WORKSHOP INNEN OPERASJONSPLANLEGGING 2008 Tomas Eric Nordlander SINTEF IKT Atle Riise SINTEF IKT Voksenåsen, 01 oktober 2008

Workshop Öppnad! Workshop Rationale Praktiska saker Målet er å skape en dynamisk gruppe der operasjonsplanleggere kan utveksle erfaringer og kunnskaper og knytte nye kontakter i hyggelige omgivelser. Få innspill om den seneste forskning innen de tre planleggingsområdene. Praktiska saker Toaletter är… Bra om ni kan sätta era mobiler i vibrations mode eller stänga dem Mappen framför er innehåller Penna och papper Kontakt lista Agenda PowerPoint presentation Kaffe mugg Introduktion Vilka är här?

Innhold Bakgrund Inntaks planlegging Ukes planlegging Dags planlegging SINTEF Operasjons planlegging Optimering Inntaks planlegging SAB Diskusjon SINTEF prosjekt Ukes planlegging Ringerike Dags planlegging Diakonhjemmet Framtida Forskning Sammanfattning och avsked

SINTEF, vem är vi? Vi är ett icke vinstgivande forsknings institut Kontor i Norge, Danmark, Polen, USA, etc. Runt 2000 anställda Omsättning runt 1.8 Miljarder NOK (2005) Majoriteten av intäkterna kommer från industrin SINTEF IKT Avdelning: Använd Matematik Grupp: Optimerings SINTEF’s Council SINTEF’s Board President Executive Vice Presidents Corporate Staff Research Divisions SINTEF Technology and Society SINTEF Materials and Chemistry SINTEF Health Research SINTEF ICT SINTEF Marine MARINTEK SINTEF Fisheries and Aquaculture SINTEF Petroleum and Energy SINTEF Petroleum Research SINTEF Energy Research SINTEF Building and Infrastructure SINTEF Holding

Operasjonsplanlegging: Planläggning av hänvisad patient operation (när, vilket OR, av vem, etc.) Operasjonsplanlegging Intagsplanering Ukesplanlegging Dagsplanlegging Operasjonsplanlegging tillhör gruppen av kombinatoriskt mycket svåra optimerings problem Kombinatorisk Optimering Kombinatorisk: Undersöka många möjliga lösnings kombinationer Optimering: Finne en løsning på et problem slik at føringene er tilfredsstilt og målene er best mulig oppfylt. Optimerings problem finns överallt, ofta i planlegging, logistikk, design, etc.

Kombinatoriskt problem har väldigt många möjligheter att undersöka!!! Hur många olika ordningar kan operera dessa tre patienter opereras? OFTA EN LITEN ÖKNING I PROBLEMETS STORLEK KAN GÖRA ATT ANTAL KOMBINIATIONER ATT UNDERSÖKA EXPLODERAR I ANTAL.

Hur många olika ordningar kan operera dessa tio patienter opereras? 6 Patienter → 720 Kombinationer 12 Patienter → 25 patienter → 50 patienter → 479001600 Kombinationer 15511210043330985984000000. 3,0414093201713378043612608166065e+64 Dubbelts så många personer ger 120 gånger så många kombination att testa. Anta att vi har tillgång till en super dator som kan kontrollera en million combinations per sekund, fortfarande tidskrävande. 25 patienter → 50 patienter → 491857243890 år 9644245688000000000000000000000000000000000000000000000 år

Optimerings problemets delar Plan Optimerings problemets delar Antal Variabler (Patienter, OR, etc.) skapar alla kombinationer Föringar (OR öppettider, arbetstider, etc.) begränsar antalet kombinationerna Fortfarande många kombinationer? Objektiv (barn opereras på morgonen, ger kort väntetid, etc.) används för att jämföra lösningar med varandra. Objektiven karakteriserar bra lösningar Plan Optimal solution… Only small problems allow computer to do a complete search of combination and then suggest the truly optimal solution among those found. Real problem does not allow this. As seen from the example from sorting the order of Simpson figure showed that no computer have time to go through all combination when searching for the optimal order - on these problems we give the computer a certain time to investigate solutions and there after present the most optimal solution they found so-far. Heuristic - random choosing combination to investigate – normally rather bad - there are some clever way of choosing which type combination to investigate before others

Så ett litet Optimerings exemple Vi har 7 patienter som behöver olika ingrepp. Våra 4 Operations är öppna under 24 timmar Vi har 13 personer i vår medicinska stab (varje ingrepp kräver en eller flera från staben). Exp. Duration (h) 16 6 13 7 5 18 4 Resource demand (number of Staff) 2 9 3 10 1 11 Starting time ? Optimala planen berättar när skall de olika ingreppen startas för att minimera den totala sluttiden?

En optimal lösning! En optimal plan. Alla ingrepp klara inom 23 timmar. Resurs utnyttjelse av Personal (13st? Operations rum (4)

Operasjonsplanlegging, komplext! Våra mycket förenklade exempel visar att Operasjonsplanlegging är ett Kombinatoriskt svårt Optimerings problem. Verkligheten är mycket mer komplex, men hanterbart!

Innhold Bakgrund Inntaks planlegging Ukes planlegging Dags planlegging SINTEF Operasjons planlegging Optimering Inntaks planlegging SAB Diskusjon SINTEF prosjekt Ukes planlegging Ringerike Dags planlegging Diakonhjemmet Framtida Forskning Sammanfattning och avsked

Integs-planlegging (SAB) Beskriv planleggingsprosessen? Hvor ofte planlegges det? Hvor lenge før operasjonsdato planlegges det? Hvem er involvert i planleggingen? Hva skjer og i hvilken rekkefølge? Hva er resultatet av planleggingen? Hur och när kommuniceras resultatet av till de berörda parterna? Resurser (ex. mennesker, rom, utstyr, sengeplasser, etc.) Hva/hvem er de kritiske ressursene? Er det noen andre ressurser som tas med i betraktning under planleggingen? Litt om størrelse på planleggingsproblemet. Hvor mange pasienter planlegges samtidig och hvor mange rom har man til rådighet, etc.? Føringer Hva er gitt på forhånd. Dvs. hvilke føringer må man ta hensyn til under planleggingen? Objective Hva kjennetegner en god plan? Dvs. hvilke hensyn tas och hva prøver man å oppnå? Usikkerhet og dynamikk? Vad fungerar bra? Vad kan förbättras? Diskussion

Innhold Bakgrund Inntaks planlegging Ukes planlegging Dags planlegging SINTEF Operasjons planlegging Optimering Inntaks planlegging SAB Diskusjon SINTEF prosjekt Ukes planlegging Ringerike Dags planlegging Diakonhjemmet Framtida Forskning Sammanfattning och avsked

HOSPITAL-prosjektet Optimeringsmetoder for beslutningsstøtte i helsevesenet Kompetanseprosjekt med brukermedvirkning, 2008 – 2012 Deltakere Forskningspartnere SINTEF University of Nottingham Universitetet i Oslo Brukere DIPS Gatsoft Finansiering: Norges Forskningsråd, DIPS, Gatsoft To hovedområder: Operasjonsplanlegging Turnusplanlegging

DEMO : en forskningsprototyp Arbeidsbenk for utvikling og testing av algoritmer Ikke brukervennlig Fokus på å forstå problemets struktur og grunnleggende egenskaper ved algoritmer

Et syntetisk problem En tenkt planleggingsdag Egenskaper ved problemet Har en plan fra dagen før. Noen av disse er låst (kommunisert til pasienten). Mange er fremdeles flyttbare. Har fått noen nye henvisninger i dag Vil planlegge så godt som mulig basert på alle kjente pasienter Egenskaper ved problemet Basert på SAB, men med fiktive data 3 seksjoner 5 stuer 7 kirurger (ren fantasi) Rom er kritisk ressurs 398 operasjoner 398! = 4 * 10863 mulige planer Eksemplet ovenfor: 7! = 5040 mulig planer Universets levetid: 4 * 1017 sekunder

Hva kan et beregningsbasert planleggingsverktøy brukes til? Når algoritmene får en brukervennlig innpakning… Beregningskraft ved daglig planlegging Gi kvantitative svar på en rekke spørsmål Hvor mange operasjonsstuer trenger vi? Hva skjer med ressursutnyttelsen hvis vi holder øyeblikkelig hjelp avskilt? Hva er en god ukesplan? Kan vi klare oss bedre uten? Hvor mye kortere kø får vi over tid hvis vi aksepterer litt mer overtid? Hvor mange post-operative sengeplasser trenger vi for å utnytte operasjonsstuene fullt ut? Osv, osv.

Turnusplanlegging - OpTur Programvaremodul for automatisk generering av turnusplaner Lager individuelle arbeidsplaner, som viser arbeidstid for de ansatte over en gitt planleggingsperiode. Planene tilfredsstiller Arbeidsmiljøloven og ønsker fra de ansatte OpTur er integrert i personalstyringssystemet Gat.

Innhold Bakgrund Inntaks planlegging Ukes planlegging Dags planlegging SINTEF Operasjons planlegging Optimering Inntaks planlegging SAB Diskusjon SINTEF prosjekt Ukes planlegging Ringerike Dags planlegging Diakonhjemmet Framtida Forskning Sammanfattning och avsked

Vecko-planlegging (Ringerike) Beskriv planleggingsprosessen? Hvor ofte planlegges det? Hvor lenge før operasjonsdato planlegges det? Hvem er involvert i planleggingen? Hva skjer og i hvilken rekkefølge? Hva er resultatet av planleggingen? Hur och när kommuniceras resultatet av till de berörda parterna? Resurser (ex. mennesker, rom, utstyr, sengeplasser, etc.) Hva/hvem er de kritiske ressursene? Er det noen andre ressurser som tas med i betraktning under planleggingen? Litt om størrelse på planleggingsproblemet. Hvor mange pasienter planlegges samtidig och hvor mange rom har man til rådighet, etc.? Føringer Hva er gitt på forhånd. Dvs. hvilke føringer må man ta hensyn til under planleggingen? Objective Hva kjennetegner en god plan? Dvs. hvilke hensyn tas och hva prøver man å oppnå? Usikkerhet og dynamikk? Vad fungerar bra? Vad kan förbättras? Diskussion

Innhold Bakgrund Inntaks planlegging Ukes planlegging Dags planlegging SINTEF Operasjons planlegging Optimering Inntaks planlegging SAB Diskusjon SINTEF prosjekt Ukes planlegging Ringerike Dags planlegging Diakonhjemmet Framtida Forskning Sammanfattning och avsked

Dags-planlegging (Diakonhjemmet) Beskriv planleggingsprosessen? Hvor ofte planlegges det? Hvor lenge før operasjonsdato planlegges det? Hvem er involvert i planleggingen? Hva skjer og i hvilken rekkefølge? Hva er resultatet av planleggingen? Hur och när kommuniceras resultatet av till de berörda parterna? Resurser (ex. mennesker, rom, utstyr, sengeplasser, etc.) Hva/hvem er de kritiske ressursene? Er det noen andre ressurser som tas med i betraktning under planleggingen? Litt om størrelse på planleggingsproblemet. Hvor mange pasienter planlegges samtidig och hvor mange rom har man til rådighet, etc.? Føringer Hva er gitt på forhånd. Dvs. hvilke føringer må man ta hensyn til under planleggingen? Objective Hva kjennetegner en god plan? Dvs. hvilke hensyn tas och hva prøver man å oppnå? Usikkerhet og dynamikk? Vad fungerar bra? Vad kan förbättras? Diskussion

Innhold Bakgrund Inntaks planlegging Ukes planlegging Dags planlegging SINTEF Operasjons planlegging Optimering Inntaks planlegging SAB Diskusjon SINTEF prosjekt Ukes planlegging Ringerike Dags planlegging Diakonhjemmet Framtida Forskning Sammanfattning och avsked

Forskningsfronten Simulering Statistikk Optimalisering Skrevet mye, særlig i ”medisinske” journaler Vurderer typisk enkle planleggingsregler, eller sammenlikner varianter av problemet Statistikk Mye er gjort, f.eks. på statistiske fordelinger av knivtid o.l. Optimalisering Hva er den totalt beste planen i forhold til behandlingskvalitet, kostnader, robusthet, etc. Litt er gjort Alle løser litt forskjellige problemer, de fleste forenklinger av virkeligheten Nesten alle skiller mellom ”allokering av operasjon til dag og rom”, og ”planlegging av rekkefølge innenfor dagen” Hver av disse problemene er komplekse, og det blir enda mer komplekst å slå dem sammen

Forskningsfronten Forskning i pipeline … Forskning, vad saknas

Vad mer…

Innhold Bakgrund Inntaks planlegging Ukes planlegging Dags planlegging SINTEF Operasjons planlegging Optimering Inntaks planlegging SAB Diskusjon SINTEF prosjekt Ukes planlegging Ringerike Dags planlegging Diakonhjemmet Framtida Forskning Sammanfattning och avsked

Sammanfattning och avsked Bakgrund SINTEF Operasjons planlegging Optimering Inntaks planlegging SAB Diskusjon SINTEF prosjekt Ukes planlegging Ringerike Dags planlegging Diakonhjemmet Framtida Forskning Sammanfattning och avsked