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Forschungsthemen

Die Forschung am Health Care Lab beschäftigt sich mit verschiedenen Themen rund um die Analyse und Optimierung von Prozessen im Health Care Bereich. Dabei wird auch auf die Berücksichtigung der zunehmenden Digitalisierung geachtet. Zu den wichtigsten Themengebieten zählt die Prozessoptimierung im Rettungsdienst, bei Hausärzten sowie in Krankenhäusern.

Rettungsdienst

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. Planungsprobleme treten im strategischen, taktischen und operativen Horizont auf. Hierfür werden Eingangsdaten über entsprechende Vorhersagen bestimmt. Um diese Daten für Modelle des Operations Research oder Simulationen verwenden zu können, muss zunächst eine ausführliche Datenanalyse erfolgen. Mögliche Problemstellungen im strategischen Bereich ist die Bestimmung der benötigten Anzahl und der optimalen Standorte von Rettungswachen sowie die Festlegung der Einsatzkräfte. Auf taktischer Ebene müssen Schichten sowie die Standorte der Rettungswagen möglichst optimal festgelegt werden. In der operativen Planung beschäftigt sich die Forschung des Health Care Labs mit einer Unterstützung beim Dispatching (Zuweisung) der Notrufe zu Krankenwagen bzw. Notärzten sowie einer optimalen Relokation der Transportmittel. Hier wird beispielsweise am Einsatz eines elektronischen Dispatching-Assistenten geforscht. Mit Hilfe der gesammelten Daten vergangener Einsätze können darüber hinaus Lösungen simuliert und getestet werden.
 
 

Hausärzte

In den meisten westlichen Ländern ist insbesondere in ländlichen Gebieten ein Mangel an Hausärzten zu beobachten. Auch mit Hinblick auf eine alternde Gesellschaft werden neue und bessere Planungsmethoden in diesem Umfeld zwingend notwendig:

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.

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.

 

 

Krankenhäuser

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.

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.

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.

 

 

Beispiele für aktuelle Forschungsthemen

EMS LOGISTICS

When improving an Emergency Medical Service (EMS) system planning problems exist at the strategic, tactical and operational level for which forecasting methods determine the input. A simulation can determine the expected performance.

 

EMS DISPATCHING ASSISTANT

Every day, EMS dispatchers need to assign ambulances to incidents manually. This can easily create stress for and pressure on the dispatchers. An assistant can support them and decrease their stress by offering suggestions together with explanations.

 

PRIMARY CARE LOGISTICS

Most western countries face a shortage of general practitioners especially in rural areas. Strategies to provide a primary care in the future to meet the needs of an aging society are necessary. Therefore, a concept for new group practices is developed.

 

PRIMARY CARE ASSISTANT

The assistant solves the problem of locating new practices and visualises the results automatically. This reduces the complexity and the expenditure of time and allows for an iterative process together with decision makers.