一种用于危重症患者发生急性肾损伤的风险预测系统技术方案

本发明专利技术公开一种用于危重症患者发生急性肾损伤的风险预测系统，该系统包括数据获取模块和风险预测模块，数据获取模块用于采集患者的肾小管损伤标志物NGAL、L

【技术实现步骤摘要】
一种用于危重症患者发生急性肾损伤的风险预测系统


[0001]本专利技术属于生物医学领域，特别涉及一种用于危重症患者发生急性肾损伤的风险预测系统。

技术介绍

[0002]急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)是指由多种病因引起的肾脏功能快速下降而出现的临床综合征，表现为肾小球滤过率下降，代谢废物(肌酐、尿素氮)在体内潴留，水电解质和酸碱平衡紊乱。AKI的致病因素主要有血容量不足、肾毒性药物、创伤、严重感染、尿路梗阻、外科大手术后等。据研究报道，危重症患者AKI发生率为30％
‑
60％，发病急，病程短，是危重症患者最常见的并发症，同时也是疾病发生发展的独立风险因素，如果不加干预，AKI极易进展为慢性肾脏病，甚至走向肾衰竭。危重症患者合并AKI较非AKI者病死率明显增高，达到50％
‑
70％。目前除支持性肾脏替代治疗外尚无有效治疗方法，严重影响患者的生存预后，是困扰临床诊疗的一大难题。AKI不仅给国家造成了巨大的社会和医疗负担，而且给家庭及个人也带来了沉重的经济负担，是一个棘手的问题。大量临床实践证明，AKI发生预警与预后预测对于AKI早期诊断与早期干预尤为重要。然而，现有诊断标准肌酐与尿量灵敏度与特异度欠佳，急需新型标志物。中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)在肾小管上皮细胞损伤时显著高表达，AKI发生早期即可在血液与尿液中检测到NGAL升高。肾损伤分子1(KIM
‑
1)在肾小管遭受药物毒性、缺血再灌注损伤时数小时内升高，是近端肾小管损伤持续高表达的早期敏感标志物。肝型脂肪酸结合蛋白(L
‑
FABP)在近端肾小管上皮细胞功能受损时高表达。金属蛋白酶组织抑制因子2(TIMP2)与胰岛素样生长因子结合蛋白7(IGFBP7)都是肾小管损伤早期细胞应激反应的敏感生物标志物，两者都参与细胞G1期阻滞过程，阻止肾小管细胞在DNA损伤的情况下继续分裂。集聚蛋白C末端片段(CAF22)是位于肾小管基底膜细胞上的一种聚糖蛋白，产生于神经胰蛋白酶在同源位点上切割集聚蛋白分离得到长度为22KDa的小片段，研究发现其与肾小管功能障碍与肾功能迅速恶化相关。白细胞介素18(IL
‑
18)是一种由单核细胞、嗜中性粒细胞等产生的促炎细胞因子，在感染相关AKI中表达量明显升高。然而，前期的研究发现，单一标志物难以满足重症监护室复杂环境的高效合理应用，预测效能不佳。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提出一种用于危重症患者发生急性肾损伤的风险预测系统，该系统通过多指标进行AKI发生风险预测，能够更加早期并且准确地评估危重症患者急性肾损伤的发生风险，实现危重症患者AKI早诊早治，从而突破原发疾病不同的危重症患者AKI发生风险与预后预测的瓶颈问题。
[0004]本专利技术的目的通过如下的技术方案来实现：
[0005]一种用于危重症患者发生急性肾损伤的风险预测系统，该系统包括：
[0006]数据获取模块，该模块用于采集患者的肾小管损伤标志物NGAL、L
‑
FABP、CAF22的
浓度，并将肾小管损伤标志物NGAL、L
‑
FABP、CAF22的浓度除以尿液肌酐的浓度进行校准；
[0007]风险预测模块，该模块内置风险预测模型，用于预测48小时后发生急性肾损伤的概率；所述风险预测模型以肾小管损伤标志物NGAL、L
‑
FABP、CAF22的浓度为自变量，48小时后发生AKI为因变量，基于logistic回归分析构建；48小时后发生急性肾损伤的概率的计算公式如下：
[0008][0009]α＝β1*C
NGAL
+β2*C
L
‑
FABP
+β3*C
CAF22
[0010]其中，β
i
为特征变量的系数，β0为常数项；β
i
和β0通过logistic回归算法对历史获得的肾小管损伤标志物NGAL、L
‑
FABP、CAF22的浓度进行回归获得。
[0011]进一步地，还包括结果展示模块，用于对危重症患者连续预测的48小时后发生急性肾损伤的概率以概率图的形式进行曲线展示。
[0012]进一步地，β0，β1，β2，β3的取值如下：
[0013]β0＝
‑
2.346，β1＝0.001，β2＝0.002，β3＝0.001，且NGAL、L
‑
FABP、CAF22的浓度的单位为μg/g
·
Cr。
[0014]本专利技术的有益效果如下：
[0015](1)本专利技术的风险预测系统基于多个标志物进行48小时后的AKI发生概率预测，与现有的临床单一预警指标，预测准确率更高，预警效能更佳。
[0016](2)本专利技术的风险预测系统能够预测未来48小时AKI发生的风险概率，灵敏度高；较现有AKI诊断标准(血肌酐与尿量)提早48小时预警AKI发生；与目前国外市场上仅有的危重症患者AKI预警指标NEPHROCHECK预警时间窗12小时、灵敏度72％与特异度50％相比较，能提早36小时预警AKI发生，灵敏度与特异度均达到80％以上，具备更好的临床推广应用价值与潜力。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的用于危重症患者发生急性肾损伤的风险预测系统应用场景示意图。
[0018]图2为一种用于危重症患者发生急性肾损伤的风险预警系统的模型列线图及模型在训练集与验证集数据中的标准曲线图。
具体实施方式
[0019]下面根据附图和优选实施例详细描述本专利技术，本专利技术的目的和效果将变得更加明白，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0020]如图1所示，危重症患者常发生急性多器官损伤，对患者预后产生重要影响，甚至导致患者死亡，其中肾脏是最易受累的重要器官之一。危重症患者发生急性肾损伤致病因素复杂多样，极易进展为慢性肾脏病，甚至走向肾衰竭与死亡。本专利技术所述的一种用于危重症患者发生急性肾损伤的风险预测系统旨在通过多指标联合利用单因素与多因素Logistics回归分析，实现未来48小时后可能发生急性肾损伤的风险概率预测，并且利用该风险预测系统实时监测与评估患者在ICU住院期间的预后情况(严重AKI发生情况、肾透析
与ICU期间死亡)，能更有效预测危重症患者AKI发生，实现临床推广应用，为患者家庭和社会做出积极的贡献。
[0021]本专利技术的用于危重症患者发生急性肾损伤的风险预测系统，包括数据获取模块和风险预测模块；
[0022]数据获取模块用于采集患者的肾小管损伤标志物NGAL、L
‑
FABP、CAF22的浓度，并将肾小管损伤标志物NGAL、L
‑
FABP、CAF22的浓度除以尿液肌酐的浓度进行校准；
[0023]风险预测模块内置风险预测模型，用于预测48本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于危重症患者发生急性肾损伤的风险预测系统，其特征在于，该系统包括：数据获取模块，该模块用于采集患者的肾小管损伤标志物NGAL、L
‑
FABP、CAF22的浓度，并将肾小管损伤标志物NGAL、L
‑
FABP、CAF22的浓度除以尿液肌酐的浓度进行校准；风险预测模块，该模块内置风险预测模型，用于预测48小时后发生急性肾损伤的概率；所述风险预测模型以肾小管损伤标志物NGAL、L
‑
FABP、CAF22的浓度为自变量，48小时后发生AKI为因变量，基于logistic回归分析构建；48小时后发生急性肾损伤的概率的计算公式如下：α＝β1*C
NGAL
+β2*C
L
‑
FABP
+β3*C
CAF22
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶志华，沈志伟，孙涛，岳小芳，张巩，李翔，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：