Development of a Conceptual Model for Simulation of Swedish Emergency Care Surge Capacity

I den föränderliga värld vi lever i med nya, ofta komplexa, hot och risker är en god förmåga att handskas med det oväntade viktigt. Sjukvården måste liksom andra ingående aktörer i en räddningsinsats öva och förbereda sig för alla tänkbara scenarier. Möjligheten till att genomföra realistiska övningar på ett sjukhus är begränsade, främst på grund av den etiska faktorn då faktiska patienter löper risk att bli drabbade och påverkas negativt. Katastrofmedicinskt centrum (KMC) utvecklar idag ett stokastiskt simuleringsverktyg för katastrofmedicinsk förmågeanalys (StoF) som ämnar bli ett komplement till det existerande, analoga verktyget Emergo Train System (ETS). I StoF saknas idag en detaljerad beskrivning av vad som sker på sjukhuset vid en katastrofmedicinsk händelse med många skadade. Denna studie bidrar med en konceptuell modell över flödet på och i anslutning till ett sjukhus akutmottagning vid en katastrofmedicinsk händelse. Modellen tillför innehåll och utökad omfattning till den pågående utvecklingen av StoF. Studien har utförts med simulering i fokus men med den konceptuella modelleringen som det primära och huvudsakliga syftet. Stort fokus har även riktats mot att utveckla en modell som är så generisk och allmän som möjligt. Resultatet är en konceptuell modell som beskriver flödet av både vanliga patienter och katastrofpatienter vid en katastrofmedicinsk händelse. Vidare inkluderas även de förändringar som sker i akutsjukvårdskedjans verksamhet då en katastrofmedicinsk händelse inträffar. Modellen som utformats i studien möjliggör identifiering av flaskhalsar i systemet samt genererar utdata i form av patientutfall och kan därmed användas för katastrofmedicinsk förmågeanalys. Modellen har validerats mot simuleringar gjorda med det analoga simuleringsverktyget (ETS) samt nuvarande version av StoF, liksom av experter inom området. Validering av den konceptuella modellen har kunnat konstatera att modellen bedöms uppfylla sitt syfte och vara implementerbar i StoF.In the ever-changing world we live in with new, often complex, threats and risks, a thoroughability to deal with the unexpected is important. Healthcare, like other stakeholders in a rescueoperation, must practice and prepare for many different scenarios. For emergency services andprehospital care, these exercises and preparedness assessments are often easier to perform as aphysical, real exercise than for hospitals. However, full-scale exercises come with a greatercost, which is a clear disadvantage. The ethical aspect is also of great importance in the choiceof exercise method. For a hospital, it is ethically questionable whether a realistic full-scaleexercise could be carried out on site as actual patients are at risk of being adversely affected.With this as background, it can be concluded that competent, flexible, and dynamic simulationsare very important and useful tools within the studied subject.The stochastic discrete event simulation tool for emergency medical capacity analysis (StoF),which is currently being developed at the Center for Teaching & Research in Disaster Medicineand Traumatology (abbreviated as KMC in Swedish), fulfills this important purpose. StoFdescribes the entire course of events in a disaster scenario, from its occurrence until all patientshave been treated and taken care of. However, further studies are needed regarding the latterparts in the sequence of events, from the point at which patients start arriving to hospitals.This study contributes to a conceptual model of the events taking place at a hospital´semergency department and its related departments during a disaster scenario. Thus, it addscontent and expands the scope to the continuous development of StoF. This corresponds to thepurpose of the study, which is thereby considered fulfilled.The study was carried out on the basis of a simulation study but with a natural focus onconceptual modeling. Great focus has also been put on developing a model that is as genericand general as possible. This is because the model should be able to be used by all Swedishhospitals and regions, regardless of size and configuration.The result of the study is a conceptual model that describes the flow of both ordinary patientsand emergency patients from the disaster event at a hospital during a disaster scenario.Furthermore, the organizational changes being made in the emergency department-relatedoperations in the case of a disaster scenario are also included. The model designed in the studyenables the identification of bottlenecks in the system and generates output in terms of patientoutcomes and can thus be used for analysis of disaster preparedness.The model has been validated against simulations made with the analog simulation tool EmergoTrain System and the current version of StoF, as well as by experts. Validation of the conceptualmodel have been able to determine that the model fulfill its purpose and that it could beimplemented into StoF