2016 Fiscal Year Research-status Report
病院および地域おける医療サービスシステムの工学的モデル化と検証
| Project/Area Number |
26330354
|
|---|
| Research Institution | University of Tsukuba |
|---|
Principal Investigator |
高木 英明 筑波大学, システム情報系(名誉教授), 名誉教授 (30260467)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 医療・福祉 / サービス工学 / 数理工学 / データサイエンス / 待ち行列 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までの病院入院患者の病棟間移動の待ち行列ネットワークモデルの研究は、筑波大学附属病院の産科患者に関するモデル化の論文が英文論文誌に刊行された。同病院の小児科患者の病棟内移動については、実データの分析を行った。他の病院の一般の診療科の患者も扱うことができる一般モデルについては、理論的基礎を固めているところである。
続いて、総合病院の手術スケジューリングの実践的研究に取りかかった。そのために、国家公務員共済組合連合会 横浜南共済病院（神奈川県横浜市）の協力を得て、同病院における手術実施データ（患者名・病名・診療情報等を除く）の提供を受け、集計および統計的分析を行った。手術スケジューリングに係る一連の作業工程を、手作業からできるだけ自動化・効率化する方法の開発を始めた。
関連する理論研究として、複数のサーバ（手術室に対応）が離脱のある客（患者に対応）をサービス（手術に対応）する待ち行列モデルの確率過程を解析する新しい理論的方法を発見し、その成果の一部を内外の学会で発表した。特に、The 11th International Conference on Queueing Theory and Network Applications (QTNA2016), December 13-16, 2016, Wellington, New Zealandで発表した論文がBest Paper Award を受賞した。この論文で示した方法は、理論的新規性とともに、より複雑な優先順位がある客の待ち行列の解析等に拡張が可能な幅広い発展性をもったものである。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
横浜南共済病院からデータの提供を受けるので、筑波大学システム情報系研究倫理委員会と横浜南共済病院臨床研究倫理委員会に研究倫理審査を申請し、前者から2017年2月25日に、後者から2017年4月26日に承認を得た。
研究面では、同病院における2015年7月～2016年3月及び2016年4月～9月の全手術に関する実施時間や術式等、個人情報に関わらないデータを統計的に分析した。データマイニングの手法を2015年7月～2016年3月の手術データに適用して、医者から手術申込み時に指示される「術式名称」の多様な用語から「術式名称（術式CD）」の候補を決定する「アソシエーション規則」を作り、それを2016年4月～9月の手術データに適用して、規則の有効性を検証した。まだ、病院外部の学会等での研究発表には至っていない。
また、手術室の最適介スケジューリングは、0/1整数計画法による定式化を考え、横浜南共済病院内で使用できるパソコンに、最適化ソフトウェアIBM ILOG CPLEX（無償）上でプログラムを作成し、試行している。
関連する理論研究として、複数のサーバが離脱のある客をサービスする待ち行列モデルの確率過程の研究成果は、学会で発表するとともに、論文誌に投稿した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
筑波大学附属病院の産科入院患者の病棟間移動データを用いた研究は終了した。今後は、同病院の小児科入院患者の（ICU等を含む、より複雑な）病棟間移動データのモデル化の研究が残っている。
今後の研究における協力病院は、横浜南共済病院が中心となる。同病院の協力を得て、手術室スケジューリングの種々のプロセス（術式の決定、手術時間・手術室の決定等）における自動化による病院資源（手術室、病床、執刀医、麻酔医、看護師、手術機材等）の有効活用、入院患者の病棟間移動のシステム工学的モデル、入院待ち患者と外来患者の待ち行列モデル等の研究を行う。
関連する待ち行列理論の研究については、本研究期間中に研究代表者が発見した出生死亡Markov確率過程における初到達時間の解析方法を、待合せ放棄がある複数サーバ優先処理待ち行列における客の待ち時間の確率分布を厳密に求める解析に応用する研究をさらに進める予定である。
|
| Causes of Carryover |
当該研究の協力病院における入院患者の院内移動と手術室の最適スケジューリングに関する研究について、実データの分析とモデル構築に基づく最適化アルゴリズムの開発を進める中で、理論的基礎を固めるための研究を当初計画よりも広範囲に行うことが必要になり、その成果に関する学会発表・論文投稿が遅れたため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
未使用額は、補助事業期間延長承認申請が承認されたので、学会発表のための旅費と会議参加費、雑誌投稿論文の英文校正サービス、論文掲載料等に使用する。
|
