基于RBF神经网络的子宫肌瘤患者住院费用分析

高 栋，吴铁钢，陈俊敏

（南华大学附属南华医院医务部，湖南衡阳421002）

基于RBF神经网络的子宫肌瘤患者住院费用分析

高 栋，吴铁钢，陈俊敏

（南华大学附属南华医院医务部，湖南衡阳421002）

目的 探讨单病种子宫肌瘤患者住院费用的影响因素，为有效控制住院费用不合理增长提供依据。方法 从衡阳市3所三级甲等医院信息系统（HIS）中提取2012～2013年子宫肌瘤（ICD-10，编码：D25）住院患者信息，采用方差分析（ANOVA）进行均数比较，建立RBF神经网络模型对患者住院费用的主要影响因素进行分析。结果 不同付费方式住院费用和住院时间比较，差异均有统计学意义（P＜0.05），不同年龄组住院费用比较，差异均有统计学意义（P＜0.05），影响子宫肌瘤患者住院费用的因素按重要性从大到小排序为住院时间、是否手术、付费方式、年龄、科室、出院方式。结论 通过合理控制药品费用和材料类费用，缩短患者的住院时间，有效控制单病种医疗费用，可最大限度地减轻患者的经济负担。

子宫肿瘤； 费用，医疗； 径向基函数神经网络； 单病种

按项目付费是我国现行的主要医疗付费方式，这种付费方式简单易行但容易导致过度医疗等现象的产生。为此国家正在积极探索医疗付费方式的改革，单病种付费方式就是改革的方向之一。单病种付费是指对某一单纯性疾病整个治疗过程中所发生的各类就医费用（包括药品费、材料、手术等费用）总和进行测算，并在此基础上制订相应的支付标准[1]。本研究选择对单病种子宫肌瘤即子宫平滑肌瘤（uterine leiomyoma）患者住院费用构成及其影响因素进行分析，以期为单病种付费标准的制订及医疗费用控制提供一定的参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 依据张勇等[2]研究单病种病例选择标准，从衡阳市3所三级甲等医院信息系统（hospital information system，HIS）中随机抽取2012～2013年子宫肌瘤（ICD-10，编码：D25）住院患者900例，筛选出有效病例809例。

1.2 方法 在医疗领域的数据分析中通常采用多元线性回归、logistic回归及Cox回归模型等进行分析。但这些方法对数据资料的分布类型等有相对严格的条件限制，医疗数据之间一般都存在错综复杂的非线性联系，采用以上方法进行分析会不同程度地降低其分析效果。

径向基函数神经网络（RBF）是Moody和Darken于1988年提出的一种改进网络，其基础是Powell 1985年提出的多变量插值的径向基函数 （radical basis function，RBF）方法。RBF是一种前馈神经网络，一般为3层结构，见图1。 RBFΦ（·）可以取多种形式，如下面的式（1）至式（3）：

图1 径向基函数神经网络

RBF神经网络适用于连续型或离散型的数据分析，且不需要考虑数据是否满足正态分布和独立性等限定条件，可以处理数据间复杂的非线性关系[3]。采用RBF神经网络模型分析住院时间、是否手术、付费方式、出院方式、年龄、科室等因素对住院费用的影响程度。相关因素的选取参考美国按疾病诊断相关分组（diagnosis relative groups，DRGs）付费方式指标[4]。

1.3 统计学处理 应用SPSS20.0统计软件对数据进行分析。计量资料以±s表示，采用ANOVA检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 住院费用构成分析

2.1.1 病例资料描述 本研究共选取809例患者，平均年龄（45.19±6.34）岁，平均住院时间（9.26±3.65）d，平均住院费用（7 966.65±2 334.96）元。

2.1.2 人均住院费用构成 药品费、手术费和材料费是人均住院费用的主要部分，合计占人均住院费用的70.54%，见表1。

2.1.3 不同付费方式间住院费用和住院时间比较 不同付费方式间住院费用和住院时间比较，差异均有统计学意义（P＜0.05），居民医保患者人均住院费用最高，比本次研究的全部患者人均住院费用高出13.25%，而自费患者的人均住院用相对较低，低于全部患者人均住院费用4.22%，居民医保患者人均住院费用与自费患者相比，前者是后者的1.18倍。药品费用分别占居民医保、新农村合作医疗保险、职工医保和全部住院患者人均住院费用的32.00%，占自费患者人均住院费用的31.00%，见表2。

表1 患者人均住院费用构成（n=809）

表2 不同付费方式间住院费用、住院时间比较

2.1.4 不同年龄组间住院费用、住院时间比较 患者年龄从23～77岁不等，相对集中在＞40～50岁，不同年龄组间住院费用比较，差异有统计学意义（P＜0.05），而住院时间比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表3 不同年龄组间住院费用、住院时间比较（±s）

表3 不同年龄组间住院费用、住院时间比较（±s）

注：-表示无此项。

年龄（岁）30＞30～40＞40～50＞50～60＞60～70 70 n 人均费用（元） 平均住院时间（d）24 89 500 178 12 F P 6 --8152.98±2170.46 7541.29±2039.66 7905.02±2406.25 8185.52±2239.68 9466.61±2767.37 9232.44±2608.68 2.351 0.039 8.42±2.57 8.82±2.94 9.36±3.32 9.78±4.74 9.17±3.13 8.33±3.06 1.300 0.262

2.2 RBF神经网络模型分析结果

2.2.1 模型预测准确率本研究中需要分析的是连续尺度的因变量，训练集和测试集所显示的平方和错误（即残差离均差平方和）是最小化的误差函数。相对错误是剩余的残差离均差平方和占因变量离均差平方和的比例，其本质类似于回归分析中的1-决定系数。本次建模准确率高达90%以上，见表4。

表4 模型参数汇总

2.2.2 神经网络分析结果 RBF神经网络分析结果显示，影响因素对总住院费用的影响程度按重要性由大到小排序为住院时间（r=0.452）、是否手术（r=0.256）、付费方式（r=0.201）、年龄（r=0.201）、科室（r=0.068）、出院方式（r=0.053），见图 2。影响药品费的前 3位因素分别是住院时间（r=0.392）、是否手术（r=0.229）、年龄（r= 0.129），见图3。影响材料费的前3位因素分别是是否手术（r=0.349）、住院时间（r=0.299）、付费方式（r=0.178），其中住院时间是影响费用的最主要因素，见图4。

图2 总住院费用影响因素分析

图3 药品费影响因素分析

图4 材料费影响因素分析

3 讨 论

本研究结果显示，药品费用、手术费用和材料费用是子宫肌瘤患者住院费用的主要组成部分，占70.54%。药品费用在人均住院费用中所占比例最大，占32.02%，平均为2 550.54元，但低于2013年卫计委公布的40.40%的全国平均水平；其次为手术和材料费，分别占人均住院费用的28.01%和10.51%。其中手术费为政府定价，因此，控制药品费及材料费成为控制住院费用的重要方面。以上数据分析表明，自从新医改方案实施以来，政府不断加大对医疗市场的监控和药品流通过程的规范，使药品收入比重明显下降，在一定程度上降低了患者的经济负担。但与此同时也要注意材料费用等其他费用的变化，防止“按下葫芦浮起瓢”。

本研究将药品费用和材料费用分别从住院费用中分离出来，分析其各自的影响因素，使其对药品费用和材料费用的影响程度更清晰地展现出来。RBF神经网络分析表明，对费用影响最为明显的是住院时间，其次为是否手术和付费方式等。因此，缩短患者住院时间成为降低患者住院费用的关键。子宫肌瘤是妇科最常见的良性肿瘤，实施开腹子宫切除术是经典的治疗方法，可以达到治愈效果。其临床路径标准住院时间为小于或等于11 d，术前准备时间为3 d。有相关研究表明，术前准备时间可进一步缩短[5]，且不会影响治疗效果。不同付费方式住院费用比较，差异有统计学意义（P＜0.05），其中居民医保患者人均住院费用最高，比全部患者人均住院费用高出13.25%，是新农村合作医疗和职工医保患者人均住院费用的1.13、1.14倍，而自费患者的人均住院费用均低于全部患者人均住院费用的4.22%，居民医保患者人均住院费用与自费患者相比前者是后者的1.18倍，这与其他研究结果基本相符[6]。分析此现象原因，可能与不同付费方式患者筹资、补偿比例及保障待遇不统一等有关，即医保政策的不同是导致不同付费方式住院费用差异的主要因素。另外，此现象还可能与治疗过程中药品、耗材及抗生素的选择有一定关系。子宫肌瘤患者年龄跨度较大，从23～77岁均有发病，相对集中在大于40～50岁年龄组，这主要是由于子宫肌瘤多发于中年妇女[7]，不同年龄组患者的人均住院费用比较，差异有统计学意义（P＜0.05），总体上住院费用随年龄增长有所增加，但是对患者总住院费用影响不显著。

综上所述，控制药品费用及材料费用是控制住院费用的重要方面，本研究尝试采用RBF神经网络模型来分析子宫肌瘤患者的住院费用情况，掌握了住院时间、是否手术等各项影响因素对总住院费用、药品费用及材料费用的影响程度。建议在保障医疗质量的前提下，合理控制药品费用及材料类费用、缩短患者的住院时间，以有效控制单病种医疗费用，并对常见病制订符合本地实际的单病种限价标准，从而降低医疗成本，减轻患者的经济负担。

[1]程义玲，陈迎春.临床路径在单病种付费方式中的应用研究[J].医学与社会，2012，25（3）：50-52.

[2]张勇，黄雄，林毓群.探讨单病种病例的选择标准[J].中国实用医药，2009，4（36）：32-33.

[3]罗芳琼.基于混合优化的RBF神经网络模型研究[J].计算机与现代化，2013（7）：51-55.

[4]朱士俊，鲍玉荣.医疗费用支付方式改革—DRGs简介[J].中华医院管理杂志，2006，22（10）：664-665.

[5]祝甫芳，李万兰.术前准备时间对子宫肌瘤患者手术疗效的影响[J].中国医药导报，2013，10（12）：74-75.

[6]杜连连，周涛，魏巍，等.脑梗死患者不同付费方式对住院费用影响[J].中国预防医学杂志，2014，15（1）：13-16.

[7]杨燕飞，傅锦媚，阮祥燕.子宫肌瘤患病年龄分布与追踪研究[J].实用妇产科杂志，2008，24（5）：299-301.

10.3969/j.issn.1009-5519.2015.21.066

B

1009-5519（2015）21-3358-03

2015-07-15）

关于论文“讨论”的基本要求

本刊编辑部

高栋（1979-），男，湖南衡阳人，硕士研究生，主要从事医院管理工作；E-mail：25884752@qq.com。

现就有关论文中讨论的基本要求介绍如下：（1）讨论应围绕论文的主题及中心内容，阐明本论文研究的原理和概念；（2）分析结果中各种数据或现象的理论根据；（3）对结果的理论或实践意义进行科学评价，但应与主题和结果紧密联系；（4）客观、恰当地评价研究成果的应用价值，指出结果的可能误差；（5）指出存在的问题，提出新的研究方向或展望，给读者以启迪；（6）用语应精炼，避免对前文内容、方法与结果的过多重复；（7）应重点突出，主次分明。