Analyzing the capacity of the IPS Universitaria surgery service via integer programming

Abstract

ABSTRACT: In this paper we propose a mathematical programming model to optimize the tactical planning of the surgery service of a complex Colombian Hospital by using efficiently its resources, seeking for greater financial incomes and analyzing its capacity. In the model, we consider the main resources involved before, during and after surgical procedures. The main results are: a) the post-operatory beds, especially in the intensive care unit (ICU) and at the surgical ward, are the limiting resource of the capacity of this service; b) There is an average underutilization of 48.4% in operating rooms and 33% in the available human resources (mainly surgeons and anesthesiologist); d) reducing the duration of the pre- and post-surgery stay is an option to increase the availability of beds. Key findings suggest the following improvement options: a) Closing or disabling some operating rooms, could reduce the costs and improve the utilization of the service without jeopardizing the fulfilment of its demand; b) working on the increase of the demand for outpatient surgeries could be a good option, since they do not require additional beds; c) combining the closure of operating rooms and the increase of demand for outpatient surgery is an interesting option.

RESUMEN: En este trabajo se propone el modelo de programación matemática para optimizar la planificación táctica del servicio de cirugía de un complejo hospitalario de Colombia mediante el uso eficiente de sus recursos, en busca de mayores ingresos financieros y el análisis de su capacidad. En el modelo, se consideran los principales recursos involucrados antes, durante y después de los procedimientos quirúrgicos. Los principales resultados son los siguientes: a) las camas pos-operatorias, especialmente en la unidad de cuidados intensivos (UCI) y en la sala de cirugía, son el recurso limitante de la capacidad de este servicio; b) Existe una subutilización promedio de 48,4% en los quirófanos y el 33% en los recursos humanos disponibles (principalmente cirujanos y anestesiólogos); d) la reducción de la duración de la estancia antes y después de la cirugía es una opción para aumentar la disponibilidad de camas. Las principales conclusiones sugieren las siguientes opciones de mejora: a) Clausura o inhabilitación de algunos quirófanos, podría reducir los costos y mejorar la utilización de los servicios sin poner en peligro el cumplimiento de su demanda; b) trabajando en el aumento de la demanda de cirugías ambulatorias podría ser una buena opción, ya que no requieren camas adicionales; c) combinar el cierre de quirófanos y el aumento de la demanda de cirugía ambulatoria es una opción interesante.

RESUMO: Neste trabalho, é proposto o modelo de programação matemática para otimizar o planejamento tático do departamento de cirurgia de um complexo hospitalar na Colômbia através do uso eficiente dos seus recursos, em busca de rendimentos de juros e maior capacidade de análise. No modelo, são considerados os principais recursos envolvidos antes, durante e depois de procedimentos cirúrgicos. Os principais resultados são: a) as camas de pós-operatório, especialmente na unidade de terapia intensiva (UTI) e sala de cirurgia são a capacidade de recurso limitante deste serviço; b) Existe uma subutilização média de 48,4% em salas de operação e 33% em recursos humanos (principalmente cirurgiões e anestesiologistas); d) redução do tempo de permanência antes e após a cirurgia é uma opção para aumentar a disponibilidade de leitos. Os principais resultados sugerem as seguintes melhorias: a) Encerramento ou desativando algumas salas de cirurgia, poderia reduzir custos e melhorar a utilização dos serviços sem pôr em perigo o cumprimento de sua demanda; b) trabalhar para aumentar a demanda por cirurgia ambulatória pode ser uma boa opção, pois não exige camas adicionais; c) combinar o fechamento das salas de operação e a crescente demanda por cirurgia ambulatória é uma opção interessante.