平均住院总费用的灰色关联分析及趋势预测——以关节置换术患者为例

侯积菲 胡 川 王 玥 李 婧 张 云

1 青岛大学医学部，266071 山东 青岛；2 青岛大学附属医院，266100 山东 青岛

近年来，我国卫生总费用不断增长，其中，住院费用占很大比例。比起非手术患者，手术带来的不仅是生理和心理的创伤，高额的住院费用也给患者及社会带来严重的经济负担[1]。人工关节置换术是骨科中较为成熟的手术之一，伴随着人口老龄化，以及高能量损失患者日益趋多，人工关节置换的年手术量呈现急剧增长[2-3]。

1 资料与方法

1.1 资料来源

研究所用数据来源于青岛市某三甲医院HIS系统，采用回顾性研究，主要收集2013—2018年间，按照ICD-10主要诊断为股骨头缺血性坏死(ICD-10：M87.951)、股骨颈骨折(ICD-10：S72.002)、股骨粗隆间骨折(ICD-10：S72.101)、髋关节炎(ICD-10：M13.155)行髋关节置换术，以及膝骨关节病(ICD-10：M17.961)、类风湿性关节炎(ICD-10：M05.302)、创伤性膝关节炎(ICD-10：M17.365)、银屑病性关节炎(ICD-10：L40.501+)行膝关节关节置换术出院患者病案9 416份。按照纳入标准(①行初次单侧全髋或全膝关节置换患者，②病案资料完整)以及排除标准(①行髋关节或膝关节翻修患者，②高能暴力伤致关节骨折患者)，最终纳入病案9 125份。住院费用依据财务结算系统划分医院收费类别，包括药品费、耗材费、检查化验费、床位费、一般治疗操作费、手术治疗操作费、护理费和其他费共8项费用类别指标。

1.2 研究方法

1.2.1灰色关联度模型

灰色关联度分析的基本原理是通过对系统内时间序列有关统计数据几何关系的比较，确定参考序列和若干相关因素序列的几何形状相似程度，从而判断其联系紧密程度[4]。该方法不需要考虑其原始数据的分布类型，试用范围广，对样本量大小无要求，在医药卫生领域，尤其是卫生费用研究方面，已得到广泛应用[5]。其计算步骤如下：

(1)确定反映系统行为特征的参考序列X0(k)和影响系统行为的相关因素序列Xi(k)，i=1,2, …,n，k=1,2, …,m。其中，k表示时间序列。本研究中，以平均住院总费用为参考序列，药费、耗材费、检查化验费、床位费、一般治疗操作费、手术治疗操作费、护理费以及其他费为相关因素序列。

(2)灰色关联分析中，参考序列和相关因素序列无需进行无量纲化处理[6]。但考虑到平均住院总费用会受到通货膨胀的影响，作者对名义平均住院总费用进行居民消费价格指数(CPI)平移处理，通过名义平均住院总费用除以定基CPI来消除通货膨胀的影响，得到实际平均住院总费用作为本研究的参考序列。

(3)计算参考序列和相关因素序列之差的绝对值Δ0i(k),i=1,2, …,n，k=1,2, …,m，并找出每列的最大绝对差Δmax 和最小绝对差Δmin。

(4)计算关联系数:ξ0i(k)=(Δmin +ρΔmax)/(Δ0i(k)+ρΔmax)(ρ为分辨系数，一般取值为0.5)。

据2006年水质监测资料统计分析，秦淮河干流各条支流和圩内沟河水质都在Ⅳ类以上，其中劣Ⅴ类水质的河道长度约占流域河道总长的30%。造成水质污染的污染源有点污染和面污染两个方面，点污染有4个重点地区，即南京市主城区、江宁、溧水、句容3个区（县、市）所在地的居民生活和工业生产排出的污水；面污染是流域内100多万亩农田使用的化肥、农药和乡村工业产生的污水。

1.2.2GM(1,1)预测模型

灰色模型(grey model)简称GM(1,1)模型，是用数列建立方程，将无规律的原始序列进行转换，使之成为有规律的生成数列；再由此建立模型，根据模型对事物动态发展趋势进行预测的一种统计方法[4]。作为灰色系统中的基本模型，GM(1,1)模型同样对数据分布和样本含量没有严格要求，不需要大量的时间序列数据；同时其运算精度高，预测效果较好，因此得到了广泛应用[7]。其计算步骤如下:

(1)设定原始数据序列:

X(k)=(X(0),X(1),…,X(m)),

k= 0，1，…,m。

(2)对原始数据序列作一次性累加，得到1-AGO序列:

X(1)(k)=(X(1)(1)，X(1)(2)，…，X(1)(m)),

(3)对X(1)做紧邻值生成:Z(1)为X(1)的紧邻值生成序列:

Z(1)=(Z(1)(2)，Z(1)(3)，…，Z(1)(m))，

其中,Z(1)(k)= 0.5(X(1)(k)+X(1)(k-1))，k= 2,3…,m;若=[a,b]T为参数列，且

(5)建立模型及时间响应式:

(6)求X(1)的模拟值及还原X(0)的模拟值。

(7)进行误差检验：Cox-Stuart趋势检验和计算平均相对误差。

2 结果

2.1 基本情况

本研究共纳入9 125例下肢单关节置换术(包括单侧全髋或全膝置换术)患者。患者年龄17～96岁,平均年龄(64.15 ± 9.85)岁;住院日2～67天,平均住院日(9.67± 3.86)天。

2018年实际平均住院总费用(由名义平均住院总费用进行CPI平移处理得到)较2013年减少25 779.99元，负增长37.32%。平均住院总费用各项构成中，药费和其他费呈现下降趋势；床位费、一般治疗操作费、手术治疗操作费和护理费基本呈现上升趋势；耗材费从2014年起逐步下降；检查化验费先是呈现上升趋势，到2016年最高，随后出现下降，2018年又略有上升。具体情况见表1。

表1 2013—2018年手术患者住院费用构成 单位：元

2.2 灰色关联分析结果

关联度的大小，主要反映各费用对实际平均总住院费用的影响程度，关联度越大，则对平均卫生总费用的影响越大[8]。6年间，各项费用与实际平均住院总费用的关联度大小依次为耗材费、药费、手术治疗操作费、检查化验费、其他费、一般治疗操作费、床位费和护理费。具体见表2。

表2 2013—2018年平均住院总费用与各相关费用的关联度及关联序列

2.3 GM(1,1)预测结果

以2013—2018年手术患者平均总住院费用和药占比为原始数据序列，根据 GM(1,1)模型的相关步骤得到其灰色系统预测结果。其中，平均总住院费用和药占比的平均相对误差分别为7.68%，4.77%，均低于10%，属于正常误差范围，可以进行预测[9]。具体情况见表3。预测得到2019—2023年平均总住院费用，经Cox-Stuart趋势检验，平均总住院费用呈稳步下降趋势(P<0.05)，平均下降速度为7.14%；预测得到2019—2023年药占比，经Cox-Stuart趋势检验，药占比呈稳步下降趋势(P<0.05)，平均下降速度为8.20%，见表4。

表3 GM(1,1)主要预测结果

表4 2019—2023年平均总住院费用和药占比预测结果

3 讨论与建议

3.1 住院费用得到控制，劳务技术价值得到提升

2013—2018年平均总住院费用逐年下降，下降率为37.32%；药费和耗材费也基本处于下降趋势，2016年下降尤为明显，其中药费、耗材费下降率分别为136.50%、70.83%。这主要是因为2016年7月，青岛市全部公立医院正式取消药品加成，并加大对手术耗材的管控力度，逐步实行耗材零加成[10]。可见这一举措具有一定的成效。此外，床位费、治疗操作费和护理费逐年上升，医务人员劳务技术价值得到进一步体现，医疗服务价格改革取得初步进展。

3.2 进一步破除扭曲的医疗服务价格形成机制，提高医务人员工作积极性

通过对手术患者平均总住院费用的关联度分析，发现耗材费和药费对其影响最大，而护理费、床位费和一般治疗操作费与其关联度较小。这与我国长期存在的扭曲的医疗服务价格形成机制有关。医院“以药养医、过度医疗、开大处方”行为较为严重，未真正体现医务人员劳务价值[11]。尤其是手术操作，其难度大，风险高，劳务技术价值更应该得到重视。这就要求政府部门加快破除以药养医机制，提高护理费、治疗操作费等体现劳务技术价值的项目价格，改变扭曲的医疗价格形成机制，进一步减轻住院患者经济负担，提高医务人员工作积极性。

3.3 扩大监管范围，加大对耗材监管力度

有研究表明，许多手术患者(如本研究的关节置换术患者)对耗材地需求大于药品需求[12]，本次研究就得到耗材费地关联度大于药费。耗材同药品一样，属于一类特殊商品。其同样存在品种繁多，技术含量高，流通环节多等特点，也容易出现虚高报价，过度使用，一味追逐进口和高价值耗材等问题[13]。因此，对于手术患者的费用管控，不能只停留在药占比这个指标上，其他相关费用，尤其是耗材费地监管也不能松懈。同时，需要注意的是，降低药占比的本质是为了让药品回归治病救人，并不是要一味降低药占比。一刀切固然简单，但“副作用”也多，容易出现“此消彼长”的现象[14]。傅虹桥、李玲等[15]就通过对全国1 880所医院的大数据进行分析,发现取消药品加成之后，过去非常依赖于药品收入的医院提高了诊断、检验以及医疗耗材的费用。

3.4 严格把控手术指征，综合考量治疗方法

与保守治疗相比，手术治疗虽然见效快，但带来的后续问题也较多，极易发生二次手术，产生费用高。随着人工关节置换技术和材料地发展，关节置换术已经成为外科领域较为成熟的手术之一[16]。但研究表明，人工关节置换术操作产生的创伤较大，且大部分是老龄患者，身体素质较差，术后可导致肺栓塞、假体周围感染及切口感染等严重并发症。并发症地发生将给患者及社会带来沉重的经济负担[16-18]。因此，建议从患者身体素质、病情程度以及经济条件等方面综合选择治疗方案。研究表明，人工股骨头置换术治疗髋部骨折患者可取得满意疗效，且产生费用较低，对于此类患者可选用人工股骨头置换术[19]。对于仅累及膝关节单间室的膝骨关节炎患者可行膝关节单髁置换术[20]；而对于存在适应症的早期骨关节炎患者，可行胫骨高位截骨术和腓骨截骨术，几乎没有耗材费产生，总费用较低[21]。

3.5 发展加速康复外科，减少住院费用

加速康复外科(enhanced recovery after surgery，ERAS),最早由丹麦H.Kehlet教授提出，是指采用一系列措施以优化围手术期治疗，从而达到加速外科手术病人康复的目的[22]。其核心就是通过微创手术和一系列围手术期辅助措施，例如入院前教育、术中麻醉技术、保持体温和手术室温度、术后镇痛和关节置换术后早期活动等，减少术后生理和心理创伤及压力，减少术后并发症，节约成本，缩短住院时间，增强患者满意度以及降低住院费用[23]。一项回顾性的循证研究表明，在全髋或全膝关节置换术的患者中，实行ERAS能显著减少平均住院日和降低并发症的发生率，从而间接控制住院费用[24]。

3.6 加快配套措施改革，维持良好发展趋势

平均总住院费用和药占比的GM(1,1)预测结果表明，这2项指标均呈下降趋势，不仅药占比下降，药占比的分母即总住院费用也处于下降趋势。说明手术住院患者对药品的依赖性有所减少，改革取得了一定成效。但这种未来下降趋势是指在无外界因素干扰的情况下。在实际工作中，这些指标会受社会发展、政策变化、人口和疾病谱变化等因素地影响，发展情况复杂多变。

要想控制和保持这种良好发展趋势，需要对这些可能影响因素进行进一步管控。主要考虑以下几点：第一，加快医保支付方式地改革，加大医疗机构住院补偿力度。多项研究表明，实行DRGs(diagnosis related groups)即疾病诊断相关分类可以有效控制医保基金支出，降低药占比，控制医疗费用过快增长[25]。第二，伴随社会经济地不断发展，医院人力物力成本必然逐年提高，医疗费用势必很难像预测值一样不受外界干扰而持续下降。这一方面需要政府积极推行分级诊疗，通过政策导向，合理利用医疗资源，从而减少医疗资源浪费所带来的成本；另一方面，医院内部要加强成本管控，注重精细化成本管理，最大程度降低医院运营成本，控制医疗费用过快增长[26]。同时讲究效率，充分发挥医疗卫生资源的最大价值。