Wachttijdverkorting voor spoedpatiënten door schuiven met de planning van electieve operaties

Transcriptie

1 3.7 Wachttijdverkorting voor spoedpatiënten door schuiven met de planning van electieve operaties Ir. Jeroen van Oostrum 1,2 Ir. Marieke van der Lans 1,2 Drs. Mark Van Houdenhoven 1,2 Dr.ir. Erwin Hans 3 Dr. Johann Hurink 4 Dr.ir. Gerhard Wullink 1,2 Dr. Geert Kazemier 1,5 1. Afdeling OK H-gebouw, Erasmus MC, Rotterdam 2. Afdeling IC H-gebouw, Erasmus MC, Rotterdam 3. Vakgroep Operationele Methoden voor Productie en Logistiek 4. Vakgroep Discrete Wiskunde en Mathematisch Programmeren, Universiteit Twente, Enschede 5. Afdeling Algemene Heelkunde, Erasmus MC, Rotterdam Wachttijdverkorting voor spoedpatiënten door schuiven met de planning van electieve operaties 147

2 Samenvatting Dit artikel gaat in op een planningsmethode die een hogere kwaliteit van zorg voor spoedpatiënten mogelijk maakt, zonder extra kosten. Wisselen van operaties binnen één OK leidt tot significante reductie van de wachttijden van spoedpatiënten op de OK. Wiskundige technieken kunnen op de OK eenvoudig worden geïmplementeerd. 148 Wachttijdverkorting voor spoedpatiënten door schuiven met de planning van electieve operaties

3 Inleiding Veel ziekenhuizen hebben dagelijks te maken met de aankomst van spoedpatiënten op de OK. Deze patiënten moeten binnen korte tijd geopereerd worden om blijvend letsel en de kans op overlijden klein te houden 1. Het op tijd behandelen van deze patiënten vereist een OK-organisatie die ondanks een vol programma toch snel en adequaat spoedpatiënten kan behandelen. De toenemende maatschappelijke druk op ziekenhuizen om kosten te besparen leidt veelvuldig tot een trade-off tussen kwaliteit en kosten. Vanuit een kwaliteitsperspectief is er in de ideale situatie altijd voldoende OK-tijd beschikbaar om spoedpatiënten direct te behandelen. Dit resulteert echter in een substantiële onderbenutting van dure OK-tijd, wat vanuit het kostenperspectief onwenselijk is. Vandaar dat ziekenhuizen zoeken naar methoden om én wachttijd van spoedpatiënten te verkorten én OK-tijd beter te benutten. Ziekenhuizen reserveren OK-tijd om spoedpatiënten te opereren, zodat substantiële en structurele uitloop van OK-programma s wordt voorkomen 2, 3. Deze tijd kan verdeeld worden over verschillende OK s waar tevens een electief programma wordt afgewerkt (zie Figuur 1) of over de tijd voor zogenaamde spoed-ok s. Zeven van de acht academische ziekenhuizen in Nederland maken gebruik van één of meer spoed-ok s. Deze ziekenhuizen plannen elke binnengekomen spoedpatiënt op een van de spoed-ok s, tenzij deze reeds bezet is en de spoedpatiënt niet kan wachten tot de spoedoperatie is afgerond. De spoedoperatie wordt in dat geval opgestart in een ongebruikte, lege OK. Ziekenhuizen die de gereserveerde OK-tijd voor spoed verdelen over OK s met een electief programma plannen spoedpatiënten in op de OK waarvan de operatie het eerst is afgerond, tenzij dit te lang duurt. Het wachten tot een electieve operatie is afgerond kan negatieve effecten hebben op de zorgkwaliteit. Het opstarten van een spoedoperatie op een ongebruikte OK heeft als nadeel dat er personeel van andere OK s geleend moet worden. Door starttijden van electieve operaties gelijkmatig over de dag te spreiden, kan de wachttijd voor spoedpatiënten worden verkort en de kwaliteit van de zorg verhoogd. In dit artikel tonen wij aan dat het van tevoren gelijkmatig verdelen van starttijden van electieve operaties voordelen biedt ten aanzien van de kwaliteit van zorg. We laten zien dat door gebruik van wiskundige algoritmen deze voordelen eenvoudig worden behaald, zonder gevolgen voor bijvoorbeeld de OK-benutting en uitloop. Wij evalueren de effecten van het gelijkmatig verdelen van starttijden door gebruik te maken van een simulatiemodel. Data Het Erasmus MC registreert data van haar operaties sinds Deze data worden prospectief verzameld gedurende de operatie. Uit deze uitgebreide database gebruiken we de 1. Sampalis J, Boukas S, Liberman M, Reid T, Dupuis G. Impact of waiting time on the quality of life of patients awaiting coronary artery bypass grafting. CMAJ. 2001;165: Gallivan S, Utley M, Treasure T, Valencia O. Booked inpatient admissions and hospital capacity: mathematical modelling study. BMJ 2002;324: Hopp WJ, Spearman ML. Factory Physics - Foundations of Manufacturing Management. IRWIN, Boston, Wachttijdverkorting voor spoedpatiënten door schuiven met de planning van electieve operaties 149

4 Gereserveerde OK-tijd voor spoedpatiënten Tijd Ingeplande effectieve operatie Start OK 1 OK 2 OK 3 OK 4 OK 5 OK 6 OK 7 OK 8 Figuur 1. Verdeling van gereserveerde OK-tijd over verschillende OK s in een fictief electief OK-plan frequentie van spoedoperaties, de duur en de standaarddeviatie van de duur van spoeden electieve operaties. Gelijkwaardige operaties worden op basis van historische data samengevoegd in één operatietype. Gezamenlijk vormen deze operatietypen een representatief beeld van de patiëntmix van het Erasmus MC. Op basis van de aldus verkregen Erasmus MC dataset representeren we een tweetal virtuele ziekenhuizen: een academisch ziekenhuis en een perifeer ziekenhuis. Deze ziekenhuizen hebben een gelijke omvang, maar een verschillende patiëntmix (zie Tabel 1). We nemen aan dat beide ziekenhuizen gebruikmaken van een blokplanningsystematiek 4,5. Methode De huidige systematiek om OK-programma s te construeren wordt gerepresenteerd door een First-Fitalgoritme 6. Hierbij worden operaties ingepland in het eerste beschikbare blok OK-tijd. Dit OK-plan wordt als basis in vergelijkingen gebruikt, aangezien het volgens de huidige systematiek is geconstrueerd. Het spreiden van de starttijden van de electieve operaties gebeurt door operaties onderling op dezelfde kamer te wisselen (zie Figuur 2). Hiervoor gebruiken we een optimalisatieheuristiek die bestaat uit een constructieve fase en een verbeterfase 7. De heuristiek in de constructieve fase herplant operaties in hun oorspronkelijke blok. Hierbij berekent deze heuristiek de theoretische optimale afstand tussen twee starttijden. Bij het inplan- 4. Ozkarahan I. Allocation of Surgeries to Operating Rooms by Goal Programming. Journal of Medical Systems 2000;24: Magerlein JM,.Martin BM. Surgical Demand Scheduling: A Review. Health services research 1978;13: Hans EW, Wullink G, Houdenhoven M, Kazemier G. Robust Surgery Loading. European Journal of Operational Research 2006; In press. 7. Van der Lans M, Hans EW, Hurink JL, Wullink G, Houdenhoven M, Kazemier G. Anticipating Urgent Surgery in Operating Room Departments. Beta working paper 2006;WP Wachttijdverkorting voor spoedpatiënten door schuiven met de planning van electieve operaties

5 Academisch ziekenhuis Perifeer ziekenhuis Aantal OK s Aantal verschillende operatietypen Gemiddelde operatieduur 142 min 103 min Gemiddelde standaarddeviatie van alle operaties 45 min 24 min Gemiddeld aantal spoedpatiënten per dag Gereserveerde hoeveelheid OK-tijd voor spoedpatiënten 743 min 372 min Tabel 1. Belangrijke karakteristieken van de twee virtuele ziekenhuizen OK 1 OK 2 OK 3 OK 1 OK 2 OK 3 Verwachte starttijden voor Optimalisatie Verwachte starttijden na Optimalisatie Figuur 2. Vereenvoudigd voorbeeld van de verbetering van de verdeling van starttijden. Het spreiden van starttijden heeft het gemiddelde interval tussen starttijden van operaties verkleind. nen van de operaties wordt getracht de afstand tussen de starttijd van de ingeplande operatie en de theoretisch optimale starttijd klein te houden. De verbeterheuristiek is gebaseerd op Simulated Annealing 8. Deze techniek probeert oplossingen te verbeteren door slim operaties onderling uit te wisselen. De geplande starttijden van de electieve operaties in het resulterende OK-plan zijn verspreid over de dag en kunnen vergeleken worden met het initiële OK-plan om te beoordelen of de daadwerkelijke wachttijd voor spoedpatiënten ook is afgenomen. Computersimulatie Wij gebruiken een discrete-event simulatiemodel om de First-Fitoplossing te vergelijken met de oplossing die verkregen is na toepassing van de optimalisatieheuristieken op de initiële First-Fitoplossing. Computersimulatie is een veel gebruikte methode om organi- 8. Kirkpatrick S, Gerlatt CD, Vecchi MP. Optimization by Simulated Annealing. Science 1983;220: Wachttijdverkorting voor spoedpatiënten door schuiven met de planning van electieve operaties 151

6 Interval waarin de patiënt geholpen wordt: Zonder optimalisatie (Cumulatief percentage van alle patiënten) Met optimalisatie (Cumulatief percentage van alle patiënten) 1 ste aankomst 10 min 29% 49% spoedpatiënt 20 min 53% 76% 30 min 71% 91% 2 de aankomst 10 min 35% 45% spoedpatiënt 20 min 57% 74% 30 min 72% 87% 3 de aankomst 10 min 40% 46% spoedpatiënt 20 min 63% 70% 30 min 76% 87% Tabel 2. Wachttijden voor spoedpatiënten in een virtueel academisch ziekenhuis satorische veranderingen te testen, voordat wordt overgegaan tot implementatie van deze veranderingen Het model is gemaakt met behulp van het simulatiesoftwarepakket em-plant (Tecnomatrix, Plano, USA) en bevat OK s en OK-personeel. Wij simuleren alleen de periode waarin electieve OK s geopend zijn. De electieve OK s zijn per dag 450 minuten geopend, alhoewel over-tijd door aankomst van spoed of de uitloop van operaties deze openstelling kan verlengen. Spoedpatiënten arriveren volgens een Poisson-verdeling. Gearriveerde patiënten zijn direct beschikbaar voor operatie (er zijn geen preoperatieve scans nodig) en worden behandeld volgens het first-come-first-serveprincipe. We nemen aan dat alle electieve patiënten beschikbaar zijn aan het begin van de dag. De duur van een operatie wordt in het model gebaseerd op een procedure afhankelijke lognormale verdeling 12. Door het toepassen van power analyse voor simulatiestudies 13 verkrijgen we betrouwbare en significante resultaten door per experiment 780 dagen te simuleren, zodat uitkomsten met een betrouwbaarheid van meer dan 90% worden verkregen. De uitkomstmaat in deze studie is de wachttijd van spoedpatiënten. Aangezien de aankomst van de eerste spoedpatiënt het van tevoren opgestelde en geoptimaliseerde rooster kan verstoren, meten we de wachttijden van de eerste, tweede en derde spoedpatiënt die op een en dezelfde dag aankomen. 9. Jun JB, Jacobson SH, Swisher JR. Application of discrete-event simulation in health care clinics: A survey. Journal of the Operational Research Society 1999;50: Costa AX, Ridley SA, Shahani AK. Mathematical modelling and simulation for planning critial care capacity. Anaesthesia 2003;58: De Angelis V, Felici G, Impelluso P. Integrating simulation and optimisation in health care centre management. European Journal of Operational Research 2003;150: Strum DP, May JH, Vargas LG. Modeling the Uncertaincy of Surgical Procedures Times - Comparison of Log-normal and Normal Models. Anaesthesiology 2000;92: Law AM, Kelton WD. Simulation modeling and analysis. Singapore: McGraw-Hill Inc., Wachttijdverkorting voor spoedpatiënten door schuiven met de planning van electieve operaties

7 Interval waarin de patiënt geholpen wordt: Zonder optimalisatie (Cumulatief percentage van alle patiënten) Met optimalisatie (Cumulatief percentage van alle patiënten) 1 ste aankomst 10 min 52% 67% spoedpatiënt 20 min 77% 91% 30 min 89% 98% 2 de aankomst 10 min 57% 61% spoedpatiënt 20 min 84% 88% 30 min 93% 97% 3 de aankomst 10 min 60% 68% spoedpatiënt 20 min 84% 91% 30 min 94% 99% Tabel 3. Wachttijden voor spoedpatiënten in een virtueel perifeer ziekenhuis Resultaten Tabel 2 en 3 geven de resultaten voor beide virtuele ziekenhuizen. In de tabellen staan de cumulatieve percentages van de eerste, tweede en derde spoedpatiënt waarvan de operatie binnen 10, 20 respectievelijk 30 minuten na binnenkomst is gestart. De tabellen geven deze waarden voor de oorspronkelijke planning en de geoptimaliseerde OK-planning. De uitkomsten tonen de significante winst van de spreiding van starttijden van electieve operaties aan. De cumulatieve percentages van patiënten waarvan de operatie binnen 30 minuten is opgestart stijgen van 71% naar 91% voor een academisch ziekenhuis en van 89% naar 98% voor een perifeer ziekenhuis. Daarnaast blijkt uit de tabellen dat de wachttijden van de tweede en derde spoedpatiënten korter zijn dan de wachttijden voor de eerste spoedpatiënt van de dag. Bovendien blijkt dat de wachttijden in een perifeer ziekenhuis korter zijn dan de wachttijden van spoedpatiënten in een academisch ziekenhuis. Discussie Spoedpatiënten op de OK moeten binnen een veilig geachte tijdsmarge geopereerd worden om stijging van morbiditeit en mortaliteit te voorkomen. Elke OK-organisatie dient zodanig ingericht te worden, dat dit ook daadwerkelijk gebeurt. Het spreiden van starttijden is één van de technieken om de wachttijden significant te verkleinen en de kwaliteit van zorg te verhogen. Het verschil tussen de resultaten van de twee virtuele ziekenhuizen kan verklaard worden door de gemiddelde operatieduur nader te beschouwen. Het aantal operaties dat per dag uitgevoerd kan worden, stijgt als de operatieduur gemiddeld korter is. Aangezien er een direct verband bestaat tussen het aantal startmomenten op een dag en de wachttijd is de wachttijd van spoedpatiënten navenant korter in een perifeer ziekenhuis in vergelijking tot een academisch ziekenhuis. Het aantal startmomenten op een dag kan eveneens stijgen als het aantal OK s binnen één complex toeneemt. Vandaar dat de wachttijden over het algemeen zullen dalen als de OK-complexen groter worden. Het spreiden van starttijden en het daaraan verbonden verschuiven van operaties binnen één OK wordt gecompliceerd door medische protocollen en agenda s van direct betrokken Wachttijdverkorting voor spoedpatiënten door schuiven met de planning van electieve operaties 153

8 artsen, anesthesiologen en OK-personeel. Medische protocollen schrijven bijvoorbeeld voor dat bepaalde patiënten als eerste (bijvoorbeeld diabetespatiënten) of als laatste (bijvoorbeeld patiënten met MRSA) op een OK geopereerd moeten worden. Het succes van de implementatie van de algoritmen om starttijden te spreiden, hangt dan ook sterk af van de patiëntenmix van een ziekenhuis. Daarbij geldt tevens dat complexe operaties vaak door slechts één of een paar specialisten uitgevoerd kunnen worden. Dit beperkt de flexibiliteit om operaties te verschuiven en levert strikte restricties op bij implementatie. De aankomst van spoedpatiënten is onvoorspelbaar en bij aankomst van een spoedpatiënt zal ingegrepen moeten worden op een electief OK-programma. De planning van electieve patiënten gebeurt op basis van medische relevantie, geïndiceerd door artsen. De methode in dit artikel handhaaft de oorspronkelijke planning, afgezien van het wisselen van operaties binnen één OK. Op deze wijze wordt de oorspronkelijke planning zo goed mogelijk behouden. Tegenwoordig hebben ziekenhuizen vaak zeer geavanceerde informatiesystemen om hun OK-planning te ondersteunen en grote hoeveelheden data te administreren. Zelfs zonder gebruik te maken van geavanceerde algoritmen kunnen deze systemen planners ondersteunen door verwachte wachttijden inzichtelijk te maken. Door operaties met korte duren gelijkmatig te verdelen over een dag kan dit eenvoudig bereikt worden. Hierbij is van belang dat de focus bij planning niet langer alleen op efficiency ligt, maar ook op zorgkwaliteit, waarvan wachttijden voor spoedpatiënten er een is. Door de combinatie van beide aandachtsgebieden kunnen ziekenhuizen kwalitatief goede zorg bieden tegen lage kosten. Het tijdens de dag aanpassen van een vooraf opgesteld electief OK-programma om een spoedpatiënt te opereren heeft grote impact op agenda s van operateurs, anesthesiologen, OK-personeel en materiaalcoördinatie. Er dient een duidelijke coördinatie te bestaan tussen de verschillende beroepsgroepen. Dit om te voorkomen dat een operatie niet kan starten vanwege het niet beschikbaar zijn van personeel en/of materieel. Wij zijn van mening dat deze taak het beste uitgevoerd kan worden door één persoon die op de OK aanwezig is gedurende de dag. Dit artikel toont significante resultaten aan voor wachttijden van spoedpatiënten door het spreiden van starttijden van electieve operaties. Dit wordt bereikt door operaties binnen één OK te verschuiven. Hierdoor kan de methode relatief eenvoudig geïmplementeerd worden. Deze methode verschaft ziekenhuizen de mogelijkheid om de kwaliteit van zorg te verhogen, zónder additionele kosten. 154 Wachttijdverkorting voor spoedpatiënten door schuiven met de planning van electieve operaties