The Swedish healthcare system is considered to have good healthcare productivity and efficiency with moderate cost but seems to have some future challenges. Sweden is moving towards the aging population as it requires development in medical care techniques and technologies to provide care to elderly patients. This increases the pressure on the healthcare system. Hence, the number of patients in the hospital increase, as a result, the flow of patients within the wards are increased. Furthermore, the pandemic has increased the number of people admitted to hospitals. As a consequence, even for high-priority cases, the wait times are rising. The Skaraborg Hospital Group, SHG, and other general hospitals, in particular, are focusing on how to handle patient flow at various levels within departments and clinics by improving patient flow quality. Production and capacity preparation (PCP) is a commonly used industry tool for resolving bottlenecks. Hence, this method needs to be adopted within the hospital and by the healthcare sector to a larger extent. Since many patients from different specialty departments use the Radiology department's facilities, it is often a "bottleneck" in inpatient traffic at hospitals. Furthermore, the influx of patients with covid-19 has increased the department's workload. This master's thesis aims to assist the Radiology department in improving their production and capacity planning to increase unit flow performance. The project involves supporting key staff in the department in estimating demand to align different patient movements with equipment and personnel services. Improving radiology department flow efficiency can lead to more even and healthy patient flows around the hospital, reducing "buffers" of patients and longer stays at different specialist clinics. / Det svenska sjukvården anses ha god hälsovårdsproduktivitet och effektivitet till måttliga kostnader men verkar ha några framtida utmaningar. Sverige går mot den åldrande befolkningen eftersom det kräver utveckling av tekniker och tekniker för medicinsk vård för att ge äldre patienter vård. Detta ökar trycket på sjukvården. Därför ökar antalet patienter på sjukhuset, vilket leder till att patientflödet inom avdelningarna ökar. Dessutom har pandemin ökat antalet personer som läggs in på sjukhus. Som en konsekvens ökar väntetiderna även för fall med hög prioritet. Skaraborg sjukhusgrupp, SHG och andra allmänna sjukhus fokuserar särskilt på hur man hanterar patientflöde på olika nivåer inom avdelningar och kliniker genom att förbättra patientflödeskvaliteten. Produktion och kapacitetsberedning (PCP) är ett vanligt branschverktyg för att lösa flaskhalsar. Därför måste denna metod i större utsträckning antas inom sjukhuset och inom sjukvården. Eftersom många patienter från olika specialavdelningar använder Radiologiavdelningens anläggningar är det ofta en "flaskhals" i slutenvården på sjukhus. Dessutom har inflödet av patienter med covid-19 ökat avdelningens arbetsbelastning. Detta examensarbete syftar till att hjälpa Radiologiavdelningen att förbättra sin produktionsoch kapacitetsplanering för att öka enhetsflödesprestanda. Projektet innebär att stödja nyckelpersoner på avdelningen för att uppskatta efterfrågan för att anpassa olika patientrörelser till utrustning och personal. Förbättrad radiologisk avdelnings flödeseffektivitet kan leda till jämnare och hälsosammare patientflöden runt sjukhuset, vilket minskar "buffertar" hos patienter och längre vistelser på olika specialistkliniker.

År 2024 upplevde Sverige längre väntetider och sämre tillgänglighet inom både primär- och specialiserad vård jämfört med andra länder. Detta ledde till ökat tryck på akutmottagningar då många patienter sökte sig dit för vård som annars kunde hanterats på ordinära mottagningar om tillräcklig personal funnits tillgänglig. Denna studie fokuserar på att undersöka patientflöden vid Danderyds sjukhus genom att identifiera flaskhalsar inom akutmottagningen. Studiens syfte var att hitta flaskhalsar som kan åtgärdas för att minska väntetiderna och förbättra resursanvändningen genom att använda matematiska modeller och diskret händelsesimulering. Analysen baseras på data insamlad under det första kvartalet för åren 2022, 2023 och 2024. Resultaten från simuleringarna visar kritiska statistiska mått som är avgörande för att förstå systemets kapacitet och prestanda under varierande belastningar. Dessa resultat belyser även nödvändigheten av resursallokering och förväntade väntetider för patienter. Studien bidrar inte bara till en bra förståelse av de nuvarande processerna utan presenterar även strategier för att effektivt hantera de utmaningar akutmottagningarna står inför. Slutsatserna diskuterar de teoretiska och praktiska implikationerna med betoning på hur simuleringarna kan användas för att utforska nya arbetsmetoder för akutmottagningar framöver. Denna forskning lägger grunden för framtida innovationer inom sjukvårdens arbetsflöden och resursallokering, vilket kan leda till förbättrad patientvård och effektivare sjukhusdrift. / In 2024, Sweden experienced longer wait times and reduced accessibility in both primary and specialized care compared to other countries. This led to increased pressure on emergency departments, as many patients sought care there that could have been managed at regular clinics if sufficient staff were available. This study focuses on examining patient flows at Danderyd Hospital by identifying bottlenecks within the emergency department. The aim of the study was to find bottlenecks that can be addressed to reduce wait times and improve resource utilization through the use of mathematical models and discrete event simulation. The analysis is based on data collected during the first quarter of the years 2022, 2023, and 2024. The results from the simulations reveal critical statistical measures that are essential for understanding the system's capacity and performance under varying loads. These results also highlight the need for resource allocation and expected wait times for patients. The study not only contributes to a better understanding of the current processes but also presents strategies for effectively addressing the challenges faced by emergency departments. The conclusions discuss the theoretical and practical implications, emphasizing how the simulations can be used to explore new working methods for emergency departments in the future. This research lays the foundation for future innovations in healthcare workflows and resource allocation, which can lead to improved patient care and more efficient hospital operations.

Emergency departments are fundamental for providing high-quality care, and their operations directly impact the logistics of the hospitals in their entirety. Poor emergency department performance leads to delays, prolonged hospitalization, and improper allocation of resources, reducing the quality of the provided care and increasing costs. Describing the variability embedded in real clinical data in a useful way is essential for improving the organization of hospitals in the near future. However, it is a challenging task due to clinical complexity and the lack of an established bridge between logistic systems and the clinical insights of the hospital. Therefore, this work aims to design and implement a simplified process model describing patient flow within an emergency department, which could allow the evaluation of the clinical impact of complex patient characteristics on the system's logistics. To achieve this, a novel nonlinear mixed-effects approach with hospital medical records was applied to design patient flow within the emergency department in the form of a multi-state Markov process. Four independent training data samples were extracted from the main dataset. For each of them, the set of covariates that could lead to the most significant improvement in the values of the employed likelihood indicators was selected. Through statistical tests, analysis of the outputs, and a validation process carried out on a fifth and independent dataset, it was possible to obtain a final model containing the most relevant and significant covariates for describing each of the modeled state transitions and confirming their clinical meaningfulness and relevance. The results achieved in this thesis can lead to future improvement of the healthcare logistics systems by extending the use of nonlinear mixed-effects approaches to the estimation of the covariate impact on emergency department flows. / Akutmottagningar är centrala för att tillhandahålla högkvalitativ vård. Deras verksamhet har en direkt inverkan på sjukhusens logistik i helhet. Undermålig prestation i en akutmottagning leder till förseningar, förlängd sjukhusvistelse för patienter och olämpliga resursfördelningar, som i sin tur försämrar kvaliteten på den erbjudna vården, samt ökar kostnader. Därför är det viktigt att beskriva den variabilitet som är inbäddad i kliniskt data för att kunna förbättra strukturen av sjukhus i den närmaste framtiden. Emellertid är det ett utmanande uppdrag på grund av den kliniska komplexiteten och bristen på en etablerad bro mellan logistiska system och insikter om den kliniska situationen på sjukhuset. Detta examensarbete ämnar därför designa och implementera en förenklad processmodel som beskriver patientflödet inom en akutmottagning, vilket skulle kunna tillåta evaluering av vad för klinisk inverkan patienters komplexa egenskaper har på systemets logistik. För att uppnå detta tillämpades ett nytt icke-linjärt tillvägagångssätt för blandade effekter med patientjournaler, med syfte att designa patientflöde inom akutmottagningen i form av en Markovprocess i flera tillstånd. Fyra oberoende urvalsgrupper med övningsdata extraherades från huvuddatasetet och för var och en av dem valdes den uppsättning kovariat som hade möjlighet att leda till den största förbättringen i de applicerade sannolikhetsindikatorerna. Genom statistiska test, analys av uteffekten och en valideringsprocess utförd på en femte oberoende urvalsgrupp, möjliggjordes framtagandet av en slutgiltig modell innehållande de mest relevanta och signifikanta kovariat för att beskriva var och en av de modellerade tillståndsövergångarna, och bekräfta dess kliniska betydelse och relevans. De resultat som uppnåddes i det här examensarbetet har potential att i framtiden leda till förbättring av sjukvårdens logistiksystem, genom att utvidga användningen av icke-linjära blandade effektmodeller för att uppskatta kovariatinverkan på akutmottagningsflöden.