Перелом бедра у пациентов с сердечной недостаточностью увеличивает риск сердечно-сосудистых осложнений в 5 раз

Исследователи из Гонконгского университета обнаружили, что переломы бедра могут приводить не только к физическим и психологическим травмам, но и вызывать неблагоприятные сердечно-сосудистые события. Особенно высокий риск сердечно-сосудистых осложнений и смертности наблюдается у пациентов с переломами бедра и уже имеющимися заболеваниями сердца.

Использование ИИ для анализа данных

В исследовании применялись большие данные и искусственный интеллект для анализа электронных медицинских карт более чем 100 000 пациентов с переломами бедра из Гонконга и Великобритании. Это позволило выявить скрытые клинические характеристики пациентов разных национальностей.

Результаты исследования

Результаты исследования показали, что уровень смертности от всех причин у пациентов с переломами бедра в Гонконге составляет около 17%, что значительно превышает показатели для некоторых видов рака. Сердечно-сосудистые заболевания являются основной причиной смерти среди таких пациентов, составляя 33% от общего числа летальных исходов.

Исследователи обнаружили связь между переломами бедра и повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний, таких как сердечная недостаточность и инфаркт миокарда. Однако при лечении переломов бедра не уделяется должного внимания управлению риском сердечно-сосудистых осложнений.

Классификация пациентов с переломами бедра

С помощью ИИ ученые разделили пациентов на три группы: относительно здоровые (66%), люди с метаболическими заболеваниями (21,4%) и пациенты с застойной сердечной недостаточностью или аритмией в анамнезе (12,6%).

Было выявлено, что относительно здоровый кластер имеет меньший риск сердечно-сосудистых осложнений по сравнению с двумя другими группами. В группе пациентов с метаболическими заболеваниями риск серьезных неблагоприятных сердечно-сосудистых событий был примерно в два раза выше, а в группе с застойной сердечной недостаточностью или аритмией — в пять раз.

Персонализированные стратегии лечения

Эти данные подчеркивают важность управления риском сердечно-сосудистых заболеваний при лечении переломов бедра. Необходимо снижать риск переломов у пациентов с застойной сердечной недостаточностью или аритмией и переходить к персонализированным стратегиям ведения пациентов.

Повышенный риск MACE после переломов бедра

Исследователи также обнаружили, что перелом бедра сам по себе может способствовать краткосрочному повышению риска MACE (неблагоприятных сердечно-сосудистых событий) на 93%. Этот риск увеличивается еще больше при наличии ранее существовавших заболеваний сердца и других сопутствующих болезней.

Заключение

Профессор Чунг Чинг-Лунг, научный сотрудник кафедры фармакологии и фармацевтики HKUMed, прокомментировал: «Сосудистая кальцификация является известным фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний. Кости служат хранилищем кальция в организме, и внезапное повышение уровня кальция после переломов может увеличить риск инсульта и сердечно-сосудистых заболеваний. Поэтому быстрое управление риском после перелома бедра очень важно».

Результаты исследования могут способствовать внедрению индивидуальных методов лечения пациентов с переломами бедра, снижая вероятность осложнений. Они также открывают путь для разработки новых клинических стратегий для таких пациентов в будущем.

Литература:
Warrington W. Q. Hsu et al, Unveiling unique clinical phenotypes of hip fracture patients and the temporal association with cardiovascular events, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48713-3

Hip fractures linked to fivefold increase in cardiovascular event risk in patients with heart failure

A research team in the Department of Pharmacology and Pharmacy, LKS Faculty of Medicine, the University of Hong Kong (HKUMed), found that hip fractures not only result in both physical and psychological injuries, but may also induce adverse cardiovascular events. In particular, hip fracture patients with pre-existing cardiac conditions are associated with a significantly higher risk of cardiovascular events (CVEs) and mortality, poorer prognosis, and greater health service utilization.

The research employed big data and artificial intelligence (AI) to uncover hidden clinical characteristics of hip fracture patients of different ethnicities, based on the electronic health records from Hong Kong and the United Kingdom (U.K.) of more than 100,000 patients with hip fractures.

The findings could enhance the current management of hip fracture patients and provide valuable insights into precision medicine in hip fracture patients. The study has been published in Nature Communications.

The all-cause mortality rate for hip fracture patients in Hong Kong is approximately 17%, significantly higher than that for breast, thyroid and prostate cancer patients. CVEs are the leading cause of mortality among hip fracture patients, accounting for 33% of deaths.

Current research has found an association between hip fractures and an increased risk of CVEs, such as heart failure and myocardial infarction. However, in hip fracture care, there is a noticeable lack of emphasis on managing patients’ CVE risk.

Hip fractures often require surgery and can result in postoperative cardiac complications. Even after accounting for these complications, there is an immediate increased risk of CVEs following hip fractures. However, considering the diverse clinical characteristics of hip fracture patients, the mechanisms underlying this temporal association are complex and remain largely unexplored.

The HKUMed research team used AI to identify distinct clusters or subphenotypes of hip fracture patients based on their clinical profiles. The team found three clusters in the Hong Kong cohort, characterized mainly by relatively healthy individuals (66%), those with metabolic-related diseases (21.4%), and those with a history of congestive heart failure or arrhythmia (12.6%).

The team found that the relatively healthy cluster exhibited a lower risk of CVEs than the other two clusters. The cluster with metabolic-related diseases had about twice the risk of major adverse cardiovascular events (MACEs) hospitalization within 180 days of hip fracture.

Conversely, the cluster with a history of congestive heart failure or arrhythmia had a significant five-fold increased risk of MACE hospitalization in the same period. And the all-cause mortality risk and unplanned hospital visits of this cluster were twice as high as those of healthy individuals with fractures, in addition to longer hospital stays.

The findings highlight the importance of CVE risk management in hip fracture care and the need to address the risk of hip fracture in patients with congestive heart failure or arrhythmia. Furthermore, this variation underscores the need to move beyond conventional management of hip fracture patients to more personalized management strategies, which may involve close monitoring, timely interventions, and the prioritization of health care resources for hip fracture patients with a high CVE risk. This shift is crucial for improving the prognosis of hip fracture patients.

The team also found a significantly elevated risk of MACEs (93% increase) within 60 days after hip fracture using the self-controlled case series method. This suggests that hip fracture alone could contribute to a short-term increased risk of MACE, and this risk is further heightened by the presence of pre-existing cardiac conditions and other comorbidities. The risk decreased during the subsequent post-hip fracture risk period of 61–180 days. There were similar findings in the U.K. cohort.

Professor Cheung Ching-lung, Associate Professor in the Department of Pharmacology and Pharmacy, HKUMed, commented, «Vascular calcification is a known risk factor for CVEs. Bones serve as a vital calcium repository in the body; the suddenly raised blood calcium after fractures may increase the risk of stroke and cardiovascular disease. Therefore, prompt management of CVE risk following a hip fracture is very important.»

«Many people are unaware of the serious complications and mortality risks associated with fractures,» added Professor Cheung. «Our research illustrates that hip fractures may trigger or worsen CVEs.

«Leveraging AI, we categorized the subphenotypes of hip fracture patients and revealed that individuals with a background of congestive heart failure or arrhythmia are at higher risk of experiencing CVEs following hip fractures.

«These findings can facilitate the introduction of tailored treatments for hip fracture patients, thereby mitigating the likelihood of post-fracture complications and mortality. They also pave the way for the development of more precise and fitting clinical strategies for hip fracture patients in the future.»