uma abordagem baseada em agentes para planejamento e monitoramento de serviços de saúde

Uma Abordagem Baseada em Agentes paraPlanejamento e Monitoramento de

Serviços de Saúde

Nécio Veras Mariela Cortés Gustavo Campos

29 de Maio, 2014Instituto Federal do Ceará e Universidade Estadual do Ceará

1 / 28Otimização orientada por metas

N

Agenda

1 Introdução

2 Trabalhos relacionados

3 Abordagem proposta

4 Especificação dos agentesO Agente de AgendamentoO Agente de Indicadores

5 Execução e simulação da abordagemMetodologiaResultados

6 Considerações finais

2 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Problema

O Programa [Brasil (2012)]:

Objetiva criar um ciclo contínuo de crescimento do acesso e da qualidade;

Propõe estabelecer uma cultura de aperfeiçoamento contínuo;

Está estruturado em 47 indicadores agrupados em 7 áreas;

3 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Problema

O Programa [Brasil (2012)]:

Objetiva criar um ciclo contínuo de crescimento do acesso e da qualidade;

Propõe estabelecer uma cultura de aperfeiçoamento contínuo;

Está estruturado em 47 indicadores agrupados em 7 áreas;

3 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Problema

O Programa [Brasil (2012)]:

Objetiva criar um ciclo contínuo de crescimento do acesso e da qualidade;

Propõe estabelecer uma cultura de aperfeiçoamento contínuo;

Está estruturado em 47 indicadores agrupados em 7 áreas;

3 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Problema

O Programa [Brasil (2012)]:

Objetiva criar um ciclo contínuo de crescimento do acesso e da qualidade;

Propõe estabelecer uma cultura de aperfeiçoamento contínuo;

Está estruturado em 47 indicadores agrupados em 7 áreas;

3 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Justificativa

Complexidade para um planejamento manual

Condições inadequadas de trabalho

Financiamento insuficiente da ABSobrecarga das equipes

Qualificação dos processos de trabalho

Desafios

4 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Justificativa

Complexidade para um planejamento manual

Condições inadequadas de trabalho

Financiamento insuficiente da ABSobrecarga das equipes

Qualificação dos processos de trabalho

Desafios

4 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Justificativa

Complexidade para um planejamento manual

Condições inadequadas de trabalho

Financiamento insuficiente da AB

Sobrecarga das equipes

Qualificação dos processos de trabalho

Desafios

4 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Justificativa

Complexidade para um planejamento manual

Condições inadequadas de trabalho

Financiamento insuficiente da ABSobrecarga das equipes

Qualificação dos processos de trabalho

Desafios

4 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Justificativa

Complexidade para um planejamento manual

Condições inadequadas de trabalho

Financiamento insuficiente da ABSobrecarga das equipes

Qualificação dos processos de trabalho

Desafios

4 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Justificativa

Complexidade para um planejamento manual

Condições inadequadas de trabalho

Financiamento insuficiente da ABSobrecarga das equipes

Qualificação dos processos de trabalho

Desafios

4 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Relevância

Auxiliar na melhoria da saúde pública

Planejamento

Implantação

Manutenção

Avaliação

Acompanhamento

5 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Relevância

Auxiliar na melhoria da saúde pública

Planejamento

Implantação

Manutenção

Avaliação

Acompanhamento

5 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Relevância

Auxiliar na melhoria da saúde pública

Planejamento

Implantação

Manutenção

Avaliação

Acompanhamento

5 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Relevância

Auxiliar na melhoria da saúde pública

Planejamento

Implantação

Manutenção

Avaliação

Acompanhamento

5 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Relevância

Auxiliar na melhoria da saúde pública

Planejamento

Implantação

Manutenção

Avaliação

Acompanhamento

5 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Relevância

Auxiliar na melhoria da saúde pública

Planejamento

Implantação

Manutenção

Avaliação

Acompanhamento

5 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Objetivos

1 Propor uma arquitetura abstrata de um Sistema Inteligente para:

Atuar no planejamento orientado por metas;Monitorar a prestação de serviços planejados;

2 Definir dois agentes (planejamento e monitoramento);

6 / 28Otimização orientada por metas

N

Introdução

Objetivos

1 Propor uma arquitetura abstrata de um Sistema Inteligente para:

Atuar no planejamento orientado por metas;Monitorar a prestação de serviços planejados;

2 Definir dois agentes (planejamento e monitoramento);

6 / 28Otimização orientada por metas

N

Trabalhos relacionados

Trabalhos relacionados

Silva et al. (2012)

Cálculo de indicadores

Braun et al. (2005)

Abordagem multiagente em ambientes dinâmicos de planejamentos emsaúde

Vermeulen et al. (2009)

Uma abordagem adaptativa para otimização automática deagendamento de recursos

7 / 28Otimização orientada por metas

N

Trabalhos relacionados

Trabalhos relacionados

Silva et al. (2012)

Cálculo de indicadores

Braun et al. (2005)

Abordagem multiagente em ambientes dinâmicos de planejamentos emsaúde

Vermeulen et al. (2009)

Uma abordagem adaptativa para otimização automática deagendamento de recursos

7 / 28Otimização orientada por metas

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Trabalhos relacionados

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Silva et al. (2012)

Cálculo de indicadores

Braun et al. (2005)

Abordagem multiagente em ambientes dinâmicos de planejamentos emsaúde

Vermeulen et al. (2009)

Uma abordagem adaptativa para otimização automática deagendamento de recursos

7 / 28Otimização orientada por metas

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Abordagem proposta

Um sistema multiagenteIncorpora dois problemas:

Planejamento orientado por metas; e

Monitoramento dos serviços ofertados para cálculo de indicadores.

Figure: Arquitetura do sistema inteligente

8 / 28Otimização orientada por metas

N

Abordagem proposta

Um sistema multiagenteIncorpora dois problemas:

Planejamento orientado por metas; e

Monitoramento dos serviços ofertados para cálculo de indicadores.

Figure: Arquitetura do sistema inteligente

8 / 28Otimização orientada por metas

N

Abordagem proposta

Formalização da agenda dinâmica

Dado um serviço Sx pertence ao conjunto dos serviços S ; e

uma agenda semanal Gs associada a um profissional P como a matriz:

GPs = (Slc)l×c =

S11 S12 . . . S1cS21 S22 . . . S2c...

......

...Sl1 Sl2 . . . Slc

, tal que c ≤ 7 e l ≤ 8 (1)

A agenda mensal Gm de um profissional P pode ser o conjunto:

GPm = {GP

s1 ,GPs2 ,GP

s3 ,GPs4 ,GP

s5} (2)

9 / 28Otimização orientada por metas

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Abordagem proposta

Formalização da agenda dinâmica

Dado um serviço Sx pertence ao conjunto dos serviços S ; e

uma agenda semanal Gs associada a um profissional P como a matriz:

GPs = (Slc)l×c =

S11 S12 . . . S1cS21 S22 . . . S2c...

......

...Sl1 Sl2 . . . Slc

, tal que c ≤ 7 e l ≤ 8 (1)

A agenda mensal Gm de um profissional P pode ser o conjunto:

GPm = {GP

s1 ,GPs2 ,GP

s3 ,GPs4 ,GP

s5} (2)

9 / 28Otimização orientada por metas

N

Abordagem proposta

Relação entre os serviços e os indicadores

Considerando o planejamento da agenda, temos que:

1 Certos indicadores são influenciados pela realização dos serviços;

2 Outros não sofrem nenhuma influência;

3 Existem indicadores que influenciam a valoração das quantidades dosserviços a serem alocados na agenda;

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Abordagem proposta

Relação entre os serviços e os indicadores

Considerando o planejamento da agenda, temos que:

1 Certos indicadores são influenciados pela realização dos serviços;

2 Outros não sofrem nenhuma influência;

3 Existem indicadores que influenciam a valoração das quantidades dosserviços a serem alocados na agenda;

10 / 28Otimização orientada por metas

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Abordagem proposta

Relação entre os serviços e os indicadores

Considerando o planejamento da agenda, temos que:

1 Certos indicadores são influenciados pela realização dos serviços;

2 Outros não sofrem nenhuma influência;

3 Existem indicadores que influenciam a valoração das quantidades dosserviços a serem alocados na agenda;

10 / 28Otimização orientada por metas

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Abordagem proposta

Relação entre os serviços e os indicadores

Table: Mapeamento entre serviços ofertados e indicadores do PMAQ/2012

Serviço Ofertado Indicador(es)Atendimento de Pré-natal 1.2

Prevenção do câncer ginecológico 1.6Visitas domiciliares Pessoas acompanhadas no domicílio

Consulta de puericultura 2.1Consulta médica 2.1, 2.5,2.6, 5.1

Consulta de Hipertensos e Diabéticos 3.3, 3.4Ação coletiva de escovação dental supervisionada 4.1

Consulta Odontológica 4.2Consulta Odontológica à Gestante 4.3

Consulta de enfermagem 5.10Vigilância (tuberculose e hanseníase) 6.1, 6.2

11 / 28Otimização orientada por metas

N

Abordagem proposta

Planejamento da oferta dos serviços

No modelo proposto consideramos:

Que existem metas individualizadas conforme o serviço;

Que um cálculo de demandas pode estimar a oferta de um serviço porprofissional;

A ideia é maximizar o cumprimento dos serviços em relação às suasdemandas;

12 / 28Otimização orientada por metas

N

Abordagem proposta

Planejamento da oferta dos serviços

No modelo proposto consideramos:

Que existem metas individualizadas conforme o serviço;

Que um cálculo de demandas pode estimar a oferta de um serviço porprofissional;

A ideia é maximizar o cumprimento dos serviços em relação às suasdemandas;

12 / 28Otimização orientada por metas

N

Abordagem proposta

Planejamento da oferta dos serviços

No modelo proposto consideramos:

Que existem metas individualizadas conforme o serviço;

Que um cálculo de demandas pode estimar a oferta de um serviço porprofissional;

A ideia é maximizar o cumprimento dos serviços em relação às suasdemandas;

12 / 28Otimização orientada por metas

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Abordagem proposta

Cálculos para determinar a qualidade

Dado que o volume de trabalho (em horas) seja:

V SxP = count(GP

m ,Sx) (3)

onde:count : GP

m × Sx → |Sx |, tal que : Sx ∈ GPm (4)

Então a qualidade de GPm pode ser calculada da seguinte forma:

QGPm=

Servs∑i=1

V SiP

DSiP

− P1− P2− P3 : (5)

13 / 28Otimização orientada por metas

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Abordagem proposta

Cálculos para determinar a qualidade

Dado que o volume de trabalho (em horas) seja:

V SxP = count(GP

m ,Sx) (3)

onde:count : GP

m × Sx → |Sx |, tal que : Sx ∈ GPm (4)

Então a qualidade de GPm pode ser calculada da seguinte forma:

QGPm=

Servs∑i=1

V SiP

DSiP

− P1− P2− P3 : (5)

13 / 28Otimização orientada por metas

N

Abordagem proposta

Penalidades no cálculo da qualidade

P1 =

DServs+∑j=1

VSjP

DSjP

× 2,

P2 =

DServs−∑l=1

DSlP

V SlP

× 6 e

P3 =

DServsn∑q=1

DSqP

100

× 10.

Serve para balancear o cumprimento das demandas

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Especificação dos agentes

O Agente de Agendamento

1 Um agente BDI que objetiva planejar atendimentos em saúde orientado pormetas;

Figure: Estruturas internas do Agente de Agendamento

15 / 28Otimização orientada por metas

N

Especificação dos agentes

O Agente de Agendamento

Algoritmo 1 Otimização por HillClimbing e Simulated Annealing1: Inicializa Equipe E com N Profissionais2: Atribui demandas D para Equipe E3: for each Profissional P ∈ E .profissionais do4: criaAgenda(A)5: alocaServicosAleatoriamente(A)6: adicionaAgendaNaEquipe(A,E)7: end for8: Equipe HC ← geraOtimizacaoPorHillClibing(E)9: Equipe AS ← geraOtimizacaoPorSimulatedAnnealing(E)

10: retorne filtraMelhorAgenda (HC, AS)

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Especificação dos agentes

O Agente de Indicadores

1 É um agente de monitoramento responsável por calcular os indicadoresPMAQ;

Figure: Estruturas internas do Agente de Indicadores

17 / 28Otimização orientada por metas

N

Especificação dos agentes

O Agente de Indicadores

Algoritmo 2 Descrição informal1: agendasDaEquipe(null).2: !encontraEMonitoraArtefatos.3: +percebeNovasAgendas(Agendas).4: for each Agenda A ∈ Agendas do5: !calculaIndicadores(A).6: end for7: !registraIndicadores.8: !apresentaIndicadores.

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Execução e simulação da abordagem

Metodologia

Objetivo: executar e avaliar a formulação do problema orientado por metas;

Foi criado o Agente de Simulação para:

Criar os artefatos de ambiente (loads);Gerenciar a simulação;

Os testes foram realizados com três instâncias:

Table: Sumário das instâncias de testes

Instância No de Enfermeiros No de Médicos No de odontólogos(1) 1 1 1(2) 2 1 2(3) 2 2 3

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Execução e simulação da abordagem

Metodologia

Objetivo: executar e avaliar a formulação do problema orientado por metas;

Foi criado o Agente de Simulação para:

Criar os artefatos de ambiente (loads);Gerenciar a simulação;

Os testes foram realizados com três instâncias:

Table: Sumário das instâncias de testes

Instância No de Enfermeiros No de Médicos No de odontólogos(1) 1 1 1(2) 2 1 2(3) 2 2 3

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Execução e simulação da abordagem

Metodologia

Objetivo: executar e avaliar a formulação do problema orientado por metas;

Foi criado o Agente de Simulação para:

Criar os artefatos de ambiente (loads);Gerenciar a simulação;

Os testes foram realizados com três instâncias:

Table: Sumário das instâncias de testes

Instância No de Enfermeiros No de Médicos No de odontólogos(1) 1 1 1(2) 2 1 2(3) 2 2 3

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Execução e simulação da abordagem

Metodologia

Table: Valoração das variáveis PMAQ da Equipe para o modelo de instância

Tipo Descritor da variável PMAQ ou meta ValorPMAQ numeroGestantesCadastradasEquipe 40

populacaoFemininaCadastradaCom15AnosOuMais 321numeroMenoresDeDoisAnos 15

numeroDeMenoresDeUmAnoAcompanhadas 09numeroDePessoasAcompanhadasNoDomicilio 32numeroDeMenoresDeCincoAnosCadastradas 28

numeroDiabeticosCadastrados 34numeroHipertensosCadastrados 40

populacaoCadastrada 3200numeroPessoasComTuberculoseCadastradas 10numeroPessoasComHanseniaseCadastradas 22

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Execução e simulação da abordagem

Metodologia

Table: Valoração das metas da Equipe para o modelo de instância

Tipo Descritor da variável PMAQ ou meta ValorMeta Média atendimentos durante o pré-natal 12

Cobertura para prevenção do câncer ginecológico 30Cobertura para demanda de visitas domiciliares 70

Média de consultas de puericultura 3Cobertura para demanda de consultas médica 18Média de consultas de Hipertensos e Diabéticos 2

Cobertura para demanda de ação coletiva de escovação dental 18Cobertura para demanda de consultas odontológicas 25

Cobertura para demanda de consultas odontológicas às gestantes 100Cobertura para demanda de consultas de enfermagem 6

Média de consultas para vigilância (tuberculose e hanseníase) 2

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Execução e simulação da abordagem

Resultados

Figure: Execução com a instância 1

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Execução e simulação da abordagem

Resultados

Figure: Execução com a instância 2

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Execução e simulação da abordagem

Resultados

Figure: Execução com a instância 3

24 / 28Otimização orientada por metas

N

Considerações finais

Considerações finais

1 Modelo inteligente atuando na AB;

2 Planejamento orientado por metas (priorização no cumprimento dasdemandas);

3 Limitações:

Restante dos indicadores PMAQ (dados específicos);Instâncias a partir de dados reais e abertos;

4 Trabalhos futuros:

Simulação de atendimentos com base nas agendas planejadas;Criar modelo evolucionário de ambiente para simular situações do cotidiano;Especificar os outros agentes não detalhados neste trabalho;

25 / 28Otimização orientada por metas

N

Considerações finais

Considerações finais

1 Modelo inteligente atuando na AB;

2 Planejamento orientado por metas (priorização no cumprimento dasdemandas);

3 Limitações:

Restante dos indicadores PMAQ (dados específicos);Instâncias a partir de dados reais e abertos;

4 Trabalhos futuros:

Simulação de atendimentos com base nas agendas planejadas;Criar modelo evolucionário de ambiente para simular situações do cotidiano;Especificar os outros agentes não detalhados neste trabalho;

25 / 28Otimização orientada por metas

N

Considerações finais

Considerações finais

1 Modelo inteligente atuando na AB;

2 Planejamento orientado por metas (priorização no cumprimento dasdemandas);

3 Limitações:

Restante dos indicadores PMAQ (dados específicos);Instâncias a partir de dados reais e abertos;

4 Trabalhos futuros:

Simulação de atendimentos com base nas agendas planejadas;Criar modelo evolucionário de ambiente para simular situações do cotidiano;Especificar os outros agentes não detalhados neste trabalho;

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Considerações finais

Agradecimentos

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Considerações finais

Perguntas?

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Considerações finais

Referências

Brasil, M. d. S. (2002). Portaria n. 1101, de 12 de junho de 2002:Estabelece parâmetros assistenciais do sus. Diá rio Oficial da União,Brasília, 139(112).

Silva, R. C., Forster, A. C., Alves, D., Ferreira, J. B., and Sant’Anna, S. C.(2012). Ferramenta computacional para programa de melhoria da atençãobásica (pmaq-ab). In Atas do XIII Congresso Brasileiro de Informática emSaúde.

Braun, L., Wiesman, F., Herik, v. d. J., and Hasman, A. (2005). Agentsupport in medical information retrieval. In Working notes of the IJCAI-05.Workshop on agents applied in health care, pages 16–25.

Vermeulen, I. B., Bohte, S. M., Elkhuizen, S. G., Lameris, H., Bakker, P. J.,and Poutré , H. L. (2009). Adaptive resource allocation for efficient patientscheduling. Artificial intelligence in medicine, 46(1):67–80.

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