Termineinplanung von Operationen unter Berücksichtigung von stochastischen Operations- und Bettenbelegungszeiten sowie begrenzten Kapazitäten in Krankenhäusern

• Antragstellerin: Dr. Svenja Schoonover
• Fachliche Zuordnung: Accounting und Finance ; Public Health, Gesundheitsbezogene Versorgungsforschung, Sozial- und Arbeitsmedizin
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 328158686

Operationen sind Maßnahmen zur Verbesserung der Lebensqualität und in einigen Fällen sind diese sogar lebensrettend. Operationen beanspruchen viele Ressourcen - Ärzte, Krankenpfleger, Geräte und Besteck, einen Operationsraum und ein Stationsbett im Anschluss an die Operation. Sobald eine dieser Ressourcen nicht zur Verfügung steht, muss die Operation verschoben werden, wodurch die Gesundheitsversorgung leidet. Eine Methode zur Einplanung von Operationen sollte daher begrenzte und stochastische Ressourcen berücksichtigen. Dies führt zu kürzeren Wartezeiten auf Operationen (aufgrund von höherer Auslastung) und besserer Versorgung auf den Stationen (aufgrund von gleichmäßigerer Verteilung). Die bisherige Forschung betrachtet nur fixe, sich wiederholende Operationspläne, aber keine individuellen Operationspläne für schwankende OP-Nachfragen.Daher ist das Ziel dieses Forschungsvorhabens die Entwicklung eines mathematischen Entscheidungsmodells zur Termineinplanung von Operationen unter Berücksichtigung von stochastischen Operations- und Bettenbelegungszeiten und begrenzten OP- und Stations- und Personalkapazitäten gemäß von Patienten nachgefragten und damit einplanbaren Operationen mit realen Krankenhausdaten. Das Ziel des Modells ist die Maximierung der Auslastung der OPs, die gleichmäßige Verteilung der Auslastung der Stationen und die wirtschaftliche, und damit nachhaltige, Verwendung der Krankenhausressourcen. Dazu wird vorab die Verteilung von Operationsdauern und der Verweildauer in Abhängigkeit von der Art der Operation untersucht sowie die Korrelation zwischen der Dauer einer Operation und der Dauer des Krankenhausaufenthaltes nach der Operation geprüft. Mithilfe der aus dieser Datenanalyse gewonnenen Werten (Erwartungswert und Standardabweichung je Operationsart sowie ggf. Korrelation zwischen OP-Dauer und Aufenthaltsdauer) wird im Anschluss das mathematische Entscheidungsmodell entwickelt. Mittels dieses Modells wird ein OP- und Bettenbelegungsplan für von Patienten nachgefragten Operationen erstellt unter Berücksichtigung der vorhandenen OP-, Betten- und Personalkapazitäten. Es werden darüber hinaus Pufferzeiten in Operationsplänen und ihre positiven Effekte auf Robustheit bzw. negativen Effekte auf Leerzeiten analysiert.Die zur Verfügung gestellten Krankenhausdaten sind Operationszeiten und Verweildauern von der Medizinischen Hochschule Hannover für die gesamten Jahre 2014-2016 für drei verschiedene Disziplinen mit unterschiedlicher Variabilität der Operationszeiten bereitgestellt. In Ergänzung dazu haben wir Daten vom Vanderbilt Medical Center für die Jahre 2015 bis 2017.Das Forschungsprojekt erweitert damit die bisher existierenden Modelle durch die Berücksichtigung der Stochastizität der Vorgangsdauern und der begrenzten Bettenkapazitäten bei schwankender OP-Nachfrage und leistet so einen Beitrag zur besseren Gesundheitsversorgung.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Beteiligte Institution: Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover ; Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät ; Institut für Produktionswirtschaft
• Gastgeber: Professor Michael Pinedo, Ph.D.