利用Markov模型进行胃癌高危人群胃镜监测的成本效果评价*

安书仪，薛佳殷，李 苹，黄水平

徐州医科大学公共卫生学院流行病与卫生统计学教研室 江苏徐州 221004

利用Markov模型进行胃癌高危人群胃镜监测的成本效果评价*

安书仪，薛佳殷，李 苹，黄水平#

徐州医科大学公共卫生学院流行病与卫生统计学教研室 江苏徐州 221004

#通信作者，女，1963年10月生，硕士，教授，研究方向：卫生统计方法在流行病研究中的应用，E-mail：hsp@xzmc.edu.cn

Markov模型；胃癌高危人群；胃镜；监测

目的：应用Markov模型对假设40岁胃癌高危人群(10 000人)进行不同胃镜监测随访策略间的成本效果分析，探索当前经济水平下对胃癌高危人群进行长期胃镜监测随访的最优策略。方法：考虑胃部不同疾病状态进展比例，模拟10 000例胃癌高危患者，评估2种随访策略：每年筛查一次的胃镜监测、每2 a筛查一次的胃镜监测。通过建立合适的Markov模型建立高危到胃癌发生的各种状态，以每1 a为周期计算出成本、效果，循环30 a后，计算出3种策略的增量成本效果比(ICER)进行比较，并通过敏感性分析评价参数对模型稳定性的影响。结果：每年筛查一次策略、每2 a筛查一次策略与不筛查策略相比分别减少了胃癌死亡人数381、193例。每年筛查一次策略与不筛查策略相比增加4 835.20个质量调整寿命年(QALY)，其ICER为22 758.41元/QALY。每2 a筛查一次策略与不筛查策略相比增加 2 509.20个QALY，其ICER为21 974.07元/QALY。结论：在支付意愿为52 000元时，对40岁人群进行每年筛查一次或每2 a筛查一次监测策略均为有成本效果,最优策略为每年筛查一次。

胃癌是全球范围内危害人类健康最常见的恶性肿瘤之一，尽管近年来胃癌的发病率和死亡率呈下降趋势，但是其发病率仍居癌症顺位的第4位，死亡率居第2位[1]。研究[2]表明，胃癌患者在发病之前大多处于癌前疾病或癌前病变状态，一般将这部分人群定义为胃癌高危人群。对胃癌高危人群进行胃镜或者药物的干预随访能有效预防胃癌的发生，能够获得较好的效果。该研究利用Markov模型模拟胃癌的发展过程，建立不同胃镜监测策略，通过比较各方案的成本效果，探索当前经济水平下对胃癌高危人群进行长期胃镜监测随访的最优策略。

1 资料与方法

1.1 胃癌高危人群发病率Markov模型的建立

1.1.1 Markov状态设定 根据胃癌高危人群疾病发展的自然史，可将研究人群分为胃癌高危状态、胃癌Ⅰ期、胃癌Ⅱ期、胃癌Ⅲ期、胃癌Ⅳ期、胃癌Ⅰ期术后、胃癌Ⅱ期术后、胃癌Ⅲ期术后、胃癌Ⅳ期术后、死于胃癌、死于其他疾病等Markov状态。

1.1.2 Markov模型参数 应用TreeAgePro 2011构建Markov模型，模拟胃癌高危人群10 000人(40岁)随访30 a的胃癌自然史及胃镜监测过程。其中胃癌死亡率、胃癌发病率、人群年龄别死亡率等指标通过《中国肿瘤登记工作报告》《中国人口和就业统计年鉴》和《中国卫生和计划生育统计年鉴》等资料获得，在模型中以各年龄段的人群死亡率减去胃癌死亡专率作为该年龄段人群的非胃癌死亡率。胃癌高危人群的胃癌发病率参照Watabe等[3]的研究，以0.35%作为胃癌高危人群的胃癌发病率。胃癌的生存率参考游程伟[4]报道中早期胃癌术后5 a生存率Ⅰ期为90%，Ⅱ期为66%，Ⅲ期为51%，Ⅳ期为14%。根据P=Pt1/t(P为模型中一个循环周期内的转移概率，t为循环周期数)估算胃癌患者的每年平均生存率，计算可得Ⅰ期年生存率为97.915%，Ⅱ期为92.030%，Ⅲ期为87.401%，Ⅳ期为67.488%。据此估算出胃癌Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期的病死率分别为2.085%、7.970%、12.599%、32.512%。在实施胃镜监测组中，检查出的胃癌各期的比例参考文献分别为85%、4%、8%、3%[5-6]。而没有胃镜监测干预的对照组中，在门诊中发现的胃癌各期的比例参考国内外文献[6-7]及专家咨询为10%、16%、32%、42%。成本数据主要包括胃癌各期治疗成本以及胃镜监测成本，该数据通过调取徐州市某三甲医院2010年至2015年7月胃癌住院患者的病案资料并向长期从事胃癌相关治疗的专家进行咨询来进行估算。其中胃癌Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期的治疗成本分别为15 566.73、45 539.36、60 282.23、26 584.18元，胃镜监测成本为723.5元。项目活动成本根据该课题组前期研究[7-8]结果，拟定项目活动成本为46.5元/人。胃癌各期患者的健康效用值参考ZHOU等[9]对新加坡华人胃癌患者进行效用值的评估结果，胃癌高危状态的效用值设定为1，死亡状态均设为0，胃癌Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期的健康效用值分别为0.88、0.86、0.77、0.68。

1.2 研究方案 该研究采取胃镜病理活检作为胃癌高危人群的监测手段。拟定3种监测策略：①不进行任何筛查(对照组)，即对胃癌高危人群不采取事先确定的胃镜检查周期。②每年筛查一次，即对胃癌高危人群每年做一次胃镜病理检查。③每2 a筛查一次，即对胃癌高危人群每隔1 a做一次胃镜病理检查。该研究主要对这3种策略进行卫生经济学评价。

1.3 胃癌筛查方案的效果评估 采用成本、质量调整寿命年(QALY)以及增量成本效果比(ICER)等指标进行卫生经济学评价。成本、效益计算采用3%贴现率折算到2015年水平。根据2015年国家统计局估计，2015年我国人均GDP为52 000元，当ICER小于1个GDP(52 000元/QALY)时，认为该方案可选，可选方案中效果最大的方案为最优方案。

2 结果

2.1 不同筛查策略间死亡原因分析 队列分析结果显示不筛查、每年筛查一次、每2 a筛查一次3种策略中，死于胃癌的患者分别有671人(占全部死亡原因的29.09%)、290人(占14.71%)、478人(占22.36%)。与对照组相比，即与不筛查策略相比，每年筛查一次能够避免381例胃癌死亡，每2 a筛查一次能够避免193例胃癌死亡，见表1。

表1 3种策略间死亡原因分析 例(%)

2.2 不同筛查策略的筛查效果 3种筛查策略的效果分析显示，每年筛查一次的人均成本最高为13 414.06元，但是其挽救的QALY也最高，总计5 084.90 QALY；每2 a筛查一次产生的成本比每年筛查一次低7 923.65 元，其产生的效果也较每年筛查一次少。每年筛查一次与不筛查比较，每增加一个QALY需花费22 758.41元，每减少一例胃癌的费用为288 822.83元；每2 a筛查一次与不筛查比较，每增加一个QALY需花费21 974.07元，每减少一例胃癌的费用为285 685.49 元；每年筛查一次与每2 a筛查一次比较，每增加一个QALY需花费23 604.53元，每减少一例胃癌的费用为292 043.09元，见表2。每年筛查一次与每2 a筛查一次相比，其ICER为23 604.53元/QALY。

表2 与不筛查策略相比每年筛查一次、每2 a筛查一次的成本、QALY及ICER

2.3 敏感性分析 通过对设置的模型参数进行敏感性分析，结果显示在既定的敏感性分析范围内，无论是ICER方面，还是净货币收益方面，在支付意愿为52 000元时，每年筛查一次策略均为最优策略，模型有较好的稳定性。其中胃癌高危人群胃癌发病率、胃癌Ⅰ期病死率、胃镜病理检查成本以及胃癌Ⅰ期健康效用值对模型影响较大，但在该研究设定的范围内，均不改变模型的结论，见图1～4。

图1 各组策略的净货币收益与胃癌高危人群胃癌发病率的变化

图2 各组策略的净货币收益与胃癌Ⅰ期病死率的变化

图3 各组策略的净货币收益与胃镜病理检查成本的变化

图4 各组策略的净货币收益与胃癌Ⅰ期健康效用值的变化

3 讨论

该研究分别对3组策略进行10 000人的队列模拟，每年筛查一次策略所需的成本最高，但是其效果也最高，分别比不筛查策略和每2 a筛查一次策略多获得4 835.20个和2 326.00个QALY；同时，每年筛查一次策略分别比不筛查策略和每2 a筛查一次策略多获得5 084.90个和2 443.00个生命年。根据间接效益计算公式，每年筛查一次策略比不筛查策略获得26 441.48万元的间接收益，远高于每年筛查一次策略所需要的成本。其主要原因是通过对胃癌高危人群进行每年的胃镜筛查能够及早地发现胃癌，进而减少因胃癌发现过晚而造成的死亡。

我国胃癌患者一经发现，大多为中晚期，预后极差[10-11]，但是通过二级预防可以有效地降低胃癌死亡率，进而能够获得巨大社会效益和经济效益。目前，胃癌筛查途径主要包括自然人群普查、高危人群筛查和门诊机会性筛查。但是，自然人群筛查耗费巨大，国内尚未开展；而门诊机会性筛查是一种被动性筛查，其获得的效果一般。胃癌高危人群筛查指在具有胃癌发病风险的人群中开展筛查，可以节约大量的医疗资源，并能够产生较好的社会效益。因此，在人力、物力、财力等多种现实因素制约下，探索适合我国国情的胃癌人群筛查方案迫在眉睫。如何通过简单、方便、经济的方法确定胃癌高危人群是胃癌筛查的前提。

该课题组前期通过建立人工神经网络胃癌高危人群预测模型对当地居民进行预测，并经胃镜病理确诊发现该模型在胃癌高危人群筛检方面效果较好，并且成本低、简便易行[8,12]。该研究通过建立胃癌高危人群筛查策略的Markov模型，发现对胃癌高危人群每年进行一次胃镜筛查能够避免更多胃癌的死亡，挽救的QALY和生命年最多，并且其成本在可以接受的范围内。由于每个个体的生命历程不同，以及各种社会因素的影响，模型不能完全模拟复杂的实际情况，但该研究建立的Markov模型在一定程度上说明胃镜监测具有成本效果。因此，首先通过对大规模人群的调查及模型预测确定胃癌高危人群，然后对该人群进行每年筛查一次的胃镜监测策略为我国胃癌防治工作提供了新的思路。

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[3]WATABE H,MITSUSHIMA T,YAMAJI Y,et al.Predicting the development of gastric cancer from combiningHelicobacterpyloriantibodies and serum pepsinogen status: a prospective endoscopic cohort study[J].Gut,2005,54(6):764

[4]游伟程.胃癌早诊早治进展[J].中国肿瘤,2009,18(9):695

[5]KOONG HN,CHAN HS,NAMBIAR R,et al.Gastric cancers in Singapore: poor prognosis arising from late presentation[J].Aust N Z J Surg,1996,66(12):813

[6]WAI CT,YEOH KG,HO KY,et al.Diagnostic yield of upper endoscopy in Asian patients presenting with dyspepsia[J].Gastrointest Endosc,2002,56(4):548

[7]王慧.人工神经网络模型在农村胃癌高危人群筛查中的应用[D].徐州:徐州医学院,2013.

[8]何帅.筛查胃癌高危人群的两种方法比较[D].徐州:徐州医学院,2015.

[9]ZHOU HJ,SO JB,YONG WP,et al.Validation of the functional assessment of cancer therapy-gastric module for the Chinese population[J].Health Qual Life Outcomes,2012,10(1):145

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[11]赵秋燕,王玉平,周永宁.早期胃癌内镜联合诊断技术研究进展[J].兰州大学学报(医学版),2014,40(4):86

[12]薛佳殷,何帅,李苹,等.应用人工神经网络筛查胃癌高危人群的研究[J].现代预防医学,2016,43(2):197

(2016-09-29收稿 责任编辑姜春霞)

A cost-effectiveness analysis evaluating endoscopic surveillance for high-risk population of gastric cancer using Markov model

ANShuyi,XUEJiayin,LIPing,HUANGShuiping

DepartmentofEpidemiologyandHealthyStatistics,SchoolofPublicHealth,XuzhouMedicalCollege,Xuzhou,Jiangsu221004

Markov model; high-risk population of gastric cancer; gastroscopy; surveillance

Aim: To explore the optimal strategies for long-term monitoring of gastric cancer by evaluating the cost-effectiveness of gastroscopy surveillance in high-risk population of gastric cancer aged 40 years using Markov model at the present economic level. Methods: Using a reference strategy of no gastroscopy intervention, simulation of 10 000 high-risk patients with gastric cancer was set, and two strategies were evaluated: annual gastroscopy surveillance and 2-yearly gastroscopy surveillance. By collecting the state transition probabilities, Markov models were built to simulate the life experience of the target population. The models projected lifetime costs, quality adjusted life year(QALY), and incremental cost-effectiveness ratio(ICER) indicating the cost-effectiveness of each strategy. Sensitivity analysis was used to quantify the influence of parameter uncertainties.Results: Annual gastroscopy surveillance could respectively extend the lives of cohort 4 835.20 QALY than no gastroscopy surveillance, and the ICER was 22 758.41 Yuan/QALY, respectively. 2-yearly gastroscopy surveillance could extend 2 509.20 QALY than no gastroscopy surveillance,and the ICER was 21 974.07 Yuan/QALY. Conclusion: With the willingness-to-pay of 52 000 Yuan/QALY, the annual gastroscopy surveillance and 2-yearly gastroscopy surveillance both are cost-effective in the prevention of gastric cancer for high-risk population of gastric cancer aged 40 years. The annual gastroscopy surveillance is the optimal strategy.

10.13705/j.issn.1671-6825.2017.03.022

*江苏省科技厅社会发展项目 BE2011647

R195.1