Optimization of surgery delivery systems
Ameliyat uygulama sistemlerinin optimizasyonu
- Tez No: 892442
- Danışmanlar: PROF. DR. JOHN W. FOWLER, PROF. DR. BRIAN T. DENTON
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Arizona State University
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Ameliyat operasyonlarının optimizasyonu, cerrahi ünite yöneticileri için zorlu bir yönetim problemidir. Bu tez, ameliyathane (OR) planlama ve zamanlama problemleri için modelleme ve çözüm tekniklerini sunar. İlk olarak, bir Ayaktan Hasta Prosedür Merkezi'nin planlanması için birkaç sıralama ve hasta randevu vakti ayarlama sezgisel yöntemi önerilmiştir. Ayrık olay simülasyon modeli, çizelgeleme sezgisel yöntemlerinin, mevcut uygulamayla karşılaştırıldığında tek bir gün için beklenen hasta bekleme süresi ve beklenen cerrahi ünite fazla mesai kriterleri açısından nasıl performans gösterdiğini değerlendirmek için kullanılır. Daha sonra, bu tek günlük çizelgeleme problemi için daha iyi çözümler elde edilip edilemeyeceğini belirlemek için iki kriterli bir Genetik Algoritma kullanılır. Ameliyatların diğer günlere taşınmasına izin verildiği durumlarda iki kriterli Genetik Algoritmanın etkinliği araştırılır. Büyük bir sağlık hizmeti sağlayıcısından alınan gerçek verilere dayalı sayısal deneyler sunulur. Analiz, en iyi çizelgeleme sezgisel yöntemleri ve hasta ile sağlık hizmeti sağlayıcısına dair kriterler arasındaki ödünleşme hakkında fikir verir. İkinci olarak, sonlu bir planlama ufku boyunca ameliyatların ameliyathanelere tahsisi için çok aşamalı stokastik karma tamsayı programlama formülasyonu incelenir. Ameliyat talebi ve ameliyat süresi rassal değişkenlerdir. Amaç, iki rekabet eden kriteri en aza indirmektir: beklenen ameliyat iptalleri ve ameliyathane fazla mesaileri. Optimuma yakın ameliyat planlarını bulmak için bir ayrıştırma yöntemi olan Progressive Hedging uygulanır. Son olarak, modelin özellikleri tartışılır ve modelin özel yapısına dayalı olarak algoritmanın performansını iyileştirmek için yöntemler önerilir. Uygulamada kullanılan çizelgeleri iyileştirebilecek basit kurallar bulunmuştur. Ameliyatları en uzun ortalama süreden en kısa ortalama süreye doğru sıralamak yüksek beklenen fazla mesaiye neden olur ve bundan kaçınılmalıdır, en kısa ortalama süreden en uzun ortalama süreye doğru sıralama ise deneylerimizde oldukça iyi performans göstermiştir. Daha sofistike optimizasyon yöntemleriyle daha fazla hesaplama çabası harcamak önemli iyileştirmelere yol açmaz. Ancak günlük prosedür karışımını kontrol etmek performansta önemli iyileştirmeler sağlayabilir. Tezde dinamik bir ameliyat planlama problemi için yeni bir stokastik programlama modeli önerilmiştir. Progressive Hedging algoritmasının etkinliği araştırılmıştır. Algoritmanın performansı ile bir problem örneğindeki senaryo paketlerinin türü ve sayısı arasında önemli bir korelasyon olduğu bulunmuştur. Senaryo alt problemlerini çözmek için harcanan hesaplama süresi, algoritmanın performansını etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Çözümlerin kalitesi, döngüsel davranışları tespit edip önleyerek iyileştirilebilir.
Özet (Çeviri)
Optimization of surgical operations is a challenging managerial problem for surgical suite directors. This dissertation presents modeling and solution techniques for operating room (OR) planning and scheduling problems. First, several sequencing and patient appointment time setting heuristics are proposed for scheduling an Outpatient Procedure Center. A discrete event simulation model is used to evaluate how scheduling heuristics perform with respect to the competing criteria of expected patient waiting time and expected surgical suite overtime for a single day compared to current practice. Next, a bi-criteria Genetic Algorithm is used to determine if better solutions can be obtained for this single day scheduling problem. The efficacy of the bi-criteria Genetic Algorithm, when surgeries are allowed to be moved to other days, is investigated. Numerical experiments based on real data from a large health care provider are presented. The analysis provides insight into the best scheduling heuristics, and the tradeoff between patient and health care provider based criteria. Second, a multi-stage stochastic mixed integer programming formulation for the allocation of surgeries to ORs over a finite planning horizon is studied. The demand for surgery and surgical duration are random variables. The objective is to minimize two competing criteria: expected surgery cancellations and OR overtime. A decomposition method, Progressive Hedging, is implemented to find near optimal surgery plans. Finally, properties of the model are discussed and methods are proposed to improve the performance of the algorithm based on the special structure of the model. It is found simple rules can improve schedules used in practice. Sequencing surgeries from the longest to shortest mean duration causes high expected overtime, and should be avoided, while sequencing from the shortest to longest mean duration performed quite well in our experiments. Expending greater computational effort with more sophisticated optimization methods does not lead to substantial improvements. However, controlling daily procedure mix may achieve substantial improvements in performance. A novel stochastic programming model for a dynamic surgery planning problem is proposed in the dissertation. The efficacy of the progressive hedging algorithm is investigated. It is found there is a significant correlation between the performance of the algorithm and type and number of scenario bundles in a problem instance. The computational time spent to solve scenario subproblems is among the most significant factors that impact the performance of the algorithm. The quality of the solutions can be improved by detecting and preventing cyclical behaviors.
Benzer Tezler
- Optimization of surgery delivery systems
Başlık çevirisi yok
SERHAT GÜL
Doktora
İngilizce
2010
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiArizona State UniversityDR. JOHN W. FOWLER
DR. BRIAN T. DENTON
- İki aşamalı total eklem protezi ameliyatları için antibiyotik yüklü boşluk doldurucuların geliştirilmesi
Development of antibiotic loaded spacers for two stage total joint replacement surgery
MESUT KAPLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyoteknolojiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EYLEM GÜVEN
- Over kanserinde kullanılmak üzere lhrh reseptör hedefli peg-plga-pga triblok sisplatin içeren polimerik misellerin hazırlanması ve oral yolla kullanım olanaklarının in vitro/ ex vivo / in vivo araştırmaları
Preparation of lhrh receptor targeted cisplatin containing peg-plga-pga triblock polymeric micelles for use in ovarian cancer and investigation the possibilities in oral administration with in vitro/ex vivo/in vivo studies
İRFAN AKARTAŞ
Doktora
Türkçe
2017
Eczacılık ve FarmakolojiEge ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE YEŞİM KARASULU
- Optimization approaches for planning external beam radiotherapy
Başlık çevirisi yok
HALİL OZAN GÖZBAŞI
Doktora
İngilizce
2010
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGeorgia Institute of TechnologyDR. SHABBIR AHMED
DR. MARTIN SAVELSBERGH
- Smart ph and thermosensitive injectable hydrogels:chitosan – hydroxyapatite – heparin basedfunctionalised biomaterials for bone regeneration
Başlık çevirisi yok
FATMA ZEHRA KOCAK