Provoz intenzivní péče v nemocnici Živý model

Koordinujete jednotku intenzivní péče nemocnice: 20 lůžek JIP, která lze rozšířit na 30, sestry, které je obsluhují, a nádrž s tekutým kyslíkem, která zásobuje každé lůžko. Je to provozní simulátor — nemodeluje klinická rozhodnutí.

Co se naučíte

Simulátor

Čas 0 h
Obsazenost JIP 75% · Pacienti čekající na lůžko na urgentu 0 · Poptávka po kyslíku 290 L/min · Zbývající doba nádrže s kyslíkem 145 h🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏·····🚑 Pacienti čekající na lůžko na urgentu: 0 · 👩‍⚕️ 1,5O₂290 L/min · max 600⏱ 145 h
  • Pacient na lůžku JIP
  • Prázdné obsazené lůžko
  • Lůžko bez personálu
  • Čeká na lůžko na urgentu

Ovládání

V tomto modelu může každá sestra obsloužit dvě lůžka intenzivní péče. V rozpisu jich je 10; každá sestra navíc je přesčas nebo agenturní práce a započítává se do rozpočtu na personál.

Až 10 lůžek navíc — užitečná jen tehdy, jsou-li sestry, které je obsluhují.

Přesouvá zotavující se pacienty dříve na oddělení s nižší intenzitou péče (pobyt kratší o 25 %).

Klinici cílí na dolní konec předepsaného rozsahu; modelováno pouze jako o 20 % nižší poptávka.

Hodin mezi plánovanými dodávkami tekutého kyslíku; každá naplní nádrž o objemu 3000 L až po okraj. Dodavatel potřebuje 24 h předem oznámení, takže kratší interval nikdy nepřiveze další cisternu dřív.

Záložní plyn, nejvýše 150 L/min — doplňuje nádrž, nemůže ji nahradit. Na místě jsou jen dvě plné baterie.

Od jiného dodavatele: jedna dodávka až 3000 L tekutého kyslíku, dorazí 18 h po objednání. Při nedostatku mohou postrádat jen jednu.

Ukazatele

Obsazenost JIP
75%
normální
Pacienti čekající na lůžko na urgentu
0
normální
Nedostatek kyslíku
0L/min
normální
Zbývající doba nádrže s kyslíkem
145h
normální
Poptávka po kyslíku290 L/min
Pacienti na JIP15
Nejdelší čekání na lůžko JIP0 h
Přesčasové / agenturní hodiny sester0 h
Pacientů na sestru1,5
Tekutý kyslík v nádrži3000 L
Rezerva v lahvích0 m³

Trend

Obsazenost JIP: — %1000

Krizové scénáře

Úroveň 1 · Respirační nápor

Jednotka je téměř plná, když vlna respiračních onemocnění na jeden den více než zdvojnásobí příjmy na intenzivní péči a více z nich je kriticky nemocných. Dostaňte každého pacienta včas na lůžko JIP, aniž byste systém kyslíku dostali za jeho meze — a v rámci rozpočtu na personál pro nápor.

  • Průměrné čekání na urgentu ≤ 1 pacient
  • Žádný pacient nečeká na lůžko JIP 6 h nebo déle
  • Nikdy žádný nedostatek kyslíku
  • Nikdy více než 2 pacienti na sestru
  • Žádné přesčasy / agentura před vyhlášením náporu
  • Přesčasy / agentura ≤ 420 hodin sester

Úroveň 2 · Zpožděná dodávka kyslíku

Nádrž klesla na třetinu a pravidelná dodávka má přijet zítra. Pak zavolá dodavatel: tato dodávka bude o dny opožděná. Zásobujte všechny pacienty, dokud nedorazí — sestry navíc tu potřeba nejsou.

  • Nikdy žádný nedostatek kyslíku
  • Nádrž se nikdy nevyprázdní
  • Žádné přesčasové / agenturní hodiny sester

Úroveň 3 · Výparník na hranici

Jednotka je téměř plná velmi nemocných pacientů, když dorazí vlna kriticky nemocných — asi jeden za hodinu po půl dne. Každý potřebuje vysoký průtok kyslíku a výparník dodá jen 600 L/min. Udržte průtok a chodby volné, v rámci rozpočtu na personál.

  • Nikdy žádný nedostatek kyslíku
  • Průměrné čekání na urgentu ≤ 2 pacienti
  • Doba nádrže nikdy pod 12 h
  • Žádné přesčasy / agentura před příchodem vlny
  • Přesčasy / agentura ≤ 300 hodin sester

Základ — model za čísly

Každý vztah, který simulátor používá, se zdrojem. Konstanty označené jako předpoklady jsou ilustrativní kalibrace.

Kritičtí pacienti přicházejí náhodně a zůstávají náhodnou dobu (exponenciálně, průměr 72 h).
arrivals ~ Poisson(λ·Δt); P(discharge in Δt) = 1 − e^(−Δt/LOS), LOS = 72 h[4][2]Předpoklad: délka pobytu, počty lůžek a sester, rozpočty na personál, velikosti nádrže, výparníku a lahví a podmínky nouzového dodavatele jsou ilustrativní hodnoty pro střední nemocnici.
Obsazenost a fronty: při náhodných příchodech zpoždění prudce rostou dlouho předtím, než je oddělení plné na 100 %.
occupancy = patients / open beds; queueing delay rises steeply as occupancy → 100 %[2][3]
Lůžko se počítá, jen když je obsazeno personálem.
staffed beds = min(open beds, 2 × nurses)[4]Předpoklad: délka pobytu, počty lůžek a sester, rozpočty na personál, velikosti nádrže, výparníku a lahví a podmínky nouzového dodavatele jsou ilustrativní hodnoty pro střední nemocnici.
Náklady na personál: každá hodina sestry nad plánovanou směnu je přesčas nebo agenturní práce. Přistýlková lůžka tyto sestry potřebují, a proto nesou tyto náklady.
overtime/agency nurse-hours = Σ max(0, nurses − 10) · ΔtPředpoklad: délka pobytu, počty lůžek a sester, rozpočty na personál, velikosti nádrže, výparníku a lahví a podmínky nouzového dodavatele jsou ilustrativní hodnoty pro střední nemocnici.
Nejdelší čekání na lůžko JIP na urgentním příjmu. Ve velké registrové studii měli kriticky nemocní, kteří čekali 6 h nebo déle, vyšší úmrtnost.
longest ED wait = now − time the first waiting patient arrived (first come, first served); ≥ 6 h counts as a delayed transfer[6]
Poptávka po kyslíku z plánovacích průtoků WHO na pacienta.
demand = Σ flow(patient): severe 10 L/min, critical 30 L/min[1]
Výparník omezuje, kolik plynu může nádrž dodat za minutu; lahve přidají o něco víc.
delivered = min(demand, vaporizer 600 L/min, tank) + cylinders (≤150 L/min)[1]Předpoklad: délka pobytu, počty lůžek a sester, rozpočty na personál, velikosti nádrže, výparníku a lahví a podmínky nouzového dodavatele jsou ilustrativní hodnoty pro střední nemocnici.
Tekutý kyslík se při přechodu na plyn rozpíná asi 843krát při 15 °C a 1 atm (často uváděná hodnota 861 platí pro 21 °C); hodiny nádrže vyplývají z aktuální spotřeby.
gas litres (15 °C, 1 atm) = liquid litres × 843; tank hours = gas / (use × 60)[5]
Další provozní konstanty používané modelem.
20 base beds + up to 10 surge · 10 rostered nurses · 40 % critical at baseline · tank 3,000 L liquid, deliveries fill it to capacity; a new interval moves the next truck no closer than 24 h · vaporizer 600 L/min · 2 cylinder banks on site, 120 m³ each at ≤150 L/min · one emergency load of up to 3,000 L, 18 h after the order · step-down push shortens stay by 25 %Předpoklad: délka pobytu, počty lůžek a sester, rozpočty na personál, velikosti nádrže, výparníku a lahví a podmínky nouzového dodavatele jsou ilustrativní hodnoty pro střední nemocnici.
Konzervativní titrace jako faktor poptávky.
demand × 0.8 when conservative titration is applied[7]Předpoklad: úspora 20 % je ilustrativní. Cíle kyslíku jsou klinické rozhodnutí pro každého pacienta; tento simulátor ukazuje jen dopad na zásobování.

Náhodnost: generátor mulberry32 se seedem; použitá rozdělení — rovnoměrné, exponenciální (inverzní CDF), normální (Box–Muller), Poissonovo (Knuth). Seed je zobrazen a lze ho sdílet.

Zdroje

  1. WHO — Oxygen sources and distribution for COVID-19 treatment centres (planning flows: severe 10 L/min, critical 30 L/min) — World Health Organization, 2020
  2. A. Bagust, M. Place, J. W. Posnett — Dynamics of bed use in accommodating emergency admissions: stochastic simulation model — BMJ 319:155, 1999
  3. N. Proudlove — The 85% bed occupancy fallacy: the use, misuse and insights of queuing theory — Health Services Management Research, 2020
  4. D. Gross, C. M. Harris — Fundamentals of Queueing Theory (M/M/c, loss systems) — Wiley, 2008
  5. NIST Chemistry WebBook, SRD 69 — Thermophysical properties of oxygen (saturated liquid at 1 atm: 1141.2 kg/m³; gas at 15 °C, 1 atm: 1.3544 kg/m³ → ≈ 843 L gas per L liquid; ≈ 861 at 21.1 °C) — National Institute of Standards and Technology
  6. D. B. Chalfin, S. Trzeciak, A. Likourezos et al. — Impact of delayed transfer of critically ill patients from the emergency department to the intensive care unit (ED stay ≥ 6 h: higher ICU and hospital mortality) — Critical Care Medicine 35(6):1477–1483, 2007
  7. BTS guideline for oxygen use in healthcare and emergency settings (target saturation ranges) — British Thoracic Society, Thorax 72, 2017

Kdo se tím živí

Vzdělávací model — nepoužívat pro provozní rozhodnutí. Skutečná zařízení kalibrují každou konstantu podle vlastního vybavení a dat.