2型糖尿病患者酮症酸中毒风险预测模型的构建与验证

李雪嘉，杨开庆

（1.大理大学 护理学院，云南 大理 671000；2.大理州人民医院 工会，云南 大理 671000）

随着2型糖尿病患病率的增加，临床上2型糖尿病患者酮症酸中毒发生率逐渐上升[1-2]。糖尿病酮症酸中毒是糖尿病常见急性并发症之一，该病起病急、病情重，变化快，严重威胁到患者的生命健康。尽管糖尿病患者管理和护理标准化在不断完善，但仍有相当高的发病率和死亡率[3]，早期正确识别2型糖尿病酮症酸中毒的高风险人群是预防其发生的关键。目前国内外尚未有2型糖尿病酮症酸中毒风险预测模型的研究。本研究回顾性分析了2所三级甲等医院共1 336例住院治疗的2糖尿病患者的临床资料，旨在通过构建并验证2型糖尿病酮症酸中毒风险预测模型，为2型糖尿病酮症酸中毒高风险人群的早期筛查及干预提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象 采用便利抽样法，选取2019年1月—2020年12月于大理州人民医院住院治疗的943例确诊为2型糖尿病患者作为建模组，其中酮症酸中毒108例，非酮症酸中毒835例。选取2020年3—12月大理大学第一附属医院住院治疗的2型糖尿病患者393例作为模型验证组，其中酮症酸中毒45例，非酮症酸中毒348例。纳入标准：确诊为2型糖尿病、年龄≥18岁、有完整的病历资料、住院时间≥24 h。排除标准：合并严重器质性疾病或疾病终末期者。

1.2 研究方法 研究采用病例对照法，资料收集通过文献查阅和咨询样本医院内分泌专家后设计适用于本研究的临床资料调查表，该表共包含三大类18个风险预测因子：（1）一般资料：年龄、性别、体重指数、吸烟史、饮酒史、高血压史。（2）疾病相关资料：糖尿病病程、糖尿病治疗方案(口服药物、皮下注射胰岛素、口服药物联合皮下注射胰岛素、未治疗)、用药规律性、饮食规律性、急性感染、应激事件（如外伤、手术、麻醉、精神刺激、脑血管意外、急性心肌梗死、妊娠和分娩等）；（3）实验室资料：随机静脉血糖、糖化血红蛋白、甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白。所有资料均通过病历提取。回归分析中相关变量赋值如下：因变量（非2型糖尿病酮症酸中毒=0，2型糖尿病酮症酸中毒=1），年龄（≤40岁=0，41～60 岁=1，＞60 岁=2）、性别（女=0，男=1）、吸烟史（无=0，有=1）、饮酒史（无=0，有=1）、高血压史（无=0，1级=1，2 级=2，3 级=3）、治疗方案（口服药物=0，皮下注射胰岛素=1，口服药物联合皮下注射胰岛素=2，未治疗=3）、用药规律性（规律=0，不规律=1）、饮食规律性（规律=0，不规律=1）、急性感染（无=0，有=1）、应激事件（无=0，有=1）。所有分类变量均以赋值为0的类别为参考。

1.3 统计学方法 使用SPSS 23.0及R 3.6.3软件进行统计学分析。定量资料中符合正态分布的以“±S”表示，统计推断使用独立样本t检验；不符合正态分布者以“M（P25，P75）”表示，统计推断使用非参数检验（Mann-Whitney U检验）。定性资料统计推断采用卡方检验。单因素分析中P＜0.1者纳入Logistic回归分析以筛选出2型糖尿病酮症酸中毒的独立危险因素，据此建立模型。采用ROC曲线下面积及Calibration校准曲线验证模型预测效果，Hosmer-Lemeshow检验判断模型的拟合优度。P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料及2型糖尿病酮症酸中毒发生情况2所三级甲等医院2型糖尿病患者共1 336例。建模组2型糖尿病患者943例，其中2型糖尿病酮症酸中毒患者108例，发生率为11.5%。验证组2型糖尿病患者393例发生2型糖尿病酮症酸中毒患者45例，发生率为11.5%。建模组及验证组基线资料比较，除性别（P＜0.001）外各临床因素组间差异无统计学意义，见表1。

2.2 建模组2型糖尿病酮症酸中毒患者的单因素分析 将建模组中2型糖尿病酮症酸中毒与非酮症酸中毒患者的相关临床因素进行比较，结果显示，患者的年龄、体质量指数、吸烟史、饮酒史、高血压、糖尿病病程、治疗方案、用药规律性、急性感染、应激事件、随机静脉血糖、糖化血红蛋白、甘油三脂、高密度脂蛋白与2型糖尿病酮症酸中毒发生有关，差异有统计学意义（P＜0.05）。性别、饮食规律性、总胆固醇、低密度脂蛋白与发生无关，差异无统计学意义（P＞0.05），见表 1。

表1 2型糖尿病患者酮症酸中毒单因素分析结果

续表1

2.3 建模组2型糖尿病酮症酸中毒的多因素分析

选择单因素分析中P＜0.1的因素作为自变量，将是否发生2型糖尿病酮症酸中毒作为因变量纳入方程进行Logistic回归分析。Box-Tidwell法检验结果显示所有连续自变量（年龄、体质量指数、病程、随机静脉血糖、糖化血红蛋白、甘油三酯、高密度脂蛋白）与因变量均存在线性关系（所有P＞0.05），且所有自变量间不存在多重共线性，因此可将连续自变量直接代入Logistic回归方程中。多因素分析结果显示，急性感染（OR=8.210，95%CI：2.365～28.493）、应激事件（OR=129.267，95%CI：18.469～904.736）、随机血糖（OR=1.986，95%CI：1.593～2.476） 及糖化血红蛋白（OR=1.421，95%CI：1.088～1.857）是 2 型糖尿病酮症酸中毒发生的独立危险因素。见表2。

表2 2型糖尿病患者酮症酸中毒多因素Logistic回归分析结果

续表2

2.4 2型糖尿病酮症酸中毒预测模型的构建及效能验证

2.4.1 2型糖尿病酮症酸中毒预测模型列线图的构建 根据Logistic回归分析结果，本研究拟合的回归方程为Logit（P）=3.942+2.105*急性感染+4.862*应激情况+0.686*随机血糖+0.352*糖化血红蛋白，P=elogit(P)/(1+elogit(P))，并将其绘制成列线图，见图1。

图1 2型糖尿病酮症酸中毒风险预测列线图

2.4.2 2型糖尿病酮症酸中毒预测模型评价Hosmer-Lemeshow检验提示该模型拟合优度较好（χ2=2.169，P=0.975）。 Calibration 图示校准曲线与理想曲线几乎重合，见图2。

图2 Logistic回归模型的Calibration校准曲线

2.4.3 2型糖尿病酮症酸中毒预测模型的验证 建模组 ROC 曲线下面积为 0.994（95%CI：0.989-0.998），最大约登指数为0.929，此时灵敏度为0.954，特异度为0.975。将验证组患者资料代入本模型，结果显示ROC 曲线下面积为为 0.901 （95%CI：0.833-0.969），最大约登指数为0.754，此时灵敏度为0.889，特异度为 0.865，见图 3。

图3 建模组与验证组ROC曲线图。A：建模组；B：验证组

3 讨论

3.1 构建2型糖尿病患者酮症酸中毒风险预测模型的临床价值 据相关文献报道[4-5]，2型糖尿病酮症酸中毒的人数占糖尿病酮症酸中毒患者总数的1/3或1/2以上，发病率呈逐年上升趋势。2型糖尿病酮症酸中毒是在一定诱因下发生，且呈急性发病，难早期发现[6]。本研究构建的风险预测模型预测效能好，预测指标数量合适，且各指标在临床上可容易获得。因此，本研究提供了一个低成本、稳定的预测模型，便于医护人员识别2型糖尿病酮症酸中毒的危险因素，早期筛查出高风险人群，并可针对性地指导患者对2型糖尿病酮症酸中毒的诱因进行预防及控制，降低发病率，减轻患者经济负担。

3.2 2型糖尿病酮症酸中毒危险因素分析

3.2.1 2型糖尿病患者酮症酸中毒与急性感染 本研究中，急性感染是发生2型糖尿病酮症酸中毒的主要独立危险因素（OR=8.210）之一，与多项研究结果一致[7-8]。感染影响机体三大代谢，导致血糖升高、脂肪及蛋白分解代谢增加、合成β-羟丁酸、乙酰乙酸、丙酮等酮体增加。同时，酮体可以降低乳酸的杀菌能力，导致患者更易发生感染，从而形成恶性循环。任何部位的感染都是2型糖尿病酮症酸中毒的促发因素，若感染得不到及时的控制和治疗，不仅会加重2型糖尿病酮症酸中毒程度，也将会影响患者的预后[9]。控制感染的关键在于早期、及时、合理、正确的使用抗菌药物。据国内文献报道，感染也是2型糖尿病酮症酸中毒病死的独立危险因素[10]。因此在日常护理过程中应该加强健康宣教，指导患者加强个人卫生、注意保暖，增强身体抵抗力，保持规律的生活习惯，避免肺部、上呼吸道等部位感染。国外文献报道[11]，有效的健康宣教及延续护理，能够降低感染相关2型糖尿病酮症酸中毒的发生率。

3.2.2 2型糖尿病患者酮症酸中毒与应激事件 应激事件在本研究中是2型糖尿病酮症酸中毒发生的最主要独立危险因素（OR=129.267）。在纳入的2所三级甲等医院的153例2型糖尿病酮症酸中毒患者中，建模组2型糖尿病酮症酸中毒合并应激事件患者33例，验证组17例，共计50例患者合并应激事件（32.7%）。其中心脑血管意外占首位（22例，44%），妊娠1例（2%），其他27例，具体包括：创伤、手术、情感障碍、急腹症等。应激状况下，机体做出迅速反应，通过下丘脑引起血中促肾上腺激素浓度迅速升高，糖皮质激素大量分泌，交感神经兴奋分泌去甲肾上腺素，胰岛素分泌受到抑制，进而诱发2型糖尿病酮症酸中毒[12]。因此护理人员在对2型糖尿病患者行健康教育时，除了强调规律用药、饮食、合理运动以外，还应提前预防或发现潜在的应激事件，开展相关健康教育，指导患者保持心情舒畅，预防心血管疾病，防止受到外伤，避免应激情况的发生。

3.2.3 2型糖尿病患者酮症酸中毒与血糖水平 血糖水平是糖尿病控制情况的直接体现和首要目标，其与2型糖尿病酮症酸中毒的诊断、治疗以及预后密切相关。本研究发现血糖水平（OR=1.986）是酮症酸中毒发生的独立危险因素，这与临床实际情况一致。这提醒我们，当发现患者出现严重高血糖时，应警惕2型糖尿病酮症酸中毒的发生，及时调整胰岛素剂量，同时密切监测患者血糖变化。据国外文献报道[13]，当患者血糖持续高于16.7 mmol/L时应及时监测酮体，警惕2型糖尿病酮症酸中毒的发生。

3.2.4 2型糖尿病患者酮症酸中毒与糖化血红蛋白目前国内外诸多研究已经证实了糖化血红蛋白水平与糖尿病慢性并发症之间的关系[14-15]，但其与急性并发症的相关性研究较少。国内有研究表明[16]，糖化血红蛋白水平是发生酮体蓄积的独立危险因素，当患者糖化血红蛋白超过8.9%时，应监测酮体，及早识别2型糖尿病酮症酸中毒高风险人群。后又有学者证实[17]，酮体的主要成分血β-羟丁酸能够反映2型糖尿病患者体内酮体代谢的紊乱状态，其与糖化血红蛋白呈正相关，随着糖化血红蛋白水平的升高，血β-羟丁酸呈上升趋势。当血酮体升高超过机体处理能力时，便会出现酮症酸中毒。因此在治疗过程中应定期监测糖化血红蛋白，做到早期发现、早期识别、早期处理，以免病情进展。

4 结论

本模型的建立为医护人员早期识别2型糖尿病酮症酸中毒高风险人群提供了参考，本研究所构建的模型具有良好的预测效能，ROC曲线下面积、灵敏度及特异度等各项指标优异，最终模型的4个预测因子，临床获取方便，可操作性强。同时，经多中心数据外部验证结果显示，本模型具有良好的适用性，可在不同医院推广使用。本研究为病例对照研究，样本量相对较少，仅使用Logistic回归分析方法建立模型，未来还需要进行前瞻性研究以及更大样本的研究，并运用更多的工具、方法完善模型，提高模型的预测性能。