基于BP神经网络模型的恶性肿瘤患者住院费用及影响因素

李月 党媛媛 汤 榕

作者单位：宁夏医科大学公共卫生与管理学院，银川 750004

随着外界环境和人们生活方式的改变，恶性肿瘤在人群中的发病率不断上升，恶性肿瘤死亡占居民全部死亡原因的比例达23.91%[1]，大多数恶性肿瘤的治疗周期长、费用高，我国每年用于癌症治疗的费用超过2 200 亿元[2]，在带来经济负担的同时也增加了因病致贫的风险。关于恶性肿瘤费用的研究能够为合理控费提供依据[3]，但宁夏地区关于恶性肿瘤费用的研究相对较少。本研究就2015—2019年宁夏某三甲综合医院恶性肿瘤患者的住院费用基本情况及其影响因素进行分析，为降低恶性肿瘤患者的住院费用提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

数据来源于宁夏某三甲综合医院病案系统，根据ICD-10 疾病编码，纳入本研究患者的主要诊断编码为C00-C97，提取数据中患者的个人基本信息、诊疗信息和住院费用信息等，排除年龄、入院途径、患者来源等重要信息缺失及关键信息（住院天数）异常的病例，最终纳入恶性肿瘤住院患者39 617 例。

1.2 方法

BP（back propagation）神经网络是目前应用最广泛的神经网络模型之一，在1986年由Rumelhart和McCelland 为首的研究小组提出。从结构上讲是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络，由输入层、隐含层、输出层组成，神经元层间单向连接，通过权值体现连接强度，无层内连接。

本研究以非参数检验中具有统计学意义的变量（P＜0.05）作为输入层，以恶性肿瘤患者的住院费用、药品费、诊断费、耗材费及手术费作为输出层，以70%的样本作为训练集，30%的样本作为验证集，构建BP神经网络模型，分析影响恶性肿瘤患者住院费用的因素。

1.3 统计学分析

运用SPSS 26.0 分析数据，采用频数、构成比和中位数对恶性肿瘤患者的基本情况、2015—2019年恶性肿瘤排位变化情况以及患者住院费用基本情况进行描述性分析；由于数据不服从正态分布，采用非参数Mann-WhitneyU检验、Kruskal-WallisH检验和BP神经网络模型分析恶性肿瘤患者住院费用的影响因素。

2 结果

2.1 恶性肿瘤住院患者基本情况

2015—2019年，宁夏某三甲综合医院共有恶性肿瘤住院患者39 617 例且患者人数逐年增加，其中男性患者19 257 例，女性患者20 360 例，分别占比48.61%、51.39%；恶性肿瘤住院患者年龄以45～74 岁为主，占比73.22%；医疗付款方式以城乡居民基本医疗保险、全自费和城镇职工基本医疗保险为主。大多数恶性肿瘤患者的住院天数在15 d 及以上，占比41.50%，患者的平均住院天数为（13±12）d。见表1。

表1 恶性肿瘤住院患者基本情况

2.2 恶性肿瘤排位变化情况

2015—2019年，宁夏某三甲综合医院按住院患者人数排名前10 位的恶性肿瘤依次为胃癌、肺癌、乳腺癌、结直肠癌、甲状腺癌、肝癌、宫颈癌、食管癌、膀胱癌、卵巢癌，共27 992 例（70.66%）；患者的人数逐年增加，其中胃癌、肺癌、乳腺癌始终排在恶性肿瘤的前3 位，胃癌、乳腺癌、结直肠癌和食管癌患者占比总体呈下降趋势，而肺癌、甲状腺癌、肝癌患者占比处于不断上升趋势。见表2。

表2 2015—2019年前10 位恶性肿瘤住院患者构成[例(%)]

2.3 恶性肿瘤患者的住院费用基本情况

2015—2019年宁夏某三甲综合医院恶性肿瘤患者的平均住院费用为20 258.54 元，住院费用总体呈下降趋势；药品费、诊断费、耗材费及手术费是患者主要的住院费用构成，药品费占比最高且呈逐年下降趋势，2018年药品费的降幅最大；耗材费自2017年开始逐渐下降，诊断费、手术费、血液及制品费总体呈逐年上升趋势。见表3。

表3 恶性肿瘤患者住院费用构成情况(元)

2.4 恶性肿瘤患者住院费用的影响因素

单因素分析结果显示，年龄、性别、入院途径、患者来源、是否手术、住院天数、医疗付款方式对恶性肿瘤患者住院费用的影响差异有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

表4 恶性肿瘤患者住院费用的影响因素

BP神经网络模型分析结果显示，住院天数、是否手术、入院途径是对恶性肿瘤患者住院费用影响最大的因素，重要程度分别为0.354、0.183、0.157；住院天数、入院途径是对恶性肿瘤患者的药品费、诊断费和耗材费影响最大的因素；是否手术、医疗付款方式、入院途径是对恶性肿瘤患者手术费影响最大的因素，重要程度分别为0.219、0.190、0.187。见表5。

表5 恶性肿瘤患者住院费用影响因素重要性分析结果

3 讨论

3.1 胃癌、肺癌、乳腺癌排在恶性肿瘤疾病的前3 位

国家癌症中心发布的最新《中国恶性肿瘤流行情况分析报告》显示，2015年中国恶性肿瘤发病人数居前3 位的依次为肺癌、胃癌和结直肠癌[4]，而2015—2019年宁夏某三甲综合医院恶性肿瘤发病人数居前3 位的分别为胃癌、肺癌和乳腺癌。可能受地域和风俗习惯的影响，地处西北内陆，大多数人有高盐高脂和吃腌制食品的饮食习惯[5]，且女性的健康防护意识较差，没有及时进行乳腺癌的筛查，所以导致胃癌、乳腺癌的发病风险相对较高。因此人们应该提高个人健康防护意识，改变吸烟、饮酒、高盐高脂等不良生活习惯，同时也要养成定期体检的习惯。基层医疗卫生机构应该定期开展肿瘤筛检工作，加强对恶性肿瘤的预防，以实现早发现、早诊断和早治疗，降低我国恶性肿瘤的发病率。

3.2 药品费和诊断费在恶性肿瘤患者住院费用中的占比较高

在恶性肿瘤患者的住院费用构成中，药品费和诊断费的占比较高，与崔鑫宇和程永忠[6]的研究基本一致。对于大多数恶性肿瘤患者来说，化疗需要服用大量药物，且由于抗癌药物的特殊性，大多数药品的价格较高，因此药品费在恶性肿瘤患者的住院费用构成中占比最高。2018年我国将17 种抗癌药物纳入了医保报销药品基本目录[7]，所以2018年药品费的下降幅度较大，但药品费仍然给恶性肿瘤患者带来了较重的经济负担。因此国家要不断增加科研投入，鼓励抗癌仿制药物的研制，逐步将更多抗癌药物纳入医保报销药品基本目录内，从而降低药品费给患者带来的经济负担。随着医疗技术的不断发展，针对同一疾病不同类型的检查逐渐增多，对于恶性肿瘤患者来说，需要做大量的检查来判断病情发展状况，在提高了诊断水平的同时也带来了诊断费用的上涨[8]。医院应规范各类检查的使用，避免过度检查，同时在购置大型诊断设备时需减少中间流通环节。

3.3 住院天数、是否手术、入院途径对恶性肿瘤患者住院费用的影响较大

住院天数是对恶性肿瘤患者住院费用影响最大的因素，与谢岱仪等[9]、石相如等[10]和桑培敏等[11]的研究类似，住院天数越长，患者的住院费用越高。医院应不断采取激励手段提高医生的诊疗效率以减少不必要的卫生服务，从而缩短住院天数。是否手术也是影响恶性肿瘤患者住院费用的重要因素，手术患者的住院费用高于不进行手术的患者，可能由于恶性肿瘤的特殊性，患者的手术一般较复杂且术后恢复时间较长，所以手术患者的住院费用相对较高。入院途径也会对恶性肿瘤患者的住院费用产生影响，由于该三甲医院对于宁夏及周边其他省市来说，医疗技术水平相对较高，通过急诊和转诊入院的恶性肿瘤患者大多病情较严重，所以住院费用高于通过门诊住院患者。对于大多数恶性肿瘤患者来说，治疗周期长且费用较高，但目前我国大病医疗保险所报销的疾病范围相对较少[12]，不能满足患者需求，因此政府要不断完善大病医疗保险制度，提高大病医保的统筹层次，将更多恶性肿瘤疾病纳入报销范围内，从而降低恶性肿瘤患者的住院费用。