挑战
简介
埃默里医疗保健公司是佐治亚州唯一的学术医疗中心，在全州拥有 10 家医院、580 多个医疗点和 230 个初级保健机构，网络令人印象深刻。作为佐治亚州排名第一的医疗保健系统，埃默里在病人护理、医学教育和创新医疗保健解决方案方面建立了卓越的声誉。
在埃默里广泛的设施网络中，邓伍迪家庭医学诊所是一个综合性教学设施，于 2024 年 10 月开业。这家新成立的诊所与之前的诊所相比有了重大升级，检查室从 25 间扩大到 33 间，以满足日益增长的患者需求。该诊所提供广泛的服务，包括初级保健、家庭医学、整形外科、脊柱和心脏病学，以及影像学、实验室服务、门诊手术和理疗。
邓伍迪诊所的独特之处在于它是一家教学机构。正如埃默里医疗集团流程优化与创新副总裁维多利亚-乔丹（Victoria Jordan）所解释的那样："邓伍迪家庭医学诊所是一家以住院医师为主导的诊所。事实上，诊所内超过 70% 的医疗服务提供者本身就是住院医生。这种教学环境带来了特殊的运营挑战，对患者体验和教学要求都产生了影响。
该诊所每年可接诊 350,000 多名患者，预计仅在 2025 年就将服务 20,000 多名患者，因此优化该诊所的运营成为当务之急。为了应对这一挑战，埃默里医疗保健公司与佐治亚理工学院工业与系统工程专业的高级设计学生和 Simio 合作开发了一个仿真模型，以帮助确定改进的机会。
"我们特别想展示如何在埃默里医疗保健公司使用仿真技术，"乔丹博士解释说。"我们没有很多人使用过模拟。在我们与初级保健小组合作的过程中，他们急切地想知道。因此，这实际上更像是一次演示。
挑战
Dunwoody 全科诊所面临着复杂的运营挑战，因为它肩负着双重使命，既要为病人提供优质的医疗服务，又要作为住院医生的教学机构。这就产生了独特的工作流程要求，严重影响了患者的等候时间和诊所的整体效率。
作为一家以住院医师为主导的诊所，该机构按照特定的教学协议运行，这影响了患者的就诊流程。处于不同培训阶段的住院医师有不同程度的自主权和监督要求：
- 第一年的住院医师在最初的六个月里，必须在每次预约病人的中间与一名戒律指导者（指导医师）会面，戒律指导者必须与住院医师一起返回检查室。
- 后六个月的一年级住院医师仍需在预约中途与实习医生会面，但实习医生无需再返回检查室。
- 二年级住院医师在咨询实习医生之前，最多可以 "叠加 "2-3 个病人。
- 三年级住院医师在向实习医生咨询前最多可 "堆叠 "3-4 个病人
这些监督要求造成了严重的瓶颈，尤其是在实习医生的办公室。由于每天只有 2-3 名实习医生指导 10 名医疗服务提供者、3-4 名护士和 5-7 名医科学生，全天的等待时间不断累积。
数据分析显示，病人等待时间的模式令人担忧：
- 40% 的患者在预约开始时，仅仅是等待分房的时间就超过了 10 分钟
- 50%的患者在护士离开后等待医生到达的时间超过 10 分钟
- 患者在预约期间平均等待 34 分钟
- 61% 的患者在预约时间前不到 15 分钟到达（尽管他们被要求提前 15 分钟到达）
- 19% 的患者在预约时间后才到达
- 77% 的分房工作没有在预约开始时间前完成
- 93% 的医疗服务提供者在预约开始时间之后才进入检查室
- 90% 的预约结束时间晚于预计时间
"佐治亚理工学院团队的一名成员解释说："我们注意到系统出现了积压。"一天开始时，等待时间很少。随着时间的推移，在一天的中间、上午时段结束时以及一天结束时，预约开始结束的时间越来越晚"。
该诊所的运营非常复杂，有多个相互依存的流程和独特的戒酒师-住院医师互动模式，这使得工作人员很难找出延误的根本原因并制定有效的解决方案。这种环境为在医疗保健领域应用仿真技术提供了一个理想的机会，可以对患者流程进行可视化分析和优化。
解决方案
解决方案方法：模拟在医疗保健中的力量
为了应对这些复杂的挑战，埃默里医疗保健公司与佐治亚理工学院工业与系统工程专业的学生合作，使用 Simio 仿真软件开发了一个全面的医疗保健数字孪生系统。这种方法使他们能够模拟 Dunwoody 家庭医学诊所的复杂运作，并在不影响实际患者护理的情况下测试潜在的改进措施。
数据收集和分析
该项目首先从多个来源广泛收集数据：
- 电子健康记录：团队利用埃默里强大的数据库提取病人流信息，包括登记时间、分房开始时间、护士服务持续时间和就诊结束时间。
- 时间研究：由于电子病历没有记录非面向患者的活动（尤其是实习医生的互动），因此团队进行了现场时间研究，以收集医疗服务提供者与实习医生以及排队等待实习医生的时间数据。
- 绘制流程图：团队记录了不同类型医疗服务提供者（教师、经验丰富的住院医师和一年级住院医师）的详细工作流程，以捕捉该教学诊所的独特之处。
有了这些数据，团队进行了统计分析，以确定影响患者就医过程中每一步的最重要因素。他们发现
- 医护人员的经验水平对服务时间有很大影响，经验不足的医护人员治疗病人的时间更长
- 患者年龄组和预约时间影响到达模式
- 患者年龄组、性别和预约类型影响护士服务时间
- 预约类型显示出独特的模式，可对其进行聚类，以便更准确地建模
为了避免过度拟合并简化模型，研究小组进行了相关性分析，以便对相似属性进行聚类。例如，他们发现病人到达模式可分为三类（上午 8 点、下午 1 点和所有其他时间），而不是对每个小时分别建模。
构建数字双胞胎
团队使用 Simio 仿真软件，创建了一个详细的 Dunwoody 诊所数字孪生模型，直观地展示了物理布局、患者流量和资源分配。模拟包括
- 直观呈现诊所的四个单元，每个单元包含 7-10 间检查室
- 病人到达和登记流程
- 护士分房和初步评估活动
- 医患互动
- 实习医生咨询流程
- 其他护理程序（化验、接种疫苗等）
"佐治亚理工学院的一名团队成员解释说："我们试图尽可能直观地模拟诊所的情况，以使其尽可能有用。通过模拟，诊所工作人员可以直观地看到病人的流动情况，找出瓶颈，并了解延误是如何在整个系统中传播的。
一项关键的创新是开发了一个数据预处理工具，使诊所能够将实际的病人时间表导入模拟。这样，他们只需选择一个日期、运行脚本并将生成的 CSV 文件导入 Simio，就能测试特定的日期或情景。
实施医疗模拟标准
为确保模型的准确性和可靠性，团队遵循医疗模拟标准进行验证：
- 表面有效性：他们验证了模拟逻辑是否与实际诊所运营相匹配，尤其是复杂的戒酒师与住院医师互动模式。
- 输入模型验证：他们将模拟的输入分布（如平均护士服务时间）与未用于模型开发的实际数据进行了比较。
- 系统交互验证：他们通过比较模拟与实际观察之间的指标（如系统平均运行时间），评估了各组成部分的协同工作情况。
这一验证过程表明，虽然模型的许多方面都准确地反映了实际情况，但仍需要进行一些改进。例如，模拟在病人和护士之间严格执行 1 对 1 的分配，而在现实中，当出现积压时，护士有时会互相帮助。
业务影响
结果和业务影响
医疗模拟项目提供了宝贵的见解，为改善诊所运营提出了若干实用建议。通过假设分析，团队确定了病人流优化的四个关键机会：
1.戒酒师分配的改变
模拟分析表明，将戒律师分配系统从 1 对 1 映射（即每位住院医师被分配给特定的戒律师）改为先到先服务模式，可将戒律师办公室的等候时间减少 31%。这一简单的操作改变不需要额外的资源，但却能极大地改善病人流量。
2.灵活的堆叠限制
研究小组发现，允许住院医师择机拜访空闲的实习医生，而不是严格遵守实习医生的最大堆叠限制，可以进一步减少实习医生的等待时间。例如，如果一名二年级住院医师看了两个病人（他们的最大堆叠数），但有一名戒律师可用，那么允许他们立即会诊，而不是等待分配给他们的戒律师，这将提高效率。
3.战略性病房分配
最直接但最有影响的发现之一涉及诊所的实际布局。时间研究显示，如果将一年级住院医师（他们最经常需要咨询戒律师）分配到离戒律师房间最近的 4 号病房，他们的旅行时间可以减少 60%。
正如乔丹博士指出的那样："有趣的是，团队提出的建议之一就是将每次就诊后都必须向戒酒师报到的一年级住院医师调到离戒酒师办公室最近的吊舱，事后看来这听起来完全是显而易见的，但诊所的领导们却非常高兴地看到了这一点，因为他们觉得'我们每天都能看到，只是从来没有想到过这一点'"。
4.预约时长优化
分析表明，诊所 20 分钟和 40 分钟的标准预约时段并不总是与实际服务时间一致。通过更好地将预约时间与不同就诊类型的典型服务时间相匹配，诊所可以减少服务提供者的空闲时间和患者的等候时间。
商业价值和利益相关者的反应
在埃默里医疗保健中心，模拟培训对患者护理的影响超出了具体的操作建议。该项目带来了几个更广泛的益处：
- 提高患者满意度：通过确定减少等待时间的方法，模拟训练帮助解决了影响患者满意度的一个关键因素。
- 提高护理质量：减轻医疗服务提供者的压力和时间压力，使患者的互动更加集中。
- 教育价值：模拟为住院医生和员工提供了一个展示流程改进概念的工具。
- 利益相关者的认同：模拟的直观性有助于临床工作人员理解并接受所建议的改变。
"乔丹医生解释说："初级保健团队对实施团队提出的一些建议感到非常兴奋。"他们给了我们非常积极的反馈。他们说，让一些新的眼光来看待这个过程，并找出一些事后看来非常明显的事情，这真的很有帮助。
未来应用和经验教训
这一初步医疗模拟项目的成功为埃默里医疗保健公司扩大应用范围打开了大门。在此基础上，该组织已经开始计划下一步的工作：
第二阶段：住院医生排班优化
下一阶段的重点是优化住院医师和患者的日程安排，以确保所有住院医师完成培训所需的程序。"乔丹博士解释说："第二阶段将优化住院医师和患者的日程安排，这样我们就能确保所有住院医师都能完成检查表上的所有程序。
埃默里已经要求佐治亚理工学院的另一个团队在秋季学期研究这一优化模型，这表明他们致力于继续采用这种数据驱动的方法来改进医疗流程。
在埃默里医疗保健公司更广泛地实施
除了 Dunwoody 诊所，埃默里还看到了在其庞大网络中应用类似模拟模型的潜力。"我们在亚特兰大地区有 300 多家诊所，"乔丹博士说。"我们正在寻找如何使用类似的模型来优化患者流程和资源使用。
这一扩展为埃默里医疗保健系统标准化最佳实践和改善运营提供了重要机会。
项目的主要经验
从这项医疗模拟计划中，我们总结出了几条宝贵的经验：
- 利益相关者的参与至关重要：该项目的成功取决于佐治亚理工学院团队、Simio 顾问和埃默里医疗保健公司员工之间的密切合作。正如一位团队成员所说："埃默里提供了巨大的帮助。如果没有他们的帮助，我想我们不可能完成这个项目"。
- 可视化模拟增强理解：Simio 模型的可视化特性帮助临床工作人员掌握了在日常工作中并不明显的复杂操作动态。
- 数据驱动决策建立信心：模拟能够量化拟议变革的影响，有助于建立对建议的信心。
- 学术与行业合作增加价值：埃默里医疗保健公司、佐治亚理工学院和 Simio 之间的合作展示了学术机构和行业合作伙伴如何携手解决现实世界中的医疗保健挑战。
结论
埃默里邓伍迪家庭医学诊所的医疗模拟项目展示了数字建模对医疗运营的强大影响，尤其是在复杂的教学环境中。通过创建详细的诊所数字孪生模型，该团队能够确定具体可行的改进措施，从而显著减少患者的等待时间，改善住院医师的教学体验和患者的护理体验。
正如乔丹博士所总结的，"通过这个项目，佐治亚理工学院的团队在 Simio 的协助支持下，出色地在 Simio 中建立了初步的数字孪生模型。它为我们提供了一个坚实的初步模型，我们将在此基础上继续努力"。
这个项目的成功凸显了模拟在医疗保健领域日益增长的重要性，因为各组织都在寻求优化资源、改善患者体验并保持教学设施的卓越性。通过遵循医疗保健模拟标准和利用先进的建模能力，埃默里医疗保健公司为持续改进奠定了基础，并可在整个系统内推广。
"我们要特别感谢 Simio 为帮助我们实现这一目标所做的工作，"乔丹博士总结道。"格里尔和她的团队帮助我们确保内部使用的软件和学生使用的软件之间拥有一致的系统。他们还为我们提供了教育和咨询支持，这对我们的工作非常宝贵。
本案例研究说明了医疗模拟如何以有利于所有利益相关者（患者、医疗服务提供者、住院医师和整个医疗系统）的方式改变运营，同时为面临类似挑战的其他组织提供了路线图。