النمذجة والمحاكاة في أنظمة وأقسام الطوارئ

في العقدين المنصرمين الماضيين، تم استخدام النمذجة والمحاكاة بشكل ملحوظ في صناعة خدمات الرعاية الصحية في العالم. والتي كانت تعتمد على إيجاد وتطوير حلول لرفع كفاءة هذا القطاع الحيوي. إن النمذجة والمحاكاة في هذا القطاع تبدأ من معالجة تدفق المستفيدين من خدمات الرعاية الصحية (المرضى)، لغرف وأقسام الطوارئ إلى استعراض ومحاكاة الأمراض والأوبئة لسكان نطاق ما. وتتضمن أنظمة المحاكاة أنواعا محددة بناءً على قابلية التوسع في تصاميمها ونظامها الأساسي المستخدم لتطوير النماذج المخصصة في القياس والتقويم والتحليل والتنبؤ في أداء أنظمة الرعاية الصحية، ومصادر البيانات والعمليات الحسابية المستخدمة والطاقة اللازمة لتنفيذ وتشغيل نموذج المحاكاة.
ومع التركيز على اكتشاف متطلبات تصاميم وعمليات تلك النماذج والسيناريوهات والفرضيات المستخدمة في المحاكاة، تتم مراجعة أدوات المحاكاة من حيث التصميم والعوامل البشرية التابعة للتصميم باستخدام نظريات وأدوات هندسة النظم المفاهمية والأطر الإحصائية الاستدلالية المتبناة، أو التي يتم تصميمها بشكل مخصص لكل فرضية واحتياج مطلوب من متخصص وخبير النمذجة والمحاكاة وممارس هندسة النظم والتي تتطور بشكل ملحوظ من حيث التكنولوجيا المستخدمة وقدرات المعالجة الحسابية وحجم البيانات في الوقت اللحظي والمتاحة للتحليل والتنبؤ.
تركز الأبحاث العلمية والدراسات التي تجرى وقد أجريت على النمذجة والمحاكاة في صناعة خدمات الرعاية الصحية بشكل أساسي على جدولة القوى العاملة في القطاع من موظفين بشكل أساسي، وتخصيص الموارد وإدارة أوقات الانتظار. إن أنظمة المحاكاة التي تم تصميمها وتنفيذها في السابق في مجال الرعاية الصحية، كانت تقوم على مشاكل تشغيلية متنوعة مثل إدارة تدفق المرضى وتخصيص الموارد البشرية والإدارة الهندسية الفعالة للمستشفيات من حيث الطاقة الاستيعابية السريرية والتكلفة، وتوسعت لدراسة علم الأوبئة وتطوير أنظمة محاكاة للمصابين بمرض مزمن محدد أو وباء محدد أثناء أزمة وبائية على مستوى فرضيات متعددة وذات تطبيقات تنبؤية واسعة المجالات سواء كانت في الأوقات الاعتيادية أو الكوارث والأزمات. وتعنى أبحاث ودراسات هندسة النظم المتنوعة الحالية بصناعة خدمات الرعاية الصحية والتي تؤثر بشكل مباشر على الإدارة التشغيلية وأبحاث العمليات، وتعد أهم أبرز احتياجاتها بيانات الوقت اللحظي والتي تخدم بشكل مباشر في صنع واتخاذ القرار الفوري لأي منظومة. كما تمكن من ضمان الجودة والاستجابة لردود أفعال المستفيدين من هذه الخدمات ومستوى رضاهم من خلال الإدارة الهندسية الفعالة والتي استبدلت الإدارة التقليدية للعمليات الإدارية والتشغيلية، وتبرز فعاليتها ابتداء من التخطيط وانتهاء بالتنفيذ السليم وتعتمد على تحليل المعطيات المكثف في كافة مراحلها.
إن أحد أهم أنواع المحاكاة الرياضية التطبيقية في مجال صناعة خدمات الرعاية الصحية مؤخرا كانت نظرية الأرتال، وهي وسيلة حسابية ومجموعة المعادلات المرتبطة بمعدلات ومتوسطات تعنى بأوقات الانتظار. أو المحاكاة الفردية باستخدام متغيرات ذات قيم منفصلة وذلك لفهم الترابط بين المتغيرات الموجهة نحو الإنسان، والموجهة نحو البنية التحتية في أنظمة معقدة مثل نظام الاستجابة، واستكشاف السيناريوهات والفرضيات لصنع واتخاذ القرار اللحظي الصائب من مختلف الممارسين المخولين ودعم سياقات أكثر كفاءة للتنفيذ على أرض الواقع وتكييف الأنظمة الأساسية مع نمو المجتمعات المتسارع لتلبية الاحتياجات والتنبؤ بها والاستعداد لها قبل وجودها كمتطلب شديد الاحتياج. تلعب أنظمة الرعاية الصحية وعلى وجه التحديد المستشفيات وأقسام الطوارئ، دورا حيويا مهما في التعامل مع والاستجابة للحالات الحرجة والطارئة في حالات الكوارث وأوقات الأزمات. إضافة إلى ذلك، تعيق الكوارث الطبيعية قدرة هذه الأنظمة على العمل بكامل طاقتها وقدرتها اللامحدودة. لذلك لابد من توفر خطة وإستراتيجيات تمكن هذه المنظومات من تنفيذها والتعامل والاستجابة مع الكوارث بفاعلية. إن الكوارث المدمرة في العالم والمسجلة والتي تجاوزت 21 ألف كارثة، تشير إلى أن 50 بالمائة من هذه الكوارث وأكبر عدد إصابات نتجت منها كانت في الأعوام العشرين الأخيرة.
إن الكوارث الطبيعية مثل الفيضانات والأعاصير والزلازل والسيول، واليوم مع جائحة كورونا، تضع أعباءً كبيرة على هذه الأنظمة والتي تتسبب في فقدان الكثيرين في أوقات زمنية قصيرة. إن النمذجة والمحاكاة أحد أهم الأساليب العلمية الحديثة التي تستطيع صناعة واختبار فرضيات متنوعة لحالات الطوارئ والاستجابة لها على نطاق واسع لصنع سياسات وإستراتيجيات لتعزيز القدرات وتعزيز التنسيق في هذه الأنظمة للاستفادة الفعالة من الموارد على المستوى الوطني أو الإقليمي أثناء الاستجابة لحالات الكوارث. تهدف أنظمة أقسام الطوارئ لضمان تقديم خدمات الرعاية الصحية في أوقات الطوارئ والحالات الحرجة في الوقت المناسب، من خلال تكامل أنظمتها الأساسية والفرعية لتقديم خدمات متنوعة والتي لها مكونات وأجزاء متعددة. إن الرعاية الصحية الرقمية وتطبيقاتها اليوم أصبحت سمة أساسية تلعب دورا حيويا لا سيما مع الوضع الراهن لوباء كوفيد19.
فكيف تساهم المحاكاة في التخطيط وصنع القرار؟
إدارة القدرات والموارد في هذا القطاع بشكل غير هندسي يؤدي لوصول المستفيدين الحقيقيين من هذه الخدمات لما يسمى بظاهرة التكدس والازدحام الشديد واستخدام فائق للموارد. إن الاستعداد الإداري الهندسي قادر على تحديد الموارد بشكل دقيق والاستخدام الأمثل للموارد وإعادة التعبئة السريعة وتوزيع الموارد البشرية والمالية والتجهيزات في أقل وقت وبأقل تكلفة ممكنة وبشكل لحظي، والتعامل مع حجم مستفيدين أكبر مما يضمن عدم فشل النظام باستخدام البيانات اللحظية والتنبؤ والتوقع القادر على قياس الجاهزية وغيرها من العوامل التي تؤثر على ضمان الجودة والاستدامة. ففي ظل غياب نماذج لمحاكاة مؤشرات أداء رئيسية ومتنوعة تستند على الأحداث والبيانات اللحظية لتعزيز عملية صنع القرار، تغيب الإدارة الهندسية الفعالة في التشغيل لاسيما في خدمات مساندة لخدمات الرعاية الصحية مثل نقل المستفيدين والمرضى من موقع لآخر. إن نقل المصابين بشكل فعال أيضا يلعب دورا حيويا مختلفا. وإن الإدارة الهندسية الفعالة مطلب أساسي لتقليص استخدام قدرات وموارد خدمات الرعاية الصحية المفرطة، والذي يكون في بعض الأحيان غير كافٍ.
فلابد من تعريف وفهم وبناء نطاق وإطار منظومة الرعاية الصحية كنظام أولا، والتي تحتوي على أفراد وهم (إما مستفيد من خدمة أو مقدم خدمة)، وفي تقديم الخدمات هناك قوى عاملة (إما في مجال الرعاية الصحية أو من المهندسين والموظفين والإداريين) أيضا، عمليات إدارية وطبية وإجراءات وسياسات تشغيلية طبية أو إدارية وتقنية، إضافة إلى تجهيزات طبية وأجهزة ومعدات وبرامج تتكامل معا في نظام معلوماتي، وذلك باستخدام شبكات الاتصال ونقل البيانات السلكية واللاسلكية، والتي تعمل معا لتقوم بإنتاج مخرجات على شكل خدمات رعاية صحية فعالة.
هندسة الخدمات مفهوم يوحي في ظاهره بالاهتمام النوعي للخدمات وضمان التحسين المستمر، لكنه يعنى أيضا بالتركيز على العمليات الرئيسة والفرعية وتحويل مفهوم تقديم الخدمات لخط إنتاج صناعي تشكل الخدمة المقدمة عنصرا أساسيا ومنتجا يتطلب الفحص والتحليل والارتقاء به مما يساهم في تقليل وإزالة العوامل التي تؤثر سلبا على كفاءة النظام لاسيما في مجال الرعاية الصحية وخدماتها وعلى وجه التحديد أقسام الطوارئ. تم استخدام نماذج المحاكاة لفحص استخدام موارد أقسام الطوارئ في بيئات مختلفة لتحليل متوسط أداء أنظمة هذه الأقسام. إنه من الضروري إجراء دراسات محاكاة إضافية وبشكل موسع ومستمر لتحليل متوسط أداء هذه الأنظمة، ولشرح وتقديم حلول للقضايا المهمة التي توفر وجهات نظر عملية ليصبح من السهل التنبؤ بالموارد المطلوبة والموارد المتاحة، ونقل المرضى بواسطة سيارات الإسعاف أثناء فترات اليوم المختلفة والقدرة الإجمالية لأقسام الطوارئ وطاقتها الاستيعابية لضمان عدم تشتت الموارد أو الضغط وتحميل أحد الموارد بأحمال أكبر مما قد يستطيع التجاوب معه. ونظرًا لأن أوقات الانتظار كانت العامل الرئيسي الذي يؤثر على جودة الخدمات في أقسام الطوارئ، كما اتضح من استجابة المرضى، فقد تم تطوير حلول ونماذج محاكاة لمساعدة مهندسي خدمات أقسام الطوارئ على فهم الأسباب الخفية لأوقات الانتظار المفرطة ومعالجتها بخطوات استباقية، وهذه هي إحدى أهم فوائد المحاكاة في خدمات الرعاية الصحية وأقسام الطوارئ.