Operacje intensywnej terapii szpitala Model na żywo

Koordynujesz oddział intensywnej terapii szpitala: 20 łóżek OIOM, które można rozszerzyć do 30, pielęgniarki, które je obsługują, i zbiornik ciekłego tlenu zasilający każde łóżko. To symulator operacji — nie modeluje decyzji klinicznych.

Czego się nauczysz

Symulator

Czas 0 h
Obłożenie OIOM 75% · Pacjenci czekający na SOR 0 · Zapotrzebowanie na tlen 290 L/min · Pozostały czas pracy zbiornika tlenu 145 h🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏🛏·····🚑 Pacjenci czekający na SOR: 0 · 👩‍⚕️ 1,5O₂290 L/min · max 600⏱ 145 h
  • Pacjent na łóżku OIOM
  • Puste łóżko z obsadą
  • Łóżko bez obsady
  • Oczekiwanie na SOR

Sterowanie

W tym modelu każda pielęgniarka obsługuje dwa łóżka intensywnej terapii. Grafik przewiduje 10; każda pielęgniarka ponad tę liczbę to nadgodziny lub czas agencyjny i obciąża budżet kadrowy.

Do 10 dodatkowych łóżek — przydatne tylko, jeśli są pielęgniarki do ich obsługi.

Szybciej przenosi dochodzących do siebie pacjentów na oddziały o niższej intensywności (pobyty krótsze o 25 %).

Klinicyści celują w dolną część zalecanego zakresu; modelowane jedynie jako 20 % mniejsze zapotrzebowanie.

Godziny między planowymi dostawami ciekłego tlenu; każda napełnia zbiornik 3000 L do pełna. Dostawca potrzebuje 24 h wyprzedzenia, więc krótszy odstęp nigdy nie sprowadzi następnej cysterny wcześniej.

Gaz zapasowy, maksymalnie 150 L/min — uzupełnia zbiornik, nie może go zastąpić. Na miejscu są tylko dwie pełne baterie.

Od innego dostawcy: jedna dostawa do 3000 L ciekłego tlenu, przybywa 18 h po zamówieniu. W czasie niedoboru może udostępnić tylko jedną.

Wskaźniki

Obłożenie OIOM
75%
normalny
Pacjenci czekający na SOR
0
normalny
Niedobór tlenu
0L/min
normalny
Pozostały czas pracy zbiornika tlenu
145h
normalny
Zapotrzebowanie na tlen290 L/min
Pacjenci OIOM15
Najdłuższe oczekiwanie na łóżko OIOM0 h
Nadgodziny / godziny agencyjne pielęgniarek0 h
Pacjenci na pielęgniarkę1,5
Ciekły tlen w zbiorniku3000 L
Rezerwa w butlach0 m³

Trend

Obłożenie OIOM: — %1000

Scenariusze kryzysowe

Poziom 1 · Szczyt oddechowy

Oddział jest prawie pełny, gdy fala chorób układu oddechowego na jedną dobę ponad dwukrotnie zwiększa przyjęcia na intensywną terapię, a więcej z nich to ciężkie przypadki. Umieść każdego pacjenta na czas na łóżku OIOM, nie przekraczając limitów systemu tlenowego — i w ramach budżetu kadrowego na szczyt.

  • Średni czas oczekiwania na SOR ≤ 1 pacjent
  • Żaden pacjent nie czeka 6 h lub dłużej na łóżko OIOM
  • Żadnego niedoboru tlenu w żadnym momencie
  • Nigdy więcej niż 2 pacjentów na pielęgniarkę
  • Żadnych nadgodzin / czasu agencyjnego przed ogłoszeniem fali
  • Nadgodziny / czas agencyjny ≤ 420 pielęgniarko-godzin

Poziom 2 · Opóźniona dostawa tlenu

W zbiorniku została jedna trzecia, a regularna dostawa ma przyjechać jutro. Wtedy dzwoni dostawca: ta dostawa spóźni się o kilka dni. Zapewnij tlen każdemu pacjentowi do jej przybycia — tym razem dodatkowy personel nie jest potrzebny.

  • Żadnego niedoboru tlenu w żadnym momencie
  • Zbiornik nigdy się nie opróżnia
  • Żadnych nadgodzin ani pielęgniarko-godzin agencyjnych

Poziom 3 · Parownik na granicy możliwości

Oddział jest prawie pełny bardzo chorych pacjentów, gdy przybywa fala ciężko chorych — mniej więcej jeden na godzinę przez pół doby. Każdy potrzebuje dużego przepływu tlenu, a parownik może dostarczyć tylko 600 L/min. Utrzymaj przepływ i wolne korytarze w ramach budżetu kadrowego.

  • W żadnym momencie brak niedoboru tlenu
  • Średni czas oczekiwania na SOR ≤ 2 pacjentów
  • Czas pracy zbiornika nigdy poniżej 12 h
  • Żadnych nadgodzin / czasu agencyjnego przed nadejściem fali
  • Nadgodziny / czas agencyjny ≤ 300 pielęgniarko-godzin

Podstawa — model stojący za liczbami

Każda zależność używana przez symulator, wraz ze źródłem. Stałe oznaczone jako założenia to kalibracje poglądowe.

Pacjenci w stanie krytycznym przybywają losowo i zostają przez losowy czas (rozkład wykładniczy, średnia 72 h).
arrivals ~ Poisson(λ·Δt); P(discharge in Δt) = 1 − e^(−Δt/LOS), LOS = 72 h[4][2]Założenie: długość pobytu, liczba łóżek i pielęgniarek, budżety kadrowe, wielkość zbiornika, parownika i butli oraz warunki dostawcy awaryjnego to wartości poglądowe dla średniego szpitala.
Obłożenie i kolejki: przy losowych przyjęciach opóźnienia rosną gwałtownie na długo przed zapełnieniem oddziału w 100 %.
occupancy = patients / open beds; queueing delay rises steeply as occupancy → 100 %[2][3]
Łóżko liczy się tylko, jeśli jest obsadzone.
staffed beds = min(open beds, 2 × nurses)[4]Założenie: długość pobytu, liczba łóżek i pielęgniarek, budżety kadrowe, wielkość zbiornika, parownika i butli oraz warunki dostawcy awaryjnego to wartości poglądowe dla średniego szpitala.
Koszt personelu: każda pielęgniarko-godzina ponad grafik zmiany to nadgodziny lub czas agencyjny. Łóżka dodatkowe potrzebują tych pielęgniarek, więc to one niosą ten koszt.
overtime/agency nurse-hours = Σ max(0, nurses − 10) · ΔtZałożenie: długość pobytu, liczba łóżek i pielęgniarek, budżety kadrowe, wielkość zbiornika, parownika i butli oraz warunki dostawcy awaryjnego to wartości poglądowe dla średniego szpitala.
Najdłuższe oczekiwanie na SOR na łóżko OIOM. W dużym badaniu rejestrowym ciężko chorzy pacjenci, którzy czekali 6 h lub dłużej, mieli wyższą śmiertelność.
longest ED wait = now − time the first waiting patient arrived (first come, first served); ≥ 6 h counts as a delayed transfer[6]
Zapotrzebowanie na tlen z planistycznych przepływów WHO na pacjenta.
demand = Σ flow(patient): severe 10 L/min, critical 30 L/min[1]
Parownik ogranicza, ile gazu zbiornik może dostarczyć na minutę; butle dodają nieco więcej.
delivered = min(demand, vaporizer 600 L/min, tank) + cylinders (≤150 L/min)[1]Założenie: długość pobytu, liczba łóżek i pielęgniarek, budżety kadrowe, wielkość zbiornika, parownika i butli oraz warunki dostawcy awaryjnego to wartości poglądowe dla średniego szpitala.
Ciekły tlen rozpręża się do gazu około 843 razy w 15 °C i 1 atm (często podawane 861 to wartość dla 21 °C); godziny pracy zbiornika wynikają z bieżącego zużycia.
gas litres (15 °C, 1 atm) = liquid litres × 843; tank hours = gas / (use × 60)[5]
Pozostałe stałe robocze używane w modelu.
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 %Założenie: długość pobytu, liczba łóżek i pielęgniarek, budżety kadrowe, wielkość zbiornika, parownika i butli oraz warunki dostawcy awaryjnego to wartości poglądowe dla średniego szpitala.
Zachowawcze miareczkowanie jako współczynnik zapotrzebowania.
demand × 0.8 when conservative titration is applied[7]Założenie: 20 % oszczędności jest poglądowe. Cele tlenowe to decyzja kliniczna podejmowana dla każdego pacjenta; ten symulator pokazuje tylko wpływ na zaopatrzenie.

Losowość: generator mulberry32 z ziarnem; użyte rozkłady — jednostajny, wykładniczy (odwrotna dystrybuanta), normalny (Box–Muller), Poissona (Knuth). Ziarno jest widoczne i można je udostępnić.

Źródła

  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

Kto się tym zajmuje zawodowo

Model edukacyjny — nie do decyzji operacyjnych. Prawdziwe obiekty kalibrują każdą stałą do własnego sprzętu i danych.