Тема: Модели и алгоритмы управления обслуживанием пациентов медицинского учреждения

В настоящее время медицина является одной из самых важных и самых сложных отраслей человеческой деятельности, удовлетворение потребностей населения в качественной медицине является наиболее важной задачей российской политики в отрасли здравоохранения. Одной из целей здравоохранения является повышение эффективности работы государственных медицинских учреждений, не только за счет оптимизации лечебных и диагностических процессов, но и за счет совершенствования информационных технологий в области медицины и модификации процессов взаимодействия пациентов, сотрудников и специалистов медицинского учреждения.
На данный момент, наиболее важными направлениями реорганизации в области здравоохранения являются:
- повышение эффективности работы врачей;
- организация управления обслуживанием пациентов в лечебном учреждении;
- ускорение доступа к справочной информации медицинского учреждения;
- повышение уровня достоверности информации при формировании медицинской документации;
- оптимизация информационного взаимодействия между сотрудниками и специалистами медицинского учреждения.
Решение данных проблем обеспечит снижение количества очередей на прием к специалисту медицинского учреждения, снижение времени ожидания пациентов в очереди, увеличит показатели качества обслуживания пациентов, а также предоставит возможность быстрой и простой организации взаимоотношений пациента с медицинской организацией.
Современная медицина уже достигла значительных успехов в диагностике и лечении многих заболеваний, за счет использования более сложных инструментальных средств и методов. В то же время происходит
4 постепенная стандартизация многих процессов в области оказания медицинской помощи. Сложность медицины как области человеческой деятельности отражается в функционировании медицинских учреждений, а, следовательно, показывает проблематику разработки, внедрения и использования медицинских информационных систем.
В последнее время информационные технологии все чаще используются в медицине в виде системного анализа и поддержки принятия решений. К преимуществам данного подхода стоит отнести возможность генерации различных сценариев функционирования системы, а также их исследования с целью оптимизации процесса управления обслуживанием пациентов.
Существует множество исследований процессов обслуживания пациентов в поликлинике или в стационаре. Во всех исследованиях медицинские учреждения представлены, как многоканальная система массового обслуживания (СМО) с ожиданием и неограниченной очередью, но в разных моделях выделяются разнообразные наиболее важные характеристики СМО, описывающие состояние системы. Примерами таких характеристик являются приоритеты заявок на обслуживание (В.М. Хачумов, С.В. Погодин) или количество пациентов в очереди (Е.С. Прокофьева). Однако все проведенные исследования не учитывают возможность контроля нагрузок на каналы обслуживания и распределения потоков заявок в очереди, поскольку нагрузка специалиста медицинского учреждения так же существенно влияет на ожидание пациентов в очереди. Помимо узконаправленных разработок существуют более обобщенные исследования сложных моделей СМО (Ю.В. Жерновый), которые являются комбинированными с изменениями режимов обслуживания. Для процесса распределения потоков заявок необходимо провести обзор существующих алгоритмов распределения заявок в очередях. Существующие исследования алгоритмов приема заявок на обслуживания в очередях также не привязаны к конкретной предметной области.
Целью магистерской диссертации является разработка модели управления обслуживанием пациентов в медицинском учреждении и разработка алгоритма распределения потоков пациентов, позволяющих повысить эффективность и качество обслуживания пациентов в медицинских учреждениях.
В соответствии с поставленной целью выделены следующие задачи работы:
- провести анализ предметной области, в частности, процессов обслуживания пациентов в медицинском учреждении;
- провести анализ известных моделей массового обслуживания медицинского учреждения для определения методов контроля потоков пациентов на приеме у врача;
- провести анализ известных алгоритмов формирования очередей заявок на обслуживание;
- разработать модель распределения потоков пациентов в очереди в медицинском учреждении;
- разработать алгоритм формирования потоков пациентов в очереди на прием у специалиста медицинского учреждения;
- разработать модуль медицинской информационной системы в части формирования расписания приемов пациентов.
Объектом исследования является процесс обслуживания пациентов в медицинской организации.
Предметом исследования являются модели и алгоритмы управления обслуживанием пациентов медицинского учреждения.
В качестве методов исследования используются методы теории массового обслуживания, теория графов и сетей, теории расписаний, системного анализа, методы проектирования программных систем.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- предложена модель распределения пациентов в очереди на прием у специалиста медицинской организации, которая, в отличие от известных, учитывает рабочую нагрузку на специалистов и, в зависимости от показателя нагрузки, формирует очереди на прием;
- предложен алгоритм формирования потоков пациентов в городской поликлинике, который, в отличие от известных, позволяет учесть возможность контроля нагрузки на специалистов и равномерно распределить число пациентов в очередях;
- предложен прототип модуля медицинской информационной системы для управления потоками пациентов в медицинском учреждении, позволяющий контролировать рабочую нагрузку на специалистов медицинской организации и тем самым распределять очереди пациентов.
Разработанные модели и алгоритмы могут быть использованы для применения в процессах обслуживания пациентов медицинского учреждения.
Основные результаты, выносимые на защиту:
- модель управления потоками пациентов в очереди на обслуживание в медицинском учреждении, которая, в отличие от известных, учитывает изменение рабочей нагрузки на специалистов и контролирует длину очереди на обслуживание в зависимости от нагрузки;
- алгоритм формирования потоков пациентов на приеме у специалиста в медицинской организации, который, в отличие от известных, позволяет учесть возможность контроля нагрузки на специалистов и равномерно распределить число пациентов в очередях;
- модуль медицинской информационной системы, реализующий формирование расписаний приема пациентов.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:
- VI ежегодная межвузовская научно-практическая конференция «Информационные технологии в науке и образовании. Проблемы и перспективы» (Пенза, март 2019 г.);
- XVI международная научно-техническая конференция «Новые информационные технологии и системы» (Пенза, ноябрь 2019 г.);
- VII ежегодная всероссийская межвузовская научно-практическая конференция «Информационные технологии в науке и образовании. Проблемы и перспективы» (Пенза, март 2020 г.).
Публикации. По теме данной диссертационной работы опубликовано 3 печатных работы.
Работа включает введение, 3 главы, заключение, список использованных источников. Общий объем основного текста - 67 страниц, включая 19 рисунков и 16 таблиц. Список литературы изложен на 3 страницах и содержит 25 наименований.
Купить

В работе проведен анализ процессов обслуживания пациентов в медицинском учреждении. В ходе анализа установлено, что проблемой текущих процессов приема являются неконтролируемые потоки очередей к врачу. В качестве вспомогательного средства управления процессами обслуживания пациентов в поликлинике выступают медицинские информационные системы. Проведен обзор существующих систем, выделены их достоинства и недостатки. Установлено, что для решения проблемы необходимо реорганизовать процесс распределения пациентов в очередях.
Для решения проблемы проведен анализ известных моделей управления обслуживанием пациентов и алгоритмов управления потоками пациентов на обслуживание в медицинском учреждении. В ходе работы были разработаны следующие модели и алгоритмы:
- модель распределения пациентов в очереди на прием у специалиста медицинской организации, которая, в отличие от известных, учитывает изменение рабочей нагрузки на специалистов и контролирует длину очереди на обслуживание в зависимости от нагрузки;
- алгоритм формирования потоков пациентов на приеме у специалиста в медицинской организации, который, в отличие от известных, позволяет учесть возможность контроля нагрузки на специалистов и равномерно распределить число пациентов в очередях;
- модуль медицинской информационной системы, реализующего формирование расписаний приема пациентов.
Спроектированный модуль реализован с использованием среды разработки Microsoft Visual Studio, база данных создана в системе управления базами данных Microsoft SQL Server. Проведенное тестирование показало правильность работы функционала приложения и его полноту.

Купить