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冠脉搭桥术后"胖一点"反而更安全?5790例研究揭示超重患者预后更佳

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编者按:

肥胖是冠心病的重要危险因素,但近年来越来越多研究发现,在接受冠状动脉旁路移植术(CABG)的患者中,超重甚至轻度肥胖患者的长期预后可能优于正常体重患者,即所谓的"肥胖悖论"。BMI与CABG术后预后的关系究竟如何,不同BMI患者是否具有不同的风险特点,仍是临床关注的热点。近期一项发表在Open Heart杂志的研究结果表明[1],CABG术后365天死亡风险与BMI呈明显U型关系,超重患者(BMI 25~30kg/m²)具有最低的长期死亡风险,同时不同BMI患者的死亡风险驱动因素存在明显差异,为CABG术后风险评估及个体化管理提供了新的循证依据。

研究背景:CABG术后是否存在"肥胖悖论"?

冠状动脉疾病(CAD)仍是全球导致死亡和致残的主要原因之一。对于多支病变或药物治疗效果不佳的患者,CABG是改善心肌灌注和提高长期生存率的重要治疗方式。然而,影响CABG术后预后的因素众多,其中体重状态一直是临床关注的重点。BMI作为评价肥胖程度最常用的指标,既与冠心病发生密切相关,也被认为可能影响患者围术期及长期预后。

传统观点认为,肥胖是冠状动脉疾病的重要危险因素,可增加高血压、糖尿病、血脂异常等多种心血管危险因素,从而促进动脉粥样硬化的发展。因此,在CABG患者管理中,控制体重通常被认为有助于改善预后。然而,近年来越来越多研究发现,在接受心脏手术的患者中,超重或轻度肥胖患者术后死亡率反而低于正常体重患者,这种现象被称为"肥胖悖论"。

不过,目前关于CABG患者是否存在肥胖悖论仍存在较大争议。一些研究认为超重患者具有更好的长期生存,而另一些研究则未发现肥胖具有保护作用。此外,以往研究更多关注BMI与死亡率之间的关联,对于不同BMI患者死亡风险的主要驱动因素缺乏深入分析,也很少结合机器学习技术建立风险预测模型。

基于此,本研究利用美国重症监护医学信息数据库(MIMIC-IV),对5790例接受CABG的患者进行了回顾性分析。研究根据BMI将患者分为低体重(BMI<18.5 kg/m²)、正常体重(18.5≤BMI<25 kg/m²)、超重(25≤BMI<30kg/m²)、Ⅰ度肥胖(30≤BMI<35kg/m²)、Ⅱ度肥胖(35≤BMI<40kg/m²)及Ⅲ度肥胖(≥40 kg/m²)6组,以术后7天、14天、28天及365天全因死亡率为主要结局,同时收集患者年龄、性别、生命体征、实验室指标、Charlson合并症指数及APACHE III评分等临床资料。研究进一步结合随机森林、Boruta算法及多种机器学习模型,分析不同BMI患者死亡风险的关键影响因素,并构建CABG术后短期及长期死亡风险预测模型,为术后精准风险评估和个体化管理提供依据。

超重患者365天死亡风险最低,BMI与长期死亡率呈明显U型关系

本研究最终纳入5790例接受CABG的患者,其中男性4570例(78.93%),高血压3984例(68.81%),糖尿病2527例(43.64%),脑血管疾病928例(16.03%),充血性心力衰竭1831例(31.62%),慢性阻塞性肺疾病1256例(21.69%)。根据BMI分组后,低体重组32例,正常体重组1315例,超重组2299例,Ⅰ度肥胖组1445例,Ⅱ度肥胖组571例,Ⅲ度肥胖组128例。随访期间,共有15例患者于7天内死亡(0.26%),14天死亡41例(0.71%),28天死亡60例(1.04%),365天死亡233例(4.02%)。

比较不同BMI组死亡率发现,正常体重组在术后7天、14天及28天死亡率最低,而365天随访时则以超重组死亡率最低。以正常体重组为参照,未校正模型(Model I)显示,超重组365天死亡风险降低41%(OR=0.590,95%CI:0.424~0.821,P=0.002),Ⅰ度肥胖组死亡风险降低37%(OR=0.632,95%CI:0.438~0.911,P=0.014);Ⅱ度肥胖组(OR=0.692,P=0.139)及Ⅲ度肥胖组(OR=1.151,P=0.715)则未观察到统计学差异。

进一步校正年龄、性别、生命体征、Charlson合并症指数及APACHE III评分后,超重患者仍保持显著优势,其365天死亡风险较正常体重患者降低约34%(调整后OR=0.659,95%CI:0.467~0.931,P=0.018)。Ⅰ度肥胖患者虽然仍呈降低趋势(OR=0.704,95%CI:0.478~1.038),但未达到统计学显著性(P=0.077);低体重组(OR=1.992,95%CI:0.632~6.274)及Ⅲ度肥胖组(OR=0.989,95%CI:0.430~2.275)同样未达到统计学差异。

Kaplan-Meier生存分析进一步验证了上述结果,超重组在365天随访期间始终保持最高累计生存率,组间差异具有统计学意义(Log-rank P=0.00153)(图1)。限制性立方样条(RCS)分析显示,BMI与7天、14天、28天及365天死亡风险均呈近似U型关系,其中365天曲线最为明显,死亡风险最低点位于BMI约25~35 kg/m²范围内,而BMI过低及BMI超过35 kg/m²后,死亡风险再次逐渐升高。

图1.BMI与365天死亡风险U型曲线

不同BMI患者死亡风险驱动因素不同,XGBoost模型预测长期死亡表现最佳

亚组分析进一步发现,BMI带来的保护作用主要集中于老年患者。在未校正混杂因素时,≥65岁患者中,超重组(OR=0.57,95%CI:0.40~0.81,P=0.002)及Ⅰ度肥胖组(OR=0.57,95%CI:0.38~0.88,P=0.010)365天死亡风险均明显低于正常体重组;男性患者中,超重组(OR=0.62,95%CI:0.42~0.92,P=0.019)及Ⅰ度肥胖组(OR=0.62,95%CI:0.39~0.97,P=0.036)亦表现出较低死亡风险。校正混杂因素后,仅≥65岁患者中的超重组仍保持统计学显著性(OR=0.63,95%CI:0.43~0.92,P=0.016),提示超重带来的长期生存获益主要存在于老年CABG患者。

随机森林分析显示,不同BMI患者死亡风险的主要驱动因素存在明显差异。低体重患者主要由急性生理指标驱动,包括凝血酶原时间(PT)、碱剩余、血液pH及血细胞比容;正常体重患者的重要预测指标包括白细胞计数、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)、年龄、红细胞分布宽度(RDW)、APACHE III评分及血尿素氮(BUN);超重患者则主要受平均收缩压(SBP)、血钙、ALT、APACHE III评分、红细胞计数及年龄影响;Ⅰ度肥胖患者中,BMI、血细胞比容、血红蛋白、红细胞计数、APACHE III评分、年龄、白细胞及BUN的重要性进一步增加;Ⅱ度及Ⅲ度肥胖患者则更多受到血糖、年龄、BMI、BUN、总胆红素、ALT及血钾等代谢相关指标影响。

研究还比较了不同随访时间死亡风险的重要预测因素。短期死亡(7、14及28天)主要由APACHE III评分、年龄、BUN、血糖及血细胞比容等急性病情指标决定;而365天长期死亡风险则更多受到Charlson合并症指数、BUN、年龄、APACHE III评分及血糖水平影响,提示随着术后时间延长,基础疾病负担逐渐取代急性病情成为影响长期预后的主要因素。

基于Boruta算法筛选的重要变量,研究分别建立了支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、极端梯度提升(XGBoost)、K近邻(KNN)、梯度提升决策树(GBDT)、LightGBM及朴素贝叶斯(Naive Bayes)等7种机器学习模型。针对365天死亡预测,各模型AUC分别为:SVM 0.67、RF 0.68、XGBoost 0.70、KNN 0.61、GBDT 0.66、LightGBM 0.64、Naive Bayes 0.73。综合ROC曲线及决策曲线分析(DCA)结果,作者认为XGBoost模型具有较好的综合预测性能和临床应用价值,可用于CABG患者术后长期风险分层及个体化监测。

BMI与CABG术后预后的关系及其潜在机制

本研究基于MIMIC-IV数据库发现,BMI与CABG术后365天全因死亡风险呈U型关系。与正常体重患者相比,超重及Ⅰ度肥胖(BMI 25~35 kg/m²)患者远期死亡风险显著降低,而当BMI≥35 kg/m²时,这种保护作用逐渐消失。这一结果与既往关于CABG及其他心血管疾病的研究一致,再次支持了“肥胖悖论”的存在。

肥胖悖论的形成可能涉及多种机制。首先,超重及轻度肥胖患者具有更充足的营养和代谢储备,能够更好地耐受CABG术后的创伤及高分解代谢状态;其次,长期低度慢性炎症可能使机体对围手术期急性炎症反应产生一定的“预适应”作用,从而减轻组织损伤。此外,肥胖患者往往接受更加积极的血压、血糖及血脂管理,也可能进一步改善长期预后。然而,当BMI进一步升高时,重度肥胖相关的胰岛素抵抗、慢性炎症、多器官功能损伤及围手术期并发症风险明显增加,从而抵消了代谢储备带来的潜在获益,使死亡风险再次升高。

亚组分析显示,BMI的保护作用主要存在于≥65岁老年患者,而低体重患者术后死亡风险最高,提示不同BMI患者具有不同的风险特征。进一步的随机森林分析发现,不同BMI分层患者的死亡驱动因素存在明显差异:低体重患者主要受急性生理紊乱及凝血功能异常影响,正常体重患者更多受到合并症负担及肾功能影响,而超重和肥胖患者则主要与血流动力学、糖代谢及肝功能等因素相关。这提示CABG术后管理应结合BMI进行风险分层,并针对不同BMI人群采取更加精准的围手术期管理策略,以进一步改善长期预后。

结语

CABG术后人群中存在肥胖悖论,不同BMI分层患者的死亡风险预测核心指标存在显著差异。对于CABG术后患者,临床需依据BMI分层制定个体化风险监测方案。

参考文献:1.Mou T, Wang Y, et al. BMI-based prediction models for short-term and long-term mortality following coronary artery bypass grafting using the MIMIC-IV database: a retrospective cohort study. Open Heart, 2026, 13(2): e004236. doi:10.1136/openhrt-2026-004236.

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