Разработка стратегий в сфере здравоохранения с помощью моделирования

Описание проблемы:




Вопрос о необходимости изменений в системе здравоохранения Канады возник после того, как были обнародованы данные масштабного исследования, проведённого в 2010 г. По многим пунктам, таким, как качество медицинской помощи, ее эффективность, координированность действий специалистов, оценка пациентов, сроки оказания помощи, продуктивность и равнодоступность, показатели страны были очень низкими по сравнению с Австралией, Германией, Недерландами, Новой Зеладией и Великобританией.


Стало ясно, что необходимо что-то менять. Специалисты Центра исследований вопросов здравоохранения (Centre for Research in Healthcare Engineering, CRHE) при факультете прикладных и инженерных наук университета Торонто решили создать инструмент анализа и визуализации, с помощью которого они смогли бы лучше понять, как работает система, и что именно следует изменить, чтобы повысить продолжительность жизни канадцев. Прежде всего их интересовали такие вопросы, как повышение доступности медицинских услуг, повышение степени удовлетворённости пациентов оказываемой помощью, и формирование представления о здоровом образе жизни.


Решение:




AnyLogic был выбран в качестве инструмента имитационного моделирования за возможность комбинировать разные методы в одной модели. Специалисты использовали системно-динамическое моделирование для изучения взаимодействий между группами людей и агентное моделирование для адаптивного поведения.


В модель вошли описательные данные системы здравоохранения Ирландии, количественные данные от центрального бюро статистики Ирландии, статистика от Организации экономического сотрудничества и развития и данные Евростата, систематезированные при помощи статистического анализа. Выбор пал на Ирландию, т.к. в период исследования страна переживала значительные изменения системы управления и внешнеэкономический кризис, что позволило получить обширные данные для изучения и прозрачную документацию.


Структура имитационной модели системы здравоохранения

Структура имитационной модели системы здравоохранения


Вся необходимая информация была собрана, подвергнута контент-анализу, структурирована с помощью UML и интегрирована в AnyLogic для создания модели и запуска сценариев.


Модель системы здравоохранения включала элементы, цели и стратегии. Элементами выступали пациенты, терапевты и другие врачи, больницы, клиники, страховые компании и органы регулирования сферы здравоохранения. Целями служили такие параметры, как продолжительность жизни и уровень смертности, доступ к медицинской помощи и другие показатели здоровья, включая его субъективное восприятие (например, степень удовлетворённости здоровьем и восприятие здоровья как такового).


Стратегии и тактики в разных областях, учтенные в модели, включали:

  • Равнодоступность получения медицинской страховки.
  • Инвестирование в объекты и технологии.
  • Законодательные акты - разные модели медицинской помощи.
  • Управление – государственная и частная медицинская помощь и их комбинации.

Результаты:




Главным результатом исследования стала способность визуализировать большие объёмы данных и выводить общие зависимости. Добавляя в модель нужные переменные, можно было получить понимание процессов, происходящих в системе здравоохранения разных стран. В планах CRHE – тестирование разных стратегий для системы здравоохранения Канады и других стран с низкими показателями в рейтинге здравоохранения.

Презентация автора проекта, Нила МакЭвоя, на конференции AnyLogic 2013:


Другие проекты

  • Моделирование распределительного склада фармацевтической компании
    Cardinal Health – компания с многомиллиардным оборотом, работающая в сфере дистрибуции и логистики фармацевтических товаров. Каждый день компания сталкивается со множеством логистических задач, типичных для распределительных складов, которые осложняются спецификой фармацевтической сферы. Компания использовала агентное моделирование для различных бизнес-задач, что позволило ей экономить 3 000 000 долларов ежегодно.
  • Развёртывание системы реанимобилей в Германии
    Реанимобили MSU (Mobile Stroke Units) были предложены для ускорения оказания помощи пациентам с апоплексическим ударом. Специалисты MSU должны начинать диагностику и терапию прямо на месте происшествия. Целью внедрения было снижение времени от поступления вызова до начала лечения больных для предотвращения риска возникновения инвалидности и снижения издержек в здравоохранении.
  • Моделирование на основе статистики врачебной практики
    Специалистам в сфере здравоохранения требуются инструменты для принятия решений относительно планирования, тестирования и оценки новых технологий и политик. Специфика данной области (комплексность и взаимозависимость процессов) превращает любые изменения и инновации в постоянное испытание для профессионалов индустрии. DWH Simulation Services в партнерстве с Австрийской Ассоциацией Социального Страхования (AASI) проанализировали данные системы здравоохранения Австрии для принятия важных для медицинской практики решений.
  • Моделирование работы родильного отделения
    Эта модель воспроизводит работу родильного отделения в строящейся больнице. Задача этой модели состояла в поддержке принятия решений касательно ресурсов, пропускной способности и методов организации работы в новом отделении. Проект был выполнен для больницы Karolinska University Hospital в лене Стокгольм, Швеция.
  • Оценка пропускной способности больничного стационара
    В шведском Стокгольме строилась новая узкоспециализированная больница, и местное управление здравоохранения задалось вопросом, сможет ли больница обслуживать нужное количество пациентов при текущих инвестициях и организационных планах. Специалисты использовали AnyLogic для поиска ответов на свои вопросы.
  • Моделирование медицинского обслуживания на уровне региона
    Регион Стокгольма (Швеция), как и любой регион, испытывает постоянную необходимость удовлетворять спрос на услуги здравоохранения различных групп пациентов. Каждая группа может быть рассмотрена как субпопуляция со своими особенностями, характеристиками и сложностями. Данный проект по имитационному моделированию рассматривал пациентов, которые нуждались в диализе почек.
  • Планирование реагирования на ЧС с помощью агентного моделирования
    Battelle – крупнейшая в мире некоммерческая независимая исследовательская организация. В одном из проектов исследователи должны были определить эффективность мер реагирования в случае детонации ядерного устройства, сравнив планы эвакуации населения и его укрытия на месте ЧС.
  • Оценка стратегий в сфере здравоохранения для уменьшения количества случаев кесарева сечения
    Множество специалистов здравоохранения давно говорят о необходимости уменьшения количества родов при помощи кесарева сечения. Алан Миллс, эксперт-статистик, и его коллеги провели исследование для штата Вашингтон, в котором воспроизвели при помощи моделирования часть системы здравоохранения США, занимающуюся родовспоможением.
  • Исследование условий проживания людей с психическими заболеваниями в США при помощи моделирования
    За последние 60 лет в США увеличилось количество людей с серьёзными хроническими психическими заболеваниями, которые живут вне специальных лечебных учреждений. IBM Global Research и Otsuka Pharmaceuticals провели исследование с применением агентного моделирования, чтобы выяснить причины этих изменений в обществе.
  • Outpatient Appointment Scheduling Using Discrete Event Simulation Modeling
    Indiana University Health Arnett Hospital, consisting of a full-service acute care hospital and a multispecialty clinic, faced poor statistics because the number of no-show patients (those who don’t show up for their scheduled appointments) rose dramatically to 30%. This was primarily connected to the fact that clinic schedules were driven by individual preferences of the medical staff, which led to increased variations in scheduling rules. To eliminate the problem, the client wanted to develop a scheduling methodology that would benefit the clinic, doctors, and patients.