基于家庭血压监测的妊娠期高血压疾病预测模型:一项无创性筛查新策略

《Journal of the American Heart Association》:Prediction Model of Hypertensive Disorders of Pregnancy Based on Home Blood Pressure Monitoring

【字体: 时间:2026年02月22日 来源:Journal of the American Heart Association 6.1

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  本综述提出一种创新的无创预测模型,核心是利用家庭血压监测(HBPM)数据,通过校正季节和孕龄影响的血压变化规律,结合逻辑回归算法,实现对妊娠期高血压疾病(HDP)的早期预警。研究在开发和验证队列中均显示出高阴性预测值(NPV>0.95),表明其在筛查低风险孕妇、减少不必要的医疗咨询方面具有重要临床潜力。该方法克服了传统血清标志物(如sFlt-1/PlGF)需抽血的局限,为HDP的便捷、低成本管理提供了新思路。

  
背景
妊娠期高血压疾病(Hypertensive Disorders of Pregnancy, HDP)是导致孕产妇和胎儿不良结局的主要原因之一,其发病率约占孕妇的5%至10%。HDP主要包含妊娠期高血压和子痫前期等亚型,其中子痫前期每年在全球范围内导致超过7万孕产妇死亡和50万胎儿及新生儿死亡。因此,建立HDP的早期预测方法至关重要。现有基于血清标志物(如胎盘生长因子PlGF和可溶性fms样酪氨酸激酶-1 sFlt-1)的预测方法虽然有效,但需要采血,且有创。相比之下,家庭血压监测(Home Blood Pressure Monitoring, HBPM)能够低成本、频繁、准确地进行长期测量,且避免了白大衣效应,被认为是一种有前景的HDP筛查技术。然而,由于妊娠期间血压变化的复杂性,此前尚未有基于HBPM的机器学习预测模型问世。本研究旨在开发并验证一种基于HBPM、并纳入季节和孕龄依赖性变化校正的非侵入性HDP预测模型。
方法
研究数据来源于BOSHI(Babies and Their Parents‘ Longitudinal Observation in Suzuki Memorial Hospital in Intrauterine Period)队列和一项前瞻性多中心验证队列。开发队列包含443名孕妇(其中65例HDP)的HBPM数据,随机分为训练集(n=365)和测试集(n=78)。验证队列前瞻性收集了264名孕妇(其中33例HDP)的数据。
预测模型构建步骤如下:首先,获取HBPM数据;其次,进行数据归一化,减去正常血压(NBP)孕妇中观察到的、依赖于季节和孕龄的血压变化(正常血压在冬季升高、夏季降低,并在孕20周左右降至最低点,随后升高,呈U型曲线);第三,对缺失值进行线性插值并添加随机噪声;第四,在每个时间点,计算过去4周数据的四个特征:平均收缩压(SBP)、平均舒张压(DBP)、SBP与DBP之间的相关系数,以及SBP随天数的上升趋势;第五,对特征值再次归一化;最后,通过逻辑回归确定各特征权重,计算预测评分,并与设定的阈值(在训练集中设定为满足90%特异性)进行比较,以预测HDP的发生。
模型性能通过接收者操作特征曲线下面积(Area Under the Curve, AUC)、敏感性、特异性、阳性预测值(Positive Predictive Value, PPV)和阴性预测值(Negative Predictive Value, NPV)等指标进行评估。
结果
研究结果显示,该预测模型在训练集、测试集和验证集上均表现出色。AUC值分别为0.949(95% CI, 0.890–1.000)、0.884(95% CI, 0.807–0.961)和0.845(95% CI, 0.759–0.930)。尤为突出的是其高阴性预测值:在训练集、测试集和验证集中,NPV分别达到0.993、0.729和0.957。在预测1周内是否发生HDP时,NPV更是高达0.998(验证集),与需要抽血的sFlt-1/PlGF比值法的性能(其验证队列NPV为0.993)相当。
基线特征分析表明,与正常血压孕妇相比,HDP孕妇的孕前肥胖比例、首次HBPM的SBP和DBP值均显著更高。妊娠结局方面,HDP孕妇的平均分娩孕周更短,妊娠晚期平均SBP和DBP显著更高。
讨论
本研究首次成功开发并验证了基于HBPM的HDP预测模型。其核心优势在于无创性高阴性预测价值,非常适用于从普通孕妇人群中筛查出低风险个体,从而有可能减少不必要的医疗咨询和检查。模型性能的稳健性在独立的多中心验证队列中得到了证实,尽管AUC值从开发队列到验证队列略有下降,这提示了模型在不同人群间应用时进行参数重新校准的必要性。
研究的优势包括利用了高质量的BOSHI大型队列数据,能够精确建模血压随季节和孕龄的正常变化;以及采用了前瞻性验证。HBPM本身具有良好的依从性,验证队列参与者在约6个月的测量期内,在86.2%的天数进行了测量。
当然,研究也存在一些局限性:本研究是观察性研究,未来需要干预性研究来评估基于该预测的早期措施(如生活方式干预)的效果;研究对象仅限于日本富山和宫城县的孕妇,结论外推需谨慎;模型尚未完全自动化集成到血压计或手机应用中;与sFlt-1/PlGF比值法的头对头比较尚未进行;模型在4周内的阳性预测值(PPV)较低,未来可通过纳入更多数据优化参数,或结合孕妇人口学特征和病史来进一步提升预测准确性。
结论
总之,本研究开发了一种基于家庭血压监测的妊娠期高血压疾病预测模型,并验证了其有效性。该模型,特别是其高阴性预测值,有助于筛查出血压正常的低风险孕妇,可能有助于减少医疗咨询。未来的研究方向包括:评估基于该预测模型启动干预措施(如在医疗监督下进行生活方式调整或药物治疗)是否能有效降低HDP的发病率和严重程度;以及将该模型集成到血压计、智能手机应用程序和云服务中,以实现便捷的临床应用。研究者期望,HBPM能成为孕妇的标准监测手段,基于HBPM的准确预测和适时干预将有助于保障母婴健康。
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