Simulation im Krankenhaus – Optimierung der Auslastung eines Therapiezentrums mit AnyLogic

Eine große Herausforderungen für Leiter von Krankenhäusern sind die stetigen Veränderungen der Rahmenbedingungen im Krankenhaussektor. Sie erfordern eine permanente Anpassung der Krankenhausbetriebsorganisation, um Ineffizienzen sowohl in medizinisch-organisatorischer als auch in baulicher Hinsicht zu beheben. Für die Erreichung dieser Ziele bietet der Einsatz von Simulationsprogrammen eine perfekte Unterstützung. Diese bilden die Komplexität und Dynamik in Krankenhäusern realitätsnah ab, da die Grenzen einer rein statischen Betrachtung aufgehoben werden.

In einem aktuellen Projekt wurde in einer Fachklinik für Psychiatrie und Psychosomatik von der Krankenhausberatung ANDREE CONSULT gemeinsam mit dem Simulationsdienstleister SimPlan eine Prozesssimulation durchgeführt. Die Simulation sollte die Auswirkungen auf den Therapieplan einer psychiatrischen Versorgungseinheit unter verschiedenen Einflussfaktoren aufzeigen. Die zugrunde gelegte Analyse bot Hinweise auf einen zu hohen Anteil an nicht genutzter therapeutischer Zeit, vermutlich durch eine unzureichende Verplanung der Therapieeinheiten.

Da die Therapieräume keine Engpassressourcen sind und Wegstrecken keinen relevanten Zeiteinfluss auf die Prozessgestaltung haben, wurde aus Gründen der Vereinfachung ein „virtueller Pavillon“ von SimPlan gestaltet und nicht auf einen echten Gebäudeplan (wie sonst üblich) aufgebaut.

Abb. 1: Virtueller Pavillon

Ziel war es, Transparenz über die Auslastung der Therapeuten und Patienten, die erforderlichen Raumkapazitäten sowie die abrechenbaren Leistungen zu erhalten, um ökonomische Ressourcen aufzudecken. Im Mittelpunkt stand die Beantwortung folgender Fragen:

• Wie hoch ist die Auslastung bzw. der Anteil der therapiefreien Zeiten der Therapeuten?
• Wie groß ist der maximal gleichzeitig benötigte Raumbedarf für Einzel- und Gruppentherapien?
• Wie viele Einzel- und Gruppentherapien erhalten die Patienten im Vergleich zum angestrebten (und abrechnungstechnisch relevanten) Soll tatsächlich?

Um die Zielsetzung eines an den Bedarf und den ökonomischen Erfolg gekoppeltenLeistungsangebotes und eine optimierte Auslastung der Patienten zu erreichen, wurde die Anzahl der Einzel- und Gruppentherapien pro Patient pro Woche definiert. Weitere Parameter waren die minimale und maximale Gruppengröße sowie die Verfügbarkeit der Patienten zu bestimmten Uhrzeiten. Für die Berechnung der Auslastung und damit im Umkehrschluss der therapiefreien Zeiten der Therapeuten wurden neben Zeiten für die Vor- und Nachbereitung der Therapien, wie z.B. Dokumentationszeiten auch Pausenzeiten berücksichtigt.

Um den Ansprüchen der sich verändernden Rahmenbedingungen zu genügen, kann der Auftraggeber mit dem ihm zur Verfügung gestellten Simulationstool jederzeit unterschiedliche Szenarien simulieren. Die zur Verfügung gestellte Simulationsdatei ist auf jedem Computer einsetzbar, ohne dass die Simulationssoftware dafür erworben werden muss.

Abb. 2: Variable Parametrisierung

Am Beispiel der Eingabeveränderung in der Variable „Zeitraster (Minuten)“ lassen sich folgende Ursache-Wirkungsbeziehungen in diesem Modell simulieren:

• die Gruppengröße im Bereich der Gruppentherapien
• der Raumbedarf (max. Anzahl gleichzeitig stattfindender Therapien)
• die Auslastung der Therapeuten
• die fehlenden Therapien (Therapieausfälle gemessen am Soll)

Das Zeitraster in Minuten stellt das jeweilig nächste Zeitfenster (12:00, 12:10, 12:20…) des Therapeuten für die nächste therapeutische Leistungseinheiten dar.

Abbildung 3 gibt einen exemplarischen Überblick über die Wirkungen von unterschiedlich gewählten Zeitrastern.

Abb. 3: Ursache-Wirkungsbeziehungen der Variable „Zeitraster“

Fazit für die Praxis

Das oben genannte Beispiel zeigt die Vorteile des Einsatzes von Simulationen im Gesundheitswesen deutlich auf. So ermöglicht es eine realitätsnahe Simulation des Ist-Zustandes. aber auch eines möglichen Soll-Zustandes zur Prozessverbesserung. Dabei werden sehr einfach Erkenntnisse gewonnen, die mit anderen Analysemethoden nur unzureichend oder gar nicht erhoben werden können, um diese als faktische Grundlage für Entscheidungsprozesse heranzuziehen.

Ihre große Stärke spielen Simulationen insbesondere dann aus, wenn es um die Analyse potenzieller Veränderungen der Rahmenbedingen, der Ressourcen oder der Prozessstruktur geht. So lassen sich mit wenigen Mausklicks Parameter (wie im obigen Beispiel u.a. das Zeitraster) risikolos ändern, Räume adaptieren, Schichtpläne umgestalten, Patientenzahlen variieren, Prozesse umstellen und vieles mehr. Ein Simulationsdurchlauf mit geänderten Werten für den möglichen Soll-Zustands dauert nur wenige Augenblicke und bietet dieselben umfangreichen Auswertungsdaten wie die Simulation des Ist-Zustandes und stört den realen Betrieb zu keinem Zeitpunkt. Die Simulation ist damit eine ideale Ergänzung als Entscheidungsunterstützungswerkzeug zu den klassischen Analysewerkzeugen und Methoden.