天津市某三甲醫院闌尾炎患者住院費用影響因素的結構方程模型分析

李 鵬 蔡 麗 崔 壯 李長平 魏風江 柯 慧 李莎濤 馬 駿△

天津市某三甲醫院闌尾炎患者住院費用影響因素的結構方程模型分析

李 鵬1，2蔡 麗3崔 壯1李長平1魏風江1柯 慧1李莎濤1馬 駿1△

目的應用結構方程模型(SEM)對天津市某三甲醫院闌尾炎患者住院費用影響因素進行分析，為其今后在醫學相關問題上的應用提供方法學上的借鑒。方法 收集天津市某三級甲等醫院闌尾炎手術住院患者病例，將收集到的變量進行整理、歸納，根據變量間的關系提取出具有實際意義的因子后，結合專業知識建立初始模型并畫出初始通徑圖，應用LISREL8.7對數據進行全模型分析。結果 患者年齡對藥品費和診療相關項目費用的直接效應為0.213和0.209，間接效應為0.129和0.154;患者是否為醫?；颊?、住院期間是否進行搶救僅影響藥品費的高低，效應系數為-0.105和0.200;而是否伴發合并癥通過影響住院天數對二者存在的間接影響分別為0.078和0.093;住院天數對二者的直接效應為0.564和0.674。未發現性別、婚姻狀況、入院時情況以及是否進行特殊檢查等對費用有影響。結論 使用SEM可篩選出對患者住院費用的影響因素，發現因素之間存在的直接和(或)間接效應，為今后相關研究提供了方法學上的參考。

闌尾炎 住院費用 影響因素 結構方程模型 單病種

1.天津醫科大學公共衛生學院衛生統計教研室(300070)

2.天津市醫學科學技術信息研究所(300070)

3.天津醫科大學總醫院(300052)

△通訊作者：馬駿，E-mail：majun@tijmu.edu.cn

病種醫療費用的研究是醫院經營管理工作中的一項重要內容，然而長期以來，由于我國衛生事業的福利性質，醫療衛生機構忽視經濟管理，對病種醫療費用的研究甚少。開展單病種醫療費用影響因素的研究，對于有效地控制醫療費用過度增長，尋找適合我國國情的醫療收費管理辦法，對社會醫療保險模式的建立與健全，具有積極意義〔1〕。本研究使用了線性結構方程模型(SEM)的分析方法，它的應用始見于20世紀60年代發表的研究論文中，到了20世紀90年代初期隨著社會和行為研究問題復雜性的增加和統計軟件的進一步發展，開始得到了廣泛的應用，它首先應用于心理學、社會學、以后幾乎應用于一切學科，是近20年來應用統計領域中發展最為迅速的一個分支。國外對其應用較多，常見于心理、行為及遺傳流行病學的研究〔2，3〕，在醫學領域的應用則相對較少〔4，5〕。

資料與方法

1.資料來源

資料來源于天津市某三級甲等醫院2006年1月1日～2008年1月1日收治的闌尾炎(ICD編碼為K35和K36)全部住院并進行手術的患者，剔除缺失、信息不全和住院費用異常病例，最終得到有效分析病例共計369例。

2.調查內容

本次研究收集的病例信息包括：病案首頁信息、病例中提供的相關檢查信息并據此判斷患者是否在住院期間進行了不必要的特殊檢查、參考天津市社會保險基金管理中心《闌尾炎手術治療基本項目表(三級醫院)》后經歸納合并為若干項住院費用及患者是否屬于醫療保險患者。

3.分析方法

使用Excel錄入資料，采用LISREL 8.70對闌尾炎患者住院費用影響因素進行結構方程模型的擬合。

結 果

結構方程模型的建立過程可分為四個步驟，即模型構建、模型擬合、模型評價以及模型修正〔6〕。

1.模型構建

根據研究目的，將收集到的變量中的住院天數、特殊檢查、藥品費、治療費、檢查費、手術費及固定項目收費、術中材料費等7項指標作為研究的因變量(其中包括中介變量)，將其余可能對因變量存在影響的指標作為自變量，進行全模型分析。根據指標間的相關系數矩陣結合專業知識，同時考慮讓指標含有一定的測量誤差，以更加符合實際情況，以此建立初始因果模型。因作為自變量的7個指標之間相關性不強且各自表達了不同方面的信息，故將其分別作為單指標潛變量;將作為因變量的7個指標中的治療費、檢查費、手術費、術中材料費共同作為一個潛變量(也稱因子，反映診療相關項目費用)，其余指標均作為單指標潛變量，繪制初始通徑圖并編寫相應程序。初始結構方程模型通徑圖見圖1，各潛變量及觀測變量說明見表1。

2.模型擬合

結構方程分析，也常稱為結構方程建模，是基于變量的協方差矩陣來分析變量之間關系的一種統計方法，所以也稱為協方差結構分析。通過測量方程和結構方程建立起指標變量與潛變量之間的關系。采用極大似然法對數據進行擬合。程序經過12次迭代后收斂，最終求得模型中各參數的估計值。

圖1 初始結構方程模型通徑圖

表1 各潛變量及觀測變量一覽表

結果提示年齡對住院患者藥品費、診療相關項目費用、住院天數及是否進行特殊檢查均有影響?；颊呤欠裼嗅t療保險會影響患者的藥品費用，而研究未發現醫保因素對患者的診療相關項目費用、住院天數以及是否進行特殊檢查有影響?；颊呷朐簳r的情況僅對是否進行特殊檢查有影響，對其他因子均無影響。闌尾炎伴有合并癥和(或)并發癥的患者會影響住院天數和是否進行特殊檢查。住院期間是否出現搶救會影響患者的藥品費。而患者性別、婚姻狀況以及入院時情況在本次研究中未發現它們對各項住院費用、住院天數及是否進行了特殊檢查有影響。另外，本次研究還發現住院天數對患者的藥品費、診療相關項目費用均有影響。變量間相互關系及效應大小見圖2。

圖2 全模型通徑圖

綜合模型擬合結果，得出闌尾炎手術患者住院費用、住院天數及特殊檢查的影響因素及大小。

結構方程模型的一大優勢就是可以將多個希望研究的因變量放在一起同時進行考察，在研究某兩個因素相互作用的同時，兼顧了其他因素的影響，這樣所得出的結果將更加真實、可信，研究所獲得的信息更加充分、完全，更加符合變量之間真實的關系。本次研究通過采用SEM構建模型并對其進行擬合，得出各外源潛變量可分別通過直接和(或)間接的效應對內生潛變量產生影響，同時對效應的大小作出了估計。其中，外源潛變量對內生潛變量的間接效應是通過作用于其他內生潛變量(在這個過程中，該內生潛變量作為中介變量)來實現的。具體表現為：患者年齡這一因素對藥品費、診療相關項目費用、住院天數及是否進行了特殊檢查均有影響，其中對藥品費和診療相關項目費用的影響既有直接效應，又通過影響患者的住院天數而間接對二者產生影響;患者是否為醫?；颊?、是否進行了搶救對藥品費有直接影響;患者入院情況、是否同時患有合并癥及并發癥對是否進行特殊檢查有直接效應;而是否患有合并癥及并發癥在對住院天數產生直接效應的同時，也通過它對藥品費和診療相關項目費用產生間接的效應。外源對內生潛變量的影響及效應分解結果見表3。

表3 ξ對η的影響因素及效應分解

本次研究還發現，內生潛變量之間也存在一定的效應。表現為：患者的住院天數分別影響藥品費和診療相關項目費用;而后兩者之間又存在一定的相關關系。內生潛變量間的影響及途徑見表4。

表4 η對η的影響因素及其效應

3.模型評價

評價建立的模型，可從以下幾方面著手：

(1)檢視所估計的參數是否恰當 通過檢視模型的各項參數估計值，未發現參數估計不恰當者。

(2)參數檢驗 模型擬合結果表明，所有自由參數對應的t值均大于1.96，可以認為各自由參數均具有統計學意義。

(3)檢視測定系數 由于對本次研究的觀察變量人為設定了測量誤差，且絕大多數作為單指標潛變量，是采用全模型分析，而不是使用驗證性因子分析，因此用測量方程部分的測定系數評價擬合效果意義不大。

(4)檢視擬合指數 線性結構方程模型擬合優度的檢驗并不像其他的多元統計分析方法一樣簡單直接，因為沒有一個指標能夠說明模型擬合是否正確，但研究者卻可以根據這些指標就不同模型的擬合優度進行比較。因此，可以根據多個擬合指數就不同模型的擬合優度進行比較。各指標具體結果見表5。

表5 結構方程模型各擬合優度指標及擬合指數

4.模型修正

因本次模型擬合過程中大多數變量為單指標潛變量，指標的信度是根據實際情況和專業上的考慮人為規定的，因此測量方程的測定系數均較好。對結構方程，雖然內生變量η3、η4的測定系數不高，但并未將其刪去，主要考慮到它們可能會對η1、η2產生影響，以盡可能全面地發現可能導致患者住院費用升高的因素。

在擬合過程中，雖然發現某些測量模型部分的參數，如X部分、Y部分因子負荷的修正指數M I較大，但根據專業知識尚沒有充分理由使其自由估計，故未予修正。對于結構模型的部分擬合良好，無需修正。

討 論

本研究使用SEM對資料進行分析的一大優勢就是將藥品費這一在住院費用中所占比例高、給患者帶來的經濟負擔重、亟須并有可能控制的因素從住院總費用中分離出來，單獨考察對其的影響因素，將其余相關性相對密切的其他費用合并為另一因子(反映診療相關項目費用的潛變量)單獨考察。與此同時，將同樣對住院費用有影響的住院天數、特殊檢查作為中介變量(也可以為因變量)研究，使患者住院費用的各個影響因素更加清晰、真實地體現出來。研究發現，患者是否患有合并癥是通過對住院天數的影響而間接影響住院費用的，表現為有合并癥的患者其住院天數會增加，從而間接帶來藥品費、診療相關項目費用的增高。

研究發現患者年齡對藥品費的影響既存在直接影響，又通過影響患者的住院天數對其存在間接效應，即藥品費的增加并非是所用藥物的價格高而導致的，相關文獻也指出患者住院天數會影響醫療費用〔7〕，兩者存在明顯的相關，這與本次研究結論一致。年齡對藥品費總的影響(效應系數為0.342)可分解為直接影響和通過住院天數而影響的間接作用(相應的效應系數分別為0.213和0.129)，且患者年齡的增加會導致住院費用的增加?；颊咦≡浩陂g發生搶救會增加藥品費，這是因為實施搶救的患者多為危重病人，當病人發生危及生命的情況時，醫生會增加用藥以挽救患者生命，其藥品費必然上升，但是，其并未具體指出住院天數對不同費用項目的效應大小;同時，將其作為中間因素研究費用變化的文獻也未見報道〔8〕。分析結果顯示患者是否具有醫療保險對藥品費的增加有相反的作用，說明通過一系列醫療保險相關政策的頒布，醫院對政策嚴格執行，規范臨床診療途徑，針對醫?；颊叩挠盟幐鼮橹斏?，在一定程度上對病人的就醫行為起到規范作用，亂開藥、開好藥的現象有所遏制，反而會使藥品費降低。研究未發現患者是否伴有合并癥對住院費用有直接效應，而是通過住院天數的增加間接使住院費用增加。這類患者病情較重，住院期間需要兼顧其他疾病的治療，相應延長了住院時間，從而造成費用增加。

患者性別、婚姻狀況、入院時情況以及是否進行了特殊檢查對住院費用的高低均無直接或間接作用，相關文獻也未見婚姻狀況和入院時情況有意義的報道〔9〕，其原因可能是由于這些變量與某些其他變量存在共線性所致，亦有可能其本身的不同水平對費用確無影響。例如，婚姻狀況在一定程度上反映了年齡的大小，可以通過年齡的效應來表達?；颊呷朐簳r情況與是否患有合并癥存在相關，入院時情況危急、屬于闌尾炎急性發作，也會立即實施手術、這只會減少術前住院時間，而不一定會對費用產生直接或間接的影響。性別因素對患者費用無影響這一結論于臨床實踐可以得到較好的證實，即闌尾炎患者不會因為性別的不同而產生費用上的差異。但也有學者的研究發現性別對闌尾炎患者住院費用是有影響的〔10〕。至于特殊檢查無統計學意義可能同樣是由于臨床路徑的限制，而且僅發現極少數患者所進行的檢查超出闌尾炎常規檢查一次以上，故本次研究尚未發現其對費用的影響。

手術患者的治療費、檢查費、手術費和材料費之間存在著一定的相關性，共同反映疾病的診療相關項目信息，它們在診療相關項目費用因子上的負荷依次減小。而將藥品費這一給患者經濟造成很大壓力的支出項目仍獨立地作為一個因子加以考察。

研究未發現醫療保險的施行對于診療相關項目費用的增減產生影響，而對于藥品費的增加有抑制作用，這也提示醫院應繼續嚴格執行醫保相關政策，按照臨床路徑對患者實施救治，使政策得以很好地貫徹執行，惠及百姓。

研究發現對患者住院天數和是否進行特殊檢查有影響的因素有年齡、入院時情況和是否伴有合并癥。住院天數對兩類費用均有影響，這與同類研究的結果一致〔7〕，從它們之間的通徑系數可知其對藥品費的影響小于診療相關項目費用(路徑系數分別為0.564和0.674)。以上因素雖不可人為控制，但某些醫療單位仍然通過自身工作效率的提高，如加速病床周轉率和縮短患者住院天數，在使費用降低的同時也實現了自身經濟效益的最大化〔11，12〕。

本研究通過使用SEM對天津市某三甲醫院369例闌尾炎手術患者住院費用影響因素進行分析，不僅篩選出對其有影響的因素，還發現不同的因素對它們的影響不同，并且存在直接和(或)間接的影響。目前，SEM在醫學領域的應用尚不多見，本研究采用SEM分析得到的結果令人滿意，提示在今后的相關研究中可以嘗試采用此種方法處理類似問題。

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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