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Health Care

Die Forschung im Bereich Health Care Logistics beschäftigt sich mit speziellen Fragen der Logistik und des Supply Chain Managements im Gesundheitswesen. Dabei spielt der Einsatz von Methoden des Operations Research eine besondere Rolle. Generell können dabei vier Anwendungsbereiche unterschieden werden: Krankenhäuser, Arztpraxen, ambulante Pflegedienste (Home Health Care) und die Gesundheitsversorgung.

Schwerpunkt Krankenhaus

Reformen im Gesundheitswesen haben die Krankenhäuser in den letzten Jahren unter ständig steigenden Kosten- und Wettbewerbsdruck gesetzt. Beispielsweise wurde mit der Einführung von diagnosebasierten Fallpauschalen (DRG) das Selbstkostendeckungsprinzip zugunsten einer medizinisch-leistungsgerechten Vergütung abgeschafft, um Anreize für das in der Vergangenheit oftmals fehlende wirtschaftliche Verhalten zu schaffen. Dadurch sollen die Qualität, Transparenz und Wirtschaftlichkeit stationärer Krankenhausleistungen nachhaltig verbessert werden. Um diese Ziele zu erreichen, ist es notwendig, bestehende Prozesse zu analysieren und bei Bedarf effizienter zu gestalten, so dass z. B. die Verweildauer verkürzt wird. Hierfür bietet das Operations Research zahlreiche Methoden, die nicht nur im industriellen Umfeld, sondern auch in einem Krankenhaus zu deutlichen Verbesserungen führen können. Eine Besonderheit in diesem Anwendungsgebiet liegt jedoch darin, dass der Fokus nicht nur auf die Wirtschaftlichkeit gelegt werden darf, sondern dass auch die Berücksichtigung von Behandlungsqualität und Patientenzufriedenheit unerlässlich ist. Ein Eingriff in die medizinische Kompetenz erfolgt dabei nicht.

Krankenhauslogistik

Im Health Care Management spielen Fragen der Ablaufplanung und der innerbetrieblichen Logistik in Krankenhäusern eine wesentliche Rolle. Patienten werden mit Hilfe medizinisch-technischer Geräte untersucht, behandelt und nach Möglichkeit geheilt. Die technischen und organisatorischen Maßnahmen in einem Krankenhausbetrieb, durch die Patienten, Güter und dazugehörige Informationen von einem Anfangszustand („krank“) in einen Endzustand (im besten Fall „gesund“) überführt werden, fasst man unter dem Begriff Krankenhauslogistik zusammen. Die Prozesse in einem Krankenhaus sind oftmals historisch gewachsen, so dass eine kritische Ablaufanalyse fehlt („Das wird schon immer so gemacht.“). Da aufgrund von Reformen jedoch zunehmend ein wirtschaftliches Verhalten von Krankenhäusern gefordert wird, werden nun gehäuft Abläufe hinterfragt und Verbesserungsmöglichkeiten gesucht. Der Erfolg logistischer Konzepte in Krankenhäusern liegt daher in der Ressourcenschonung. Eine erfolgreiche Krankenhauslogistik ermöglicht eine gute medizinische Versorgung unter minimaler Ressourcenbelastung für nicht wertschöpfende, d. h. für den Heilungsprozess nicht direkt relevante Aktivitäten. Durch moderne Planungsverfahren lassen sich so die Interessen der verschiedenen Stakeholder des Krankenhauses berücksichtigen.
Einige Planungsaufgaben, die Ansätze zur Optimierung durch Methoden des Operations Research bieten, sind in der folgenden Abbildung mit Bezug auf ihr Auftreten im klinischen Behandlungspfad dargestellt.

Klinische Behandlungspfade legen auf Basis einer hinreichend sicheren Aufnahmediagnose die optimale Schrittfolge und Terminierung der notwendigen Interventionen aus Diagnostik, Therapie und Pflege, arbeitsteilig geordnet durch das Klinikpersonal (Ärzte, Pflegekräfte etc.), fest. Zur Verbesserung der Ablaufplanung in der innerbetrieblichen Logistik werden quantitative Modelle entwickelt und eingesetzt. Die Voraussetzung zur Analyse der bestehenden Strukturen und Prozesse  und der darauf basierenden Verbesserungen liegt in der Bereitstellung der notwendigen Informationen und Daten. Dies erfolgt in der Regel durch das Krankenhausinformationssystem (KIS), welches patientenbezogene Daten erzeugen, speichern, verknüpfen und übermitteln kann. Bei aktuellen Implementierungen klinischer Pfade fehlt jedoch oftmals der Aspekt der Optimierung bzw. die logistische Integration. Das bedeutet, die im KIS vorhandenen Informationen sind nicht mit den Behandlungspfaden der Patienten verknüpft, so dass folgende Fragestellungen nicht beantwortet werden:

  • Wer ist für den Prozess verantwortlich?
  • Wie sind die Prozessdauern?
  • Was sind die Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Schritten?
  • Ist die Reihenfolge verbindlich?
  • Können einzelne Schritte auch parallel ablaufen?
  • Welche Räume und Ressourcen werden jeweils benötigt?
  • Welche Personen sind an den einzelnen Prozessschritten beteiligt?
  • Welche potentiellen Schnittstellen- und Kommunikationsprobleme gibt es?

Krankenhausspezifische Einsatzgebiete

Beispiele für den Einsatz von Methoden des Operations Research entlang des klinischen Behandlungspfades werden im Folgenden kurz beschrieben.

Lagerhaltung

In einem Krankenhaus existieren neben dem Zentrallager für nicht-medizinische Verbrauchsmaterialien und der Apotheke für Medikamente und sonstigen medizinischen Bedarf in der Regel zusätzliche Vorratsschränke auf den Stationen (Bedarfsstellenlager). Die Material- und Medikamentenbestände müssen daher auf jeder Stufe überwacht werden, wenn nicht ein Konzept zur Bestandskonsolidierung entwickelt wird. Abhängig von der Größe des  Zentrallagers und der Apotheke muss des Weiteren die Kommissionierung geplant werden. Eine große Herausforderung stellt auch die Lagerung von Blutkonserven da. Hier spielt neben der korrekten Lagerung die Sicherstellung eines ausreichenden Vorrates und die Beachtung von Ablaufdaten eine entscheidende Rolle.

Layoutplanung

Die Layoutplanung für Krankenhäuser erfolgt in der Praxis meist durch spezialisierte Architekturbüros. Diese entwerfen ein Layout insbesondere unter Einhaltung relevanter Richtlinien sowie unter Berücksichtigung der in der Ausschreibung dargestellten Anforderungen. Operative Kosten, die später durch das Layout beeinflusst werden, wie z. B. lange Wege für Personal und Patienten, werden in der Planungsphase nicht beachtet. Auch die mehrperiodische Sichtweise, die Veränderungen etwa im Bedarf an Einzel-, Doppel- und Mehrbettzimmern einbezieht, fehlt oftmals. Um diese Lücken zu schließen, werden quantitative Methoden des Operations Research eingesetzt, so dass unter Nutzung vorhandener Daten, z. B. aus klinischen Behandlungspfaden, verbesserte Layoutpläne für Krankenhäuser entwickelt werden können.

OP-Planung

In einem Krankenhaus sind die Operationssäle sowohl Hauptkostentreiber als auch größte Einnahmequelle. Aus diesem Grund muss eine effiziente Nutzung des Engpasses OP-Saal gewährleistet werden. Bei der OP-Planung wird zwischen lang-, kurz- und mittelfristiger Planung unterscheiden. Langfristig wird die Anzahl von OP-Sälen zusammen mit der Zuordnung von Kontingenten an Fachbereiche festgelegt. Mittelfristig wird darauf aufbauend der Wochenplan je Fachbereich erstellt. Die Planung des OP-Programms für den (die) nächsten Tag(e) und die notwendige Anpassung zur Behandlung von Notfällen oder bei Auftreten anderweitiger Verzögerungen erfolgt kurzfristig.

Transportplanung

Im Rahmen ihres Krankenhausaufenthalts besuchen und durchlaufen Patienten verschiedene diagnostische, therapeutische oder behandelnde Einrichtungen. Für diesen Patiententransport, der innerhalb von einem Gebäude oder zwischen unterschiedlichen Gebäuden vollzogen werden muss, gibt es häufig eigene Transportteams in den Krankenhäusern. Diesen Mitarbeitern werden Transportaufträge zugeordnet und die entsprechenden Touren werden geplant. Eine besondere Herausforderung stellt dabei die Dynamik der auszuführenden Transportaufträge sowie die Berücksichtigung von Quarantäne, Prioritäten, Notfällen, Fahrzeugkapazitäten etc. dar.

Einsatzgebiete in und außerhalb des Krankenhauses

Krankenhäuser, Arztpraxen und Home Health Care

Personalplanung/Dienstplanung

Das Problem der Personal- und Dienstplanung ist für alle Mitarbeiter in Gesundheitseinrichtungen relevant, so zum Beispiel Ärzte, Krankenschwestern und Arzthelferinnen. Wichtig dabei ist die Berücksichtigung gesetzlicher und betrieblicher Vorgaben sowie persönlicher Wünsche zum Erreichen eines Servicelevels.

Terminplanung

Dieses Problem ist essentiell in allen Bereichen des Gesundheitswesens, in denen Patienten involviert sind und terminlich eingeplant werden müssen. Wird keine ausschließliche Walk-in Politik verfolgt, so muss man zunächst Regeln zur Terminvergabe und zur Auswahl der Patienten festlegen. Im nächsten Schritt können dann Simulationen zur Überprüfung entwickelter Szenarien durchgeführt werden.

Home Health Care

Tourenplanung

Ambulante Pflegedienste besuchen und pflegen am Tag viele verschiedene Patienten. Die Bestimmung optimaler Touren für die Mitarbeiter ist dabei essentiell. Als eine der wichtigsten Nebenbedingungen gilt die Berücksichtigung von wiederkehrenden, festen Terminen und die Zuordnung eines Patienten zu möglichst immer der gleichen Krankenschwester. Dadurch soll den Patienten ein geregelter Tagesablauf ermöglicht werden, ohne sich immer wieder an neue Personen gewöhnen zu müssen. Zusätzlich müssen Terminausfälle und Notfälle kurzfristig eingeplant und entschieden werden, welche Patienten aus der Warteliste in das Pflegeprogramm aufgenommen werden können.

Gesundheitsversorgung

Gebietsplanung

Jeder Bundesbürger soll möglichst den gleichen Zugang zu ärztlicher Versorgung haben. Um den jeweiligen Bedarf zu ermitteln, muss das Land sinnvoll in Gebiete unterteil und deren jeweiliger Bedarf ermittelt werden. Die Betrachtung des Problems wird in den kommenden Jahren sicherlich an Relevanz gewinnen, da vor allem in ländlichen Gebieten die Anzahl an Hausärzten weiter abnehmen wird.

Rettungsdienstplanung

Der Rettungsdienst umfasst die Notfallrettung und den Krankentransport. Er wird in der Regel durch den bodengebundenen Rettungsdienst sichergestellt und durch den Einsatz von Rettungshubschraubern ergänzt und unterstützt. Eine mögliche erste Problemstellung ist die Bestimmung der benötigten Anzahl und der optimalen Standorte von Krankenwagen und/oder Notärzten. In einem zweiten Schritt müssen dann Regeln und evtl. Algorithmen für die Zuordnung von Krankenwagen (und Notärzten) zu Notrufen entwickelt werden. Mit Hilfe gesammelter Daten vergangener Einsätze kann man die Lösungen simulieren und testen.

Ansprechpartner

Melanie Reuter-Oppermann, Anne Zander