Analysis of the operational capacity of a surgical center: mathematical modelling applied to scaling and resource allocation/Analise da capacidade operacional de um centro cirurgico: modelagem matematica aplicada ao dimensionamento e alocacao de recursos/Analisis de la capacidad del sistema operativo de un centro quirurgico: modelos matematicos aplicados al dimensionamiento y asignacion de recursos.

AutorBlanck, Mery
CargoARTIGO--PRODUCAO E OPERACOES
  1. INTRODUCAO

    Na pratica da gestao organizacional, a busca pelo uso racional do potencial produtivo esta relacionada diretamente a otimizacao do aproveitamento dos recursos disponiveis, sejam eles humanos, materiais ou financeiros. Em muitas situacoes, porem, empresas possuem uma potencial capacidade produtiva, mas nao adequadamente aproveitada, sejam elas hospitais, transportadoras ou escolas. A otimizacao, entao, sendo um campo da ciencia do gerenciamento que encontra a maneira ideal de utilizacao e distribuicao de recursos para atingir os objetivos organizacionais (RAGSDALE, 2010), deve ser objeto de busca permanente dos gestores.

    Contudo, hospitais sao organizacoes complexas, dificeis de serem geridas, o que reforca a importancia de ferramentas de apoio a tomada de decisao para esses ambientes (MACHADO, 2003). O Centro Cirurgico (CC), especialmente, local de um dos processos mais complexos do ambiente hospitalar, apresenta altos custos de investimento para implantacao, operacao e manutencao (POSSARI, 2009), mas configura-se como um grande gerador de receitas para a organizacao (MASTRANTONIO; GRAZIANO, 2002; PERROCA; JERICO; FACUNDIN, 2007).

    Mas esse tambem e um desafio para a gestao, uma vez que a utilizacao da capacidade cirurgica encontra-se entre as principais medidas de eficiencia de uma organizacao hospitalar (NEPOTE; MONTEIRO; HARDY, 2009). O CC, portanto, deve estar preparado para aumentar sua capacidade assistencial sem sobrecarga de servico (COSTA, 2006).

    Todavia, o aumento dessa eficiencia apresenta dificuldades para sua realizacao efetiva, visto que salas cirurgicas sao recursos relativamente escassos, os quais podem, com um agendamento mal-elaborado ou uso nao otimizado, oportunizar conflito e competicao (STEPANIAK et al, 2012). Concomitantemente, essa maximizacao de utilizacao nao pode declinar da promocao e garantia de um atendimento com seguranca, tanto em carater eletivo quanto de emergencia, aos pacientes.

    Nesse contexto de complexidade, a ideia de utilizar modelos para a solucao de problemas e analise de decisao oferece inumeros beneficios, como, por exemplo: melhor alocacao de recursos, agilizacao de servicos e a tomada de decisao, melhora da qualidade de atendimento, delineamento de alternativas para a solucao de problemas, analise de investimentos, reducao de desperdicios e gastos desnecessarios, e identificacao de restricoes dos sistemas.

    Neste caso, a construcao de modelos matematicos para representacao simulada de parte da realidade torna-se ferramenta de significativa importancia, uma vez que pode auxiliar na previsao da demanda ou do volume de pacientes a serem atendidos, na analise do padrao de desempenho, no dimensionamento de recursos, como uma configuracao otima de layout (numero de tecnicos x numero de atendimentos x tempo de atendimento), numero de salas, equipamentos ou equipe de enfermagem (BORBA; RODRIGUES, 1998). Outras aplicacoes de modelos nesse contexto incluem, ainda, a alocacao otima de horarios para diferentes classes de pacientes (CREEMERS; BELIEN; LAMBRECHT, 2012), a definicao de pessoal necessario para o atendimento de redes de filas nos departamentos de emergencia (IZADY; WORTHINGTON, 2012) ou a modelagem da capacidade de assistencia medica por meio de melhor predicao dos tempos de servicos (HARPER; KNIGHT; MARSHALL, 2012).

    Nesse ambiente organizacional, estudos comprovam que nao e possivel obter economia de escala quando organizacoes hospitalares operam com taxa de ocupacao inferior a 70% (ABELSMITH, 1996). Assim, a modelagem fornece informacoes importantes para decisoes relativas ao dimensionamento do CC uma vez que ampliacoes precipitadas na infraestrutura podem ocasionar um aumento desproporcional ao aumento do volume de atendimento, impossibilitando a obtencao de economia de escala.

    Dessa forma, sendo o CC um setor de singular importancia para a organizacao hospitalar, em virtude dos servicos ali prestados e dos recursos envolvidos, a finalidade deste experimento e oferecer subsidio que possa auxiliar na gestao de recursos desta etapa complexa de tratamento dos pacientes. O que se busca responder e se seria possivel aumentar a eficiencia no gerenciamento da capacidade de alocacao de salas do CC com o uso de ferramenta para analise de cenarios. Particularmente, neste experimento pretende-se responder as questoes: A capacidade de alocacao do CC e utilizada de modo eficiente? A capacidade atual de alocacao atende as demandas presentes e futuras do hospital? E possivel identificar qual capacidade de alocacao sera necessaria futuramente e quando?

    Com base nessa motivacao, o objetivo deste estudo e construir um modelo computacional que auxilie na identificacao do dimensionamento e alocacao otimos do CC de uma organizacao hospitalar. Objetivamente, a finalidade e modelar a alocacao do bloco cirurgico para predizer o comportamento sob determinada carga. O modelo possui como caracteristica a competencia para geracao de diferentes cenarios, permitindo que a avaliacao desses cenarios ofereca a organizacao a possibilidade de adequar sua capacidade de atendimento futuro a sua demanda.

    Cabe ressaltar, ainda, que se trata de uma pesquisa aplicada. Dessa forma, ela apresenta "um resultado pratico visivel em termos economicos ou de outra utilidade que nao seja o proprio conhecimento" (SCHWARTZMAN, 1979:1). Assim, a importancia deste estudo esta na possibilidade de aplicacao pratica dos resultados, que possibilitara a organizacao desenvolver seu processo de gerenciamento da capacidade do CC com o auxilio de uma ferramenta de uso comum. Isso traria como beneficio a chance de a organizacao evitar tempestivamente uma eventual sub ou superoferta de infraestrutura, o que impactaria diretamente seu planejamento financeiro.

    O restante deste artigo esta organizado da seguinte maneira: na secao 2 tem-se o referencial teorico, na secao 3, o metodo da pesquisa, na secao 4, os resultados obtidos na experimentacao do modelo a partir de dados dos cenarios atual e futuro, na secao 5 e apresentada a discussao sobre os resultados comparativos desses cenarios e, na secao 6, conclui-se com as consideracoes finais, que contemplam sugestoes de pesquisas futuras.

  2. REFERENCIAL TEORICO

    A essencia da pesquisa operacional e a construcao de modelos matematicos, os quais nos permitem obter conhecimento e entendimento sobre o objeto ou problema de decisao que esta sendo estudado, com vistas em melhorar a analise da decisao (RAGSDALE, 2010). Dessa forma, a modelagem computacional deve ser entendida como a acao de representar a realidade de maneira simplificada, mediante equacoes matematicas (COLIN, 2007), para possibilitar uma simulacao valida, razao pela qual precisa das caracteristicas relevantes da situacao em estudo (RAGSDALE, 2010).

    Tradicionalmente, no entanto, a pesquisa operacional diz respeito a um processo de otimizacao sujeito a uma serie de restricoes e que ao longo dos anos vem sendo aplicado para a solucao de uma variedade de problemas, desde o planejamento da producao, logistica e mineracao de dados, ate o gerenciamento de energia, financas e telecomunicacoes (PESCH; WOEGINGER, 2012). Entretanto, mais recentemente pesquisadores tem se debrucado sobre problemas de PO derivados de novas aplicacoes e ambientes, como questoes relativas a agendamentos em sistemas descentralizados, bioinformatica e processos de gestao operacional hospitalar, tornando a assistencia medica nao apenas uma area importante para utilizacao da pesquisa operacional, mas tambem um contexto no qual a pesquisa vem amplificando seu espectro continuamente (PESCH; WOEGINGER, 2012).

    Especificamente na pesquisa voltada a area hospitalar, diversos estudos enfatizam a premencia da otimizacao da alocacao do bloco cirurgico, visto o crescimento da demanda por tratamentos cirurgicos e o numero limitado de salas cirurgicas disponiveis nos hospitais (VAN HOUDENHOVEN et al., 2008; VANTEENKISTE et al, 2012), alem do fato de serem estas salas as unidades hospitalares mais caras (BAUMGART et al, 2008).

    Essa busca pela otimizacao e realizada, em muitos casos, por meio da analise de indices operacionais associados a sala de operacao. O indice de ocupacao da sala cirurgica descreve a razao entre a utilizacao possivel e a utilizacao real das salas cirurgicas, contemplando os tempos dos procedimentos cirurgicos e, em muitos casos, os tempos dos procedimentos pre e pos-cirurgia (GROTE et al., 2008), mas as pesquisas referem e investigam ainda outros indices operacionais que medem a otimizacao, resistencia ou sobrecarga dessas unidades hospitalares (NEPOTE; MONTEIRO; HARDY, 2009).

    Outros estudos buscam avaliar a otimizacao da carga de trabalho e do rendimento do paciente por meio da proposicao de um numero otimo de salas de operacao de processamento paralelo nos casos de transferencia e uso de unidades de cuidado posanestesia (SOKAL et al, 2006), ao passo que alguns analisam a otimizacao da utilizacao da sala cirurgica considerando o fluxo e a cooperacao entre processos e atividades envolvidas (RIEDL, 2003; JOAQUIM; VIEIRA, 2009; SILVA; ARNDT, 2013) ou da identificacao de lacunas e ineficiencias operacionais desses processos (GIROTTO; KOLTZ; DRUGAS, 2010).

    A definicao dos niveis otimos de pessoal de enfermagem em salas de cirurgia, especialmente quando ha incerteza sobre a carga de trabalho diaria, tem sido tambem foco de estudos nos ultimos anos (HE et al., 2012), assim como a investigacao do impacto nos custos totais para os hospitais do atraso na disponibilidade das salas cirurgicas, quando a demanda se aproxima da capacidade total (DHUPAR et al., 2011), ou da postergacao ou cancelamento de procedimentos cirurgicos (LAU et al., 2010).

    Outros aspectos relacionados a analise financeira tambem sao abordados, como a alocacao da capacidade do bloco cirurgico com base em consideracoes de retorno financeiro praticas, o que, muitas vezes, pode suscitar conflito entre as politicas hospitalares tradicionais e as politicas motivadas...

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