究也有一些不足之處，眾多因素相互作用導(dǎo)致DCM，納入的危險(xiǎn)因素尚不全面，得到的結(jié)果也可能因?yàn)闃颖玖坎蛔愣a(chǎn)生偏差，還需擴(kuò)大樣本量和可能的危險(xiǎn)因素進(jìn)行更加全面的分析。

綜上所述，TyG指數(shù)是胰島素抵抗的重要指標(biāo)，與DCM呈線性相關(guān)，是DCM的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

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（收稿日期：2023-01-10）

（本文編輯郭懷?。?/p>