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ANÁLISE DO FLUXO DE PACIENTES EM UM PRONTO ATENDIMENTO POR MEIO DA SIMULAÇÃO A EVENTOS DISCRETOS Milena Silva de Oliveira [email protected] Tábata Fernandes Pereira [email protected] Carollini Tumani [email protected] Marianna Oliveira [email protected] Este trabalho possui o objetivo de melhorar a utilização dos recursos do pronto atendimento de um hospital visando a redução do tempo de permanência do paciente no sistema. A análise desse sistema justifica- se pela criticidade do tempo de espera dos pacientes pelo atendimento, podendo causar a piora de seu quadro clínico. Além disso, a adição de recursos não era uma alternativa viável para a solução desse problema. Para alcançar este objetivo, a metodologia adotada para a realização do projeto de simulação segue as etapas de Concepção, Implementação e Análise. Na etapa de concepção foi utilizada a técnica IDEF-SIM no ambiente do software DIA para a construção do modelo conceitual. Na etapa seguinte utilizou-se software ProModel14 para a construção do modelo computacional. Após a construção do modelo computacional validado, foi testado o cenário alternativo que incluía a redução dos tempos de parada da triagem e da consulta médica obedecendo uma proporção de redução de 30% e 50%, respectivamente. Os resultados obtidos mostram que houve uma diminuição de 70% no tempo de permanência dos pacientes no sistema, bem como a redução de 76% da variabilidade do processo. Palavras-chave: Pronto atendimento, Simulação a Eventos Discretos, simulação aplicada à saúde XXXVIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO “A Engenharia de Produção e suas contribuições para o desenvolvimento do Brasil” Maceió, Alagoas, Brasil, 16 a 19 de outubro de 2018.

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Page 1: ANÁLISE DO FLUXO DE PACIENTES EM UM PRONTO …

ANÁLISE DO FLUXO DE PACIENTES

EM UM PRONTO ATENDIMENTO POR

MEIO DA SIMULAÇÃO A EVENTOS

DISCRETOS

Milena Silva de Oliveira

[email protected]

Tábata Fernandes Pereira

[email protected]

Carollini Tumani

[email protected]

Marianna Oliveira

[email protected]

Este trabalho possui o objetivo de melhorar a utilização dos recursos

do pronto atendimento de um hospital visando a redução do tempo de

permanência do paciente no sistema. A análise desse sistema justifica-

se pela criticidade do tempo de espera dos pacientes pelo atendimento,

podendo causar a piora de seu quadro clínico. Além disso, a adição de

recursos não era uma alternativa viável para a solução desse

problema. Para alcançar este objetivo, a metodologia adotada para a

realização do projeto de simulação segue as etapas de Concepção,

Implementação e Análise. Na etapa de concepção foi utilizada a

técnica IDEF-SIM no ambiente do software DIA para a construção do

modelo conceitual. Na etapa seguinte utilizou-se software ProModel14

para a construção do modelo computacional. Após a construção do

modelo computacional validado, foi testado o cenário alternativo que

incluía a redução dos tempos de parada da triagem e da consulta

médica obedecendo uma proporção de redução de 30% e 50%,

respectivamente. Os resultados obtidos mostram que houve uma

diminuição de 70% no tempo de permanência dos pacientes no sistema,

bem como a redução de 76% da variabilidade do processo.

Palavras-chave: Pronto atendimento, Simulação a Eventos Discretos,

simulação aplicada à saúde

XXXVIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO “A Engenharia de Produção e suas contribuições para o desenvolvimento do Brasil”

Maceió, Alagoas, Brasil, 16 a 19 de outubro de 2018.

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1. Introdução

O uso da simulação tem se tornado cada vez mais recorrente em diversas áreas, pois é um

recurso que possibilita uma melhor visualização dos processos e facilita a modificação de

fatores do sistema. Sendo assim, a simulação viabiliza a execução de diversos cenários sem

custos desnecessários, como, por exemplo, o custo de mudanças físicas. Portanto, a simulação

auxilia os gestores na tomada de decisões.

Na área da saúde, considerando os serviços de atendimento prestados à população, é cada vez

mais recorrente a aplicação da simulação, principalmente por envolver fatores humanos com

baixa ou nenhuma tolerância a falhas no sistema. A simulação torna-se assim uma grande aliada

para a identificação de problemas frequentes nesses ambientes e apoia na formulação de

alternativas capazes de otimizar os processos.

Neste trabalho, o objetivo é melhorar a utilização dos recursos disponíveis em um pronto

atendimento de um hospital, de forma a reduzir o tempo de permanência dos pacientes no

sistema. A avaliação será realizada por meio da simulação no software ProModel®, com a

construção de um modelo que reflete a realidade do pronto atendimento, de acordo com os

dados que foram coletados e com as observações no local.

Este artigo se encontra dividido em cinco seções. A primeira mostra a contextualização do tema

desta pesquisa. Já na segunda seção é apresentado o referencial teórico. Na seção três tem-se a

metodologia empregada. Na quarta seção, a metodologia é aplicada. Por fim, a quinta seção

mostra as conclusões e recomendações.

2. Referencial teórico

2.1. Simulação a Eventos Discretos

Segundo Banks et al. (2009), a simulação é a reprodução de operações de um processo real

envolvendo a geração de uma história artificial e sua observação, com o intuito de se fazer

inferências sobre as características operacionais do sistema. De acordo com Harrel, Ghosh e

Bowden (2004), a simulação é a imitação de um sistema real utilizando um modelo

computacional com o objetivo de avaliar e melhorar o desempenho do sistema em questão.

Montevechi et al. (2007) definem a simulação como a importação da realidade para um

ambiente controlado, facilitando assim, o estudo do comportamento desse sistema sob diversas

condições, sem envolver altos custos e/ou riscos físicos.

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Já a Simulação a Eventos Discretos é uma ferramenta empregada na modelagem de sistemas

reais que alteram o seu estado em momentos discretos no tempo devido a ocorrência de um

evento (CHWIF; MEDINA, 2015). Com a ascensão dos estudos na área de simulação a eventos

discretos é possível reconhecer os inúmeros benefícios obtidos com sua utilização nos mais

diversos sistemas (serviços, manufatura, logística, hospitais e militar) (MIRANDA et al.,

2010).

Assim, a simulação contribui tanto para a análise de problemas quanto para o melhor

entendimento acerca do sistema, podendo auxiliar gestores na tomada de decisão. É importante

considerar também que para os casos de problemas complexos, dinâmicos e com aleatoriedade,

a simulação torna-se a melhor ferramenta (CHWIF; MEDINA, 2015).

2.2. Simulação na área da saúde

A aplicação da Simulação a Eventos Discretos no contexto da saúde tem crescido nas últimas

décadas. De acordo com Young (2005), o fato de o contexto da saúde ser complexo e altamente

intolerante aos erros, cria diversas oportunidades para a aplicação da simulação. A

complexidade destes sistemas, que são em sua maioria dinâmicos e estocásticos, se dá pela

grande interdependência e variabilidade que seus processos apresentam (ROBINSON et al.

2012).

De acordo com Pitt (2008), a Simulação a Eventos Discretos tem focado principalmente

modelos operacionais em departamentos de pronto atendimento, além de problemas com

tempos de espera dos pacientes (SETIJONO, 2010), desempenho operacional (HUANG, 2016)

e alocação de recursos (SHARMA, 2007), entre outros.

Segundo Robinson et al. (2012), os benefícios do uso da simulação no contexto da manufatura

podem ser facilmente transferidos para o contexto da saúde, pois esta possibilita melhorar

processos por meio de testes e experimentos antes que investimentos sejam realizados. Nesse

sentido, a simulação pode ser usada para quantificar o impacto de mudanças em um sistema,

apontando a melhor forma de alocar recursos (SHARMA, 2007).

O envolvimento dos stakeholders é um aspecto importante de um projeto de simulação no

contexto da saúde. Para Baril (2016) é necessário envolver todos os stakeholders de um

processo para garantir a construção de um modelo consistente, a identificação de oportunidades

de melhorias relevantes e o engajamento na execução das mudanças necessárias.

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3. Metodologia

Neste trabalho foi utilizado o método de pesquisa quantitativa modelagem e simulação,

seguindo a metodologia proposta por Montevechi et al. (2010), em que descrevem um fluxo de

atividades a serem realizadas para a estruturação de um modelo de simulação, segmentado em

três etapas: fase conceitual, fase de implementação e fase de análise. A Figura 1 apresenta essas

etapas.

Figura 1 – Etapas para a elaboração de um modelo de simulação

Fonte: Montevechi et al. (2010)

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Brooks e Robinson (2001) afirmam que a descrição do modelo que se deseja simular é obtida

pelo modelo conceitual, e este é independente da escolha do software de simulação que será

utilizado.

Para Montevechi et al. (2010), o modelo conceitual não é relevante somente para a fase de

concepção, mas também para obter o modelo operacional, no qual o modelo já está verificado

e validado para o uso em diferentes cenários na fase de análise. Os autores afirmam ainda que

o modelo conceitual acelera o processo de elaboração do modelo computacional e orienta o

estágio de coleta de dados, facilitando a definição dos pontos de coleta.

Neste trabalho, a técnica de mapeamento IDEF-SIM foi empregada para representar o modelo

conceitual e após a validação do modelo conceitual e a formulação dos dados de entrada, inicia-

se a fase de implementação do modelo computacional, no qual foi utilizado o software de

simulação ProModel®.

4. Aplicação

4.1. Concepção

Objetivos e definição do sistema

O objeto de estudo é o setor de pronto atendimento de um hospital que atende aos pacientes de

sua cidade e região. O paciente que chega no pronto atendimento deve fazer uma ficha de

atendimento na recepção, onde será realizado um cadastro. Após seu cadastro, ele deverá

aguardar pela triagem, onde receberá uma classificação de risco que indica o tempo máximo

que poderá aguardar pelo atendimento médico. Essa classificação é estabelecida pelo Protocolo

de Manchester, utilizado para classificar o risco de pacientes que procuram os serviços de

urgência e emergência. Esse protocolo apresenta cinco tipos de classificação para os pacientes:

o vermelho, que deve ser atendido imediatamente, o laranja, que deve ser atendido em até 10

minutos, o amarelo, que deve ser atendido em até 60 minutos, o verde que deve ser atendido

em até 120 minutos e o Azul, que deve ser atendido em até 240 minutos.

Ao ser chamado pelo médico, o paciente passará por uma consulta, e, após isso, poderá ser

encaminhado para algum exame, medicação, internação ou pode ser liberado.

Este trabalho foca as etapas de cadastro, triagem e consulta médica por ser comum a todos os

pacientes que passam pelo fluxo de atendimento e por apresentarem um alto tempo de espera.

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É importante ressaltar que o modelo não leva em consideração os pacientes vermelhos, pois

eles não seguem o mesmo fluxo dos demais pacientes. Esses são atendidos imediatamente pelo

médico e pela enfermeira, desconsiderando as etapas de cadastro e triagem.

O objetivo da modelagem foi definido como melhorar a utilização dos recursos do pronto

atendimento visando a redução do tempo de permanência do paciente. Este setor foi escolhido

por se tratar de um departamento crítico para o hospital, que tem recebido reclamações pelo

elevado tempo de espera dos pacientes no setor. Por meio de conversas com os gestores do

hospital, identificou-se que, devido a limitações financeiras, não seria possível contratar

recursos adicionais para resolver este problema. Portanto, observou-se a necessidade de estudar

como são utilizados os recursos disponíveis no sistema atual.

Construção e validação do modelo conceitual

O modelo conceitual foi construído com base na técnica IDEF-SIM, utilizando o software

DIA®. As informações utilizadas para a sua construção foram coletadas por meio de visitas ao

hospital, logo, o modelo conceitual pode ser visto na Figura 2.

A validação do modelo conceitual foi realizada face a face com os gestores do hospital,

indicando que o modelo representava a realidade e poderia embasar a modelagem

computacional.

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Figura 2 – Modelagem conceitual do setor de pronto atendimento do hospital

Fonte: Produção do próprio autor (2018)

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Modelagem dos dados de entrada

Após a finalização da modelagem conceitual, foi realizada a modelagem dos dados de entrada.

Para a formulação dos dados, foram coletados os tempos de espera dos diferentes tipos de

pacientes, os tempos de cada etapa de atendimento percorrida pelo paciente, os tempos de

parada dos recursos e o intervalo entre as chegadas dos pacientes, além do tempo de

atendimento da recepção para a realização de cadastro dos pacientes e o atendimento ao público

que solicita somente informação. Esta coleta foi feita por meio da observação direta e

cronoanálise, realizada ao longo de seis dias escolhidos aleatoriamente e alternando entre os

períodos da manhã e da tarde.

Os tempos de espera pela triagem foram coletados desde o momento de emissão da Ficha de

Atendimento (FA) pela recepção até o momento em que o paciente entra na sala de triagem. O

tempo de espera pela consulta foi medido desde o momento em que o paciente deixa a sala de

triagem até o momento em que entra no consultório médico.

O tempo de parada da triagem e da consulta médica foi medido desde o momento em que um

paciente deixa a sala até o momento em que o paciente seguinte entra na sala. Este tempo

engloba porosidades, ociosidades e outras atividades de responsabilidade do médico e da

enfermeira. Porém, para este trabalho não foram analisadas com profundidade as

proporções exatas de tais elementos. Apesar disso, sabe-se que existem oportunidades de

eliminação de atividades que não agregam valor para este sistema.

O intervalo entre a chegada de pessoas na recepção foi medido coletando o intervalo a partir

do momento em que uma pessoa chega na recepção e o momento de chegada da pessoa

seguinte.

Também foram identificadas pessoas que entravam na fila da recepção apenas para solicitar

informações, das quais foram coletados os tempos em que eram atendidos, a partir do momento

em que começavam a falar com a recepcionista e finalizando no tempo em que a pessoa deixava

a recepção. Além disso, o hospital forneceu o controle diário do número de pacientes atendidos

de acordo com a classificação de risco.

As distribuições obtidas pela coleta de dados e inseridas no sistema foram as seguintes:

Chegada;

Recepção;

Triagem;

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Consulta;

Paradas dos recursos.

4.2. Implementação

Construção do modelo computacional

Para construção do modelo computacional utilizou-se o software ProModel®14, considerando

sua grande aceitação e uso em projetos de simulação. Fazendo uso da terminologia adotada

pelo software, as Figuras 3 e 4 fazem referência as entidades e as variáveis, respectivamente.

Entidades

Dentro do modelo computacional foram inseridas cinco entidades, como pode ser visto na

Figura 3.

Figura 3 – Entidades

Fonte: Software ProModel®14

Foi necessário que a primeira entidade “Pessoa_e_paciente” representasse três entidades: as

pessoas que chegam na fila de atendimento; as pessoas que foram apenas pedir informação na

recepção e saem do sistema; e as pessoas que seguem no sistema como paciente, aguardando

pela triagem. Essa lógica de programação foi utilizada para evitar a criação desnecessária de

entidades.

Chegadas

Na lógica das chegadas de entidades foi inserido o comando “tipo de pessoa” = “Tipo de pessoa

chegada”. Isso significa que o atributo “tipo de pessoa” foi igualado a distribuição do usuário

“tipo de pessoa chegada”, sendo possível programar a chegada das pessoas ao sistema, que

solicitam tanto uma informação (41% das pessoas) quanto um atendimento (59% das pessoas).

Variáveis

Foram introduzidas quatro variáveis no modelo que representam a cor de cada paciente após a

triagem. Essas variáveis serão úteis para a lógica de processamento da simulação.

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Figura 4 – Variáveis

Fonte: Software ProModel®14

O modelo computacional foi simulado por 12 horas, que representa um turno de trabalho, e

foram feitas 999 réplicas, que é o máximo permitido. A Figura 5 mostra o layout do modelo

computacional no ProModel®.

Figura 5 – Layout do modelo computacional

Fonte: Software ProModel®14

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Verificação do modelo computacional

A verificação do modelo computacional foi dada pela criação de três variáveis: número de

pessoas na fila de chegada, número de pessoas na primeira e na segunda sala de espera, sendo

possível o acompanhamento de seus valores e consequentemente detecção de erros. Esses erros

foram corrigidos rodada a rodada, até a obtenção do atual modelo.

Validação do modelo computacional

O modelo computacional foi validado estatisticamente utilizando o software Minitab® por

meio de um teste para duas médias (2-Sample t). A métrica utilizada na validação foi o tempo

de permanência no sistema do paciente verde, pois os demais tipos de pacientes não

apresentavam dados suficientes. Logo, o modelo computacional é capaz de representar

satisfatoriamente o sistema real, pois não foi identificada diferença entre a média dos dados

reais com os dados simulados. As Figuras 6 e 7 mostram a validação da média e do desvio

padrão, respectivamente.

Figura 6 – Validação da média

Fonte: Software Minitab®

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Figura 7 – Validação do desvio padrão

Fonte: Software Minitab®

4.3. Análise

Análise do cenário base

A Figura 8 apresenta o estado dos locais de capacidade única no sistema. A recepção conta com

um funcionário dedicado às atividades realizadas nesse local, sendo que a utilização de 37,72%

é máxima. Dentro desse local, a ociosidade é representada por falta de paciente no sistema para

atendimento. Na triagem e no consultório médico existem esses tempos de paradas que foram

inseridos na programação, fazendo alusão às atividades pouco estruturadas que são realizadas

pelo médico e pela enfermeira.

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Figura 8 – Estados dos locais de capacidade única no sistema

Fonte: Software ProModel®14

Na Tabela 1 é possível ver que, em média, o total de atendimento médico fornecido pelo modelo

é de 42 pessoas por dia em um turno de 12 horas, sendo que 82% dos atendimentos são

pacientes são classificados como verde. Esses tempos médio de permanência no sistema de

cada tipo de paciente foi comparado com o tempo médio de atendimento de cada um deles e

com isso teve-se o tempo de não agregação de valor, ou seja, o tempo que os pacientes estão

esperando para serem atendidos. Nota-se que os pacientes classificados como laranja possuem

uma alta porcentagem de espera pelo seu atendimento, mesmo eles sendo considerados de alta

prioridade. Os demais pacientes estão, em média, dentro do seu respectivo tempo de espera no

sistema, porém esses tempos são consideravelmente altos.

Apesar da classificação de risco dos pacientes ser aplicada somente após a triagem, e não a

partir do momento que a pessoa chega no sistema, a análise acima é válida para computar os

tempos médios de espera das pessoas, visto que eles já apresem o quadro clínico no momento

em que chegam no pronto atendimento. É necessário ressaltar que o tempo de espera é um fator

crítico, pois o quadro do paciente pode piorar durante com a espera. Com isso, exige-se uma

mudança nesse sistema.

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Tabela 1 – Tempos do sistema

Fonte: Software ProModel®14

Na Tabela 2 pode-se ver o tempo de espera de cada tipo de paciente após a triagem. Observa-

se que o paciente laranja, realmente, em média, espera mais do que o tempo máximo

estabelecido pelo protocolo de Manchester. Já os demais pacientes estão dentro do seu tempo

médio de espera pela consulta médica. Porém, os valores de desvio padrão estão bastante

elevados com relação à média, sendo, até mesmo, superior à média para o caso dos pacientes

azuis. Essa variabilidade dá-se pela interdependência entre as atividades e alta variabilidade do

sistema como um todo e também pelo fato das atividades desempenhadas pelos recursos serem

pouco estruturadas.

Tabela 2 – Tempos após a triagem

Fonte: Software ProModel®14

Nome Replicação Total de

Saídas

Tempo Médio

no Sistema

(Min)

Tempo

Médio em

Operação

(Min)

TNV – Tempo

de não

agregação de

valor (%)

Pessoa e

paciente

Média 42,85 2,22 1,54 31%

Desv. Pad. 6,28 0,40 0,17 -

Paciente

laranja

Média 1,12 32,44 8,15 75%

Desv. Pad. 1,05 33,31 5,96 -

Paciente

amarelo

Média 5,74 50,80 11,85 77%

Desv. Pad. 2,35 22,99 1,84 -

Paciente

verde

Média 34,93 113,33 11,89 90%

Desv. Pad. 6,84 57,43 0,62 -

Paciente

azul

Média 3,25 106,16 9,33 91%

Desv. Pad. 2,94 114,25 5,49 -

Nome Replicação Número de

Observações

Valor

Mínimo

Valor

Máximo

Valor

Médio

Tempo de espera

do paciente

Laranja

Média 1 9.38 17.62 13.27

Desv. Pad. 1 17.10 29.21 20.76

Tempo de espera

do paciente

Amarelo

Média 6 4.04 53.32 22.34

Desv. Pad. 2 8.39 40.41 17.60

Tempo de espera

do paciente

Verde

Média 35 5.19 181.38 85.13

Desv. Pad. 7 21.42 84.43 54.65

Tempo de espera

do paciente Azul

Média 3 39.27 138.12 86.97

Desv. Pad. 3 86.52 149.57 108.66

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Definição do projeto experimental

Como o objetivo do trabalho é melhorar a utilização dos recursos de forma a reduzir o tempo

de permanência dos pacientes no sistema, foi criado um cenário alternativo contemplando

algumas mudanças com relação ao cenário base. No cenário alternativo, o tempo de parada da

triagem e da consulta médica foi reduzido de 30% e 50%, respectivamente. Essa porcentagem

de redução corresponde ao tempo máximo de utilização da triagem e da consulta médica

quando nenhuma parada é considerada, ou seja, mesmo eliminando esse tempo de parada, as

utilizações desses locais não são aumentadas na mesma proporção.

Execução dos experimentos

Após a sua construção, o cenário ajustado foi simulado com 999 réplicas.

Análise estatística

Na análise estatística, foi realizado novamente o teste 2-Sample t com a mesma métrica

utilizada anteriormente na validação do modelo (tempo de permanência no sistema do paciente

verde).

Logo, o modelo computacional é capaz de representar satisfatoriamente o sistema real, pois não

foi identificada diferença entre a média dos dados reais com os dados simulados. As Figuras 9

e 10 mostram a validação da média e do desvio padrão, respectivamente. Na Figura 9, vê-se

que a média do tempo de permanência dos pacientes classificados como verde é

significativamente diferente daquela mostrada no cenário base, mostrando que a mudança feita

surte um efeito significativamente positivo no sistema. A Figura 10, mostra que a variância do

cenário base é significativamente maior que a variância do cenário alternativo, ou seja, a

variabilidade no sistema foi diminuída de forma significativa.

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Figura 9 – Validação da média

Fonte: Software Minitab®

Figura 10 – Validação do desvio padrão

Fonte: Software Minitab®

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5. Conclusões e recomendações

O presente projeto analisou o fluxo de pacientes em um pronto atendimento e a disponibilidade

dos recursos ligada ao atendimento dos pacientes. Logo, foi utilizada a simulação a eventos

discretos com o objetivo de melhorar a utilização dos recursos, visando a redução do tempo de

permanência dos pacientes no sistema.

A coleta de dados para alimentação dos modelos computacionais, realizada através da

observação direta do ambiente em estudo, foi considerada complexa pela necessidade do

monitoramento de vários recursos. O longo tempo de espera dos pacientes no sistema também

dificultou a coleta do tempo de permanência total dos pacientes no pronto atendimento. O local

analisado não apresenta algum tipo de controle desse tempo, sendo a coleta de dados realizada

a única fonte de informação para as análises feitas no trabalho.

Os sistemas voltados à área da saúde são mais complexos de serem simulados se comparados

aos da manufatura, devido à alta interdependência das atividades e variabilidade dos processos.

Isso pode ser constatado na construção dos modelos computacionais nos quais foram

identificados uma alta variância nos tempos coletados. A complexidade também pôde ser vista

na lógica de programação do modelo que exigiu algumas simplificações.

Com a construção do cenário alternativo, observou-se que o tempo de permanência dos

pacientes foi diminuído significativamente, bem como a variabilidade do sistema. Essa redução

foi causada pela diminuição dos tempos de parada na triagem e na consulta médica. Para

alcançar essa redução na prática, podem ser desenvolvidos outros trabalhos visando o

balanceamento das cargas de trabalho, eliminação de atividades que não agregam valor e não

são necessárias e o desenvolvimento de ferramentas de controle do tempo de espera dos

pacientes. Assim, a simulação auxiliou no diagnóstico de melhorias e trouxe uma maior

compreensão sobre o sistema analisado.

Agradecimentos

Os autores agradecem a CAPES, CNPq e FAPEMIG pelo apoio e suporte.

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