Un enfoque de programación dinámica aproximado para la programación de sesiones de quimioterapia en una red de servicios de salud

Abstract

En este trabajo enfrentamos un problema de calendarización de sesiones de quimioterapia en un sistema de salud que opera en red. Consideramos que los pacientes llega a alguno de los centros de tratamiento de la red con la indicación de su oncólogo tratante para que se realice alguno de los diferentes protocolos de tratamiento existentes. Cada protocolo de tratamiento utiliza un número determinado de sesiones, cada una de ellas con una duración conocida. Además, el protocolo incluye los tiempos de separación entre las sesiones y un plazo máximo de espera para la primera sesión. Que el sistema funciona en red significa que las sesiones intermedias pueden ser realizadas en cualquiera de los centros de la red. Sin embargo, se exige que las primera y la última sesión del protocolo se deben realizar en el centro al que fue enviado por su oncólogo. Para resolver el problema, lo modelamos como un proceso de decisión markoviano, el cual resolvemos de manera aproximada utilizando una aproximación lineal de la función de valor. Los beneficios del enfoque propuesto son evalaluados y comparados con el enfoque manual atilizado actualmente, simulando un caso práctico que considera diferentes protocolos y dos centros de tratamiento en la ciudad de Santiago de Chile. Esto nos permite evaluar los beneficios de considerar un enfoque proactivo (propuesta) en lugar del enfoque reactivo de la metodología manual actual y el impacto de la operación coordinada en red. Nuestro enfoque permite disminuir los costos de operación de la red en un 20% y reduce los promedios de los tiempos de espera hasta la primera sesión aproximadamente a la mitad, comparado con el enfoque manual utilizado actualmente. Una de las conclusiones interesantes del trabajo es que un sistema de tratamiento que opera en red, como el propuesto, solo obtiene beneficios considerables si se aplica combiando con una política proactiva de calendarización de tratamientos.

In this work, we study the problem of scheduling chemotherapy sessions in a health system that operates in a network.We consider that patients arrive at one of the treatment centers in the network with the indication of their treating oncologist to carry out one of the different existing treatment protocols. Each treatment protocol uses a certain number of sessions, each with a known duration. In addition, the protocol includes the separation times between the sessions and a maximum waiting period for the first session.The fact that the system works in a network means that the intermediate sessions can be carried out in any of the centers. However, it is required that the first and last session of the protocol be performed at the center to which the oncologist referred the patient.To solve the problem, we model it as a Markovian decision process, which we approximately solve using a linear approximation of the value function. The benefits of the proposed approach are evaluated andcompared with the manual approach currently used, simulating a practical case that considers different protocols and two treatment centers in Santiago de Chile.This allows us to assess the benefits of considering a proactive approach (proposal) instead of the reactive approach of the current manual methodology and the impact of coordinated network operation. Our approach allows us to reduce network operating costs by 20% and reduces average waiting times until the first session by approximately half, compared to the manual approach currently used. One of the interesting conclusions of the work is that a treatment system that operates in a network, such as the one proposed, only obtains considerable benefits if it is applied in combination with a proactive policy of scheduling treatment.