基于体检数据的心血管病统计分析与预测

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1、基于体检数据的心血管病统计分析与预测基于体检数据的心血管病统计分析与预测 第一章第一章 研究背景研究背景 据美国心脏协会统计， 心血管疾病是造成美国公民死亡的最主要因素， 心血管疾病所引起的医疗费用占据全国医疗卫生总费用的 17%，过去十年中，心血管疾病医疗费用以 6%的年增长率迅速增长，并且随着人口老龄化的加剧，其消费会大幅度增长。 美国心脏协会预测到 2030 年，将有 40.5%的美国人会患有不同形式的心血管疾病。 改革开放以来， 随着我国经济的飞速发展和科学技术的不断进步， 以及人民生活水平的显著提高，心血管疾病也逐渐成为造成我国公民死亡的最主要疾病，。近年来，我国心血管病患病率呈现持

2、续上升趋势，并且患病年龄提前，据资料显示，2012 年心血管病患者总数目已达 2.9 亿，平均每 5 个成年人中就有 1 个患有心血管病，全国每年死于心血管疾病的患者有 350 万，并且发病年龄由过去的 50 岁左右，发展成为现在的 30 岁左右。另外，由于我国的医疗体系的不完善，心血管病的知晓率比较低，中国心血管病预防指南 2010中指出，根据 2005 年调查数据显示我国心血管病的知晓率、治愈率和控制率仍比较低，分别为48.4%、38.5%、9.5%。图 1 是 2012 年统计的我国城乡居民死亡病因构成比例图，可以看出心血管病造成的死亡比例远远超过其它疾病。 图 1 城乡居民死因构成比

3、另外，考虑我国人群的构成特点，我国是一个人口老龄化非常严重的国家。自 2001 年我国迈入老龄化社会以来， 人口老龄化速度非常之快， 据最新统计资料显示， 2013 年 60 岁以上老年人数目突破 2 亿，预期 2030 年我国将成为全球人口老龄化最严重的国家，2050 年进入深度老龄化社会， 我国很快将成为典型的未富先老的国家。 老年人是心血管疾病的高危人群， 大多数老年人都受到心血管疾病等慢性病的的困扰， 老年人人数的增加必然会引起心血管病患病率的快速增长。 为了做到对心血管疾病患病风险的预测， 以便及时有效的采取相应的预防措施， 各个国家开发出了适合于自己国家的心血疾病患病风险预测模型，

4、例如 Framingham 模型、 Whitehall 积分、SCORE 模型、QRISK 评分模型、ASSIGN 评分等，我国对心血管病患病风险的研究主要包括中美队列和 “十五” 攻关课题。 中美队列的研究人群包括广州番禺县农民、广州造船厂工人、 北京石景山区农民和北京首都钢铁公司工人， 研究过程中建立的心血管病预测模型是 COX 比例风险预测模型， 包括最优模型和简易模型， 对这两个模型进行 ROC 曲线分析，男性和女性最优模型 ROC 曲线面积（AUC）分别为 0.799 和 0.844，简易模型 AUC为 0.796 和 0.845，均高于 Framingham 研究的 AUC。“六五

5、”、“七五”期间，主要完成了两次全国规模的高血压抽样调查、 10 组人群心血管病危险因素对比分析以及 16 个人群的心血管发病死亡监测调查，“八五”期间针对采集到的数据建立了 COX 比例风险预测模型，ROC 曲线分析结果显示男性和女性的 AUC 面积分别为 0.780、0.760，“十五”攻关课题期间建立了适合于我国公民缺血性心血管病的简易测量表。 1.2 主要心血管疾病 中国心血管病报告 2013显示，我国主要的心血管疾病包括脑血管病、冠心病、心律失常、心力衰竭、心脏性猝死、肺动脉高压等。 脑血管病脑血管病 脑血管病是指脑部动脉或支配脑的颈部动脉发生病变，从而引起颅内血液循环障碍，脑组织受

6、损的一组疾病。临床上常以猝然昏倒，不省人事，或伴有口眼歪斜、言语不利和偏瘫为主要表现。脑血管病按其进程，可分为急性脑血管病和慢性脑血管病两种。急性脑血管病包括短暂性脑缺血发作、脑血栓形成、脑栓塞、高血压脑病、脑出血和蛛网膜下腔出血等；慢性脑血管病包括脑动脉硬化、脑血管病性痴呆、脑动脉盗血综合征、帕金森氏病等。我们通常所说的脑血管病，一般指的是急性脑血管病，发病急，常危及人的生命，因此，也易引起人们的重视。 近年来，我国脑血管疾病患病率呈明显上升趋势，脑血管疾病主要包括缺血性卒中和脑出血两类，缺血性卒中患者占 66.4%，脑出血患者占 23.4%。下图是对我国 1993 年2008 年城乡脑血管

7、病患病率变化情况的统计，可以很明显的看出我国城市居民脑血管病患病率明显高于农村居民脑血管病患病率，但是城市居民的脑血管病患病率呈平台趋势，而农村居民的脑血管病患病率则呈快速增长趋势，因此完善农村居民健康体检制度，降低农村脑血管疾病患病率刻不容缓。 冠心病冠心病 冠状动脉粥样硬化性心脏病是在高脂血症、高血压、糖尿病、慢性肾病、代谢综合征等疾病以及吸烟、酗酒、肥胖、缺乏运动等不良生活习惯的共同危险因素作用下，冠状动脉内皮细胞受损，脂质侵入冠状动脉壁沉积，导致平滑肌细胞、单核细胞及成纤维细胞增生，血小板粘附聚集形成血栓，形成突出于管腔的粥样斑块，从而引起血管腔狭窄或阻塞，造成心肌缺血、缺氧或坏死而导

8、致的心脏病，常被称为“冠心病”。世界卫生组织将冠心病分为五大类：无症状心肌缺血、心绞痛、心肌梗死、缺血性心力衰竭和猝死。临床中常常分为稳定性冠心病和急性冠状动脉综合征。 下图是对我国城乡居民 20022011 年冠心病死亡率的统计，可以看出我国冠心病死亡率总体上呈上升趋势。20022003 年冠心病死亡率呈小幅上升趋势，20032005 年呈连续下降趋势，20052009 年呈快速上升趋势，20092010 年呈小幅下降趋势，20102011 年冠心病死亡率又有大幅上升的趋势。 心率失常心率失常 心律失常是由于窦房结激动异常或激动产生于窦房结以外， 激动的传导缓慢、 阻滞或经异常通道传导， 即

9、心脏活动的起源和 （或） 传导障碍导致心脏搏动的频率和 （或） 节律异常。心律失常是心血管疾病中重要的一组疾病。 它可单独发病亦可与心血管病伴发。 可突然发作而致猝死，亦可持续累及心脏而衰竭。 根据中国心血管病报告 2013统计结果可知，我国 2011 年起搏器植入量约为 42970例， 2012 年在此基础上增加 15.2%； 2011 年除颤器植入量约为 1257 例， 2012 年增加 23.5%；双心室起搏器植入量约为 1876 例，2012 年增加 17.8%；2011 年射频消融手术量约为 63328例，2012 年增加 17.5%。另外通过对全国 22 家省级心内科患者进行调查，

10、发现心律失常主要表现为房颤、阵发性室上性心动过速、病态窦房结综合征以及室性早搏，心内科心律失常患者占比 26.8%。 心力衰竭心力衰竭 心力衰竭简称心衰， 是指由于心脏的收缩功能或舒张功能发生障碍， 不能将静脉回心血量充分排出心脏，导致静脉系统血液淤积，动脉系统血液灌注不足，从而引起心脏循环障碍症候群，此种障碍症候群集中表现为肺淤血、腔静脉淤血。主要分为急性心力衰竭和慢性心力衰竭， 急性心力衰竭是指急性发作或加重的左心功能异常所致的心肌收缩力降低、 心脏负荷加重，造成急性心排血量骤降、肺循环压力升高、周围循环阻力增加，引起肺循环充血而出现急性肺淤血、肺水肿并可伴组织、器官灌注不足和心源性休克的

11、临床综合征，以左心衰竭最为常见。慢性心力衰竭是指持续存在的心力衰竭状态。 表 成年人心力衰竭患病率（%） 表 南北方以及城乡居民心力衰竭患病率对比（%） 根据对全国 10 省市 20 个城市和农村的 15518 个成年人进行心力衰竭患病率统计得到上图，可以看出，心力衰竭总体患病率随年龄的增加呈上升趋势，各个年龄段女性心衰患病率均比男性心衰患病率高。 通过城乡、 南北方心力衰竭患者进行统计， 得到上图， 可以发现不管对于男性还是女性，城市居民心力衰竭患病率高于农村居民，北方居民心力衰竭患病率高于南方居民。 心脏性猝死心脏性猝死 心脏性猝死是指急性症候发作后 1 小时内发生的以意识突然丧失为特征的

12、由心脏原因引起的自然死亡。临床过程可分为四个时期：前驱期，终末事件期，心脏骤停期，生物学死亡期。经统计发现，我国心脏性猝死发病率平均每 10 万人中就有 41.8 人患病，男性发病率高于女性，并且呈现随着年龄的增加显著增加的趋势。 肺动脉高压肺动脉高压 肺动脉高压是各种原因引起的静息状态下右心导管测得的肺动脉平均压大于等于25mmHg的一组临床病理生理综合征， 主要病因包括先天性心脏病相关性PAH、 特发性PAH、结缔组织病相关性 PAH 以及慢性血栓栓塞性 PAH，四种成因构成比比例如下图所示： 1.3 心血管健康状态影响因素 中国心血管病预防指南将影响心血管健康状态的因素大致划分为三类：主

13、要（传统）影响因素、潜在影响因素和社会经济/心理行为影响因素，其中家族史、血脂异常、高血压、糖尿病、超重/肥胖、吸烟等因素是科研工作人员和临床医生关注最高的因素。每一类中包括的心血管健康状态影响因素如下表所示： 表 心血管健康状态影响因素分类 主要影响因素 潜在影响因素 社会经济/心理行为影响因素 年龄 超重/肥胖 缺乏体力活动 性别 睡眠呼吸障碍 过量饮酒 家族史 C 反应蛋白升高 精神紧张 高血压 糖代谢异常 教育程度 糖尿病 血清蛋白升高 经济收入 吸烟 凝血因子升高 职业变动 血脂异常 慢性炎症 生活工作学习压力 代谢综合征 血清甘油三酯升高 家族史 研究表明， 心血管病家族史是心血管

14、病死亡的一个独立预测因子， 其作用途径是通过家族史的独立作用和危险因素的家族聚集而增加心血管疾病的患病风险， 这种风险在双亲之一患有早发性心脏病的情况下尤为明显1。 另外， DM 等研究表明， 对于具有早发性心脏病家族史的人群，男性心血管疾病发病率翻倍，女性心血管病发病率大概增加 70%2。1986 年，KWAH 等通过对年龄介于 40 到 79 岁之间的 4014 个个体的 9 年队列数据进行研究， 发现 60岁以下具有心脏病家族史的男性心血管疾病发病率较无心脏病家族史的人会高出五倍3。2004 年，Donald M 等基于弗莱明翰队列数据，应用逻辑斯蒂模型，来研究心血管病家族史对子代心血管

15、病患病风险的预测作用，研究过程中样本容量为 2302，随访开始时所有个体均无心血管疾病，随访过程中有 164 个男性和 79 个女性发生心血管病事件。实现结果得出结论， 心血管病家族史是预测子代心血管病事件的一个独立预测因子， 其他的家族史信息只能帮助临床医生和病人对心血管疾病进行心血管疾病的一级预防4。 血脂异常 随着经济的飞速发展， 人们的生活水平显著提高， 但是快节奏的生活方式让人们进行体育运动的时间越来越少，全民平均血脂逐渐升高。血脂是指血液中脂类的总称，血液中的脂类主要包括甘油三酯、磷脂、胆固醇和游离脂肪酸，血脂异常是指血液中脂类代谢异常，大量研究证明， 血脂异常是心血管疾病的重要影

16、响因素， 总胆固醇和低密度脂蛋白水平的升高会促进冠心病的发病风险的升高； 高密度脂蛋白属于心血管病保护因子， 其水平的升高会降低冠心病的发病风险； 甘油三脂水平与冠心病之间的关系比较弱， 但是与冠心病影响因素之间的关系非常密切，例如糖尿病、肥胖、吸烟、血清高密度脂蛋白水平过低等5。我国人群血脂分级标准如下表所示： 分层 总胆固醇 低密度脂蛋白 高密度脂蛋白 甘油三酯 正常范围 =1.04 =6.22 =4.14 =1.55 =2.26 偏低 =140 =90 级高血压 140,159 90,99 级高血压 160,179 100,109 级高血压 =180 =110 单纯收缩期高血压 =140 50 38.07% 30.92% 均值（方差） 48.07*（7.04） 46.84（6.96） 患病率 17.85%* 10.52% 注：*表示 p140 49.24% 55.62% 舒张压 正常 90 45.59% 51.85% 由表 3 统计的累计发病率可以看出，随