Ein flexibles Simulationsmodell zur Verbesserung von stationären Einheiten im Gesundheitswesen

Die Herausforderung

von Mandvi Malik und Dusan Sormaz (Ohio University)

Vorgestellt auf der Wintersimulationskonferenz 2017

In den letzten Jahrzehnten hat die Simulation im Gesundheitswesen aufgrund ihrer Fähigkeit, Probleme zu erkennen, die zur Verbesserung der Einrichtung beitragen, große Aufmerksamkeit bei Forschern erlangt. Für jede Gesundheitseinrichtung ist es wichtig zu wissen, wie viele Betten, Krankenschwestern und Therapeuten sie in ihrer Einrichtung benötigt, um ihren Service zu verbessern. In dieser Studie haben wir ein benutzerdefiniertes Objekt erstellt, das für die Entwicklung eines Simulationsmodells für eine fortschrittliche Pflegestation in einem Krankenhaus verwendet wird. Das Ziel dieser Forschung ist es, ein flexibles Simulationsmodell zu erstellen, das leicht erweitert und wiederverwendet werden kann, um ein Simulationsmodell für jede Einrichtung zu erstellen. Das erstellte Simulationsmodell würde dem Gesundheitspersonal dabei helfen, die Anzahl der Betten, Therapeuten und Krankenschwestern in ihrer Einrichtung zu bestimmen.

1 Einleitung

"Ein Simulationsmodell ist eine Darstellung, die die Zeit und die im Laufe der Zeit auftretenden Veränderungen einbezieht" [1]. Die Simulation kann den Unternehmen des Gesundheitswesens dabei helfen, ihre Ressourcen angemessen zu nutzen. Mithilfe der Simulation können sie entscheiden, ob sie die Anzahl der Betten oder die Anzahl der Therapeuten in ihrer Einrichtung erhöhen müssen. In der Vergangenheit haben Forscher die Simulation als Entscheidungshilfe für die Verbesserung von Gesundheitseinrichtungen eingesetzt [2] Die in der Vergangenheit erstellten Simulationsmodelle waren jedoch meist flache Simulationsmodelle und wurden mit Objekten aus der von der Software bereitgestellten Standardbibliothek erstellt. In dieser Forschungsarbeit haben wir ein neues kundenspezifisches Objekt entwickelt, das alle Vorgänge des Patienten während seines Aufenthalts auf der Progressive Care Unit (PCU) abwickelt. Das angepasste Objekt ist wiederverwendbar. Das angepasste Objekt wird erweitert und kombiniert, um ein vollständiges Simulationsmodell der PCU-Einheit zu erstellen. Das Modell wird mit Simio [3] erstellt.

2 Fortgeschrittene Pflegestation (PCU)

Die Patienten kommen aus verschiedenen anderen Abteilungen des medizinischen Zentrums zur Nachbehandlung auf die PCU. Bei den Abteilungen kann es sich um die Notaufnahme, die Intensivstation, die Chirurgie oder die direkte Aufnahme handeln. Die Dauer des Aufenthalts der Patienten auf der PCU hängt von ihrem Akuitätsgrad ab: niedriger, mittlerer und hoher Akuitätsgrad. Die Patienten werden bei ihrer Ankunft von einer regulären Krankenschwester zu ihrem Bett begleitet. Während des Aufenthalts ist der Patient einer Krankenschwester, einem Therapeuten und einer Hilfskraft zugeteilt. Sie führen drei verschiedene Verfahren durch: die Behandlung durch den Therapeuten, die Visite durch die reguläre Krankenschwester und die Visite durch die Hilfskraft, und zwar mehrmals während des Aufenthalts des Patienten auf der Station (in regelmäßigen Abständen). Der Patient verlässt die PCU, wenn seine Aufenthaltszeit auf der PCU abgelaufen ist, d. h. wenn er sich erholt hat.

Die Lösung

3 METHODIK

Es wird ein individuelles Bettobjekt erstellt. Auf der Grundlage der oben genannten Verfahren werden drei Prozesse im Bettobjekt erstellt. Abbildung 1 beschreibt den Ablauf der Prozesse während eines Patientenaufenthalts auf der Station. Die Prozesse werden auf der Grundlage der kürzesten verbleibenden Zeit für eine Aktivität in der Zukunft ausgelöst. In Abbildung 1 wird beispielsweise davon ausgegangen, dass zum Zeitpunkt 0 eine reguläre Krankenschwester den Patienten besucht. Nach jeweils vier Stunden besucht die Krankenschwester den Patienten, und die Hilfskrankenschwester besucht ihn alle fünf Stunden. Der Therapeut kommt alle sieben Stunden, d. h., wenn vier Stunden verstrichen sind, kommt wieder eine reguläre Krankenschwester zur Visite, aber danach hat die Hilfskrankenschwester die kürzeste Zeit, gefolgt vom Therapeuten und so weiter.

Eine Aktivität würde nur dann stattfinden, wenn die verbleibende Zeit für diese Aktivität und die Prozesszeit geringer ist als die verbleibenden Stunden des Patienten auf der Station.

Die Prozesse, die im Bettenobjekt erstellt werden, sind im Folgenden definiert:

• Belegtes Bett: Dieser Prozess wird ausgelöst, wenn ein Patient das Bett betritt. Dieser Prozess weist dem Patienten die Verweildauer im Bett auf der Grundlage seiner Akuitätsstufe zu, die als Eigenschaft einer Modellentität definiert ist. Dieser Prozess ordnet die Visitenzeit und die Kontrollzeit für jede der Ressourcen zu. Dieser Prozess bestimmt, wer den Patienten zuerst besucht, wenn er/sie seinen/ihren Genesungsprozess auf der Station beginnt.
• Prozess der regulären Krankenschwester: Dieser Prozess wird ausgelöst, wenn die reguläre Pflegekraft die kürzeste Intervallzeit hat. Dieser Prozess erkennt die Krankenschwester, die den Patienten aufgenommen hat, und wählt diese Krankenschwester für jede reguläre Visite aus. Der Prozess verfolgt die künftigen Visiten derselben regulären Pflegekraft beim Patienten. Nach dem Ende der regelmäßigen Visite der Krankenschwester beim Patienten bestimmt dieser Prozess dann, wer den Patienten als Nächstes besuchen würde und nach wie viel Zeit.
• Therapeuten-Prozess: Dieser Prozess wird ausgelöst, wenn der Therapeut das kürzeste Zeitintervall hat, um in der Zukunft zu erscheinen. Dieser Prozess ordnet dem Patienten einen Therapeuten zu und stellt sicher, dass derselbe Therapeut den Patienten während seiner Anwesenheit in der Station besucht. Der Prozess verfolgt alle Besuche des Therapeuten beim Patienten und ordnet den nächsten Besuch (Aktivitätszeit) des Therapeuten dem Patienten zu. Am Ende des Prozesses wird festgelegt, wer den Patienten während seines Aufenthalts auf der Station das nächste Mal besucht.
• Prozess der assistierenden Krankenschwester: Dieser Prozess ähnelt dem Assistenz- und dem Therapeutenprozess. Wenn der Prozess das erste Mal ausgelöst wird, wird dem Patienten eine Hilfskraft zugewiesen. Während des Aufenthalts des Patienten auf der PCU wechselt die Hilfskraft nicht. Der Prozess verfolgt die Besuche der Hilfsschwester bei dem Patienten und bestimmt nach jedem Besuch, wer den Patienten als nächstes besuchen würde. Sobald das Bettenobjekt erstellt ist, wird der Prozess verwendet, um das Simulationsmodell einer PCU mit sechs Betten zu erstellen. Die Eigenschaften der Modellentität (Patient) werden in diesem Modell definiert. Die Daten, die für die Definition der Eigenschaften der Modelleinheit verwendet werden, sind die realen Daten, die von einer PCU-Einheit gesammelt werden. Die Patienteneigenschaften sind in Tabelle 1 unten beschrieben.

Das Simulationsmodell der PCU mit sechs Betten ist in Abbildung 2 dargestellt. Die Patienten mit mittlerer und hoher Akuität werden vor der Aufnahme in die Station verlegt. Bei der Aufnahme wird dem Patienten eine reguläre Pflegekraft zugewiesen. Die Patienten warten am Ausgangsknoten der Aufnahme, wenn keine Betten verfügbar sind. Die Standardkapazität für jedes Bettenobjekt beträgt eins. Sie kann jedoch zu Versuchszwecken erhöht werden. Der Patient verlässt das System, wenn seine Aufenthaltszeit abgelaufen ist.

Das Modell wurde vier Wochen lang betrieben. Die Schlüsselmerkmale der Leistungsebene werden analysiert. Die Schlüsselmerkmale sind die Anzahl der Ressourcen in der PCU. Die Tabelle 2 und die Tabelle 3 zeigen die Simulationsergebnisse.

Die Ergebnisse zeigen, dass die PCU die Anzahl der Betten erhöhen muss, um ihren Service zu verbessern. Es ist zu beobachten, dass Patienten bei der Aufnahme warten, bis ein Bett frei wird.

Die geschäftlichen Auswirkungen

5 Schlussfolgerung

Die in dieser Fallstudie vorgestellte Forschung würde den Leitern der PCU helfen, ihre Ressourcen optimal zu organisieren. Die zukünftige Arbeit umfasst weitere Experimente, indem die Anzahl der Betten in der Einrichtung erhöht wird. Außerdem muss das Modell für Patienten erweitert werden, deren Akuitätsgrad sich während ihres Aufenthalts in der PCU ändert.