利用Markov模型進行胃癌高危人群胃鏡監測的成本效果評價*

安書儀，薛佳殷，李 蘋，黃水平

徐州醫科大學公共衛生學院流行病與衛生統計學教研室 江蘇徐州 221004

利用Markov模型進行胃癌高危人群胃鏡監測的成本效果評價*

安書儀，薛佳殷，李 蘋，黃水平#

徐州醫科大學公共衛生學院流行病與衛生統計學教研室 江蘇徐州 221004

#通信作者，女，1963年10月生，碩士，教授，研究方向：衛生統計方法在流行病研究中的應用，E-mail：hsp@xzmc.edu.cn

Markov模型；胃癌高危人群；胃鏡；監測

目的：應用Markov模型對假設40歲胃癌高危人群(10 000人)進行不同胃鏡監測隨訪策略間的成本效果分析，探索當前經濟水平下對胃癌高危人群進行長期胃鏡監測隨訪的最優策略。方法：考慮胃部不同疾病狀態進展比例，模擬10 000例胃癌高危患者，評估2種隨訪策略：每年篩查一次的胃鏡監測、每2 a篩查一次的胃鏡監測。通過建立合適的Markov模型建立高危到胃癌發生的各種狀態，以每1 a為周期計算出成本、效果，循環30 a后，計算出3種策略的增量成本效果比(ICER)進行比較，并通過敏感性分析評價參數對模型穩定性的影響。結果：每年篩查一次策略、每2 a篩查一次策略與不篩查策略相比分別減少了胃癌死亡人數381、193例。每年篩查一次策略與不篩查策略相比增加4 835.20個質量調整壽命年(QALY)，其ICER為22 758.41元/QALY。每2 a篩查一次策略與不篩查策略相比增加 2 509.20個QALY，其ICER為21 974.07元/QALY。結論：在支付意愿為52 000元時，對40歲人群進行每年篩查一次或每2 a篩查一次監測策略均為有成本效果,最優策略為每年篩查一次。

胃癌是全球范圍內危害人類健康最常見的惡性腫瘤之一，盡管近年來胃癌的發病率和死亡率呈下降趨勢，但是其發病率仍居癌癥順位的第4位，死亡率居第2位[1]。研究[2]表明，胃癌患者在發病之前大多處于癌前疾病或癌前病變狀態，一般將這部分人群定義為胃癌高危人群。對胃癌高危人群進行胃鏡或者藥物的干預隨訪能有效預防胃癌的發生，能夠獲得較好的效果。該研究利用Markov模型模擬胃癌的發展過程，建立不同胃鏡監測策略，通過比較各方案的成本效果，探索當前經濟水平下對胃癌高危人群進行長期胃鏡監測隨訪的最優策略。

1 資料與方法

1.1 胃癌高危人群發病率Markov模型的建立

1.1.1 Markov狀態設定 根據胃癌高危人群疾病發展的自然史，可將研究人群分為胃癌高危狀態、胃癌Ⅰ期、胃癌Ⅱ期、胃癌Ⅲ期、胃癌Ⅳ期、胃癌Ⅰ期術后、胃癌Ⅱ期術后、胃癌Ⅲ期術后、胃癌Ⅳ期術后、死于胃癌、死于其他疾病等Markov狀態。

1.1.2 Markov模型參數 應用TreeAgePro 2011構建Markov模型，模擬胃癌高危人群10 000人(40歲)隨訪30 a的胃癌自然史及胃鏡監測過程。其中胃癌死亡率、胃癌發病率、人群年齡別死亡率等指標通過《中國腫瘤登記工作報告》《中國人口和就業統計年鑒》和《中國衛生和計劃生育統計年鑒》等資料獲得，在模型中以各年齡段的人群死亡率減去胃癌死亡專率作為該年齡段人群的非胃癌死亡率。胃癌高危人群的胃癌發病率參照Watabe等[3]的研究，以0.35%作為胃癌高危人群的胃癌發病率。胃癌的生存率參考游程偉[4]報道中早期胃癌術后5 a生存率Ⅰ期為90%，Ⅱ期為66%，Ⅲ期為51%，Ⅳ期為14%。根據P=Pt1/t(P為模型中一個循環周期內的轉移概率，t為循環周期數)估算胃癌患者的每年平均生存率，計算可得Ⅰ期年生存率為97.915%，Ⅱ期為92.030%，Ⅲ期為87.401%，Ⅳ期為67.488%。據此估算出胃癌Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期的病死率分別為2.085%、7.970%、12.599%、32.512%。在實施胃鏡監測組中，檢查出的胃癌各期的比例參考文獻分別為85%、4%、8%、3%[5-6]。而沒有胃鏡監測干預的對照組中，在門診中發現的胃癌各期的比例參考國內外文獻[6-7]及專家咨詢為10%、16%、32%、42%。成本數據主要包括胃癌各期治療成本以及胃鏡監測成本，該數據通過調取徐州市某三甲醫院2010年至2015年7月胃癌住院患者的病案資料并向長期從事胃癌相關治療的專家進行咨詢來進行估算。其中胃癌Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期的治療成本分別為15 566.73、45 539.36、60 282.23、26 584.18元，胃鏡監測成本為723.5元。項目活動成本根據該課題組前期研究[7-8]結果，擬定項目活動成本為46.5元/人。胃癌各期患者的健康效用值參考ZHOU等[9]對新加坡華人胃癌患者進行效用值的評估結果，胃癌高危狀態的效用值設定為1，死亡狀態均設為0，胃癌Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期的健康效用值分別為0.88、0.86、0.77、0.68。

1.2 研究方案 該研究采取胃鏡病理活檢作為胃癌高危人群的監測手段。擬定3種監測策略：①不進行任何篩查(對照組)，即對胃癌高危人群不采取事先確定的胃鏡檢查周期。②每年篩查一次，即對胃癌高危人群每年做一次胃鏡病理檢查。③每2 a篩查一次，即對胃癌高危人群每隔1 a做一次胃鏡病理檢查。該研究主要對這3種策略進行衛生經濟學評價。

1.3 胃癌篩查方案的效果評估 采用成本、質量調整壽命年(QALY)以及增量成本效果比(ICER)等指標進行衛生經濟學評價。成本、效益計算采用3%貼現率折算到2015年水平。根據2015年國家統計局估計，2015年我國人均GDP為52 000元，當ICER小于1個GDP(52 000元/QALY)時，認為該方案可選，可選方案中效果最大的方案為最優方案。

2 結果

2.1 不同篩查策略間死亡原因分析 隊列分析結果顯示不篩查、每年篩查一次、每2 a篩查一次3種策略中，死于胃癌的患者分別有671人(占全部死亡原因的29.09%)、290人(占14.71%)、478人(占22.36%)。與對照組相比，即與不篩查策略相比，每年篩查一次能夠避免381例胃癌死亡，每2 a篩查一次能夠避免193例胃癌死亡，見表1。

表1 3種策略間死亡原因分析 例(%)

2.2 不同篩查策略的篩查效果 3種篩查策略的效果分析顯示，每年篩查一次的人均成本最高為13 414.06元，但是其挽救的QALY也最高，總計5 084.90 QALY；每2 a篩查一次產生的成本比每年篩查一次低7 923.65 元，其產生的效果也較每年篩查一次少。每年篩查一次與不篩查比較，每增加一個QALY需花費22 758.41元，每減少一例胃癌的費用為288 822.83元；每2 a篩查一次與不篩查比較，每增加一個QALY需花費21 974.07元，每減少一例胃癌的費用為285 685.49 元；每年篩查一次與每2 a篩查一次比較，每增加一個QALY需花費23 604.53元，每減少一例胃癌的費用為292 043.09元，見表2。每年篩查一次與每2 a篩查一次相比，其ICER為23 604.53元/QALY。

表2 與不篩查策略相比每年篩查一次、每2 a篩查一次的成本、QALY及ICER

2.3 敏感性分析 通過對設置的模型參數進行敏感性分析，結果顯示在既定的敏感性分析范圍內，無論是ICER方面，還是凈貨幣收益方面，在支付意愿為52 000元時，每年篩查一次策略均為最優策略，模型有較好的穩定性。其中胃癌高危人群胃癌發病率、胃癌Ⅰ期病死率、胃鏡病理檢查成本以及胃癌Ⅰ期健康效用值對模型影響較大，但在該研究設定的范圍內，均不改變模型的結論，見圖1～4。

圖1 各組策略的凈貨幣收益與胃癌高危人群胃癌發病率的變化

圖2 各組策略的凈貨幣收益與胃癌Ⅰ期病死率的變化

圖3 各組策略的凈貨幣收益與胃鏡病理檢查成本的變化

圖4 各組策略的凈貨幣收益與胃癌Ⅰ期健康效用值的變化

3 討論

該研究分別對3組策略進行10 000人的隊列模擬，每年篩查一次策略所需的成本最高，但是其效果也最高，分別比不篩查策略和每2 a篩查一次策略多獲得4 835.20個和2 326.00個QALY；同時，每年篩查一次策略分別比不篩查策略和每2 a篩查一次策略多獲得5 084.90個和2 443.00個生命年。根據間接效益計算公式，每年篩查一次策略比不篩查策略獲得26 441.48萬元的間接收益，遠高于每年篩查一次策略所需要的成本。其主要原因是通過對胃癌高危人群進行每年的胃鏡篩查能夠及早地發現胃癌，進而減少因胃癌發現過晚而造成的死亡。

我國胃癌患者一經發現，大多為中晚期，預后極差[10-11]，但是通過二級預防可以有效地降低胃癌死亡率，進而能夠獲得巨大社會效益和經濟效益。目前，胃癌篩查途徑主要包括自然人群普查、高危人群篩查和門診機會性篩查。但是，自然人群篩查耗費巨大，國內尚未開展；而門診機會性篩查是一種被動性篩查，其獲得的效果一般。胃癌高危人群篩查指在具有胃癌發病風險的人群中開展篩查，可以節約大量的醫療資源，并能夠產生較好的社會效益。因此，在人力、物力、財力等多種現實因素制約下，探索適合我國國情的胃癌人群篩查方案迫在眉睫。如何通過簡單、方便、經濟的方法確定胃癌高危人群是胃癌篩查的前提。

該課題組前期通過建立人工神經網絡胃癌高危人群預測模型對當地居民進行預測，并經胃鏡病理確診發現該模型在胃癌高危人群篩檢方面效果較好，并且成本低、簡便易行[8,12]。該研究通過建立胃癌高危人群篩查策略的Markov模型，發現對胃癌高危人群每年進行一次胃鏡篩查能夠避免更多胃癌的死亡，挽救的QALY和生命年最多，并且其成本在可以接受的范圍內。由于每個個體的生命歷程不同，以及各種社會因素的影響，模型不能完全模擬復雜的實際情況，但該研究建立的Markov模型在一定程度上說明胃鏡監測具有成本效果。因此，首先通過對大規模人群的調查及模型預測確定胃癌高危人群，然后對該人群進行每年篩查一次的胃鏡監測策略為我國胃癌防治工作提供了新的思路。

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(2016-09-29收稿 責任編輯姜春霞)

A cost-effectiveness analysis evaluating endoscopic surveillance for high-risk population of gastric cancer using Markov model

ANShuyi,XUEJiayin,LIPing,HUANGShuiping

DepartmentofEpidemiologyandHealthyStatistics,SchoolofPublicHealth,XuzhouMedicalCollege,Xuzhou,Jiangsu221004

Markov model; high-risk population of gastric cancer; gastroscopy; surveillance

Aim: To explore the optimal strategies for long-term monitoring of gastric cancer by evaluating the cost-effectiveness of gastroscopy surveillance in high-risk population of gastric cancer aged 40 years using Markov model at the present economic level. Methods: Using a reference strategy of no gastroscopy intervention, simulation of 10 000 high-risk patients with gastric cancer was set, and two strategies were evaluated: annual gastroscopy surveillance and 2-yearly gastroscopy surveillance. By collecting the state transition probabilities, Markov models were built to simulate the life experience of the target population. The models projected lifetime costs, quality adjusted life year(QALY), and incremental cost-effectiveness ratio(ICER) indicating the cost-effectiveness of each strategy. Sensitivity analysis was used to quantify the influence of parameter uncertainties.Results: Annual gastroscopy surveillance could respectively extend the lives of cohort 4 835.20 QALY than no gastroscopy surveillance, and the ICER was 22 758.41 Yuan/QALY, respectively. 2-yearly gastroscopy surveillance could extend 2 509.20 QALY than no gastroscopy surveillance,and the ICER was 21 974.07 Yuan/QALY. Conclusion: With the willingness-to-pay of 52 000 Yuan/QALY, the annual gastroscopy surveillance and 2-yearly gastroscopy surveillance both are cost-effective in the prevention of gastric cancer for high-risk population of gastric cancer aged 40 years. The annual gastroscopy surveillance is the optimal strategy.

10.13705/j.issn.1671-6825.2017.03.022

*江蘇省科技廳社會發展項目 BE2011647

R195.1