Fondef ID22I10050

“Plataforma de simulación y evaluación del riesgo para la gestión integrada y planificación óptima de recursos críticos en redes de salud de emergencia para enfrentar condiciones extremas en la demanda hospitalaria”

SimPlaNeR: Plataforma de simulación y evaluación del riesgo para la gestión integrada y planificación óptima de recursos críticos en redes de salud de emergencia para enfrentar condiciones extremas en la demanda hospitalaria

Una de las características más relevantes en ciudades y asentamientos urbanos modernos es la capacidad que tengan de absorber y recuperarse rápida y efectivamente del efecto que un evento natural de gran intensidad pueda causar en todos sus sistemas, generando así el menor impacto posible al normal funcionamiento y operación de sus habitantes. Cuando una ciudad es capaz de reaccionar de esta forma, decimos que tiene una resiliencia adecuada frente a grandes amenazas naturales, cualquiera sea su origen, terrestre, oceánica, o climática. Distintas experiencias durante sismos pasados alrededor del mundo han demostrado que la red asistencial de emergencia juega un papel muy importante en la respuesta inmediata y en la recuperación efectiva de la sociedad, facilitando su retorno al normal funcionamiento y aumentando su resiliencia como sistema complejo. Por esta razón, este proyecto busca desarrollar una herramienta denominada SimPlaNeR que permita evaluar el riesgo y mejorar la resiliencia de la red de salud de urgencia tras un sismo de gran severidad utilizando el conocimiento de frontera en el tema.

El problema identificado consiste en que la experiencia con terremotos anteriores ha mostrado que las redes de salud en general, y las de urgencia en particular, no se encuentra preparadas para enfrentar adecuadamente situaciones que generen una alta demanda de pacientes en un corto tiempo (horas). A modo de ejemplo, durante el terremoto de Maule 2010, 84 de los 135 recintos pertenecientes a los 18 servicios de salud nacional localizados en la zona afectada por el sismo sufrieron daños, perdiéndose más de 4200 camas, lo que representaba el 22% de las disponibles en la zona afectada. Una de las principales causas de esta falta de preparación es que actualmente no existe un modelo integrado y una herramienta (computacional) de gestión que permita, en base a modelos validados en base a experiencias anteriores, evaluar de forma rigurosa el impacto de un evento severo en la condición actual de la red, ni las mejoras en términos del riesgo que distintas medidas de mitigación puedan causar. Adicionalmente, no existe una forma objetiva de evaluar la resiliencia de la red de urgencia ante amenazas naturales como sismos severos a distintas escalas organizacionales del sistema, ni tampoco para distintos horizontes temporales. Actualmente, no tenemos la posibilidad de contestar adecuadamente preguntas sobre un abanico de métricas de desempeño y variables de decisión de la red, como puede ser el impacto sobre tiempos de atención, número de víctimas fatales, costos esperados, tiempos de suspensión en la operación, criticidad relativa de distintas componentes de la red, portafolios de intervenciones óptimas, etc.

Aunque la respuesta de los Servicios de Salud frente a la pandemia ha sido objeto de alabanza no solo a nivel nacional, estos Servicios no cuentan hoy con modelos integrados formales que permitan evaluar el desempeño hipotético de unidades específicas de salud, ni menos la red de urgencia en su conjunto a escala de un servicio o región, frente a eventos naturales extremos (sísmicos/tsunami) que puedan ocasionar un alto número de heridos en un muy corto tiempo. Todo esto sumado al deterioro físico que el mismo evento (sismo/tsunami) puede causar sobre las distintas unidades de la red lo que redunda en una disminución de su capacidad. En general, para poder cuantificar el riesgo de cualquier sistema, y con mayor propiedad su resiliencia, el primer paso es poder contar con un modelo adecuado que sea representativo del sistema que se busca modelar. En este caso, se ha escogido la red de urgencia como una primera etapa a presentar en este proyecto Fondef, por representar la puerta de entrada y primera atención al sistema de salud. Es un hecho que esta red de urgencia no opera de manera aislada en el sistema de salud, y es parte de un sistema mucho más complejo que requiere de la disponibilidad de otras capacidades hospitalarias para poder funcionar, como pabellones, imágenes, banco de sangre, unidades de pacientes críticos (camas críticas), capacidad de hospitalización, numerosas cadenas logísticas de insumos, y la operación de otras redes críticas como electricidad y agua, entre muchos otros elementos de este sistema complejo. Sin embargo, la hipótesis detrás de este proyecto es que poder simular de manera detallada la red de urgencia en sus distintas escalas es un paso sustantivo inicial que abre la posibilidad de ir complejizando gradualmente el modelo hasta alcanzar el sistema completo. Esto se logra en el proyecto manejando distintos niveles de complejidad en la modelación de SimPlaNeR, priorizando un alto nivel de detalle de la red de salud de urgencia, e interactuando con modelos más gruesos (por el momento) para simular el resto de las capacidades hospitalarias que interactúan con la red de urgencia.

Una de las características más novedosas de SimPlaNeR es su capacidad para apoyar los procesos de planificación. En la realidad actual, el impacto de las medidas de mitigación introducidas en la red de salud sólo puede estimarse a posteriori, o tal vez solo en forma cualitativa antes de un evento. Lo habitual es cuantificar su impacto tras la ocurrencia del evento, lo que es sumamente ineficiente y costoso para la población en términos de su salud, y costoso políticamente para los gestores de la red. Disponer de una herramienta que permita anticipar las consecuencias de distintas medidas de mitigación repercutirá en un aumento de eficiencia en los tiempos de atención de los pacientes, disminución en la mortalidad y una mejor calidad del servicio, una mayor resiliencia del sistema ante situaciones de emergencias, y una disminución en los costos de operación de la red al usar los recursos de forma óptima. Naturalmente, ésta es la hipótesis del proyecto, pero con un alto convencimiento de que existen las herramientas disponibles para hacerlo, escogiendo medidas de mitigación y planificación que mejoren de forma efectiva la respuesta de la red de salud ante estas emergencias. Las medidas de mitigación del riesgo son muy variadas y recorren desde lo físico hasta lo operativo, en incluso cultural al interior de la organización. Pero para poder lograr esto debemos: (i) ser capaces de evaluar el impacto de las medidas escogidas a nivel de las distintas unidades de atención; (ii) escalar este impacto a nivel de la red completa, en este caso el servicio de salud e idealmente la región; y (iii) disponer de una herramienta especializada cuyo conocimiento de base está muy avanzado, pero que requiere de la interacción con los equipos de salud para que sea una fiel representación de cómo opera el sistema en la práctica. El equipo que presenta esta propuesta refleja este amplio espectro de profesionales investigadores, que van desde quienes están empujando hoy el estado del arte a nivel de amenazas naturales y respuesta estructural, pasando por equipos muy avanzados en la simulación y optimización de procesos, junto con un equipo médico que conoce en profundidad las operaciones de provisión de salud desde adentro de la red. Todo esto complementado a los equipos profesionales de las entidades asociadas, los Servicios de Salud y la Subsecretaría de Redes Asistenciales, quienes conocen a la perfección y gestionan el sistema en un nivel superior y cuya contribución al proyecto es esencial. 

En resumen, se propone la creación de una plataforma computacional integrada para simular la red de urgencia del sistema de salud, SimPlaNeR, un software que permitirá evaluar cuantitativamente–desde una perspectiva del riesgo y la resiliencia–el comportamiento de la red de salud de urgencia en su condición actual y frente a un futuro gran terremoto/tsunami. En sus 8 módulos, la plataforma permitirá evaluar distintas dimensiones del problema, entre ellas el desempeño de distintas medidas de mitigación, con el fin de optimizar el desempeño de la red y planificar de manera eficiente su funcionamiento en condiciones extremas y distintos horizontes temporales. Los resultados de la plataforma permitirán mitigar el impacto y apoyar en la continuidad operativa de las redes de salud de urgencia considerando su interacción con otros componentes claves internos a los propios hospitales y servicios de urgencia, como el transporte de pacientes, entre otros. La plataforma será capaz de modelar y simular con herramientas que están en el estado del arte, los distintos aspectos del problema estudiado, incluyendo la generación de escenarios y propagación de sismos, el daño sobre cada uno de los activos de la ciudad, un modelo para la generación de heridos en la ciudad, las reglas operativas del sistema de salud de urgencia a nivel local y para la red, así como el efecto de la reducción esperada de capacidad como resultado del daño a causa del sismo, y las medidas de mitigación físicas y operacionales que la red y unidades puedan adoptar para mejorar su funcionamiento. La plataforma tendrá una arquitectura computacional de middleware y se compondrá de 8 módulos, donde cada uno de ellos se encargará de cada una de las etapas de la modelación y simulación. Es importante que cada módulo tiene valor per-se y puede ser aprovechado en múltiples tareas individuales a su vez para esta u otras aplicaciones. Esto hace de la plataforma una que es muy versátil para poder ser adaptada en el futuro a otras redes críticas y sistemas complejos. Las entidades asociadas, esto es la Subsecretaría de Redes Asistenciales y los Servicios de Salud Metropolitano Sur Oriente, y Valparaíso San-Antonio, recibirán un software único que contendrá todos estos módulos instalados en un servidor propio. La plataforma será desarrollada en colaboración y coordinación con estas entidades asociadas, y se entregarán con una funcionalidad completa para los casos piloto de los dos Servicios de Salud considerados. Estas implementaciones podrán ser actualizadas en el tiempo con nueva y mejor información por parte de cada una de las entidades (data lake), o por parte del equipo de desarrollo.

 

Equipo Proyecto

Juan Carlos de la LLera

Director

Gabriel Candia

Director Alterno

Alejandro Cataldo

Investigador

José Verschae

Investigador

Alondrea Chamorro

Investigadora

Loreto Bravo

Director Alterno

Luis Enberg

Investigador

Daniel Capurro

Investigador

Gustavo Angulo

Investigador

Alan Poulos

Profesional

Juan Pablo Muñoz

Profesional

Gloria Stephens

Profesional

Mauricio Monsalve

Profesional

José Gallardo

Profesional

Ingeniería UC 2022

+ INFO jaraya@ing.puc.cl