Λειτουργίες εντατικής θεραπείας νοσοκομείου Ζωντανό μοντέλο

Συντονίζετε τη μονάδα εντατικής θεραπείας ενός νοσοκομείου: 20 κλίνες ΜΕΘ που μπορούν να φτάσουν τις 30, τους νοσηλευτές που τις επανδρώνουν και μια δεξαμενή υγρού οξυγόνου που τροφοδοτεί κάθε κλίνη. Αυτός είναι προσομοιωτής λειτουργιών — δεν μοντελοποιεί κλινικές αποφάσεις.

Τι θα μάθετε

Προσομοιωτής

Χρόνος 0 h
Πληρότητα ΜΕΘ 75% · Ασθενείς σε αναμονή κλίνης στα ΤΕΠ 0 · Ζήτηση οξυγόνου 290 L/min · Υπολειπόμενος χρόνος δεξαμενής οξυγόνου 145 h🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏·····🚑 Ασθενείς σε αναμονή κλίνης στα ΤΕΠ: 0 · 👩‍⚕️ 1,5O₂290 L/min · max 600⏱ 145 h
  • Ασθενής σε κλίνη ΜΕΘ
  • Άδεια επανδρωμένη κλίνη
  • Κλίνη χωρίς προσωπικό
  • Αναμονή κλίνης στα ΤΕΠ

Χειριστήρια

Σε αυτό το μοντέλο, κάθε νοσηλευτής μπορεί να επανδρώσει δύο κλίνες εντατικής. Το πρόγραμμα βαρδιών έχει 10· κάθε νοσηλευτής πάνω από αυτούς είναι υπερωρία ή χρόνος εξωτερικού συνεργάτη και χρεώνεται στον προϋπολογισμό προσωπικού.

Έως 10 επιπλέον κλίνες — χρήσιμες μόνο αν υπάρχουν νοσηλευτές για να τις επανδρώσουν.

Μεταφέρει νωρίτερα ασθενείς που αναρρώνουν σε τμήματα χαμηλότερης οξύτητας (παραμονές 25 % συντομότερες).

Οι κλινικοί στοχεύουν το κάτω άκρο του συνταγογραφημένου εύρους· μοντελοποιείται μόνο ως 20 % μικρότερη ζήτηση.

Ώρες ανάμεσα στις προγραμματισμένες παραδόσεις υγρού οξυγόνου· η καθεμία γεμίζει τη δεξαμενή των 3000 L μέχρι την πλήρη χωρητικότητα. Ο προμηθευτής χρειάζεται ειδοποίηση 24 h, οπότε ένα μικρότερο διάστημα δεν φέρνει ποτέ το επόμενο φορτηγό νωρίτερα από αυτό.

Εφεδρικό αέριο, το πολύ 150 L/min — συμπληρώνει τη δεξαμενή, δεν μπορεί να την αντικαταστήσει. Στην εγκατάσταση υπάρχουν μόνο δύο γεμάτες συστοιχίες.

Από άλλον προμηθευτή: ένα φορτίο έως 3000 L υγρού οξυγόνου, που φτάνει 18 h μετά την παραγγελία. Σε περίοδο έλλειψης μπορεί να διαθέσει μόνο ένα.

Δείκτες

Πληρότητα ΜΕΘ
75%
κανονικό
Ασθενείς σε αναμονή κλίνης στα ΤΕΠ
0
κανονικό
Έλλειμμα οξυγόνου
0L/min
κανονικό
Υπολειπόμενος χρόνος δεξαμενής οξυγόνου
145h
κανονικό
Ζήτηση οξυγόνου290 L/min
Ασθενείς ΜΕΘ15
Μεγαλύτερη αναμονή για κλίνη ΜΕΘ0 h
Νοσηλευτικές ώρες υπερωρίας / εξωτερικών0 h
Ασθενείς ανά νοσηλευτή1,5
Υγρό οξυγόνο στη δεξαμενή3000 L
Απόθεμα φιαλών0 m³

Τάση

Πληρότητα ΜΕΘ: — %1000

Σενάρια κρίσεων

Επίπεδο 1 · Αναπνευστική έξαρση

Η μονάδα είναι σχεδόν γεμάτη όταν ένα κύμα αναπνευστικής νόσου υπερδιπλασιάζει τις εισαγωγές στην εντατική για μία ημέρα, και περισσότεροι από αυτούς είναι βαριά άρρωστοι. Βάλτε κάθε ασθενή εγκαίρως σε κλίνη ΜΕΘ χωρίς να πιέσετε το σύστημα οξυγόνου πέρα από τα όριά του — και εντός του προϋπολογισμού προσωπικού για την έξαρση.

  • Μέση αναμονή κλίνης στα ΤΕΠ ≤ 1 ασθενής
  • Κανένας ασθενής δεν περιμένει 6 h ή περισσότερο για κλίνη ΜΕΘ
  • Κανένα έλλειμμα οξυγόνου σε καμία στιγμή
  • Ποτέ περισσότεροι από 2 ασθενείς ανά νοσηλευτή
  • Καμία υπερωρία / εξωτερικοί πριν κηρυχθεί η έξαρση
  • Υπερωρίες / εξωτερικοί ≤ 420 νοσηλευτικές ώρες

Επίπεδο 2 · Καθυστέρηση παράδοσης οξυγόνου

Η δεξαμενή έχει πέσει στο ένα τρίτο, και η τακτική παράδοση αναμένεται αύριο. Έπειτα τηλεφωνεί ο προμηθευτής: αυτή η παράδοση θα καθυστερήσει για μέρες. Κρατήστε κάθε ασθενή τροφοδοτημένο μέχρι να φτάσει — δεν χρειάζεται επιπλέον προσωπικό γι' αυτό.

  • Κανένα έλλειμμα οξυγόνου σε καμία στιγμή
  • Η δεξαμενή δεν αδειάζει ποτέ
  • Καμία νοσηλευτική ώρα υπερωρίας / εξωτερικών

Επίπεδο 3 · Εξαερωτής στο όριό του

Η μονάδα είναι σχεδόν γεμάτη με πολύ βαριά ασθενείς όταν φτάνει ένα κύμα βαριά πασχόντων ασθενών — περίπου ένας την ώρα για μισή ημέρα. Ο καθένας χρειάζεται υψηλή ροή οξυγόνου, και ο εξαερωτής μπορεί να δώσει μόνο 600 L/min. Κρατήστε τη ροή και τους διαδρόμους ελεύθερους, εντός του προϋπολογισμού προσωπικού.

  • Κανένα έλλειμμα οξυγόνου σε καμία στιγμή
  • Μέση αναμονή κλίνης στα ΤΕΠ ≤ 2 ασθενείς
  • Ο χρόνος δεξαμενής ποτέ κάτω από 12 h
  • Καμία υπερωρία / εξωτερικοί πριν φτάσει το κύμα
  • Υπερωρίες / εξωτερικοί ≤ 300 νοσηλευτικές ώρες

Βάση — το μοντέλο πίσω από τους αριθμούς

Κάθε σχέση που χρησιμοποιεί ο προσομοιωτής, με την πηγή της. Οι σταθερές που σημειώνονται ως παραδοχές είναι ενδεικτικές βαθμονομήσεις.

Οι κρίσιμοι ασθενείς φτάνουν τυχαία και μένουν τυχαίο χρόνο (εκθετικός, μέσος όρος 72 h).
arrivals ~ Poisson(λ·Δt); P(discharge in Δt) = 1 − e^(−Δt/LOS), LOS = 72 h[4][2]Παραδοχή: η διάρκεια παραμονής, ο αριθμός κλινών και νοσηλευτών, οι προϋπολογισμοί προσωπικού, τα μεγέθη δεξαμενής, εξαερωτή και φιαλών και οι όροι του προμηθευτή έκτακτης ανάγκης είναι ενδεικτικές τιμές για ένα νοσοκομείο μεσαίου μεγέθους.
Πληρότητα και ουρές: με τυχαίες αφίξεις, οι καθυστερήσεις αυξάνονται απότομα πολύ πριν το τμήμα γεμίσει 100 %.
occupancy = patients / open beds; queueing delay rises steeply as occupancy → 100 %[2][3]
Μια κλίνη μετράει μόνο αν είναι επανδρωμένη.
staffed beds = min(open beds, 2 × nurses)[4]Παραδοχή: η διάρκεια παραμονής, ο αριθμός κλινών και νοσηλευτών, οι προϋπολογισμοί προσωπικού, τα μεγέθη δεξαμενής, εξαερωτή και φιαλών και οι όροι του προμηθευτή έκτακτης ανάγκης είναι ενδεικτικές τιμές για ένα νοσοκομείο μεσαίου μεγέθους.
Κόστος προσωπικού: κάθε νοσηλευτική ώρα πάνω από την προγραμματισμένη βάρδια είναι υπερωρία ή χρόνος εξωτερικού συνεργάτη. Οι εφεδρικές κλίνες χρειάζονται αυτούς τους νοσηλευτές, οπότε φέρουν το κόστος.
overtime/agency nurse-hours = Σ max(0, nurses − 10) · ΔtΠαραδοχή: η διάρκεια παραμονής, ο αριθμός κλινών και νοσηλευτών, οι προϋπολογισμοί προσωπικού, τα μεγέθη δεξαμενής, εξαερωτή και φιαλών και οι όροι του προμηθευτή έκτακτης ανάγκης είναι ενδεικτικές τιμές για ένα νοσοκομείο μεσαίου μεγέθους.
Μεγαλύτερη αναμονή στα ΤΕΠ για κλίνη ΜΕΘ. Σε μια μεγάλη μελέτη μητρώου, οι βαριά πάσχοντες ασθενείς που περίμεναν 6 h ή περισσότερο είχαν υψηλότερη θνησιμότητα.
longest ED wait = now − time the first waiting patient arrived (first come, first served); ≥ 6 h counts as a delayed transfer[6]
Ζήτηση οξυγόνου από τις ροές σχεδιασμού του ΠΟΥ ανά ασθενή.
demand = Σ flow(patient): severe 10 L/min, critical 30 L/min[1]
Ο εξαερωτής περιορίζει πόσο αέριο μπορεί να δώσει η δεξαμενή ανά λεπτό· οι φιάλες προσθέτουν λίγο περισσότερο.
delivered = min(demand, vaporizer 600 L/min, tank) + cylinders (≤150 L/min)[1]Παραδοχή: η διάρκεια παραμονής, ο αριθμός κλινών και νοσηλευτών, οι προϋπολογισμοί προσωπικού, τα μεγέθη δεξαμενής, εξαερωτή και φιαλών και οι όροι του προμηθευτή έκτακτης ανάγκης είναι ενδεικτικές τιμές για ένα νοσοκομείο μεσαίου μεγέθους.
Το υγρό οξυγόνο διαστέλλεται περίπου 843 φορές σε αέριο στους 15 °C και 1 atm (το συχνά αναφερόμενο 861 είναι η τιμή στους 21 °C)· οι ώρες της δεξαμενής προκύπτουν από την τρέχουσα χρήση.
gas litres (15 °C, 1 atm) = liquid litres × 843; tank hours = gas / (use × 60)[5]
Άλλες σταθερές λειτουργίας που χρησιμοποιεί το μοντέλο.
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 %Παραδοχή: η διάρκεια παραμονής, ο αριθμός κλινών και νοσηλευτών, οι προϋπολογισμοί προσωπικού, τα μεγέθη δεξαμενής, εξαερωτή και φιαλών και οι όροι του προμηθευτή έκτακτης ανάγκης είναι ενδεικτικές τιμές για ένα νοσοκομείο μεσαίου μεγέθους.
Συντηρητική τιτλοποίηση ως παράγοντας ζήτησης.
demand × 0.8 when conservative titration is applied[7]Παραδοχή: η εξοικονόμηση 20 % είναι ενδεικτική. Οι στόχοι οξυγόνου είναι κλινική απόφαση που λαμβάνεται για κάθε ασθενή· αυτός ο προσομοιωτής δείχνει μόνο την επίδραση στην τροφοδοσία.

Τυχαιότητα: γεννήτρια mulberry32 με seed· κατανομές που χρησιμοποιούνται — ομοιόμορφη, εκθετική (αντίστροφη CDF), κανονική (Box–Muller), Poisson (Knuth). Το seed εμφανίζεται και μπορεί να κοινοποιηθεί.

Πηγές

  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

Ποιοι το κάνουν επαγγελματικά

Εκπαιδευτικό μοντέλο — όχι για επιχειρησιακές αποφάσεις. Οι πραγματικές εγκαταστάσεις βαθμονομούν κάθε σταθερά με βάση τον δικό τους εξοπλισμό και δεδομένα.