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摘要

目的:为了表明一种旨在预防糖尿病足溃疡(DFUs)的装置可能有助于经济有效地管理再犯高风险患者。

方法:决策树模型用于评估dfu闭合后3个月和18个月的临床结果概率和相关费用，比较护理标准(SOC)或作为SOC辅助的SurroSense Rx®。输入来自一项前瞻性队列研究(n=15)，涉及近期(<12个月)有DFU病史的患者。该分析是从第三方支付方的角度进行的，成本以2017年美元计算。

结果:短期(3个月)结果显示，与SOC相比，辅助使用SurroSense Rx的护理每次避免的事件节省约978·02美元(不包括设备成本)。

长期(18个月)结果显示较低的事件发生率(0.14 vs 0.62)，避免每个溃疡的成本为6,702.54美元(与单独SOC的53,134·94美元相比);这表明SurroSense Rx + SOC是主要的策略。

结论:研究结果支持智能鞋垫作为糖尿病足部护理辅助工具的成本效益——这可能会为美国卫生系统节省大量资金。需要进行更有力的研究来验证这些结果，并确定人口水平的成本节约。

简介

糖尿病相关足溃疡(DFUs)是全世界住院和截肢的主要原因，占美国糖尿病治疗直接费用的33%[1,2]。需要紧急护理的溃疡每次可导致高达7万美元的治疗费用，根据伤口的严重程度不同[3]。DFU的一个主要危险因素是神经病变相关的保护感丧失(LOPS)[4,5]。对于LOPS，身体创伤、温度变化和过度压力会对足部造成损伤，从而使患者更容易发生并发症，包括组织破裂和溃疡，最终可能导致手术截肢[1]。这些并发症有可能显著降低患者的生活质量，并使他们难以进行日常活动。据报道，糖尿病患者每年有1-4%的风险发生足部溃疡，一生中至少有25%的风险发生足部溃疡[1,2,6,7]。足部溃疡的最强危险因素是足部溃疡病史[2,8,9]。

溃疡愈合后6个月，溃疡再犯率为15%至24%;当扩展到1年和18个月的时间段时，这一比例分别上升到30% - 70%和37% - 42%[2,10 - 18]。当DFU发生时，与糖尿病周围神经病变(DPN)护理相关的费用显著增加;在溃疡治疗后的第一年和第二年，dfu相关费用分别增加基线DPN护理的5.4倍和2.8倍。考虑到护理费用，治疗期间的高住院率，以及复发的可能性，有针对性限制DFU再犯的干预措施在管理日益增长的疾病负担[19]方面显示出显著的前景。最近，我们证明了一种新型的交互式鞋垫系统(SurroSense Rx, Orpyx医疗技术公司，加拿大卡尔加里)的使用，为患者提供实时反馈，提示持续的足底压力的减轻，对于有DFU病史的患者是高度可接受的，可以帮助提高保护鞋的依从性[20]。

图1演示了SurroSense Rx系统。它包括两个压力感应插件和一个智能手表显示装置。当超过“安全”压力和时间阈值时，该设备通过振动和视觉反馈向用户发出警报。当佩戴者收到智能手表发出的警报时，就会显示每只脚的压力图，上面显示了一段时间内持续承受压力的位置。警报阈值是基于随着时间的推移整合压力数据和识别处于危险中的组织。病人通过采取适当的措施来减轻压力，例如坐下或调整脚的位置。

图1。SurroSense Rx智能鞋垫系统(图片授权由Orpyx医疗技术公司授予)

在这项研究中，我们检查了与标准护理相比，这种技术在降低医疗成本方面的成本效益。具体来说，我们建立了一个模拟决策树经济模型，以探讨与单独使用SOC相比，辅助使用SurroSense Rx设备在预防近期有相同病史的DFUs方面的短期(图2)和长期(图3)成本效益。使用一项针对特定人群进行的试点队列研究的结果来评估设备的疗效。在我们的分析中，SOC是使用管理有糖尿病足病史患者的最佳实践策略来定义的[21,22]。

方法

模型概述

使用两个决策树模型(一个在dfu关闭后3个月，一个在18个月)完成了成本-效果分析。两种模型都比较了SOC单独或SOC与辅助使用的SurroSense Rx设备。这些模型考察了潜在的临床结果和各自的护理成本。该模型的临床结果相关输入来自2014年亚利桑那大学南亚利桑那肢体挽救联盟(SALSA- Orpyx队列试点研究)完成的试点队列研究(n=15)[20]。本研究的进一步细节将在“临床结果相关模型输入”中讨论。控制通过模型移动的转移概率是根据可用的最佳已发表或未发表数据(如适用)得出的。随着患者通过模型的进展，事件发生的成本相应增加。表1说明了在这些模型中表示和操作的变量。它还表示每个变量的各自参考以及短期和长期成本假设。

表1。模型变量和假设表

__表示来自Najafi等人的数据。^20.

每个模型的主要有效性度量是事件率，其中事件被定义为愈伤组织或DFU的发生。通过计算增量成本-效果比(定义为使用更有效的策略避免的每个事件的成本)来衡量成本-效果。除了使用表1中所示的变量值的“基本情况”结果外，还进行了一系列单向敏感性分析，以确定建模结果对模型参数的合理范围(也在表1中所示)是否稳健。

成本数据来自同行评议文献和全国平均医疗保险支付率，并在适用的情况下更新到2017年美元(表1)。使用SurroSense Rx智能内底系统的相关概率和结果数据来自本研究的(SALSA- Orpyx队列试点研究)方法，概述在“临床结果相关模型输入”中。

图2。决策树模型结构:短期结果(3个月):有DFU病史的患者的潜在结果的缩写决策树。

模型从左侧开始，分配到涉及SOC + SurroSense Rx或SOC Only的护理。如果指定使用辅助器械并随访3个月，患者将:a)出现溃疡，b)出现愈伤组织，或c)既不出现愈伤组织也不出现溃疡。这些情况的概率分别为P1、P2和1-P1-P2。如果只分配给SOC，可能的结果路径是相同的。这里分别将它们的出现概率定义为P3、P4和1-P3-P4。基于SALSA数据，概率值定义如表1所示。

图2为有DFU病史的患者提供了3个月时间点的简短决策树，基于他们是被分配只接受SOC还是SOC +辅助使用SurroSense Rx设备。按照这些护理方案中的一种进行分配后，患者将在接下来的三个月内出现溃疡、形成痂而不溃疡，或者既不形成痂也不形成溃疡。这里没有描述，在沿着这六个初始路径之一的偏移之后，有多个潜在路径。对于出现溃疡的患者，他们可能会继续愈合溃疡，也可能无法愈合，发展成进一步的溃疡，可能需要手术截肢，或者死亡。对于有愈伤组织的患者，他们可能保持溃疡自由，或继续发展为DFU，并坚持上述任何路径。同样，对于那些在前三个月内没有形成愈伤组织或DFU的患者，这些潜在的结果场景是存在的。建立了一个并行模型来跟踪长期结果(在18个月时，在前一个DFU结束后[时间点0])，如图3所示。

图3。决策树模型结构:长期结果(18个月):有DFU病史的患者的潜在结果的决策树。

模型从左侧开始，分配到涉及SOC + Surro Sense Rx或SOC Only的护理。如果指定使用辅助器械并随访3个月，患者将:a)出现溃疡，b)出现愈伤组织，或c)既不出现愈伤组织也不出现溃疡。这些场景的概率分别为P5、P6和1-P5-P6。如果只分配给SOC，可能的结果路径是相同的。在这里，它们的出现概率分别定义为P9、P10和1-P9-P10。该模型进一步延长了溃疡发展的潜在结果共18个月。如果患者在随访的前三个月没有出现溃疡，那么在接下来的15个月里，他们将要么:a)在出现愈伤组织后出现溃疡，b)在出现愈伤组织后不再出现溃疡，c)在既没有出现愈伤组织也没有出现溃疡后出现溃疡，或者d)既没有出现愈伤组织也没有出现溃疡后不再出现溃疡。对于分配了辅助设备使用的组，这些概率分别为P7、1-P7、P8和1-P8。同样的结果也适用于单独分配SOC的组，分别用P11、1-P11、P12和1-P12表示。基于SALSA数据，概率值定义如表1所示

干预

本研究调查了在使用或不使用智能鞋垫系统(SurroSense Rx设备)的情况下，管理高危糖尿病足患者的SOC成本。该装置设计用于提示糖尿病足病高危患者减轻持续压力。该装置包括两个压力感应鞋嵌件和一个智能手表显示装置，可无线发送按需卸载警报。这允许用户在超过安全压力和时间阈值时收到警报。该装置在足部对应骨突起的位置上感知压力，这些区域是DFU发展的最高风险区域:第一跖骨头，外侧跖骨头，大脚趾，外侧脚趾，外侧脚和脚跟[31]。该设备为因糖尿病神经病变而出现LOPS的用户提供了一种替代感官反馈的方法，并保证为期一年。还可能需要定期调整灵敏度，这可能有助于延长插入的寿命。

临床结果相关模型输入

使用亚利桑那大学的南亚利桑那肢体救助联盟(SALSA)完成的一项试点队列研究的结果来估计设备有效性相关的模型输入。本研究量化了近期(过去12个月内)有足底DFU病史的门诊患者足底DFU的再犯情况。每位患者随访6个月。在研究过程中，所有患者都接受了SOC，包括标准的New Balance 928 (New Balance, Boston MA)糖尿病鞋。在两周的磨合期后，患者被安装了一个主动的SurroSense Rx设备，然后作为门诊患者使用该技术3个月(“活动期”)。在此期间，持续收集足底压力数据分布、设备警报模式和患者依从性(每天使用小时数、对警报的响应);在三个月结束时收集愈伤组织数据和DFU累犯率，并分别在它们发生时收集。在3个月的时候，设备被收回，患者随后接受了3个月的随访(在此期间，患者作为自己的对照组;“控制期”)。在此期间收集愈伤组织数据和DFU累犯率。 The cost-effectiveness models define an “event” as the development of a callus or an ulcer.

成本数据

与SurroSense Rx相关的成本由制造商提供。DPN患者DFU预防的护理标准假设遵循有或无老茧患者的临床管理指南，视情况而定;通过应用2017年全国平均医疗保险支付率来评估DFU预防的SOC成本，以指导驱动的医疗资源利用假设。伤口护理的成本是根据同行评审的文献估计的，并使用医疗保健服务的消费者价格指数(表1)更新到2017美元。假设在研究期间出现的老茧或溃疡发生在研究的中点(6周)。

结果

用于驱动模型的事件率如表2所示。这些是在SALSA研究的活跃期和对照期观察到的。与模型相关的成本(预期成本、避免每个事件的成本和避免每个额外事件的成本节省)也在表2中描述。

表2。短期(三个月)和长期(十八个月)的成本效益结果

*成本不包括SurroSense Rx设备的成本

表2显示，短期内，使用SurroSense Rx除SOC外治疗的患者预计产生的成本比仅使用SOC治疗的患者低1.8倍以上(不包括设备成本)。除此之外，单独接受SOC治疗的患者在研究期间经历事件发生的可能性约为6倍。由此产生的增量成本-效果比(ICER)表明，在使用SOC的同时使用SurroSense Rx，在短期内每避免一个额外的事件，可节省成本978·02美元;这一数值表明，有必要就其成本效益对该装置进行进一步调查。

18个月的模型得出的结果如表2所示。这些长期结果表明，DFU的主要预防策略是SOC + SurroSense Rx，其结果是较低的溃疡发生率(0.14 vs 0.62)，以及较低的总体预期护理成本(5753美元vs 20029美元)。在本例中，由于辅助使用了SurroSense Rx，每个事件避免的成本从53,134·94美元下降到6,702·54美元。

所进行的单向灵敏度分析表明，这一发现的性质对建模参数的所有合理变化都是稳健的。具体来说，在进行的所有敏感性分析中，与单独使用SOC相比，使用SurroSense Rx被证明是主要策略，结果改善了结果，同时降低了护理成本(不包括设备成本)。当设备成本低于14,275·50美元时，该设备的采用保持成本中性或更好。

讨论

表2给出了短期(3个月)和长期(18个月)的成本-效益结果，分别是单独使用SOC或将SurroSense Rx作为SOC的附件处理。短期结果表明，成本(不包括设备成本)立即下降——预期成本(431·92美元)，避免每个事件的成本(462·94美元)，以及避免每个额外事件的节省(978·02美元)——这与事件发生率的下降相当，约为单SOC事件率的六分之一。这些初步的短期结果表明，使用SurroSense Rx可能是划算的。进行的敏感性分析表明，对于建模参数的变化，这是稳健的，与单独使用SOC相比，在SOC之外使用SurroSense Rx被证明是主要策略，从而在降低护理成本(不包括设备成本)的同时改善了结果。也就是说，根据收集到的数据，当设备的成本低于14,275·50美元时，采用该设备作为预防DFU再犯的辅助设备的成本保持中性或更好。需要长期和更大规模的结果来验证这一早期的，但非常有希望的发现。

长期结果表明，当使用SurroSense Rx作为当前SOC的附属品时，预期成本从200,028·69美元下降到5,753·19美元，避免的每个溃疡成本从53,134·94美元下降到6,702·54美元，成本节约模式更强。除了节省成本外，表2还说明，使用SurroSense Rx作为SOC的附属设备，将事件发生率降低到单独使用SOC的四分之一(0.14)以上。所有费用和事件发生率的降低表明使用SurroSense Rx是具有成本效益的，它应该作为护理标准的辅助工具。

当溃疡复发率随着时间的推移被进一步检查时，这些节省成本的影响变得越来越明显。平均而言，10%的溃疡在3个月内复发[10,11]。溃疡愈合18个月后，该指标跃升至40.3%[10,11,14]。在溃疡自然风险增加的情况下，使用SurroSense Rx超过3个月和18个月的能力，但能够降低预期成本和避免的每个事件的成本，反映了SurroSense Rx设备的潜力。

在探讨预防治疗在糖尿病足护理中的有效性时，马尔科夫模型已被用来说明，将溃疡和截肢的发生率降低1 / 4被认为是一种具有成本效益的治疗方法[32]。两份出版物进一步证实了这一指标，它们表明在溃疡和截肢从25-40%下降时的成本效益[33,34]。无论是短期还是长期，SurroSense Rx设备都远远超过了这些指标。在短期内，辅助使用SurroSense Rx导致事件发生率从0.43降到0.07，下降了83.72%。长期来看，辅助使用SurroSense Rx导致事件发生率从0.62降到0.14，降低了77.42%。

对于糖尿病足溃疡的治疗，没有直接可比的预防性护理方法;然而，为了减少溃疡复发的发生率，已经采取了其他的措施。这方面的一个例子包括定制鞋和改进的方法在这种鞋卸载。研究表明，在定制鞋中改进卸载可以减少足底溃疡的复发;然而，[14]的影响并不显著。这一发现可能是由于干预本身和缺乏依从性的典型观察患者人群[14]。由于减少溃疡复发的能力不显著，进一步的研究，如使用SurroSense Rx，是被鼓励的。

我们之前的研究表明，高风险足部患者认为SurroSense Rx设备是有效和可接受的，并可以提高对规定的鞋子[20]的依从性。这项研究表明，该设备的使用具有重大的前景，因为它为患者提供了一个具有成本效益的辅助护理标准，以努力防止复发的DFUs。

应当指出，短期结果严重低估了与管理发展支助区有关的长期费用。实际上，DFU治疗的平均费用约为4万美元。此外，在约4%的病例中，无愈合性DFUs导致截肢，预期事件费用额外64,000美元[28,29]。

为了监测使用SurroSense Rx设备的长期影响，有必要扩大对SurroSense Rx用户的观察，超越SALSA-Orpyx研究所检查的短窗口。最常见的溃疡复发期是在之前的溃疡愈合后的6到12个月。Galea等人的研究结果证实了这一时间段，他们的结果显示，53.1%和59.4%的溃疡分别在6个月和12个月内复发[12]。这一时间框架表明，开展为期6个月以上的溃疡复发监测研究对于得出关于SurroSense Rx设备的疗效及其经济影响的明确结论是必要的。长期而言，需要多地点随机对照试验来验证SALSA-Orpyx队列研究的结果。有了使用该设备作为糖尿病足部护理辅助工具的结论性结果和概率数据，可以有把握地得出使用这种干预措施的更广泛的卫生系统和社会影响。

结论

当作为当前护理标准的辅助使用时，SurroSense Rx设备是一种预防DFU再犯的高成本手段，避免的每次事件的长期成本低于7000美元，导致总体护理成本比当前单一护理标准的预期护理成本低70%以上。由于足部溃疡护理占糖尿病直接护理费用的很大一部分，该设备在成本有效管理糖尿病足并发症高风险患者方面显示出早期的前景。

资金来源

所有资金支持均由Orpyx医疗技术公司提供。

确认

作者的贡献:所有作者对本稿件均有贡献。

Najafi, Razjouyan和Armstrong博士参与了用于模型的临床数据的收集和统计分析。这些作者对数据及其收集的完整性负责。

Brooks博士开发了本手稿中的成本效益模型，并对其功能的完整性负责。

埃弗雷特和查利福完成了背景文献综述，并为这篇文章准备了大部分文章。

作者对数据的访问:所有作者都提供了访问临床输入数据和模型需要写这篇稿件。

利益冲突披露

Breanne Everett博士是Orpyx Medical Technologies Inc.的联合创始人，并担任首席执行官。Courtney Chalifoux女士担任公司的临床试验和监管事务经理。

保证人的角色

主办方没有参与收集用于运行经济模型的数据。他们也没有参与经济模式本身的建设。

非创作方的赔偿

由于所有投稿方都是这篇稿件的作者，不需要进一步的补偿。

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