通过马尔可夫聚类算法对缺血性心脏病患者进行亚组分类Subgrouping patients with ischemic heart disease by means of the Markov cluster algorithm | Communications Medicine

心脑血管 / 来源:www.nature.com丹麦 - 英文2025-09-06 15:30:58 - 阅读时长2分钟 - 894字
本研究利用丹麦全国性医疗数据库的72,249例缺血性心脏病患者数据,通过马尔可夫聚类算法识别出31个具有显著临床差异的患者亚组。基于患者病史特征,该分组方法能有效区分新发缺血事件风险(7个亚组)、非缺血性死亡风险(18个亚组)及全因死亡风险(23个亚组)。研究还发现心血管或炎症疾病在13个亚组中富集,24项实验室指标分布存在显著差异,15个亚组显示出遗传风险评分升高。该成果为心血管疾病的精准分型和个性化治疗提供了新方法。
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通过马尔可夫聚类算法对缺血性心脏病患者进行亚组分类

研究背景

缺血性心脏病(IHD)在发病模式、症状负担和疾病进展方面具有显著异质性。本研究提出通过无监督聚类分析识别具有临床意义的多病共存亚组。

研究方法

纳入2004-2016年间接受冠状动脉造影(CAG)或冠状动脉CT血管成像(CCTA)的IHD患者,以首次检查日期为基线。通过丹麦国家患者登记处、国家处方登记处和医院实验室数据库获取健康记录,利用哥本哈根医院生物样本库获取遗传数据。基于3046个基线前诊断代码,应用马尔可夫聚类算法进行患者分组,并通过Cox回归模型和富集分析评估各亚组的临床结局特征。

研究结果

在72,249例IHD患者中(平均年龄63.9岁,男性63.1%)识别出31个亚组(C1-31,67,136例)。与对照组比较:

  • 7个亚组(9,590例)显示新发缺血事件风险显著升高或降低(5组升高,2组降低)
  • 18个亚组(35,982例)存在非IHD死亡风险差异(12组升高,6组降低)
  • 23个亚组具有全因死亡风险差异

研究发现13个亚组富集心血管或炎症疾病,24项实验室指标分布存在显著差异,15个亚组(48.4%)遗传风险评分升高。

研究结论

基于疾病谱的无监督聚类可稳健地将IHD患者分为具有不同临床特征和结局的亚组。该方法为心血管多病共存的系统性研究提供了新范式,有助于实现精准医疗。

研究创新

  1. 数据规模:分析丹麦全国性队列的72,249例IHD患者的完整疾病史数据
  2. 算法应用:首次将马尔可夫聚类算法系统应用于心血管疾病亚组划分
  3. 多维度验证:结合实验室指标(25项)、药物数据(处方记录)和遗传风险评分(14个性状)进行交叉验证
  4. 临床关联:建立亚组与新发缺血事件、非IHD死亡和全因死亡风险的定量关联

局限性

  1. 部分患者缺乏实验室和遗传数据
  2. 未考虑既往疾病时间顺序
  3. 研究人群以高加索人为主
  4. 无法纳入无症状IHD患者
  5. 临床编码可能存在系统偏差

研究意义

本研究揭示了IHD患者多病共存模式与临床结局的复杂关联,为心血管疾病的精准分型提供了数据驱动的方法论框架。通过识别具有不同风险特征的患者亚组,有望优化临床试验设计,指导个性化治疗决策。

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