基于神经网络和关联规则的肝细胞癌患者住院费用研究

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目的基于河南省某大型三甲综合医院2018-2020年度出院的肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)患者病案信息资料,了解患者基本情况,并在筛选出住院费用影响因素的基础上,深入挖掘各因素与超限住院费用之间的强关联规则。为医疗部门控制住院费用提供针对性措施及预警信息,降低HCC患者出现住院费用超限的概率,从而切实减轻HCC患者疾病经济负担。方法采用回顾性调查方法,共纳入2018-2020年度出院的HCC患者5976例。对患者的基本情况进行描述性分析,并将住院费用对数转换后,分别以患者的人口特征类变量、疾病诊疗类变量和入院时实验室生化检查类变量为分组变量进行组间比较。构建BP神经网络模型对住院费用进行多因素分析并以敏感度反映自变量对住院费用的影响程度。运用Apriori算法构建超限住院费用的关联规则模型,挖掘导致HCC患者发生住院费用超限的强关联规则。结果1.纳入的5976例HCC患者中,以男性患者为主,占总研究病例的84.09%;日常吸烟或饮酒的患者分别占总研究病例的36.80%、30.19%;有家族史的患者占总研究病例的31.51%;有配偶的患者占总研究病例的96.77%;患者中位年龄为55岁。疾病诊疗情况方面,患者中位住院天数为5天;患慢性病毒性肝炎或肝硬化的患者分别占总研究病例的95.50%、88.79%;合并慢性病的患者占总研究病例的34.04%;进行手术治疗的患者占总研究病例的36.90%。入院时实验室生化检查方面,谷丙转氨酶、谷草转氨酶、总胆红素异常的患者分别占总研究病例的22.86%、34.74%、18.37%;凝血酶原时间和白蛋白异常的患者分别占总研究病例的12.43%、28.00%;甲胎蛋白异常的患者占总研究病例的49.30%。2.BP神经网络分析显示,对HCC患者住院费用影响最大的前两位因素为住院天数(敏感度=0.30)和是否手术(敏感度=0.23);谷丙转氨酶(敏感度=0.06)、谷草转氨酶(敏感度=0.06)、有无肝硬化(敏感度=0.05)、甲胎蛋白(敏感度=0.04)、出院时间(敏感度=0.04)、有无慢性病毒性肝炎(敏感度=0.04)、凝血酶原时间(敏感度=0.04)对住院费用也有较大影响;白蛋白(敏感度=0.03)、性别(敏感度=0.03)、是否饮酒(敏感度=0.03)、总胆红素(敏感度=0.03)、有无家族史(敏感度=0.02)对住院费用的影响较小。3.20%的HCC超限住院费用患者消耗了50%以上的医疗资源。通过关联规则模型得到25条有效的强关联规则,条件属性中进行手术、甲胎蛋白异常、谷草转氨酶异常、患肝硬化、患慢性病毒性肝炎、男性与HCC患者住院费用超限关联度较大。结论1.HCC住院患者中,男性、45-59岁、有肝硬化或慢性病毒性肝炎背景、有肝癌家族史的患者群体占比较大。提示今后应重视这几类人群的HCC早筛早诊工作,实现其早治获益,从而切实降低HCC疾病经济负担。2.HCC患者住院费用受到性别、有无肝硬化、有无家族史、是否手术、是否饮酒、有无慢性病毒性肝炎、出院时间、住院天数、甲胎蛋白、白蛋白、凝血酶原时间、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、总胆红素的影响。住院天数和是否手术是影响住院费用的重要因素,其中住院天数是可控因素,因此在满足HCC患者医疗需求并确保医疗质量的前提下,缩短无效和低效住院日对降低住院费用有重要意义。3.基于关联规则模型,能够从众多影响因素中识别出与超限住院费用强关联的条件属性。提示医院相关部门在管控HCC住院费用时,应重点关注满足规则条件的入院患者,在保证患者医疗服务水平的基础上做好医疗费用支出的事先预防,从而降低HCC患者发生住院费用超限的概率。
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