Optimisation de la planification des chirurgies électives

par Axel Faure Beaulieu

Projet de thèse en Informatique

Sous la direction de Jully Jeunet.

Thèses en préparation à Paris Sciences et Lettres en cotutelle avec Politecnico di Torino , dans le cadre de Ecole doctorale de Dauphine (Paris) , en partenariat avec Laboratoire d'Analyse et de Modélisation de Systèmes d'Aide à la Décision (laboratoire) et de Université Paris-Dauphine (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    Optimiser la planification des chirurgies revient à déterminer pour chaque jour d'un horizon àmoyen terme (en général, le mois) le nombre de patients à opérer de chaque groupe de pathologies de sorte à minimiser une fonction de coût des ressources, en respectant les contraintes de capacité disponible, de satisfaction d'une demande moyenne de soins (historique des chirurgies) et de préférence des chirurgiens. Les groupes de pathologies rassemblent des patients homogènes à la fois en termes de type d'intervention/pathologie et de consommation des ressources (lits, blocs opératoires, soins infirmiers. . .). Il conviendra en premier lieu de modéliser ce problème d'optimisation en tenant compte des spécificités du service de chirurgie orthopédique. Ce problème hautement combinatoire sera formulé comme un programme linéaire en nombre entiers dont la résolution nécessitera le développement d'une méthode heuristique (matheuristique ou métaheuristique). Les créneaux opératoires planifiés sur la base d'une demande moyenne et qui résultent de cette optimisation doivent ensuite être affectés à court terme (semaine) aux patients de la liste d'attente constatée, selon des règles d'allocation à élaborer mais qui devront s'appuyer sur un objectif de minimisation des temps d'attente. Enfin, une dernière étape consistera à produire un ordonnancement journalier des chirurgies dans les blocs opératoires. Les solutions du modèle seront évaluées à l'aide de plusieurs indicateurs de satisfaction des patients et d'efficacité de la gestion des ressources. Sur la base de ces indicateurs, ces solutions seront également comparées avec la programmation des chirurgies telle qu'elle est effectuée actuellement à l'hôpital.

  • Titre traduit

    Planning and scheduling elective surgeries


  • Résumé

    The tactical planning problem consists in determining the number of patients in each category of pathologies to be operated on in each day of a mid-term planning horizon, with the aim of minimising the cost of several resources (operating theatre, beds, medical staff) subject mainly to capacity constraints and to the satisfaction of an average demand for health care. Patients are grouped in several categories that are homogeneous in terms of resource consumption. The first research objective will be to model this optimisation problem taking into account the specificities of the orthopaedics department in a French hospital. This problem will be formulated as a mixed integer linear program which can be solved with branch and bound algorithms. However, pitfalls of exact solving methods involve too long solution times. Therefore, the second research objective is to develop heuristic solution methods such as Matheuristics or Metaheuristics. Solution to this problem is a tactical plan which is based on a fixed number of patients derived from historical data of arrivals. Consequently, this plan must be adjusted to patients in the queue to provide a feasible operational plan in the short run. Thus, the third research objective is to develop strategies to translate a tactical plan into an operational plan so as to reduce waiting times. In a last stage, patients scheduling must be implemented on a daily basis. Quality of solutions will be assessed using several indicators of patient satisfaction and resources use efficiency and will be compared with the actual surgery planning at the hospital.