手术室手术排程方案的选择与管理

手术室手术排程方案的选择与管理

1.手术排程的整合随着医疗体系的改革，医疗机构必须自负盈亏。在有限的医疗服务资源和激烈的市场竞争的压力下，医院管理者越来越重视成本控制、服务效率和质量的提高，这增加了利润，提高了患者的满意度。手术室是医疗机构里资源最密集的地方,不但拥有高科技的精密医疗仪器,昂贵的医疗耗材,并且必须具备各类经严格培训的专业医疗人员,因而不但设备成本高,人力成本也居高不下;另外,手术的收入是医院最重要的收入来源,因此手术室具有高作业成本与高收入的特性。许多病人常常必须等待手术,手术完成后才能继续进行下一步的诊疗,因此,手术室也是医疗流程的瓶颈。在这样高成本的作业环境下,医护人员期望得到良好的工作环境,而病人期望得到确切的医疗服务品质,若能有效管理手术室,善加利用医疗资源,维持适当的医疗品质,将能提高营业收入,并提高病人的满意度。管理手术室最直接和最有效的方法就是进行手术排程。手术室在空间上是一系列地点组成的系统,一般包括:手术等候区、手术间、恢复室、更衣室、准备室、污走道、清洁区及污物处理室等之间的空间。手术室需要耗费的人力资源主要包括:执刀医师、洗手护士、巡回护士和麻醉师。此外手术室还需要耗费各种医疗仪器和耗材。手术分为预定手术和急诊手术,急诊手术以挽救病人生命及保存身体器官或肢体功能为主,手术具有急迫性,手术室对急诊手术依其危重程度提供最快速的服务,为全天候的随时紧急通知之手术作业,无法预先列入手术排程,因此手术排程一般是指预定手术排程。由于医院在政策上的考虑,在规划手术资源时,已将手术房分配给各个科室,即医院里的不同科室各自拥有手术室,供该部门的病人进行手术。但随着需求的波动,每次排程周期的病人人数未必相同。当病人人数较多时,手术房较忙碌,其使用率较高;当病人人数较少时,手术房则较空闲,造成其使用率低落,导致手术设备资源的浪费。从管理的角度出发,手术室使用率低落的情况下,有必要整合手术房,让不同部门共用数间手术房,以最适当的手术房数量来安排手术的进行。整合后未使用的手术房,可依医院政策暂闭或移作他用,尽量不让开放的手术房有长时间闲置的情形。手术房整合之后,立即安排病人的手术顺序,即手术排程。手术排程就是以特定的排程法则在一个排程周期内确定各个科室的各项手术进行的时间和地点,以及安排相应的医护人员及医疗设备。若手术排程过于松散,手术的排程弹性较大,将导致手术房的闲置,手术房利用率低落;若手术排程过于紧凑,手术房的利用率可达最高,但将会造成病人等待时间过久,医护人员加班时间过长,手术弹性较差。病人会因漫长的等候手术的时间,而选择转到其他较有效率的医院。由于在实际排程中需要考虑的因素相当复杂,每一家医院的手术室环境和医院文化不同,因此没有绝对最佳的排程方法,不同的医院应该根据自身的特点,制定适合自己的排程方案。2.目标函数的设计手术排程是一个涉及手术室、执刀医师、护士、其他手术辅助人员、医疗设备和耗材等多资源的调配过程,排程的主要目的是使手术室的利用率最大化。在实际手术作业中,由于手术病患发生的随机性,手术室可能存在开放时间过剩或开放时间不足的情况。这两种情况的存在都是手术室未能得到最佳应用的表现。手术室开放时间剩余导致资源空闲,但不会发生增量成本,而手术室开放时间不足意味着需要加班完成手术,而由加班导致的人力成本往往是比较昂贵的,所以本文认为这两种情况对于医院效益的影响是不同的。此外,除手术室开放时间之外的手术作业涉及到的其他资源也应考虑在模型中,方能更好的和实际吻合。设k为一个排程周期中的某一天,j为病人编号,r为手术室编号,Tk为第k天所有手术室开放的总时间,dk,r为第k天手术室r不足的开放时间,d’k,r第k天手术室r剩余的开放时间。ω1为手术室开放时间不足的单位时间损失,ω2手术室开放时间剩余的单位时间损失。xj,r,k为决策变量,表示第k天在r手术室病人j是否进行手术。Oj为第j个病人的手术持续时间。nj为第j个病人进行手术所需的护士的人数,Nk表示每天可参与手术的护士的总数。这里假设为了减少工作失误,每名护士每日最多只进行一次手术。在上述目标规划中,目标函数(1)式的意义为使手术室剩余开放时间和不足开放时间造成的损失之和最小。(2)式表示每个手术室的空闲时间或加班时间。(3)式表示辅助手术的护士的数量不能超过一天中可参与手术的护士的总数。为了建模和计算的方便,本文假设每位护士每天最多只参与一项手术,暂不考虑一名护士一天可以负责不同时段的多项手术的情况。约束条件(4)保证在一个排程周期中所有的预约手术病人都能被安排进行手术。(5)(6)(7)式表示每间手术室每天都可能发生加班和空闲的情况,但两种情况不能同时发生。(8)(9)表明xj,r,k是0-1变量。Oj作为上述模型中的一个重要参数,其含义为病人的手术持续时间,在医院的手术排程实践中,这个值通常是由执刀医师自己填写。严格来讲由于每个病人的生命体征不同,执刀医师的职业技术水平和经验不同,病人的手术持续时间具有很大的随机性,因而医生估计出的这个值五花八门,非常不利于管理。在一些引入了区间系统(block-system)的医院,手术持续时间统一由block来计量。Block被定义为:一个特定的手术室被分配给一个特定的手术的最小时间单位,即使用手术室的最小时间单位。如果定义一个block为一小时的手术室使用时间,那么需要分配3个block给一个持续三小时的手术。只需将上述模型中的Oj和Tk换算成相应的block便能适用于区间系统排程的医院。这是一个混合整数规划模型,可以用LINGO或者MATLAB等软件进行求解。3.室护士治疗方案为简化计算,此处只针对特定的某个科室A进行手术排程,排程周期为2天。假设科室A有2间可用的手术室,手术室第一天正常开放时间为8小时,第二天正常开放时间为6小时。A科室护士第一天可用人数为12人,第二天可用人数为8人。2天内共有8名病人要进行手术。手术室加班成本系数ω1为1.5,手术室时间剩余的惩罚成本系数为1。病人手术持续的时间和需要的护士数量见下表1。利用LINGO进行编程求解,在不考虑护士资源限制时得出最优的手术排程方案如表2所示,此时手术室2第1天加班2小时,第2天加班1小时。同时考虑手术室和护士二维资源约束情况时的排程方案见表3,此时手术室1第二天加班1小时,手术室2第一天、第二天分别加班1小时。可见,必须同时考虑多种资源约束才能做出合理的排程方案。4.资源利用的考虑本文应用目标规划模型以手术室利用率为目标进行外科手术的排程,不仅考虑了手术室这一手术资源,还考虑了手术护士的资源。但是在实际手术排程中还牵涉到诸如设备、麻醉师、手术器械等