Análise interpretável de aprendizado de máquina de biomarcadores imunoinflamatórios para prever CHD em pacientes com NAFLD

Análise interpretável de aprendizado de máquina de biomarcadores imunoinflamatórios para prever CHD em pacientes com NAFLD

Análise interpretável de aprendizado de máquina de biomarcadores imunoinflamatórios para prever CHD em pacientes com NAFLD

Publicado por PubMed

Introdução: A doença cardíaca coronária (CHD) e a doença hepática gordurosa não alcoólica (NAFLD) compartilham mecanismos patogênicos sobrepostos, incluindo disfunção do tecido adiposo, resistência à insulina e inflamação sistêmica mediada por adipocinas. No entanto, o impacto específico da inflamação e das respostas imunes no risco de CHD em pacientes com NAFLD permanece pouco compreendido. Este estudo avaliou o valor preditivo de dez índices imunoinflamatórios para o risco de CHD em pacientes com NAFLD usando uma estrutura de aprendizado de máquina interpretável.

Métodos: Analisamos retrospectivamente 407 pacientes com NAFLD submetidos à angiografia coronariana e os estratificamos nos grupos NAFLD + CHD (n = 250) e NAFLD (n = 157). Dez índices imunoinflamatórios foram derivados dos resultados laboratoriais de sangue. A análise de regressão de Lasso e a correspondência do escore de propensão (PSM) foram empregadas para mitigar os efeitos de confusão. Posteriormente, análises de regressão logística univariada e multivariada foram usadas para identificar fatores de risco independentes para a ocorrência de CHD entre pacientes com NAFLD. Enquanto as curvas cúbicas restritas (RCS) e a curva Receiver Operating Characteristic (ROC) avaliaram a relação entre cada índice imunoinflamatório e o risco de CHD. Métodos de correlação linear foram empregados para avaliar a relação entre o escore de Gensini e os índices imunoinflamatórios. Finalmente, três algoritmos de aprendizado de máquina (RF, SVM e GLM) foram usados para identificar fatores de risco significativos. Para interpretar o modelo de diagnóstico construído pela Random Forest, o método ShaPley Additive Explanations (SHAP) foi empregado, e as características foram classificadas de acordo com seus valores de SHAP. Com base nessas classificações, um nomograma de diagnóstico foi posteriormente construído e a precisão do modelo de diagnóstico foi avaliada usando curvas ROC.

Resultado: Após o PSM, entre os 282 pacientes incluídos com NAFLD, 141 casos (50%) foram complicados com CHD. A análise de regressão logística multivariada revelou que, após o ajuste para idade, sexo, hipertensão e histórico de tabagismo, o índice NHR foi identificado como o fator de risco mais significativo para CHD em pacientes com NAFLD (OR, 1.375; IC 95%, 1.021-1.852; P < 0,001). Além disso, NLR, SII, SIRI e NMR também foram identificados como fatores de risco. O PNR foi um fator protetor para eventos de CHD em pacientes com NAFLD. A análise do RCS demonstrou relações lineares entre os índices NHR, NLR e PNR com a ocorrência de CHD, enquanto o índice SII exibiu uma relação não linear em forma de J com o risco de CHD (P não linear = 0,025). A análise de correlação com o escore de Gensini mostrou que o índice NHR teve a maior correlação com a gravidade da CHD (R = 0,256, P < 0,001). As curvas ROC indicaram que o índice NHR teve bom desempenho preditivo e diagnóstico (AUC = 0,703,95% CI, 0,652-0,754). Finalmente, o nomograma diagnóstico construído com base nos valores de SHAP demonstrou boa precisão e desempenho preditivo (AUC = 0,834,95% CI, 0,795-0,873; P < 0,001).

Conclusão: Seis marcadores imunoinflamatórios demonstraram associações significativas com o risco de CHD em populações de NAFLD, entre os quais o índice NHR exibiu um potencial preditivo particularmente promissor.

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