طراحی مدل ریاضی به‌منظور برنامه‌ریزی اتاق‌های عمل جراحی در شرایط عدم-قطعیت (مورد مطالعه: بیمارستان قائم (عج) مشهد)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه فردوسی مشهد

2 عضو هیات علمی دانشکده علوم اداری دانشگاه فردوسی مشهد

3 عضو هیات علمی دانشکده علوم اداری و اقتصاد دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

کنترل و برنامه‌ریزی اتاق‌های عمل جراحی به مسئله مهمی برای مدیران بیمارستان‌ها تبدیل شده است. امروزه، اتاق‌های عمل جراحی به‌عنوان منابع کلیدی بیمارستان‌ها باعث اتلاف زمان زیادی در بخش جراحی می‌شوند. بنابراین زمانبندی مناسب عمل‌های جراحی به‌منظور افزایش کارایی بخش جراحی به موضوع تحقیقاتی مهمی در مراقبت‌های پزشکی تبدیل شده است. در این پژوهش مدل برنامه‌ریزی خطی جدیدی در حوزه تخصیص بیماران به اتاق عمل ارائه گردیده است. اما از آن‌جا که مدت زمان اعمال جراحی عددی تصادفی می‌باشد، در این مقاله علاوه بر مدل قطعی، مدل برنامه‌ریزی تصادفی دو مرحله‌ای نیز ارائه شده است. مدل‌های ارائه شده به طور همزمان به بررسی مسأله زمانبندی عمل بیماران و تخصیص آن‌ها به اتاق‌های عمل جراحی می‌پردازند. هدف از این پژوهش حداقل کردن هزینه تخصیص بیماران به اتاق‌های غیرتخصصی هر نوع عمل و کاهش هزینه زمان بیکاری هر پزشک در هر شیفت‌کاری با در نظر گرفتن محدودیت‌های مساله می‌باشد. دو مدل ارائه شده بوسیله نرم‌افزار 12.6.1 ILOG CPLEX در محیط نرم‌افزاری Microsoft Visual Studio کد شده و برای بخش جراحی بیمارستان قائم (عج) مشهد حل گردید. نتایج حاکی از این است که استفاده از مدل قطعی پیشنهادی میانگین کارایی بخش جراحی بیمارستان را به میزان %38.275 و همچنین مدل برنامه‌ریزی تصادفی میانگین کارایی بخش را به میزان %85.32 افزایش می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A Mathematical Model for Operating Rooms Planning Under Uncertainty (The case: Ghaem Hospital of Mashhad)

چکیده [English]

.
The control and planning of operating rooms have became more and more important for hospital managers. Nowadays, the operating rooms, as key resources, often lead to a great time waste. So, appropriate scheduling of operations in order to increase the efficiency of the operating rooms, are significant research topics in medical care. In this study, a new linear programming model has been developed for the assignment of patients to the operating rooms. Since the duration of surgical procedure is a stochastic parameter, in this paper a two-stage stochastic programming model has been presented in addition the deterministic model. These presented models
simultaneously investigate the scheduling of surgeries and allocating them to the surgery rooms. The aim of this study is to minimize the cost of assigning patients to unspecialized rooms and reduce the cost of doctors’ idle time per working shifts by taking into account the constraints. The suggested models were applied for the surgery department of Ghaem hospital of Mashhad and solved by ILOG CPLEX 12.6.1 Microsoft Visual Studio environment. The results show that the deterministic proposed model increases the average efficiency of hospital to 38.275% and the stochastic model increases the average efficiency to 85.32%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Operating Room Planning
  • Scheduling
  • Assigning
  • Linear Programming Model
1-       اکبرزاده، ب، صمیمی، ی و شفایی، ر. (1392). برنامه ریزی و توالی عملیات چند مرحله ای اتاق عمل با در نظر گرفتن احتمال مواجهه با موارد اضطراری. پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر، تهران.
2-       باغبانی،م، کتابی، س وعتیقه چیان، آ.(1392، 14 شهریور).  مساله زمانبندی اتاق­های جراحی با رویکرد بیشینه­سازی ترجیحات پزشکان و مدیریت بیمارستان مطالعه موردی: بیمارستان سعدی اصفهان.  اولین کنفرانس ملی حسابداری و میریت، موسسه بین­المللی آموزشی و پژوهشی صفاشهر، شیراز.
3-       بهرامی، م و اسکندری، ح. م. (1395). حل مساله زمان‌بندی دوهدفه‌ی اتاق عمل با استفاده از الگوریتم ژنتیک چندهدفه و شبیه‌سازی. مقاله ارائه شده به کنفرانس بین المللی مدیریت صنعتی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران.
4-       توکلی کاشی،م و سلماسی، ن. (1393، 17 و 18 دی) . زمان بندی اتاق های عمل با استفاده از استراتژی زمانبندی بلوکی اصلاح شده با در نظر گرفتن محدودیت های تیم جراحی و بخش های بعد از عمل. یازدهمین کنفرانس بین المللی مهندسی صنایع ، دانشگاه تربیت مدرس، تهران.
5-       عتیقه­چیان، آ، سپهری،م.م. (1390) زمانبندی عملهای جراحی با مدت زمان احتمالی. رساله دکتری، دانشگاه تربیت مدرس، تهران.
6-       کتابی، س.(1388، 30 الی 1 خرداد). مساله زمانبندی اعمال جراحی در بیمارستان­ها. دومین کنفرانس بین المللی تحقیق در عملیات ایران، بابلسر.
7-       نوروزی رسول­آبادی، م و رفیعی، م. (1395).  مساله برنامه­ریزی و زمانبندی اتاق­های عمل نحن استراتژی باز، با در نظر گرفتن بخش­های بالا دستی. مقاله ارائه شده به دومین کنفرانس مهندسی صنایع و سیستم­ها، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد.
8-   Addis, B., Carello, G., Grosso, A., & Tànfani, E. (2016). Operating room scheduling and rescheduling: a rolling horizon approach. Flexible Services and Manufacturing Journal, 28(1-2), 206-232.
9-   Azadeh, A., Baghersad, M., Farahani, M. H., & Zarrin, M. (2015). Semi-online patient scheduling in pathology laboratories. Artificial intelligence in medicine, 64(3), 217-226.
10-  Cardeon, b., Demeulemeester, e., & Belien, j. (2009). Operating room planning and scheduling:A literature review. European Journal of Operational Research, 201(3), 921–932.
11-  Denton, B., Miller, A., Balasubramanian, H., & Huschka, T. (2010). Optimal Allocation of Surgery Blocks to Operating Rooms Under Uncertainty. OPERATIONS RESEARCH, 58(4), 802-816.
12-  Granja, C., Almada-Lobo, B., Janela, F., Seabra, J., & Mendes, A. (2014). An optimization based on simulation approach to the patient admission scheduling problem using a linear programing algorithm. Journal of biomedical informatics, 52, 427-437.
13-  Guido, R., & Conforti, D. (2016). A hybrid genetic approach for solving an integrated multi-objective operating room planning and scheduling problem. Computers & Operations Research, 87, 270-282.
14-  Hahn-Goldberg, S., Carter, M. W., Beck, J. C., Trudeau, M., Sousa, P., & Beattie, K. (2014). Dynamic optimization of chemotherapy outpatient scheduling with uncertainty. Health care management science, 17(4), 379-392.
15-  Jebbli, A., Alouane, A., & Ladet, P. (2006). Operating rooms scheduling. International Journal of Production Economics, 99, 52-62.
16-  Lamiri, M., Xie, X., Dolgui, A., & Grimaud, F. (2008). A stochastic model for operating room planning with elective and emergency demand for surgery. European Journal of Operational Research, 185, 1026-1037.
17-  Latorre-Núñez, G., Lüer-Villagra, A., Marianov, V., Obreque, C., Ramis, F., & Neriz, L. (2016). Scheduling operating rooms with consideration of all resources, post anesthesia beds and emergency surgeries. Computers & Industrial Engineering, 97, 248-257.
18-  Legrain, A., Fortin, M. A., Lahrichi, N., & Rousseau, L. M. (2015). Online stochastic optimization of radiotherapy patient scheduling. Health care management science, 18(2), 110-123.
19-  Marques, I., Captivo, M. E., & Pato, M. V. (2014). Scheduling elective surgeries in a Portuguese hospital using a genetic heuristic. Operations Research for Health Care, 3(2), 59-72.
20-  Pham, D.-N., & Klinkert, A. (2008). Surgical case scheduling as a generalized job shop scheduling problem. European Journal of Operational Research, 185, 1011-1025.
21-  Saadouli, H., Jerbi, B., Dammak, A., Masmoudi, L., & Bouaziz, A. (2015). A stochastic optimization and simulation approach for scheduling operating rooms and recovery beds in an orthopedic surgery department. Computers & Industrial Engineering, 80, 72-79.
22-  Sir, M. Y., Dundar, B., Steege, L. M. B., & Pasupathy, K. S. (2015). Nurse–patient assignment models considering patient acuity metrics and nurses’ perceived workload. Journal of biomedical informatics, 55, 237-248.
23-  Testi, A., Tanfani, E., & Torre, G. (2007). A three-phase approach for operating theatre schedules. Health Care Manage Sci(1), 163-172.
24-  Van-Oostrum, J., Van Houdenhoven, M., Hurink, J., Hans, E., Wullink, G., & Kazemier, G. (2008). A master surgical scheduling approach for cyclic scheduling in operating room departments. OR Spectrum, 30, 355–374.