天津市某三甲医院阑尾炎患者住院费用影响因素的结构方程模型分析

李 鹏 蔡 丽 崔 壮 李长平 魏风江 柯 慧 李莎涛 马 骏△

天津市某三甲医院阑尾炎患者住院费用影响因素的结构方程模型分析

李 鹏1，2蔡 丽3崔 壮1李长平1魏风江1柯 慧1李莎涛1马 骏1△

目的应用结构方程模型(SEM)对天津市某三甲医院阑尾炎患者住院费用影响因素进行分析，为其今后在医学相关问题上的应用提供方法学上的借鉴。方法 收集天津市某三级甲等医院阑尾炎手术住院患者病例，将收集到的变量进行整理、归纳，根据变量间的关系提取出具有实际意义的因子后，结合专业知识建立初始模型并画出初始通径图，应用LISREL8.7对数据进行全模型分析。结果 患者年龄对药品费和诊疗相关项目费用的直接效应为0.213和0.209，间接效应为0.129和0.154;患者是否为医保患者、住院期间是否进行抢救仅影响药品费的高低，效应系数为-0.105和0.200;而是否伴发合并症通过影响住院天数对二者存在的间接影响分别为0.078和0.093;住院天数对二者的直接效应为0.564和0.674。未发现性别、婚姻状况、入院时情况以及是否进行特殊检查等对费用有影响。结论 使用SEM可筛选出对患者住院费用的影响因素，发现因素之间存在的直接和(或)间接效应，为今后相关研究提供了方法学上的参考。

阑尾炎 住院费用 影响因素 结构方程模型 单病种

1.天津医科大学公共卫生学院卫生统计教研室(300070)

2.天津市医学科学技术信息研究所(300070)

3.天津医科大学总医院(300052)

△通讯作者：马骏，E-mail：majun@tijmu.edu.cn

病种医疗费用的研究是医院经营管理工作中的一项重要内容，然而长期以来，由于我国卫生事业的福利性质，医疗卫生机构忽视经济管理，对病种医疗费用的研究甚少。开展单病种医疗费用影响因素的研究，对于有效地控制医疗费用过度增长，寻找适合我国国情的医疗收费管理办法，对社会医疗保险模式的建立与健全，具有积极意义〔1〕。本研究使用了线性结构方程模型(SEM)的分析方法，它的应用始见于20世纪60年代发表的研究论文中，到了20世纪90年代初期随着社会和行为研究问题复杂性的增加和统计软件的进一步发展，开始得到了广泛的应用，它首先应用于心理学、社会学、以后几乎应用于一切学科，是近20年来应用统计领域中发展最为迅速的一个分支。国外对其应用较多，常见于心理、行为及遗传流行病学的研究〔2，3〕，在医学领域的应用则相对较少〔4，5〕。

资料与方法

1.资料来源

资料来源于天津市某三级甲等医院2006年1月1日～2008年1月1日收治的阑尾炎(ICD编码为K35和K36)全部住院并进行手术的患者，剔除缺失、信息不全和住院费用异常病例，最终得到有效分析病例共计369例。

2.调查内容

本次研究收集的病例信息包括：病案首页信息、病例中提供的相关检查信息并据此判断患者是否在住院期间进行了不必要的特殊检查、参考天津市社会保险基金管理中心《阑尾炎手术治疗基本项目表(三级医院)》后经归纳合并为若干项住院费用及患者是否属于医疗保险患者。

3.分析方法

使用Excel录入资料，采用LISREL 8.70对阑尾炎患者住院费用影响因素进行结构方程模型的拟合。

结 果

结构方程模型的建立过程可分为四个步骤，即模型构建、模型拟合、模型评价以及模型修正〔6〕。

1.模型构建

根据研究目的，将收集到的变量中的住院天数、特殊检查、药品费、治疗费、检查费、手术费及固定项目收费、术中材料费等7项指标作为研究的因变量(其中包括中介变量)，将其余可能对因变量存在影响的指标作为自变量，进行全模型分析。根据指标间的相关系数矩阵结合专业知识，同时考虑让指标含有一定的测量误差，以更加符合实际情况，以此建立初始因果模型。因作为自变量的7个指标之间相关性不强且各自表达了不同方面的信息，故将其分别作为单指标潜变量;将作为因变量的7个指标中的治疗费、检查费、手术费、术中材料费共同作为一个潜变量(也称因子，反映诊疗相关项目费用)，其余指标均作为单指标潜变量，绘制初始通径图并编写相应程序。初始结构方程模型通径图见图1，各潜变量及观测变量说明见表1。

2.模型拟合

结构方程分析，也常称为结构方程建模，是基于变量的协方差矩阵来分析变量之间关系的一种统计方法，所以也称为协方差结构分析。通过测量方程和结构方程建立起指标变量与潜变量之间的关系。采用极大似然法对数据进行拟合。程序经过12次迭代后收敛，最终求得模型中各参数的估计值。

图1 初始结构方程模型通径图

表1 各潜变量及观测变量一览表

结果提示年龄对住院患者药品费、诊疗相关项目费用、住院天数及是否进行特殊检查均有影响。患者是否有医疗保险会影响患者的药品费用，而研究未发现医保因素对患者的诊疗相关项目费用、住院天数以及是否进行特殊检查有影响。患者入院时的情况仅对是否进行特殊检查有影响，对其他因子均无影响。阑尾炎伴有合并症和(或)并发症的患者会影响住院天数和是否进行特殊检查。住院期间是否出现抢救会影响患者的药品费。而患者性别、婚姻状况以及入院时情况在本次研究中未发现它们对各项住院费用、住院天数及是否进行了特殊检查有影响。另外，本次研究还发现住院天数对患者的药品费、诊疗相关项目费用均有影响。变量间相互关系及效应大小见图2。

图2 全模型通径图

综合模型拟合结果，得出阑尾炎手术患者住院费用、住院天数及特殊检查的影响因素及大小。

结构方程模型的一大优势就是可以将多个希望研究的因变量放在一起同时进行考察，在研究某两个因素相互作用的同时，兼顾了其他因素的影响，这样所得出的结果将更加真实、可信，研究所获得的信息更加充分、完全，更加符合变量之间真实的关系。本次研究通过采用SEM构建模型并对其进行拟合，得出各外源潜变量可分别通过直接和(或)间接的效应对内生潜变量产生影响，同时对效应的大小作出了估计。其中，外源潜变量对内生潜变量的间接效应是通过作用于其他内生潜变量(在这个过程中，该内生潜变量作为中介变量)来实现的。具体表现为：患者年龄这一因素对药品费、诊疗相关项目费用、住院天数及是否进行了特殊检查均有影响，其中对药品费和诊疗相关项目费用的影响既有直接效应，又通过影响患者的住院天数而间接对二者产生影响;患者是否为医保患者、是否进行了抢救对药品费有直接影响;患者入院情况、是否同时患有合并症及并发症对是否进行特殊检查有直接效应;而是否患有合并症及并发症在对住院天数产生直接效应的同时，也通过它对药品费和诊疗相关项目费用产生间接的效应。外源对内生潜变量的影响及效应分解结果见表3。

表3 ξ对η的影响因素及效应分解

本次研究还发现，内生潜变量之间也存在一定的效应。表现为：患者的住院天数分别影响药品费和诊疗相关项目费用;而后两者之间又存在一定的相关关系。内生潜变量间的影响及途径见表4。

表4 η对η的影响因素及其效应

3.模型评价

评价建立的模型，可从以下几方面着手：

(1)检视所估计的参数是否恰当 通过检视模型的各项参数估计值，未发现参数估计不恰当者。

(2)参数检验 模型拟合结果表明，所有自由参数对应的t值均大于1.96，可以认为各自由参数均具有统计学意义。

(3)检视测定系数 由于对本次研究的观察变量人为设定了测量误差，且绝大多数作为单指标潜变量，是采用全模型分析，而不是使用验证性因子分析，因此用测量方程部分的测定系数评价拟合效果意义不大。

(4)检视拟合指数 线性结构方程模型拟合优度的检验并不像其他的多元统计分析方法一样简单直接，因为没有一个指标能够说明模型拟合是否正确，但研究者却可以根据这些指标就不同模型的拟合优度进行比较。因此，可以根据多个拟合指数就不同模型的拟合优度进行比较。各指标具体结果见表5。

表5 结构方程模型各拟合优度指标及拟合指数

4.模型修正

因本次模型拟合过程中大多数变量为单指标潜变量，指标的信度是根据实际情况和专业上的考虑人为规定的，因此测量方程的测定系数均较好。对结构方程，虽然内生变量η3、η4的测定系数不高，但并未将其删去，主要考虑到它们可能会对η1、η2产生影响，以尽可能全面地发现可能导致患者住院费用升高的因素。

在拟合过程中，虽然发现某些测量模型部分的参数，如X部分、Y部分因子负荷的修正指数M I较大，但根据专业知识尚没有充分理由使其自由估计，故未予修正。对于结构模型的部分拟合良好，无需修正。

讨 论

本研究使用SEM对资料进行分析的一大优势就是将药品费这一在住院费用中所占比例高、给患者带来的经济负担重、亟须并有可能控制的因素从住院总费用中分离出来，单独考察对其的影响因素，将其余相关性相对密切的其他费用合并为另一因子(反映诊疗相关项目费用的潜变量)单独考察。与此同时，将同样对住院费用有影响的住院天数、特殊检查作为中介变量(也可以为因变量)研究，使患者住院费用的各个影响因素更加清晰、真实地体现出来。研究发现，患者是否患有合并症是通过对住院天数的影响而间接影响住院费用的，表现为有合并症的患者其住院天数会增加，从而间接带来药品费、诊疗相关项目费用的增高。

研究发现患者年龄对药品费的影响既存在直接影响，又通过影响患者的住院天数对其存在间接效应，即药品费的增加并非是所用药物的价格高而导致的，相关文献也指出患者住院天数会影响医疗费用〔7〕，两者存在明显的相关，这与本次研究结论一致。年龄对药品费总的影响(效应系数为0.342)可分解为直接影响和通过住院天数而影响的间接作用(相应的效应系数分别为0.213和0.129)，且患者年龄的增加会导致住院费用的增加。患者住院期间发生抢救会增加药品费，这是因为实施抢救的患者多为危重病人，当病人发生危及生命的情况时，医生会增加用药以挽救患者生命，其药品费必然上升，但是，其并未具体指出住院天数对不同费用项目的效应大小;同时，将其作为中间因素研究费用变化的文献也未见报道〔8〕。分析结果显示患者是否具有医疗保险对药品费的增加有相反的作用，说明通过一系列医疗保险相关政策的颁布，医院对政策严格执行，规范临床诊疗途径，针对医保患者的用药更为谨慎，在一定程度上对病人的就医行为起到规范作用，乱开药、开好药的现象有所遏制，反而会使药品费降低。研究未发现患者是否伴有合并症对住院费用有直接效应，而是通过住院天数的增加间接使住院费用增加。这类患者病情较重，住院期间需要兼顾其他疾病的治疗，相应延长了住院时间，从而造成费用增加。

患者性别、婚姻状况、入院时情况以及是否进行了特殊检查对住院费用的高低均无直接或间接作用，相关文献也未见婚姻状况和入院时情况有意义的报道〔9〕，其原因可能是由于这些变量与某些其他变量存在共线性所致，亦有可能其本身的不同水平对费用确无影响。例如，婚姻状况在一定程度上反映了年龄的大小，可以通过年龄的效应来表达。患者入院时情况与是否患有合并症存在相关，入院时情况危急、属于阑尾炎急性发作，也会立即实施手术、这只会减少术前住院时间，而不一定会对费用产生直接或间接的影响。性别因素对患者费用无影响这一结论于临床实践可以得到较好的证实，即阑尾炎患者不会因为性别的不同而产生费用上的差异。但也有学者的研究发现性别对阑尾炎患者住院费用是有影响的〔10〕。至于特殊检查无统计学意义可能同样是由于临床路径的限制，而且仅发现极少数患者所进行的检查超出阑尾炎常规检查一次以上，故本次研究尚未发现其对费用的影响。

手术患者的治疗费、检查费、手术费和材料费之间存在着一定的相关性，共同反映疾病的诊疗相关项目信息，它们在诊疗相关项目费用因子上的负荷依次减小。而将药品费这一给患者经济造成很大压力的支出项目仍独立地作为一个因子加以考察。

研究未发现医疗保险的施行对于诊疗相关项目费用的增减产生影响，而对于药品费的增加有抑制作用，这也提示医院应继续严格执行医保相关政策，按照临床路径对患者实施救治，使政策得以很好地贯彻执行，惠及百姓。

研究发现对患者住院天数和是否进行特殊检查有影响的因素有年龄、入院时情况和是否伴有合并症。住院天数对两类费用均有影响，这与同类研究的结果一致〔7〕，从它们之间的通径系数可知其对药品费的影响小于诊疗相关项目费用(路径系数分别为0.564和0.674)。以上因素虽不可人为控制，但某些医疗单位仍然通过自身工作效率的提高，如加速病床周转率和缩短患者住院天数，在使费用降低的同时也实现了自身经济效益的最大化〔11，12〕。

本研究通过使用SEM对天津市某三甲医院369例阑尾炎手术患者住院费用影响因素进行分析，不仅筛选出对其有影响的因素，还发现不同的因素对它们的影响不同，并且存在直接和(或)间接的影响。目前，SEM在医学领域的应用尚不多见，本研究采用SEM分析得到的结果令人满意，提示在今后的相关研究中可以尝试采用此种方法处理类似问题。

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Analysis on the Factors Underlying the Costs of Appendicitis at a 3A Hospital in Tianjin with Structural Equation Model

LiPeng，CaiLi，CuiZhuang，etal．DepartmentofHealthStatistics，TianjinMedicalUniversity(300070)，Tianjin

ObjectiveThe influencing factors of hospitalization expense in patients with appendicitis were analyzed by Structural Equation Modeling(SEM).The results provided the reference on the methodology for future medical applications.MethodsData of hospitalized patients with appendicitis were collected in one of Tianjin 3A hospitals.The collected variables were sorted and summarized to get the different factors.The initial path diagram was then created by combined expertise.Data was anal ysed by using professional statistical software LISREL8.70.ResultsThe results showed that age had direct and indirect impact by the number of hospitalized days to drug and treatment-related costs.The direct path coefficient was 0.213 and 0.209，the indirect effectiveness was 0.129 and 0.154.Whether patients with medical insurance or having emergency treatment influenced the drug cost only.The effect coefficient was-0.105 and 0.200.Whether the patient suffered from complications influenced them through the hospitalized days respectively.The numbers of indirect effect coefficient were 0.078 and 0.093.The direct effects of hospitalized days to them were 0.564 and 0.674.However，no evidence was found to have impacts to gender，marital status and whether or not to be performed by nonessential detection.ConclusionBy using SEM analyze could select the impact factors of 369 appendicitis patients’hospitalization costs，and find out the direct and indirect effects between factors.The results provided the information on the methodology for the related problems.

Appendicitis;Hospitalized cost;Impact factors;Structural equation model;Single disease