基于BP神经网络模型的恶性肿瘤患者住院费用影响因素分析

楚子君

(郑州大学第五附属医院 信息与远程医疗科，河南 郑州 450000)

恶性肿瘤的发病率及死亡人数呈持续升高的趋势，恶性肿瘤已成为全球的第二大死因[1]。国际癌症研究机构研究显示，2020年全球新增恶性肿瘤约1 929万例，死亡人数达996万例，中国新发恶性肿瘤病例约占全球的23.7%，患病例数占全球的18.4%，死亡病例约占全球的30.2%[2]。中国近10年来恶性肿瘤发病率每年保持约3.9%的增幅，病死率每年保持2.5%的增幅[3]，世界卫生组织(World Health Organization，WHO)统计显示，全国恶性肿瘤死亡占居民全部死因的23.91%[4]，每年恶性肿瘤所致的医疗负担超2 200亿元[5]。恶性肿瘤病情复杂、治疗周期长、治愈难度高、药品用量大、医疗费用耗费巨大，给社会和家庭都造成了巨大的经济负担和疾病负担[5]。目前，关于恶性肿瘤住院费用的文献多以单病种为主[6-8]，对恶性肿瘤住院费用的整体研究较少。本研究基于河南省某大型综合公立三甲医院的真实数据，采用BP神经网络模型，将性别、年龄、是否手术、医疗付费方式、入院途径、住院时间、离院方式作为输入层，将各类费用信息作为输出层，以重要度指标反映各影响因素对住院费用的影响程度，重要度是模型标化后的结果，是每个自变量在模型中对相应因变量的影响程度，介于0和1之间，越接近1，影响程度越高。本研究对该院收治的恶性肿瘤患者住院费用的影响因素进行整体和深入的分析，为合理控制住院费用、针对性地减轻患者经济负担以及恶性肿瘤卫生政策的制定和宏观管理提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 资料来源数据来源于河南省某三甲综合医院HIS系统2018―2021年住院患者病案首页数据，根据《疾病和有关健康问题的国际统计分类(第十次修订本)》(ICD-10)[9]对病例进行分类的标准，恶性肿瘤为C00-C97。根据 ICD-10疾病编码，筛选标准为主要诊断编码为C00-C97的患者，对于多次住院的同一患者，如果主要诊断一致，则进行去重，只保留1次住院记录，最终纳入有效恶性肿瘤患者20 963例，提取患者的年龄、性别、医疗付费方式、入院途径、住院时间、离院方式、手术信息以及住院总费用、综合医疗服务类费用、诊断类费用、治疗类费用、康复类费用、中医类费用、西药类费用、中药类费用、血液类制品类费用、耗材类费用及其他费用信息。

1.2 统计分析方法利用Excel 2017将符合标准的数据建立数据库，采用SPSS 25.0统计软件进行分析。差异性分析时，假设检验的显著性水平取值为α=0.05(双侧)，通过正态性检验，发现住院费用信息不服从正态分布，故采用中位数来描述住院费用信息；采用非参数 Mann-WhitneyU检验、Kruskal-WallisH检验对各因素进行差异性分析；采用BP神经网络模型分析恶性肿瘤患者住院费用的影响因素。住院费用数据具有偏态分布、多复杂因素影响及影响因素本身的相互关联性等特点[10]，BP神经网络模型具有强大的非线性处理能力、高容错性和自学习能力[11]，能拟合接近真实的模型，目前已有多项研究将其应用于疾病住院费用影响因素的分析[12-15]。本研究利用SPSS 25.0统计软件构建BP神经网络模型，X1～X7为自变量，作为输入层；Y1～Y11为因变量，作为输出层，研究变量及赋值见表1。

表1 研究变量及其赋值表

2 结果

2.1 一般资料根据筛选标准，共纳入恶性肿瘤住院患者20 963例，其中男12 247例，女8 716例，占比分别为58.42%、41.58%；年龄以45～74岁居多，占比为76.74%；患者的住院时间为(13.07±12.25)d，大多数恶性肿瘤患者的住院时间在13 d及以内，占比为65.27%。见表2。

表2 恶性肿瘤住院患者各研究变量频数及构成表

2.2 恶性肿瘤患者住院费用及单因素分析2018―2021年恶性肿瘤住院患者的住院总费用为585 512 335.62元，中位住院费用为16 916.30(8 015.90，35 492.73)元，Mann-WhitneyU检验、Kruskal-WallisH检验结果显示，不同年龄、性别、医疗付费方式、入院途径、住院时间、离院方式、手术信息恶性肿瘤患者的住院费用差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

2.3 恶性肿瘤患者住院费用各变量影响因素根据单因素分析筛选结果，将差异有统计学意义的年龄、性别、医疗付费方式、入院途径、住院时间、离院方式信息、手术信息作为自变量，将住院总费用、综合医疗服务类费用、诊断类费用、治疗类费用、康复类费用、中医类费用、西药类费用、中药类费用、血液类制品类费用、耗材类费用及其他费用作为因变量，建立BP神经网络模型。结果显示，住院时间是住院总费用的影响因素，重要度为0.439，同时，住院时间对综合医疗服务类、诊断类、治疗类、康复类、西药类等费用均有较大影响；是否手术对耗材类费用影响较大，重要度为0.604；年龄对中医类费用影响较大，重要度为0.160。见表4。

表3 恶性肿瘤住院患者各研究变量单因素分析

表4 BP神经网络模型中各变量的重要度分析结果

3 讨论

本研究结果显示，该院影响恶性肿瘤患者住院费用最重要因素是住院时间。住院时间影响住院总费用及其各个费用分类的效应最大，住院时间越长，患者的住院费用越高，与实际情况相符，也与其他研究[16-17]结果一致。建议医院在保证治疗效果的前提下，尽量缩短住院时间，这是减少住院费用的重要手段。医院应提升诊疗水平及管理水平，合理使用临床路径，优化诊疗流程，通过早期的准确诊断、合理的治疗计划等，有效缩短患者的住院时间，同时建议需要手术的患者术前准备以及术后恢复期可在基层医疗机构内进行，减少资源消耗；仅需化疗的患者，建议推广日间化疗模式[18]，目前多省已设立或调高了门诊化疗项目与其报销比率，此举措可显著缩短住院时间，降低费用[19]。对于确有需要长期治疗的患者，在控制病情后，特别是肿瘤终末期患者可开展临终关怀服务，如开设家庭病床、家庭护理等，切实减轻患者的经济负担；继续推进双向转诊制度，在恶性肿瘤患者病情不再恶化后转入基层医疗机构治疗，减轻患者的经济负担。

本研究结果显示，手术患者的住院费用是非手术患者的近3倍，特别是对耗材类费用的影响尤为突出，重要度高达0.604，因为手术涉及使用麻醉、输血、耗材等，尤其是越来越多的精益而昂贵的手术器械的引入，进一步提高了患者的治疗费用。同时，手术延长了患者的住院时间，后期的检查项目和次数也会增加，故医院应缩短病人等候检查或术前等待时间，这对控制手术病人住院费用同样有效[20]。目前，上海、四川等地均有医院尝试推行恶性肿瘤“日间手术”的处理方式，即需要住院实施手术的患者于当天入院、当天手术，术后经观察，短时间出院的治疗模式，能将患者住院时间缩短在24～48 h。

年龄对住院费用中的康复类费用影响较大，数据显示，随着年龄的增大，住院费用逐渐提高，这可能与高龄患者本身存在一些慢性病或更容易产生并发症有关，以至需要更多的照护康复类的治疗。医疗付费方式对治疗类费用的影响较大，城镇职工基本医疗保险和城乡居民基本医疗保险的患者的治疗类费用远远高于其他医保支付方式的患者。目前该院还实行的是对参保人治疗疾病给予一定比率经济补充的传统医保支付方式，现行的政策过于宽松，各种新业务、新技术、贵重药品和高值耗材纳入范围，医疗费用也自然水涨船高；另一方面，报销政策刺激了医疗消费需求，多数参保人员缺乏自主的控费意识，浪费了大量的医疗资源；离院方式中死亡或者其他离院方式的患者住院总费用高于其他患者，这类患者可能病情较为复杂，多为危症患者，医院为挽救患者生命会采取相对较多的诊疗手段，导致住院费用增加。

通过上述分析，有效控制恶性肿瘤患者的住院费用和经济负担，需要医院和政府的共同努力。在医院层面，可以通过提高医院的管理水平、诊疗水平，加强恶性肿瘤患者住院期间各个环节的管理，尽早通过准确的诊断和制定合理的治疗计划，缩短患者的住院时间，并且严格把控手术指征；在政府角度，需要设置更为符合恶性肿瘤患者的分级诊疗机构或其他医疗护理机构，在保障医疗质量的前提下，将恶性肿瘤患者的等待期和恢复期下放至定点基础医疗护理机构，同时根通过临床路径管理、单病种管理、DRG或DIP支付方式改革相结合、检验结果互认等政策来降低恶性肿瘤患者的住院费用，充分发挥医保的有效监管机制，合理控制过度医疗的现象，缓解恶性肿瘤患者的家庭负担及沉重的社会医疗经济负担。