陽珊,董糶霞,朱南希,鄧仁麗
據(jù)統(tǒng)計(jì),首次缺血性卒中(ischemic stroke,IS)發(fā)病后1年內(nèi)復(fù)發(fā)率高達(dá)17.1%[1],而復(fù)發(fā)性腦卒中可引起更嚴(yán)重的神經(jīng)功能損傷,治療難度大、死亡率高,是導(dǎo)致患者死亡、再次住院和長期殘疾的主要原因之一。因此,早期、準(zhǔn)確識別IS復(fù)發(fā)的危險(xiǎn)因素對于IS患者開展二級預(yù)防具有重要的指導(dǎo)意義。目前,國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)開發(fā)了多種IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型,但其預(yù)測效能差異較大,且未發(fā)現(xiàn)有針對IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型的系統(tǒng)評價(jià)。本研究檢索國內(nèi)外IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型,采用PROBAST工具系統(tǒng)評價(jià)其風(fēng)險(xiǎn)偏倚和臨床適用性,以期為臨床醫(yī)務(wù)人員選擇IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型提供循證依據(jù),為制定科學(xué)有效的腦卒中二級預(yù)防決策提供參考。
1.1 檢索策略 計(jì)算機(jī)檢索中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺、維普網(wǎng)、PubMed、Ovid、Cochrane Library、Web of Science發(fā)表的IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型的相關(guān)文獻(xiàn)。以“缺血性卒中、腦梗死、復(fù)發(fā)、風(fēng)險(xiǎn)、危險(xiǎn)、預(yù)警模型、預(yù)測指數(shù)、預(yù)測評分”為中文檢索詞,以“ischemic stroke、cerebral infarction、recurrence、relapse、risk prediction、model、risk assessment”為英文檢索詞,檢索時(shí)間為建庫至2022年3月,語種限定為中、英文。
1.2 文獻(xiàn)納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn):(1)研究類型為注冊登記研究、隊(duì)列研究和病例對照研究;(2)研究對象為IS患者;(3)研究內(nèi)容為IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型的構(gòu)建或更新;(4)結(jié)局指標(biāo)為IS的復(fù)發(fā)率、ROC曲線下面積、一致性指數(shù)(consistency index,CI)。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)數(shù)據(jù)不全、無法提取有效數(shù)據(jù)、不能獲取原文;(2)重復(fù)發(fā)表文獻(xiàn);(3)會議摘要、綜述、碩士論文。
1.3 文獻(xiàn)篩選和數(shù)據(jù)提取 由2名研究者嚴(yán)格按照文獻(xiàn)納入與排除標(biāo)準(zhǔn),閱讀標(biāo)題、摘要等信息進(jìn)行文獻(xiàn)篩選,如意見不一致,則進(jìn)行協(xié)商或由第三位研究者判斷,最終達(dá)成一致意見。由2名經(jīng)過循證方法培訓(xùn)的研究者參考臨床預(yù)測模型系統(tǒng)評價(jià)數(shù)據(jù)提取工具CHARMS清單[2]提取納入文獻(xiàn)的基本特征,內(nèi)容包括第一作者、發(fā)表時(shí)間、國家、模型類型、研究類型、研究對象及樣本量、建模方法、驗(yàn)?zāi)7椒皹颖玖俊㈦S訪時(shí)間、結(jié)局指標(biāo)、IS復(fù)發(fā)率、缺失數(shù)據(jù)處理、預(yù)測因子、變量選擇方法、模型呈現(xiàn)形式、模型性能,若雙方出現(xiàn)分歧則協(xié)商或由第三位研究者決定。
1.4 文獻(xiàn)方法學(xué)質(zhì)量評價(jià) 由2名研究者采用PROBAST[3]對納入文獻(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)偏倚和適用性進(jìn)行獨(dú)立評價(jià),出現(xiàn)分歧則由第三名研究者決定。PROBAST從研究對象、預(yù)測因子、結(jié)局及數(shù)據(jù)分析4個(gè)領(lǐng)域共20個(gè)標(biāo)志性問題評價(jià)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型的偏倚風(fēng)險(xiǎn),從研究對象、預(yù)測因子、結(jié)局3個(gè)領(lǐng)域評價(jià)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型的適用性。
1.4.1 偏倚風(fēng)險(xiǎn)評價(jià) 領(lǐng)域中所有標(biāo)志性問題評價(jià)結(jié)果為“是/可能是”為低偏倚風(fēng)險(xiǎn),4個(gè)領(lǐng)域均為低偏倚風(fēng)險(xiǎn)的研究為整體低偏倚風(fēng)險(xiǎn);領(lǐng)域中≥1個(gè)標(biāo)志性問題評價(jià)結(jié)果為“不是/可能不是”為高偏倚風(fēng)險(xiǎn),≥1個(gè)領(lǐng)域?yàn)楦咂酗L(fēng)險(xiǎn)的研究為整體高偏倚風(fēng)險(xiǎn);領(lǐng)域中≥1個(gè)標(biāo)志性問題評價(jià)結(jié)果為“沒有信息”,其他標(biāo)志性問題的評價(jià)結(jié)果為“是/可能是”為偏倚風(fēng)險(xiǎn)不清楚,≥1個(gè)領(lǐng)域?yàn)槠酗L(fēng)險(xiǎn)不清楚且其他領(lǐng)域?yàn)榈推酗L(fēng)險(xiǎn)的研究為整體偏倚風(fēng)險(xiǎn)不清楚。
1.4.2 適用性評價(jià) 領(lǐng)域中所有標(biāo)志性問題評價(jià)結(jié)果為“是/可能是”為低適用性風(fēng)險(xiǎn),3個(gè)領(lǐng)域均為低適用性風(fēng)險(xiǎn)的研究為整體低適用性風(fēng)險(xiǎn);領(lǐng)域中≥1個(gè)標(biāo)志性問題評價(jià)結(jié)果為“不是/可能不是”為高適用性風(fēng)險(xiǎn),≥1個(gè)領(lǐng)域?yàn)楦哌m用性風(fēng)險(xiǎn)的研究為整體高適用性風(fēng)險(xiǎn);領(lǐng)域中≥1個(gè)標(biāo)志性問題評價(jià)結(jié)果為“沒有信息”,其他標(biāo)志性問題的評價(jià)結(jié)果評為“是/可能是”為適用性風(fēng)險(xiǎn)不清楚,≥1個(gè)領(lǐng)域?yàn)檫m用性風(fēng)險(xiǎn)不清楚且其他領(lǐng)域?yàn)榈瓦m用性風(fēng)險(xiǎn)的研究為整體適用性風(fēng)險(xiǎn)不清楚。
2.1 檢索結(jié)果 本研究初步篩選文獻(xiàn)2 119篇,根據(jù)文獻(xiàn)納入與排除標(biāo)準(zhǔn)逐層篩選,最終納入文獻(xiàn)20篇[4-23],文獻(xiàn)篩選流程見圖1。
圖1 文獻(xiàn)篩選流程Figure 1 Literature screening process
2.2 納入文獻(xiàn)的基本特征 20項(xiàng)研究中11項(xiàng)[8,10,13,15-18,20-23]為中國研究,9項(xiàng)[4-7,9,11-12,14,19]為其他國家研究;9項(xiàng)[8-9,11-12,14,16-17,19,22]為注冊登記研究,4項(xiàng)[6,13,15,18]為前瞻性隊(duì)列研究,7項(xiàng)[4-5,7,10,20-21,23]為回顧性隊(duì)列研究;11項(xiàng)研究[6,10-13,15-16,20-23]采用Logistic回歸模型建模,7項(xiàng)研究[4-5,7-8,14,17-18]采用Cox回歸模型建模,2項(xiàng)研究[9,19]采用其他模型建模;7項(xiàng)研究[7-8,10,17,19,21-22]僅進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證,6項(xiàng)研究[4-6,11-12,18]僅進(jìn)行外部驗(yàn)證,2項(xiàng)研究[9,14]進(jìn)行內(nèi)部研究和外部驗(yàn)證,5項(xiàng)研究[13,15-16,20,23]未進(jìn)行模型驗(yàn)證;IS復(fù)發(fā)率為2%~48%,見表1。
表1 納入文獻(xiàn)的基本特征(一)Table 1 Basic characteristics of included studies
20項(xiàng)研究納入的預(yù)測因子為4~20個(gè),最常見的預(yù)測因子是年齡、短暫性腦缺血發(fā)作(transient ischemic attack,TIA)/卒中史、高血壓、糖尿病、心血管疾病、外周動脈疾病。16項(xiàng)研究[4-8,10,13-19,21-23]報(bào)道了模型的AUC,為0.55~0.933,其中10項(xiàng)研究[7-8,10,13,15-16,18-19,21,23]模型的AUC≥0.7;3項(xiàng)研究[9,11-12]報(bào)道了CI,為0.630~0.68;1項(xiàng)研究[20]未報(bào)告模型的區(qū)分度。僅6項(xiàng)研究[10-13,16,22]進(jìn)行了模型校準(zhǔn),見表2。
表2 納入研究的基本特征(二)Table 2 Basic characteristics of included studies
(續(xù)表2)
2.3 模型偏倚風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果 6項(xiàng)研究[4,7,10,20-21,23]的研究對象來源于單中心回顧性隊(duì)列研究,評為高偏倚風(fēng)險(xiǎn);5項(xiàng)研究[9,15-17,22]預(yù)測因子中含有量表評分但未明確描述預(yù)測因子的評估標(biāo)準(zhǔn)和過程,評為偏倚風(fēng)險(xiǎn)不清楚;2項(xiàng)研究[10,21]的結(jié)局評為偏倚風(fēng)險(xiǎn)不清楚;8項(xiàng)研究[5-8,15,17,20-21]的統(tǒng)計(jì)分析評為偏倚風(fēng)險(xiǎn)不清楚,12項(xiàng)研究[4,9-14,16,18-19,22-23]的統(tǒng)計(jì)分析存在較高偏倚風(fēng)險(xiǎn),其主要原因?yàn)橹苯觿h除缺失數(shù)據(jù)、采用單因素分析篩選預(yù)測因子、未評估模型區(qū)分度和校準(zhǔn)度(或僅使用H-L擬合優(yōu)度檢驗(yàn));20項(xiàng)研究[4-23]的研究對象、預(yù)測因子、結(jié)局均評為高適用性風(fēng)險(xiǎn),見表3。
表3 納入文獻(xiàn)的模型偏倚風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果Table 3 Model bias risk assessment results of included literature
目前,IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型存在較大差異及較高的偏倚風(fēng)險(xiǎn),早期構(gòu)建的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測量表的預(yù)測效能并不理想,而機(jī)器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建的IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型尚處于初級階段。指南推薦使用的IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型主要為早期采用傳統(tǒng)學(xué)方法構(gòu)建并經(jīng)大量外部隊(duì)列數(shù)據(jù)獨(dú)立驗(yàn)證的SPI-Ⅱ量表[5]、Essen卒中風(fēng)險(xiǎn)評分量表[6]、RRE-90量表[7],上述模型在國外多個(gè)獨(dú)立外部隊(duì)列中驗(yàn)證時(shí)的AUC為0.55~0.69[4-6],國內(nèi)有學(xué)者將其預(yù)測IS復(fù)發(fā)的AUC均<0.70。LING等[13]結(jié)合國人特征將Essen卒中風(fēng)險(xiǎn)評分量表進(jìn)行本土化改良,結(jié)果顯示,其預(yù)測卒中復(fù)發(fā)的AUC為0.70,雖高于Essen卒中風(fēng)險(xiǎn)評分量表,但預(yù)測效能仍不高。本研究結(jié)果顯示,IS復(fù)發(fā)率為2%~48%;16項(xiàng)研究[4-8,10,13-19,21-23]報(bào)道了模型的AUC,為0.55~0.933,其中10項(xiàng)研究[7-8,10,13,15-16,18,21,23]模型的AUC≥0.7,提示IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型的潛在預(yù)測效能較好,但存在較高偏倚風(fēng)險(xiǎn),未來學(xué)者在構(gòu)建IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型時(shí)可參考PROBAST風(fēng)險(xiǎn)偏倚評價(jià)工具,以減少偏倚風(fēng)險(xiǎn);3項(xiàng)研究[9,11-12]報(bào)道了CI,為0.630~0.68,提示現(xiàn)有的IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型對IS復(fù)發(fā)的區(qū)分度不高。
近十年研究者開始在IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型的構(gòu)建中引入機(jī)器學(xué)習(xí)算法。本系統(tǒng)評價(jià)中5項(xiàng)研究[19-23]橫向比較了傳統(tǒng)學(xué)算法與機(jī)器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建的IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型,結(jié)果顯示,相較于傳統(tǒng)學(xué)算法,機(jī)器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建的IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型性能更優(yōu),但在基于機(jī)器學(xué)習(xí)構(gòu)建的模型中僅3項(xiàng)研究[19,21-22]進(jìn)行了內(nèi)部驗(yàn)證,5項(xiàng)研究均未進(jìn)行外部驗(yàn)證且未具體報(bào)告模型參數(shù)、代碼等信息,這使構(gòu)建的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型的可移植性和可泛化性受限。
本研究結(jié)果顯示,IS患者復(fù)發(fā)最常見的預(yù)測因子是年齡、TIA/卒中史、高血壓、糖尿病、心血管疾病、外周動脈疾病,而生物學(xué)指標(biāo)、影像學(xué)檢查指標(biāo)、病變部位等指標(biāo)在不同IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型中存在差異,如SUMI等[12]將卒中亞型為腔隙性腦梗死納入IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型,LING等[13]研究將卒中亞型為大動脈粥樣硬化型腦梗死納入IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型,KAMOUCHI等[11]研究將卒中亞型為非腔隙性腦梗死納入IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型;此外,收縮壓、舒張壓、24 h最小收縮壓、24 h最大舒張壓、改良Rankin量表評分、NIHSS評分和中醫(yī)證型也是IS復(fù)發(fā)的預(yù)測因子,分析IS復(fù)發(fā)預(yù)測因子不同的原因可能與研究人群特征、地域氣候、經(jīng)濟(jì)條件、飲食習(xí)慣、生活習(xí)慣等不同有關(guān)。因此,今后應(yīng)結(jié)合臨床工作需要和醫(yī)療資源選擇預(yù)測模型進(jìn)行驗(yàn)證或篩選合適的預(yù)測因子以建立IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型。
基于現(xiàn)有文獻(xiàn),IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型預(yù)測IS復(fù)發(fā)的AUC為0.55~0.933,大多數(shù)模型對IS復(fù)發(fā)的區(qū)分能力不高且未進(jìn)行外部驗(yàn)證,導(dǎo)致模型的推廣和應(yīng)用受限。未來亟需尋找科學(xué)合理的建模技術(shù),融合循證醫(yī)學(xué)證據(jù)以構(gòu)建靈敏度高、特異度高、偏倚風(fēng)險(xiǎn)低的IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型。本次系統(tǒng)評價(jià)因各研究對象、結(jié)局指標(biāo)、研究設(shè)計(jì)及模型評價(jià)指標(biāo)存在一定差異,故未對結(jié)果進(jìn)行定量分析,且部分研究對象為TIA患者、動脈粥樣硬化性IS患者、IS合并心房顫動患者,可能會對IS復(fù)發(fā)率和模型預(yù)測性能等結(jié)局指標(biāo)產(chǎn)生影響。
作者貢獻(xiàn):陽珊進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì),結(jié)果分析與解釋,負(fù)責(zé)撰寫、修訂論文;董糶霞、朱南希進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、整理、分析;陽珊、鄧仁麗負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校,對文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理。
本文無利益沖突。