Кардиомиопатияи диабетӣ яке аз合 καρдиалии диабети навъи 2 мебошад, ки метавонад ба қадри кофӣ барвақт шинохта нашавад. Гарчанде эхокардиография яке аз воситаҳои асосӣ барои ташхис ва арзёбии функсионалӣ мебошад, дар беморхонаҳое, ки имконияти тасвирбардорӣ маҳдуд аст, муайян кардани он ки кадом беморон бояд аввал арзёбӣ шаванд, душвор буда метавонад. Ин таҳқиқоти бисёрмарказӣ модели тафсиршавандаи омӯзиши мошиниро таҳия кардааст, ки танҳо бо истифода аз тағйирёбандаҳои клиникии ғайритасвирӣ ва ба таври муқаррарӣ дар беморхона ҷамъоваришаванда метавонад беморонро пеш аз эхокардиография аз рӯйи афзалият тартиб диҳад.

Ба таҳлил аз чор беморхонаи минтақаи Юннани Чин дар маҷмӯъ 1.420 калонсол бо диабети навъи 2 дохил карда шуданд. Аз як беморхонаи сатҳи сеюм 1.001 бемор когорти таҳияро ва аз се беморхонаи аз ҷиҳати ҷуғрофӣ ва муассисавӣ ҷудо 419 бемор когорти тасдиқи беруниро ташкил доданд. Кардиомиопатияи диабетӣ дар когорти таҳия бо %45,3 ва дар тасдиқи берунӣ бо %34,4 муайян карда шуд.

83 тағйирёбандаи номзади ибтидоӣ бо LASSO, Boruta ва SVM-RFE бо се усули ҷудогона филтр карда шуданд ва аз буриши муштараки усулҳо нӯҳ нишондиҳандаи муқаррарии клиникӣ интихоб гардиданд: синну сол, индекси массаи бадан, давомнокии диабет, шумораи мутлақи эозинофилҳо, гамма-глутамилтрансфераза, систатин C, лактатдегидрогеназа, таносуби альбумин/креатинини пешоб ва таносуби N-ацетил-β-D-глюкозаминидаза/креатинини пешоб.

Ҳангоми муқоисаи нӯҳ алгоритми гуногун LightGBM қавитарин фаъолияти умумиро нишон дод. AUC дар когорти таҳия 0,925 ва дар когорти комилан ҷудогонаи тасдиқи берунӣ 0,846 буд. Decision-curve analysis низ нишон дод, ки LightGBM метавонад дар ҳадҳои аз ҷиҳати клиникӣ маънодор нисбат ба моделҳои дигар фоидаи холиси бештар диҳад.

Аммо модел барои ташхиси қатъии кардиомиопатияи диабетӣ ё пешгӯии хатари пайдоиши он дар оянда таҳия нашудааст. Ҳадаф тартиб додани бемороне мебошад, ки дар байни шахсони бистаришудаи гирифтори диабети навъи 2 метавонанд барои арзёбии эхокардиографӣ афзалият гиранд. Худи таҳқиқот низ таъкид мекунад, ки пеш аз истифодаи муқаррарӣ тасдиқи проспективӣ, калибркунии маҳаллӣ ва арзёбии ҷараёни кори клиникӣ зарур аст.

Кардиомиопатияи диабетӣ чист?

Кардиомиопатияи диабетӣ вайроншавии сохторӣ ё функсионалии миокардро, ки бо диабет алоқаманд аст ва онро бо сабабҳои дигар, аз ҷумла бемории возеҳи артерияҳои коронарӣ, бемории муҳими клапанҳо, бемории модарзодии дил ё гипертонияи дарозмуддати назоратнашуда шарҳ додан мумкин нест, ифода мекунад.

Дар марҳилаи аввал гипертрофияи меъдачаи чап, вайроншавии релаксатсия, коҳиши комплаенси меъдача ва дисфунксияи диастолӣ пайдо шуда метавонанд. Дар баъзе беморон раванд метавонад пеш рафта, ба вайроншавии систолӣ ва норасоии клиникии дил гузарад.

Чаро таҳқиқот пеш аз эхокардиография модели триаж таҳия кард?

Эхокардиография аҳамияти худро барои арзёбии ташхисӣ нигоҳ медорад. Мушкил дар он аст, ки ҳар як бемори гирифтори диабети навъи 2 наметавонад дар як вақт ба тасвирбардории дил дастрасӣ дошта бошад. Хусусан имкониятҳои тасвирбардорӣ ва кардиология метавонанд байни беморхонаҳои сатҳи сеюм, шаҳрӣ ва ноҳиявӣ фарқ кунанд.

Аз ин сабаб муҳаққиқон ба ҷойи ташхис масъалаи тартибдиҳиро муайян карданд:

“Оё мо метавонем аз маълумоти муқаррарии клиникӣ муайян кунем, ки кадом бемор бояд барвақттар ба эхокардиография фиристода шавад?”

Ҷараёни пешниҳодшудаи клиникии модел чунин аст:

Маълумоти муқаррарии беморхона → тартибдиҳии хавф → бемори афзалиятнок → эхокардиография → арзёбии клиницист.

Когортҳои беморон чӣ гуна ташкил шуданд?

Маълумоти таҳия аз Январ 2020–Июн 2025 дар Kunming Medical University First Affiliated Hospital ҷамъоварӣ шудааст. Маълумоти тасдиқи берунӣ бошад, дар соли 2024 аз Yunnan Diannan Central Hospital, Gejiu People's Hospital ва Xiangyun County People's Hospital гирифта шудааст.

Ин се марказ ҳангоми таҳияи модел истифода нашудаанд.

Дар таҳқиқот кардиомиопатияи диабетӣ чӣ гуна муайян карда шуд?

Тағйирёбандаи натиҷа ба се шарти асосӣ такя мекунад:

1. Диабети навъи 2-и тасдиқшуда,
2. истисно кардани сабабҳои алтернативии возеҳи кардиомиопатия,
3. вайроншавии функсияи меъдачаи чап дар эхокардиография.

Вайроншавии функсия ҳамчун дисфунксияи диастолии grade I–III ё дисфунксияи систолӣ, ки фраксияи хориҷшавии меъдачаи чап аз %50 кам аст, муайян карда шудааст.

Муаллифон ба таври возеҳ таъкид мекунанд, ки ин равиш на барои муайян кардани кардиомиопатияи диабетии аз ҷиҳати механистикӣ соф, балки барои муайян кардани фенотипи аз ҷиҳати клиникӣ маънодори дисфунксияи миокардии диабетӣ равона шудааст.

Нӯҳ тағйирёбанда чӣ гуна интихоб шуданд?

Истифодаи буриши се алгоритми гуногуни интихоб барои он интихоб шуд, ки танҳо ба тартиби аҳамияти хусусиятҳои як алгоритм вобаста намонад.

Нӯҳ нишондиҳандаи муқаррарии истифодашуда дар модел кадомҳоянд?

Ин нишондиҳандаҳо махсуси миокард нестанд. Қисми муҳими муваффақияти модел метавонад аз он сарчашма гирад, ки он фенотипи васеътари кардиореналӣ-метаболикиро, ки ҳамроҳ бо вайроншавии диабетии дил пайдо мешавад, фаро мегирад.

Таҳлилҳои доза-посух чӣ нишон доданд?

Инҳо ҳадҳои ташхисии клиникӣ нестанд. Онҳо минтақаҳоеро ифода мекунанд, ки дар каҷҳои Restricted cubic spline робита бештар равшан мегардад.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Кадом моделҳои омӯзиши мошинӣ муқоиса шуданд?

• Регрессияи логистикӣ
• Дарахти қарор
• Elastic net
• K-ҳамсояи наздиктарин
• LightGBM
• Multilayer perceptron
• Random forest
• Support vector machine
• XGBoost

Оптимизатсияи гиперпараметрҳо танҳо дар когорти таҳия бо Bayesian optimization анҷом дода шуда, панҷ даври тасдиқи панҷқабатаи салибӣ татбиқ гардид.

LightGBM то чӣ андоза муваффақ буд?

Random forest дар когорти таҳия бо AUC=0,924 ба LightGBM хеле наздик буд. Аммо вақте тасдиқи берунӣ, decision-curve analysis ва фаъолияти умумӣ якҷоя арзёбӣ шуданд, муҳаққиқон LightGBM-ро ҳамчун модели мувофиқтарин интихоб карданд.

Чаро Decision-curve analysis муҳим буд?

Барои модели триаж танҳо AUC кофӣ нест. Бояд муайян шавад, ки модел дар кадом ҳади эҳтимолият ба тасвирбардорӣ афзалият медиҳад ва ин қарор ҳангоми кам кардани тасвирбардории нолозим ҳолатҳоро аз даст надиҳад.

Decision-curve analysis фоидаи холиси клиникии истифодаи моделро нисбат ба равишҳои “ҳамаро тасвир кун” ва “ҳеҷ касро тасвир накун” арзёбӣ мекунад. LightGBM ҳам дар таҳия ва ҳам дар тасдиқи берунӣ дар доираи васеи ҳадҳо яке аз қавитарин профилҳои фоидаи холисро нишон дод.

Чаро калибркунӣ бояд алоҳида арзёбӣ шавад?

Дар беморхонаҳои тасдиқи берунӣ профили беморон ва паҳншавии DbCM аз маркази таҳия фарқ мекунад. Аз ин рӯ, ҳатто агар модел беморонро аз рӯйи хавф дуруст тартиб диҳад, эҳтимолиятҳои мутлақ метавонанд байни марказҳо тағйир ёбанд.

Аз ин сабаб манбаъ пеш аз истифодаи воқеии дастгирии қарор дар беморхонаи дигар калибркунии маҳаллӣ ё навсозии моделро тавсия медиҳад.

SHAP кадом тағйирёбандаҳоро барҷаста кард?

Дар тартиби аҳамияти глобалии SHAP се саҳми қавитарин:

Синну сол → BMI → GGT

буданд.

Нишондиҳандаҳои баъдӣ давомнокии диабет, UACR, систатин C, RandNAGCr, AEC ва LDH мебошанд.

Тартиби SHAP исбот намекунад, ки тағйирёбандаҳо аз ҷиҳати биологӣ сабаби беморӣ мебошанд; он танҳо нишон медиҳад, ки модели LightGBM дар пешгӯиҳои худ кадом иттилоотро бештар истифода кардааст.

Пешгӯии инфиродӣ чӣ гуна шарҳ дода мешавад?

Дар манбаъ барои як бемори намунавии дорои хавфи баланд эҳтимолияти модел %92,4 аст. GGT, BMI ва систатин C аз ҷузъҳои асосии зиёдкунандаи хавф мебошанд.

Дар яке аз намунаҳои хавфи паст, гарчанде GGT баланд буд, аз сабаби таъсири ҷамъии муҳофизатии дигар тағйирёбандаҳо эҳтимолияти пешгӯишуда то %2,9 паст шуд.

Ин мисолҳо нишон медиҳанд, ки модел низоми ҳади собит, ки танҳо ба як арзиши лабораторӣ такя мекунад, нест.

Прототипи веб чӣ гуна кор мекунад?

Муҳаққиқон прототипи бар Shiny асосёфтаро таҳия карданд. Истифодабаранда нӯҳ нишондиҳандаи муқаррарии клиникиро ворид мекунад ва система:

• эҳтимолияти тахминии DbCM-и ҳамзамон,
• тартиби глобалии хавф ва
• шарҳи SHAP дар сатҳи бемор

тавлид мекунад.

Аммо самаранокии проспективии прототип дар ҷараёни воқеии кори клиникӣ ҳанӯз санҷида нашудааст.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

• Маълумоти муқаррарии клиникии ғайритасвирӣ иттилооти вобаста ба DbCM дорад.
• Модели LightGBM, ки бо нӯҳ тағйирёбанда сохта шудааст, дар когорти таҳия ҷудокунии қавӣ нишон дод.
• Модел дар се беморхонаи аз ҷиҳати ҷуғрофӣ ҷудо бо AUC=0,846 тасдиқи берунӣ гирифт.
• Ҳассосияти тасдиқи берунӣ баланд аст.
• Decision-curve analysis барои ҳадафи триаж фоидаи холиси мусбат нишон медиҳад.
• SHAP моделро барои баррасии клиницист дастрас мегардонад.
• Маълумоти муқаррарии клиникӣ равиши таҳқиқотиро барои истифода дар афзалиятдиҳии эхокардиография пешниҳод мекунад.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад

• Модел ташхиси қатъии кардиомиопатияи диабетиро намегузорад.
• Нишон дода нашудааст, ки он эхокардиографияро иваз мекунад.
• Нишон дода нашудааст, ки он пайдоиши кардиомиопатияро дар оянда пешгӯӣ мекунад.
• Нишон дода нашудааст, ки он норасоии дил ё фавтро ба таври проспективӣ пешгӯӣ мекунад.
• Ҳанӯз нишон дода нашудааст, ки прототипи веб натиҷаҳои клиникиро беҳтар мекунад.
• Фаъолияти модел дар аҳолии берун аз Чин ё дар беморони амбулаторӣ тасдиқ нашудааст.
• Тартиби аҳамияти SHAP далели сабабияти биологӣ нест.
• Нӯҳ нишондиҳанда набояд ҳамчун биомаркерҳои махсуси миокард арзёбӣ шаванд.
• Кафолат дода намешавад, ки дар ҳар беморхона ҳамон эҳтимолиятҳои мутлақи хавф эътибор доранд.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Унвони аслӣ: Routine clinical data for pre-imaging triage of diabetic cardiomyopathy in hospitalised adults with type 2 diabetes in China: a multicentre development and external validation study.

Навъи манбаъ: SSRN preprint.

SSRN: 6943378.

DOI: 10.2139/ssrn.6943378.

Ҳолати баррасии ҳамтоён: PDF-и боршуда ба таври возеҳ ибораи “This preprint research paper has not been peer reviewed”-ро дорад.

Тарҳи асосии таҳқиқот: Таҳқиқоти бисёрмарказӣ, буришӣ барои таҳия ва тасдиқи географии берунӣ.

Когорти умумии таҳлилӣ: 1420 калонсолони бистаришуда бо диабети навъи 2.

Когорти таҳия: 1001 бемор.

Тасдиқи берунӣ: Дар маҷмӯъ 419 бемор аз се беморхонаи ҷудогона.

Маълумоти гумшуда: 284 нафар аз сабаби набудани тағйирёбандаи номзад ё маълумоти outcome-defining аз таҳлил хориҷ карда шуданд. Импутатсия анҷом дода нашуд.

Outcome-и асосӣ: concurrent diabetic cardiomyopathy / diabetic myocardial dysfunction phenotype, ки ба таври прагматикӣ муайян шудааст.

Интихоби хусусият: Буриши муштараки LASSO + Boruta + SVM-RFE.

Шумораи ниҳоии тағйирёбандаҳо: 9.

Модели асосӣ: LightGBM.

Моделҳои муқоисавӣ: logistic regression, decision tree, elastic net, kNN, MLP, random forest, SVM ва XGBoost.

Арзёбии модел: ROC/AUC, accuracy, sensitivity, specificity, PPV, NPV, F1, MCC, Cohen kappa, Brier score, calibration intercept/slope ва decision-curve analysis.

Тафсиршавандагӣ: Шарҳҳои глобалӣ ва инфиродии SHAP.

Прототип: Интерфейси вебии бар Shiny асосёфта; барои таҳқиқот ва намоиши pre-imaging triage пешбинӣ шудааст.

Тасдиқи ахлоқӣ: Clinical Ethics Committee of the First Affiliated Hospital of Kunming Medical University, 2022 Ethics L No 30. Аз сабаби маълумоти ретроспективӣ талаби розигии огоҳона бардошта шудааст.

Маблағгузорӣ: National Natural Science Foundation of China 82270372 ва 82560080; Yunnan Province Xingdian Talents Support Project 202405AS350014; Yunnan Education Department 202401AS070026 ва 2025J0162; Zheng Yongqiang Academician Workstation 202305AF150189.

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон бархӯрди манфиатҳоро гузориш намедиҳанд.

Дастрасӣ ба маълумот: Маълумоти сатҳи бемор бинобар маҳдудиятҳои ахлоқӣ ва муассисавӣ ба таври кушода нашр намешавад. Маълумоти беномшуда ва код метавонанд бо дархости муносиби илмӣ ва тасдиқи муассиса дастрас бошанд.

Маҳдудиятҳои асосӣ: Тарҳи буришӣ; таърифи прагматикӣ ва гетерогении outcome; complete-case analysis; танҳо калонсолони бистаришуда дар Юннан; ба модел дохил нашудани таъсири доруҳо; нобоварии маълумоти race/ethnicity; анҷом нашудани санҷиши проспективӣ дар ҷараёни воқеии кори клиникӣ.

Ҳадди тафсири клиникӣ: Модел барои ташхис гузоштан ё иваз кардани эхокардиография таҳия нашудааст. Гипотезаи мувофиқтарини истифода — тартиб додани беморон ва афзалиятдиҳии тасвирбардорӣ мебошад.

Ёддошти бозкашии визуалӣ: Барои Verianla визуали аслии қавитарин чунин хоҳад буд: дар чап бемори гирифтори диабети навъи 2 ва нӯҳ нишондиҳандаи муқаррарии маълумот, дар марказ LightGBM + SHAP, дар рост тартибдиҳии хавф ва афзалияти эхокардиография; дар қисми поён занҷири “Таҳия AUC 0,925 → Тасдиқи берунӣ AUC 0,846”.