Aus der Klinik für Strahlenheilkunde
der Medizinischen Fakultät Charité
der Humboldt-Universität zu Berlin

DISSERTATION

Vergleich des Ressourcenbedarfs und der Personalkosten
an einem Ultraschallarbeitsplatz mittels Prozesssimulation
als Ausbildungsplatz und Facharztplatz
mit und ohne digitale Infrastruktur

zur Erlangung des akademischen Grades
doctor medicinae

vorgelegt der Medizinischen Fakultät Charité
der Humboldt-Universität zu Berlin

von
Christoph Gillessen
aus
Aachen

Dekan: Prof. Dr. Joachim W. Dudenhausen

Gutachter:
1. PD Dr. med. Jens Ricke
2. Prof. Dr. med. Hauenstein
3. Prof. Dr. med. Hamm

Datum der Promotion: 28.8.2003

Eigene Schlagworte: Ultraschall, Sonographie, Arbeitsablauf, Simulation, Kosten, Aufwand, Prozess, Prozesssimulation, Prozessmanagement

Keywords: ultrasound, sonography, workflow, simulation, workload, cost, process, management

Inhaltsverzeichnis

• 1  Zusammenfassung
• 2  Einleitung
  • 2.1 Kosten im Gesundheitswesen
  • 2.2 Prozessmanagement
  • 2.3  Prozesssimulation
    • 2.3.1 Systeme
    • 2.3.2 Prozesse
    • 2.3.3 Simulation
    • 2.3.4 Möglichkeiten und Grenzen der Prozesssimulation
    • 2.3.5 Vergleich der Verfahren: Prozesssimulation und Netzplantechnik
• 3  Fragestellung
  • 3.1 Ultraschalluntersuchung des Abdomens
  • 3.2 Ausbildungs- vs. Facharztszenarium
  • 3.3 Digitale Infrastruktur
• 4  Material und Methoden
  • 4.1  Beschreibung des untersuchten Arbeitsplatzes
  • 4.2  Prozess simulation
    • 4.2.1 Das Prozessmodell
      • 4.2.1.1 Strukturelemente
        • Vorgänge / Aktivitäten
        • Anordnungsbeziehungen
        • Teilprozesse
      • 4.2.1.2  Ressourcen
      • 4.2.1.3 Flussobjekte
  • 4.3 Eine Prozesssimulation durchführen
    • 4.3.1 Phase I: Zielsetzung definieren
      • 4.3.1.1 Zielsetzungen
      • 4.3.1.2 Indikatoren
    • 4.3.2 Phase II: Prozessstruktur ermitteln
      • 4.3.2.1 Vorgänge ermitteln
      • 4.3.2.2 Anordnungsbeziehungen definieren
      • 4.3.2.3 Ressourcen zuteilen
      • 4.3.2.4  Flussobjekte
    • 4.3.3 Phase III: Datenerfassung
      • 4.3.3.1 Messdatenerfassung
        • Vorgangsdauern
        • Auftretenshäufigkeit
      • 4.3.3.2 Auswertung der Abrechnungsdaten
    • 4.3.4 Phase IV: Prozessmodell anfertigen
      • 4.3.4.1 Prozessstruktur
      • 4.3.4.2  Ressourcenallokation und Vorgangsdauern
      • 4.3.4.3  Flussobjekte
      • 4.3.4.4 Verifizierung
      • 4.3.4.5 Validierung
    • 4.3.5  Phase V: Auswertung
      • 4.3.5.1 Messungen im Prozessmodell
      • 4.3.5.2 Szenarien
      • 4.3.5.3  Ressourcenallokation in experimentellen Szenarien
      • 4.3.5.4 Kostenberechnung
  • 4.4 Software
• 5  Ergebnisse
  • 5.1 Prozessmodell
    • 5.1.1 Strukturelemente
      • 5.1.1.1 Vorgänge
      • 5.1.1.2 Ressourcen
      • 5.1.1.3  Flussobjekte
    • 5.1.2 Validierungsmodell
      • 5.1.2.1 Prozessstruktur
      • 5.1.2.2 Validierung
    • 5.1.3 Modellvarianten
      • 5.1.3.1 Ausbildungsplatz
      • 5.1.3.2  Facharztszenarium
      • 5.1.3.3 Abdomenuntersuchung
      • 5.1.3.4 Digitale Infrastruktur
  • 5.2 Simulationsergebnisse
    • 5.2.1  Übersicht
    • 5.2.2  Ressourcenzuteilung im Facharztszenarium
    • 5.2.3 Ultraschalluntersuchung des Abdomens
    • 5.2.4 Ausbildungs- vs. Facharztszenarium
    • 5.2.5  Digitale Infrastruktur
• 6  Diskussion
  • 6.1 Prozessmodell erstellen
    • 6.1.1 Die Wahl der Kenngrößen
    • 6.1.2  Prozessstruktur ermitteln
      • 6.1.2.1 Vorgänge
      • 6.1.2.2 Ressourcenallokation
      • 6.1.2.3 Flussobjekte
      • 6.1.2.4 Teilprozesse
    • 6.1.3 Datenerhebung
      • 6.1.3.1  Vorgangsdauern
      • 6.1.3.2 Abgrenzung von Vorgängen
      • 6.1.3.3 Beobachtungsperspektive
      • 6.1.3.4 Anzahl der Messungen
      • 6.1.3.5 Software für Zeiterfassung
      • 6.1.3.6 Messgenauigkeit
    • 6.1.4 Validierung und Verifizierung
  • 6.2  Ergebnisse der Prozesssimulation
    • 6.2.1  Aussagekraft der Simulation
    • 6.2.2 Kostenberechnungen
    • 6.2.3 Ultraschalluntersuchung des Abdomens
    • 6.2.4 Ausbildungs- vs. Facharztszenarium
    • 6.2.5  Digitale Infrastruktur
• Literaturverzeichnis
• Eidesstattliche Erklärung
• Danksagung

Tabellen

• Tabelle 4 -1 : Erstellung eines Prozessmodells in fünf Phasen
• Tabelle 4 -2 : Indikatoren der Prozessleistung
• Tabelle 4 -3 : Verteilungsfunktionen für Vorgangsdauern des Prozessmodells
• Tabelle 4 -4 : Stundenlohn und Stundenkosten des Personals
• Tabelle 5 -1 : Sammelvorgänge mit ihren Komponenten
• Tabelle 5 -2 : Vorgänge. U/A: Vorgang wird als Untersuchungs- bzw. Administrationstätigkeit gewertet.
• Tabelle 5 -3 : Vorgangsdauern und ihre Verteilungsfunktionen. Vorgänge 1a-1m.
• Tabelle 5 -4 : Vorgangsdauern und ihre Verteilungsfunktionen. Vorgänge 2a-5c.
• Tabelle 5 -5 : Vergleich der Messwerte von Vorgangsdauern mit Mann-Whitney-Test bei Ärzten unterschiedlichen Ausbildungsstands.
• Tabelle 5 -6 : Vergleich der Messwerte von Vorgangsdauern mit Mann-Whitney-Test bei MTRA mit unterschiedlichen Patienten.
• Tabelle 5 -7 : Ressourcen. Die Anzahl der Ressourcen entspricht der Zuordnung im realen System.
• Tabelle 5 -8 : Flussobjekte
• Tabelle 5 -9 : Verteilung der Patienten pro Wochentag.
• Tabelle 5 -10 : Untersuchungen pro Patient.
• Tabelle 5 -11 : Vergleich der Validierungsintervalldauern
• Tabelle 5 -12 : Anzahl der simulierten Untersuchungen und Anteil pro Untersuchergruppe
• Tabelle 5 -13 : Patientendurchlaufzeiten
• Tabelle 5 -14 : Arbeitsaufwand und Personalkosten
• Tabelle 5 -15 : Ressourcen- und Geräteauslastung
• Tabelle 6 -1 : Arbeitsplatzspezifische Faktoren, welche bei der Beurteilung der Ergebnisse berücksichtigt werden müssen

Bilder

• Abbildung 4 -1 : Durchschnittliche Anzahl der Untersuchungsarten pro Tag. Sono: Sonographische Untersuchung im B-Bild; FKDS: Farbkodierte Duplexsonographie
• Abbildung 4 -2 : Benutzoberfläche der Applikation zur zeitlichen Erfassung parallel ablaufender Arbeitsschritte
• Abbildung 4 -3 : Vereinfachter Modellierungsprozess (nach [53 ])
• Abbildung 5 -1 : Flussdiagramm der Prozessstruktur; Validierungsmodell. Die grau unterlegten Vorgänge dienen der Prozesssteuerung.
• Abbildung 5 -2 : Validierung der Objektlaufzeiten im Validierungsintervall
• Abbildung 5 -3 : Prozessstruktur des Facharztszenariums.
• Abbildung 5 -4 : Prozessstruktur des Ausbildungsszenariums mit digitaler Infrastruktur.
• Abbildung 5 -5 : Prozessstruktur des Facharztszenariums mit digitaler Infrastruktur.
• Abbildung 5 -6 : Ressourcenauslastung pro Tag im Facharztszenarium. 3 MTRA, 3 Ultraschalleinheiten. Die Angaben sind Durchschnittswerte pro Einzelperson.
• Abbildung 5 -7 : Patientendurchlaufzeiten im Facharztszenarium. 3 MTRA, 3 Ultraschalleinheiten.
• Abbildung 5 -8 : Gerätetaktzeit und –auslastung im Facharztszenarium. 3 MTRA, 3 Ultraschalleinheiten.
• Abbildung 5 -9 : Ressourcenauslastung pro Tag im Facharztszenarium. 3 Experten, 3 Ultraschalleinheiten. Die Angaben sind Durchschnittswerte pro Einzelperson.
• Abbildung 5 -10 : Patientendurchlaufzeit im Facharztszenarium. 3 Experten, 3 Ultraschalleinheiten.
• Abbildung 5 -11 : Gerätetaktzeit und Raumauslastung im Facharztszenarium. 3 Experten, 3 Ultraschalleinheiten.
• Abbildung 5 -12 : Arbeitsaufwand pro Patient mit einer Abdomenuntersuchung. Ausbildung: 4 Ärzte, 3 MTRA; Facharzt: 3 Experten, 2 MTRA. 3 Ultraschalleinheiten.
• Abbildung 5 -13 : Kosten pro Abdomenuntersuchung. Ausbildung: 4 Ärzte, 3 MTRA; Facharzt: 3 Experten, 2 MTRA. 3 Ultraschalleinheiten.
• Abbildung 5 -14 : Auslastung der MTRA in Abhängigkeit von ihrer Anzahl in beiden Szenarien. Ausbildung: 4 Ärzte; Facharzt: 3 Experten. 3 Ultraschalleinheiten.
• Abbildung 5 -15 : Patientendurchlaufzeiten. Vergleich von Ausbildungs- und Facharztszenarien. Ausbildung: 4 Ärzte, 3 MTRA; Facharzt: 3 Experten, 2 MTRA. 3 Ultraschalleinheiten.
• Abbildung 5 -16 : Gerätetaktzeit und -auslastung. Vergleich von Ausbildungs- und Facharztszenarien. Ausbildung: 4 Ärzte, 3 MTRA; Facharzt: 3 Experten, 2 MTRA. 3 Ultraschalleinheiten.
• Abbildung 5 -17 : Patientendurchlaufzeit im Ausbildungsszenarium (alle Untersuchungen) nach Ausbildungsstand. 3 MTRA, 3 Ultraschalleinheiten.
• Abbildung 5 -18 : Nettoarbeitsaufwand für Ärzte nach Ausbildungsstand pro Patient mit einer Abdomenuntersuchung. 3 MTRA, 3 Ultraschalleinheiten.
• Abbildung 5 -19 : Nettokosten für Ärzte nach Ausbildungsstand und Status pro Patient mit einer Abdomenuntersuchung. 3 MTRA, 3 Ultraschalleinheiten.
• Abbildung 5 -20 : Nettoarbeitsaufwand pro Patient in Ausbildungs- und Facharztszenarien (FA) mit und ohne digitale Infrastruktur (Dig.). Die Anzahl der Ärzte und MTRA ist jeweils angegeben (Ärzte – MTRA). 3 Ultraschalleinheiten.
• Abbildung 5 -21 : Ressourcenauslastung im Facharztszenarium (FA) mit und ohne digitale Infrastruktur (Dig.). Die Angaben sind Durchschnittswerte pro Einzelperson. Die Anzahl der Experten und MTRA ist jeweils angegeben (Experten – MTRA). 3 Ultraschalleinheiten.
• Abbildung 5 -22 : Patientendurchlaufzeit in Ausbildungs- und Facharztszenarien (FA) mit und ohne digitale Infrastruktur (Dig.). Die Anzahl der Experten und MTRA ist jeweils angegeben (Experten – MTRA). 3 Ultraschalleinheiten.
• Abbildung 5 -23 : Gerätetaktzeit und -auslastung in Ausbildungs- und Facharztszenarien (FA) mit und ohne digitale Infrastruktur (Dig.). Die Anzahl der Experten und MTRA ist jeweils angegeben (Experten – MTRA). 3 Ultraschalleinheiten.
• Abbildung 5 -24 : Personalkosten pro Patient (alle Untersuchungsarten) mit produktivem und unproduktivem Anteil in Ausbildungs- und Facharztszenarien (FA) mit und ohne digitale Infrastruktur (Dig.). Die Anzahl der Experten und MTRA ist jeweils angegeben (Experten – MTRA). 3 Ultraschalleinheiten.
• Abbildung 6 -1 : Schematischer Zusammenhang zwischen Komplexität und Nutzwert eines Simulationsmodells (nach [47 ])
• Abbildung 6 -2 : Schematischer Zusammenhang zwischen Aufwand der Modellvalidierung und Wert des Modells für den Anwender (nach [53 ]).