醫院藥物經濟性評價系統的建立

許星瑩 梁潔 劉穎 張業象 陳冠全 匡文龍

中圖分類號 R956 文獻標志碼 A 文章編號 1001-0408（2018）19-2675-05

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2018.19.19

摘 要 目的：建立醫院藥物經濟性評價系統。方法：通過成本-效果分析和決策樹算法構建醫院藥物經濟性評價系統，并對該系統的設計過程、整體構架、應用功能和應用示例（阿托伐他汀鈣片與瑞舒伐他汀鈣片比較）等進行介紹。結果：建立的醫院藥物經濟性評價系統通過對藥物成本、治療效果等數據進行抽取、分析和整合，以決策樹算法進行處理，最終將藥物經濟性評價結果以圖表的方式展示給使用者。該系統的整體構架主要包括醫院業務平臺、數據集成平臺、信息處理平臺和應用服務平臺；應用功能主要包括藥物成本-效果分析、藥物增量成本-效果分析以及評價結果的敏感性分析。示例分析顯示，瑞舒伐他汀鈣片的期望成本-效果比為6 644.44元，阿托伐他汀鈣片的期望成本-效果比為6 926.63元，阿托伐他汀鈣片的增量期望成本-效果比為117 579.17元；敏感性分析結論與成本-效果分析結論一致。結論：所建系統解決了醫療機構開展藥物經濟性評價時存在的“成本-效果數據收集困難”“計算方法不統一”“評價結果缺乏敏感度分析”等問題，可促進醫院合理用藥。

關鍵詞 藥物經濟性評價系統；成本-效果分析；敏感性分析；決策樹；應用

ABSTRACT OBJECTIVE： To establish hospital pharmacoeconomic evaluation system by cost-effectiveness analysis and decision tree algorithm. METHODS： Through the exploration and analysis of cost-effectiveness analysis method， hospital pharmacoeconomic evaluation system was constructed by decision tree algorithm； the design process， overall framework， application functions and application examples （Atorvastatin calcium tablet vs. Rosuvastatin calcium tablet） of the system were introduced. RESULTS： The established hospital pharmacoeconomic evaluation system was used to extract， analyze and integrate the data such as drug cost， treatment effect. The decision tree algorithm is used to deal with the results. Finally， the results of pharmacoeconomic evaluation are shown to users in a graphic way. The overall framework of the system mainly includes the hospital business platform， the data integration platform， the information processing platform and application service platform； the application functions include drug cost-effectiveness analysis， drug incremental cost-effectiveness analysis and sensitivity analysis of evaluation results. The example analysis showed that expected cost-effectiveness ratio of Rosuvastatin calcium tablet were 6 644.44 yuan； that of Atorvastatin calcium tablet was 6 926.63 yuan； incremental expected cost-effectiveness ratio of Atorvastatin calcium tablet was 117 579.17 yuan. The sensitivity analysis conclusion was consistent with the cost-effectiveness analysis conclusion. CONCLUSIONS： The established system solves the problems during the development of pharmacoeconomic evaluation， such as “difficulty in cost-effectiveness data collection” “uniform calculation method” “lack of sensitivity analysis for evaluation results”， which can improve the level of rational drug use in hospital.

KEYWORDS Pharmacoeconomic evaluation system； Cost-effectiveness analysis； Sensitivity analysis； Decision tree； Application

隨著社會經濟的發展、世界人口的老齡化、人類壽命的延長以及疾病譜的變化，國家藥品總費用出現了居高不下的現象，由此引發了人們對藥物經濟性的探索和研究[1-3]。目前藥品的經濟性已成為判定臨床用藥合理性的一個重要參考指標。開展藥物經濟學研究可提高臨床用藥的合理性，減輕國家藥品費用負擔，具有重大的現實意義。基于此，筆者在查閱相關文獻和技術[4-9]的基礎上，運用成本-效果分析和決策樹算法研發了一套醫院藥物經濟性評價系統，并以廣州軍區廣州總醫院治療高脂血癥的兩種藥物（阿托伐他汀鈣片和瑞舒伐他汀鈣片）為例開展了實例驗證，具有一定的推廣價值。

1 醫院藥物經濟性評價系統的建立

1.1 決策樹結構的構建

本研究的核心是藥物經濟性評價，是對藥物治療某種疾病的成本和效益進行分析和評價。運用決策樹算法進行數據的統計分析，以目標疾病作為決策節點，以治療該種疾病的各種藥物治療方案為方案枝，使用者可自行選擇方案的個數。在本研究中，筆者選用是否有效、治愈/改善、有無不良反應來進行分析和研究，第一級的狀態節點設為有效和無效，無效的節點不再考慮下一級結構，有效的節點可分為治愈和改善，其中治愈和改善又可分為有不良反應和無不良反應2個狀態節點。由此可知，每個治療方案包含5條路徑，分別為路徑1、2、3、4、5，記病癥對象為O，病例數為M，藥物方案Si的例數為Mi，占比為Pi；有效、無效的病例數分別為Mi1、Mi2，Mi1在Mi中的占比為Ai1，Mi2在Mi中的占比為Ai2，Ai1+Ai2=1；有效的病例數中改善和治愈的病例數分別為Wi1、Wi2，Wi1在Mi1中的占比為Bi1，Wi2在Mi1中的占比為Bi2，Bi1+Bi2=1；改善病例中發生和未發生不良反應的例數分別為Zi1、Zi2，Zi1在Wi1中的占比為Ci1，Zi2在Wi1中的占比為Ci2，Ci1+Ci2=1；治愈病例中發生和未發生不良反應的例數分別為Zi3、Zi4，Zi3在Wi2中的占比為Ci3、Zi4在Wi2中的占比為Ci4，Ci3+Ci4=1。醫院藥物經濟性評價系統中的決策樹結構見圖1。

1.2 成本-效果數據的獲取和轉換

在決策樹結構的分析中，筆者已經確定本研究需要的直接決策指標為疾病名稱、藥物方案名稱、治療有效與否、治愈還是改善、是否有不良反應。通過對成本、效果指標的分析可知，開展藥物經濟性評價時治療成本需要綜合考慮患者治療時間，效果指標需考慮不同年齡、性別和實驗室指標，因此從視圖中筆者需要采集的主要信息有患者姓名、年齡、性別、疾病名稱、藥物名稱、治療成本、不良反應成本、患者治療開始時間、結束時間、體征指標數據、治療結果、是否有不良反應等信息。在數據采集時，考慮可能存在部分數據不完整和信息字段的缺失，因此對于獲取的數據，筆者需要進行過濾。同時，由于在對藥物進行經濟學評價時，筆者只關心治療情況有效與否、治愈或改善，并不關注其具體的描述情況，比如筆者只考慮治療是否有效，而并不關注具體的體征指標數據，因此需對患者藥物治療后的體征指標數據與治療前的指標數據進行分析對比，將其轉換成是否有效的結果值。另外為了方便筆者能直接將效果數據代入決策樹模型，筆者將采集的數據轉換為藥物經濟性評價的決策數據，即將效果指標在數據庫中轉換成“0”“1”的標識。數據過濾和轉換規則見表1。

1.3 成本-效果分析

1.3.1 計算每個方案的路徑總成本和總有效率 每個藥物治療方案包含5條路徑，在計算路徑成本時，對于有不良反應的路徑，引入不良反應的治療成本；路徑概率的計算不考慮無效路徑5；計算總有效率時，去掉無效的路徑5和有不良反應的路徑2、4。符號定義：藥物治療方案Si的平均治療成本為Xi；路徑2不良反應成本為Yi1，路徑4不良反應成本為Yi2；路徑總有效率為Ei，路徑1、2、3、4的概率分別為Ei1、Ei2、Ei3、Ei4；路徑總成本為Di，路徑1、2、3、4的成本分別為Di1、Di2、Di3、Di4。決策樹結構的成本-效果分析見表2。

1.3.2 期望成本和增量成本-效果比分析計算 利用成本-效果分析法對以上結果進行分析，計算出期望成本，即成本-效果比（Cost-effectiveness ration，CER），計算公式：CERi=Di/Ei。利用增量成本-效果分析法對CER的值進行進一步分析，計算增加一個效果單位，需額外花費的成本，即增量成本-效果比（Incremental cost-effectiveness ration，ICER）。選擇CER最低的一組作為參照方案，定義參照方案的總成本為D參，總有效率為E參，則ICER的計算公式：ICER=（Di-D參）/（Ei-E參）。對獲得的CER和ICER 進行分析，評選最優的方案時，任何兩個方案（設為A、B）的對比都可能存在4種情況，即方案A和方案B的CER對比和ICER對比分別為高和高、高和低、低和高、低和低。選擇最優方案時，筆者首先舍棄總有效率低于一定比值的方案（具體根據實際情況定，即如果總有效率太低，花費再少都沒有意義），然后對兩個方案進行對比，在上述4種情況中，顯然第1種情況方案A的CER和ICER均高于方案B可以直接確定最優方案為方案B，第4種情況方案A的CER和ICER均低于方案B可以直接確定最優方案為方案A，而第2、3種情況則根據疾病的具體情況，考慮增加單位效果的額外成本是否在可接受范圍內（可以設定ICER的閾值來判定），如果能接受高的ICER，則選擇CER高的方案A為最優方案；如果不能接受更高的ICER，則最優方案為方案B。

1.3.3 敏感性分析 為了驗證最優方案的穩定性，筆者采用單因素敏感性分析法，對成本或總有效率進行調整，可分為4種方式（設a，b，c，d為概率因子，可根據需求設定值），選擇其中一種或多種方式進行成本或總有效率的調整，然后重新計算CER和ICER，驗證最優方案在成本或總有效率改變的情況下是否具有穩定性。敏感性分析因素調整方式見表3。

2 醫院藥物經濟性評價系統的設計

醫院藥物經濟性評價系統基于成果-效果分析方法研發，對藥物成本、效果數據進行抽取、分析和整合，通過決策樹算法進行處理，最終將評價結果以圖表的方式展示給使用者，從而幫助使用者做出更好的用藥決策。設計的醫院藥物經濟性評價系統的整體構架見圖2。

2.1 醫院業務平臺

該平臺是藥物經濟性評價系統的基礎數據來源，數據主要來源于醫院信息系統（HIS）庫和不良反應信息庫，主要數據源包括醫院的藥品信息、醫師醫囑信息、醫師處方信息、病癥信息、患者體檢信息、住院用藥信息、門診用藥信息、住院費用信息、門診費用信息等。

2.2 數據集成平臺

該平臺主要負責從醫院原有的業務系統中獲取業務數據，整合異構數據，完成數據質量的控制、數據清洗、集合、過濾等，將數據按照業務要求整理為統一元數據，然后加載至數據倉庫，建立數據中心。

2.3 信息處理平臺

在信息處理平臺上，建立藥物經濟性評價模型，實現對數據的關聯分析、聚類分析、時序分析和決策樹分析，滿足用戶的多層次需求。

2.4 應用服務平臺

該平臺是用戶訪問平臺，以多種靈活的格式（例如圖表、報表、嵌入式展示等）將藥物成本-效果分析、藥物增量成本-效果分析和評價結果的感敏性分析結果展現給用戶。

3 醫院藥物經濟性評價系統的實現與實例分析

該系統目前已經開發完成，在系統功能模塊上將系統主要分為兩個方面的內容：經濟性評價規則設定和藥物經濟性分析。

3.1 經濟性評價規則的設定

醫療機構藥師和評價中心人員可對藥物經濟性評價的規則進行定義和維護，評價規則在開展藥物經濟性評價時調用，內容包括疾病名稱、衡量疾病治療情況的實驗室指標的參考值，敏感性分析的變量調整幅度、ICER閾值。考慮到一種疾病的衡量指標可能存在多個指標項目并且每個指標項目對于不同年齡以及性別的正常范圍值有所不同，因此將考察項目的適用范圍和正常范圍上下限設計為附表結構，界面中所顯示指標并非一成不變，用戶可根據實際情況增添或刪除指標，增加了系統的靈活性。評價規則的界面示例見圖3，指標項目的界面示例見圖4。

3.2 藥物經濟性分析

在該系統中，藥物經濟性分析項目主要包括成本-效果分析和敏感性分析兩個功能模塊。

3.2.1 成本-效果分析 此功能模塊旨在對多種藥物方案治療同種疾病時的效果和成本數據采用決策樹結構進行分析，將成本-效果分析和增量成本-效果分析的計算方法集成在程序模塊中，分析藥物在取得同樣效果的情況下需花費的成本，同時使用增量成本-效果分析方法，對為了取得多一個單位效果時需額外添加的成本情況進行分析，得到各個藥物方案的路徑總成本、總有效率、成本-效果以及增量成本-效果。成本-效果分析實現流程見圖5，增量成本-效果分析實現流程見圖6。

系統根據實現流程，生成成本-效果分析的圖表樣式，方便使用者直接觀察和判斷藥物的經濟性。成本-效果分析輸出結果示例見圖7。

3.2.2 敏感性分析 敏感性分析的流程為：分別對成本、總有效率進行上調和下調處理，通過系統設置其具體改變參數，根據參數對成本-效果分析中獲得的成本或總有效率進行修正，重新計算CER和ICER，將得出的結果與敏感性分析前的數據進行對比，從而判斷結果在成本、總有效率浮動的情況下是否穩定。敏感性分析流程圖見圖8。

系統將敏感度分析結果用圖表的方式展現，方便使用者直觀了解優勝方案的穩定性。敏感度分析輸出結果示例見圖9。

3.2.3 實例驗證 從廣州軍區廣州總醫院獲取治療時間為1年的高脂血癥患者數據105例，所有數據為醫療機構內的最新治療數據，成本以收費單中的藥費、診療費、服務費、檢查費為準，治療效果數據根據高脂血癥的實驗室指標總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、載脂蛋白B（ApoB）的治療前后值比較得出。其中采用瑞舒伐他汀鈣片治療的病例數為52例，治療均起效，有3例發生藥物不良反應。采用阿托伐他汀鈣片治療的病例數為53例，有1例治療無效，2例發生不良反應。運用醫院藥物經濟性評價系統對瑞舒伐他汀鈣片和阿托伐他汀鈣片進行分析，成本-效果分析結果見圖7，敏感性分析結果見圖9。

（1）成本-效果分析。系統對兩組藥物的分析結果顯示，瑞舒伐他汀鈣片組的CER為6 644.44元，阿托伐他汀鈣片組的CER為6 926.63元，即從藥物經濟學角度分析每獲得單位效果，瑞舒伐他汀鈣片組需要花費的成本要低于阿托伐他汀鈣片組，因此瑞舒伐他汀鈣片優于阿托伐他汀鈣片。

（2）增量成本-效果分析。系統選定期望成本低的組作為參考組，得出阿托伐他汀鈣片組相對于瑞舒伐他汀鈣片組每增加一個單位效果，需要額外增加117 579.17元，因此瑞舒伐他汀鈣片的經濟性優于阿托伐他汀鈣片。

（3）敏感性分析。系統采用單純法敏感度分析，考慮經濟增長，對成本上調5%，得出瑞舒伐他汀鈣片組的CER為6 976.66元，阿托伐他汀鈣片組的CER為7 272.96元，從經濟學角度分析，依然是瑞舒伐他汀鈣片組每增加單位效果所花費的成本更低。阿托伐他汀鈣片組相對于瑞舒伐他汀鈣片組每增加一個單位效果，需要額外增加123 425元。由此可見，敏感性分析結論與成本-效果分析的結論一致，說明成本-效果分析結果是穩定的。

4 醫院藥物經濟性評價系統解決的問題

筆者在醫院HIS和藥品不良反應系統的數據基礎上，通過數據抽取的技術手段，采用成本-效果分析方法和決策樹算法成功開發了醫院藥物經濟性評價系統，該系統的應用解決了醫療機構在開展藥物經濟性評價時存在的以下問題。

4.1 成本、效果數據收集困難

在以往的藥物經濟學評價中，醫療機構獲取基礎評價數據通常是通過現有的文獻資料、專家意見以及少量對已有臨床試驗患者的費用資料進行回顧性分析。而本系統可從醫療機構現有的數據庫中通過數據抽取和轉換技術，方便快捷地獲取最精準的藥物經濟性評價數據，從而解決了成本、效果數據收集困難的問題。

4.2 計算方法不統一

在以往的藥物經濟性評價中，往往只開展了成本-效果分析這種單一的計算方式，沒有建立可靠的分析模型，計算方式并不統一，本研究在決策樹算法的基礎上開展成本-效果分析，同時引入增量成本-效果分析進行相互佐證，提高了評價結果的準確性。

4.3 評價結果缺乏敏感性分析

以往的藥物經濟性評價結果在得出結論后，對評價結果的穩定性缺乏敏感性分析。而在本系統中對評價結果采用了單因素敏感性分析，對藥物成本上調5%后的評價結果進行分析，驗證了評價結果的穩定性。

5 結語

通過對醫院藥物經濟性評價系統的進行應用后發現，該系統具有操作簡便、圖表展示豐富、評價規則自定義、支持多藥物評價等特點，可更準確、高效地實現藥物經濟性的評價。

綜上所述，基于成本-效果分析的醫院藥物經濟性評價系統的研究與應用，對于在醫療機構開展藥物經濟學評價有較好的指導意義，對提高醫療機構合理用藥水平具有積極作用，值得進一步推廣應用。

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（收稿日期：2018-04-17 修回日期：2018-07-11）

（編輯：鄒麗娟）