基于決策樹模型急性闌尾炎患者DRGs分組研究

商丘市第一人民醫院病案科(476000) 寧傳英 邵慧麗

【提 要】 目的 探索適合某地區急性闌尾炎的疾病診斷相關分組(DRGs)病例組合分組方案，制定急性闌尾炎患者住院費用的參考標準。方法 以某三甲醫院2014-2016年1306例急性闌尾炎病例為研究對象，采用多重逐步回歸法確定住院費用的主要影響因素并作為分類指標，利用數據挖掘工具中的決策樹模型E-CHAID法建立急性闌尾炎DRGs病例組合方案及收費標準。結果 年齡、住院天數、是否手術、有無伴隨癥、有無并發癥/合并癥作為影響急性闌尾炎病例住院費用的分類節點，建立了9個DRGs組合、收費標準及病種權重。結論 采用決策樹模型E-CHAID法進行DRGs分組科學合理，以DRGs分組結果制定住院費用償付標準有利于合理配置醫療資源、提高醫療質量與效率，對規范醫療行為及控制醫療資源不合理消耗具有重要的現實意義，為本地區DRGs的開展及推進提供一定依據。

近年來，各國針對醫療體系進行大幅改革的核心問題是醫療保險制度的改革，疾病診斷相關分組(diagnosis related groups，DRGs)成為醫保制度改革的首選，美國、英國、澳大利亞、德國等30多個國家和地區的實踐證明DRGs是較為理想的付費方式[1]。DRGs作為國際上最具代表性的病例組合(case mix)分組方案，將病例特征、臨床特點、診療過程、資源消耗相似的病例分為同一組，可最大限度地保證每組DRGs病例的組間異質性以及組內同質性。隨著我國醫藥衛生體制改革的不斷深化，積極探索各種償付模式，而DRGs組合付費比按醫療服務項目付費、總額付費、單病種付費更具科學性和合理性[2]。我國醫保支付改革的主要目標是推進以病種為主的多元復合支付方式[3-4]。DRGs付費已成為我國深化醫改的重要舉措，是醫療付費方式的大勢所趨，北京、深圳、新疆等地區正在逐步試點推廣。本研究以1306例急性闌尾炎患者為例，采用決策樹模型探索疾病診斷相關分組的病例組合分組方案及各組合的費用標準、病種權重，為本地區DRGs組合付費的實施及本土化提供一定的參考依據。

資料與方法

1.數據來源

2.病例組合分類方法

運用數據挖掘軟件選擇分組能力更強、細分能力更加優化的窮盡卡方自動互動檢驗算法(E-CHAID)進行決策樹分析[5]，對數據就行最有分割，建立病例組合模型，制定各病例組合的付費標準。設置決策樹生長規則，最大深度為4層，父節點的最少病例數為100，子節點的最小病例數為50，設置決策樹拆分與合并節點的檢驗水準α=0.05。

3.統計分析方法

采用SPSS21.0軟件對有效研究樣本進行多重逐步回歸分析，從回歸模型中提取出影響住院費用的重要因素。然后，運用數據挖掘軟件SPSS Modeler將篩選出的影響住院費用的因素作為分類節點納入決策樹模型，選擇E-CHAID法進行病例的分類組合。并用ROC曲線、方差減少量(RIV)、Kruskal-Wallis檢驗、變異系數(CV)對分組合理性進行評價。自變量賦值及量化見表1，其中，年齡和住院天數進行可視離散化封裝處理，年齡基于已掃描個案的等分百分比，住院天數基于直方圖賦值。

4.評價指標

在病例組合中，變異系數(CV)被用來表示分組結果的組內同質性，CV越小說明同一分組內變異小、同質性越大，分組效果越好。方差減少量(RIV)是被用來表示組間異質性程度，RIV越大說明組間異質性越強，分組效果越好[6]。

結果與分析

1.住院費用影響因素分析

以住院費用作為因變量，選擇相關社會經濟學特征和患者住院信息為因變量，進行多重線性逐步回歸分析。住院天數、是否輸血、有無并發癥/合并癥、有無伴隨癥、是否手術5個因素進入回歸模型，回歸模型有統計學意義(F=16.763，P=0.000)。模型決定系數R2=0.498，說明急性闌尾炎患者住院費用49.8%的變異可由這5個因素來解釋。所有組別方差膨脹因子VIF<5，即可以認為各自變量之間不存在多重共線性。變量賦值及有統計學意義的影響因素見表1。

表1 急性闌尾炎住院費用影響因素變量賦值及分析

2.基于決策樹模型構建病例組合分組方案

在以上多重回歸分析的基礎上，篩選出影響住院費用的因素年齡、住院天數、是否手術、有無伴隨癥、有無并發癥/合并癥5個變量作為分類節點納入決策樹模型對樣本數據進行分組，經過E-CHAID算法分組，共分為9個DRGs組合。按照分類節點影響住院費用的重要程度排序依次是住院天數、手術、并發癥/合并癥、伴隨癥、年齡，決策樹模型篩選出的第一層分類節點是住院天數。

表2 急性闌尾炎患者住院費用分組結果(元)

3.制定DRGs組合的費用標準及病種權重

可將費用居中的70%樣本的均值作為費用管理的標準，用各DRG組合住院費用的75%加1.5倍四分位間距(P75+1.5Q)作為控制費用上限[7-8]。研究樣本中急性闌尾炎患者住院費用超過費用上限13例，占本研究樣本的1.0%。DRG組合的權重反映該組合資源消耗的相對程度，即該組例均費用與總體例均費用的比率，權重越高說明該組合資源消耗越高，急性闌尾炎病例組合費用標準及病種權重具體見表3。

表3 急性闌尾炎病例組合的費用標準及病種權重

4.分組結果的效果評價

經過分組后，對不同分組間住院費用進行Kruskal-Wallis H非參檢驗分析，各組合間的住院費用差異具有統計學意義(F=137.167，P<0.01)。通過計算病例組合的RIV值為54.06%，樣本總體的CV 值為0.46，認為本次分組組間異質性大、組內變異性小，即總體分組效果較好。其中，各組合變異系數說明各組內住院費用消耗同質性較好(見表2)。此外，用ROC曲線檢驗每個分類組合是否有意義，曲線下面積均接近1，最小為68.3%，最大為91.8%，說明急性闌尾炎病例組合分類節點選擇正確，分組較為合理。

討論與建議

1.急性闌尾炎住院費用影響因素及病例組合結果分析

本研究選取共線性較小的5個因素作為影響住院費用影響因素。住院天數對住院費用的影響最大，其作為一個時間指標，不僅可反映醫療資源的消耗，同時也是反映病情嚴重程度及醫療效率的指標，縮短住院天數有助于提高醫療服務效率和效益，規范醫療服務流程。

分組節點選擇合理，分組效果好。基于決策樹模型結合多元回歸方法將1306例急性闌尾炎病例根據不同的治療方案分成9個DRG組，組間異質性大，組內變異小，分組效果較好。并給出了9個組合的病種權重、超標例數、費用標準，不同病例組合醫療資源消耗程度與醫療資源支出水平相關。其中，DRG9即住院天數在12天以上的患者住院費用預測值最高，為11598.75元，DRG1即住院天數4天以下無手術患者住院費用最低為2689.16元，可為相關機構提供一定的參考。各組合的病種權重反映資源消耗的相對程度，各病例組合平均費用越高病種權重也就越大，可反映醫療支付的科學性。

2.病例組合模式DRGs在醫療支付及醫院管理中的應用

在不同的病例組合模型中，DRGs作為一種病例組合工具其分組思想特點優于其他分組方案，在醫保預付費(DRGs-PPS)中的應用已得到廣泛認可，是目前較為合理付費方式，并且DRGs的應用已從醫療付費拓展至醫療質量管理、績效評價等諸多方面。DRGs-PPS是經過科學測算的預先支付，是一種相對合理的醫療質量評價和費用管理方法，利于全面控制醫療成本，合理的配置醫療資源，扼制醫療資源不合理的消耗，規范醫療行為[9-11]。對醫療機構而言，DRGs-PPS既是一種激勵機制也是一種約束機制，在日趨激烈的競爭環境下，醫院在提高服務質量和服務效率的同時，注重提高其自身管理水平，避免過度醫療現象的發生，是我國醫療衛生事業創新理念的體現。病例組合數據更多的是為醫療決策服務，在經濟效益與社會效益之間找出合理平衡點，兼顧醫療質量與醫療費用。

3.根據科學合理的病例組合方案制定費用管理標準

作為一種質量評價方法，DRGs應用于預付費最直觀的體現是費用標準制定和成本控制，將醫療服務產出標準化，細化粗放型費用管理模式和路徑。分組付費的最大特點是定額支付、結余獎勵、超支不補[2]，各級醫療機構在提供醫療服務之前即可預知各組病例資源消耗的最高限額，會把更多的精力放在醫療成本的精細化管理上，將資源消耗控制在支付標準之內以出現結余。通過費用控制上限控制線外病人，便于政府及醫療保險機構做好預警工作，提醒是否發生不合理的費用，利于制定合理的償付標準、客觀地評價醫療產出，不斷地完善社會醫療保障體系。此外，DRGs建立在醫院信息化的基礎上，對疾病編碼規范化、疾病診斷標準化以及病例首頁的信息質量及病例結構化程度提出了更高的要求。