(Wien, 12-11-2019) Wissenschaftler des Complexity Science Hub Vienna (CSH) und der Medizinischen Universität Wien (MUW) haben einen Stresstest entwickelt, mit dem sie die Resilienz der Gesundheitsversorgung auf regionaler Ebene in Echtzeit bestimmen können. Als Basis dient ein 1:1-Computermodell der medizinischen Grundversorgung in Österreich in Form von Patientenströmen in regionalen Ärztenetzwerken. Das innovative Modell gibt konkrete Antworten auf Fragen wie: Welche Bedeutung hat eine Ärztin, ein Arzt für das Funktionieren des Gesundheitssystems in meiner Region? Wie viele und welche Pensionierungen verkraftet das System? Ab wann ist die Gesundheitsversorgung der Menschen nicht mehr gesichert? Die Arbeit erscheint in der neuesten Ausgabe des Fachjournals PNAS.
Wie sicher ist die medizinische Grundversorgung?
Üblicherweise gilt die Ärztedichte als Indikator für die Qualität der Gesundheitsversorgung, also die Anzahl von MedizinerInnen im Verhältnis zur Bevölkerung. „Der Ärztedichte-Indikator nimmt an, dass alle ÄrztInnen für alle PatientInnen gleich gut erreichbar und gleich wichtig sind“, so Peter Klimek vom Complexity Science Hub Vienna und der MUW. „Wir zeigen, dass das nicht so ist. ÄrztInnen und ihre PatientInnen bilden Netzwerke. Bei gleicher Ärztedichte können diese Netzwerke genauso gut widerstandsfähig wie kollapsanfällig sein, oder etwas dazwischen“, erklärt Klimek.
Das Netzwerk erstellten die Forscher auf Basis eines Forschungs-Datensatzes aller österreichischen ÄrztInnen und Patientenströme aus 2006/2007. Die HausärztInnen bilden die Netzwerk-Knoten, gemeinsame PatientInnen die Verbindungen zwischen den Knoten. „Wir waren überrascht, wie dicht verbunden und regional begrenzt die Netzwerke von Patientenflüssen sind“, so Klimek. Die Forscher sprechen hier auch von PatientInnen-Sharing.
Das ist relevant, sobald eine Arztpraxis schließt. Denn die Daten zeigen, dass mehr als 80 Prozent der Menschen für ihre weitere medizinische Versorgung Personen wählen, mit denen sie bereits früher Kontakt hatten. Deshalb können die Forscher mit hoher Genauigkeit bestimmen, wohin sich PatientInnen einer bestimmten Praxis nach deren Schließung wenden werden.
Simulation macht Patientenströme sichtbar
Eine interaktive Simulation, entwickelt von Johannes Sorger (CSH), macht die Netzwerk-Dynamiken anschaulich. Natürliche Personen wurden darin 1:1 durch anonymisierte Avatare ersetzt. „In der Simulation können wir die Arzt-Avatare der Reihe nach wegklicken und beobachten, wo deren PatientInnen unterkommen“, so Klimek (siehe Link unten).
Resiliente Gesundheitssysteme erholen sich rasch und vollständig von solchen Schocks. Doch der Wegfall besonders wichtiger oder besonders vieler ÄrztInnen kann das System überfordern. „Die Simulation zeigt den kritischen Punkt, ab dem die Fähigkeit des Systems zusammenbricht, zusätzliche PatientInnen aufzunehmen oder Abgänge auszugleichen“, erklärt der Erstautor der Publikation, Donald Ruggiero Lo Sardo (CSH, MUW). „Dank unseres Modells wissen wir nun, wie viele und welche ÄrztInnen wir aus dem System entfernen können, ohne dass es zu Problemen kommt. Und wir können sagen, wie resilient die Gesundheitsversorgung in einer Region ist.“
Außerdem können die Forscher für jeden einzelnen Avatar bestimmen, wie relevant er für die Stabilität des regionalen Netzwerks ist. Stabilität verleihen dem Gesundheitssystem zum Beispiel ÄrztInnen, die besonders viele Menschen versorgen und im Ärztenetzwerk gut erreichbar sind. Schlecht vernetzte ÄrztInnen bereiten eher Probleme.
Modell in vielen Bereichen nutzbar
Stakeholder im Gesundheitsbereich bekommen hier ein Tool, das ihnen erlaubt, (Personal-)Entscheidungen und deren Auswirkungen vorab zu testen.
Die Forscher betonen, dass die neue Methode auch auf andere Gesundheitsszenarien erweiterbar ist, etwa den Ausbruch einer Epidemie oder eine Naturkatastrophe mit vielen Opfern. „Wenn wir aktuelle Daten zur Verfügung gestellt bekommen, können wir valide Aussagen über die Resilienz unterschiedlicher Teilbereiche im Gesundheitssystem machen“, so Klimek. Dieses Wissen erleichtert die Planung und verbessert die Versorgung. „Sobald die Verantwortlichen die systemrelevanten Personen im System kennen und gezielt daran arbeiten, diese Leute zu halten oder adäquat nachzubesetzen, wird das Gesundheitssystem insgesamt widerstandsfähiger“, so Klimek.
Eine interaktive Simulation des Ärztenetzwerks im österreichischen Bundesland Vorarlberg (anonymisiert) kann online abgerufen werden unter https://csh.ac.at/vis/med_public/pcn-resilience
Service: PNAS
Donald Ruggiero Lo Sardo, Stefan Thurner, Johannes Sorger, Georg Duftschmid, Gottfried Endel, Peter Klimek, Quantification of the resilience of primary care networks by stress-testing the health-care system, PNAS November 11 (2019) https://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1904826116
About the Complexity Science Hub Vienna
The CSH Vienna is a joint initiative of the Medical University of Vienna, the TU Wien, the Vienna University of Economics and Business, the Graz University of Technology, the Danube University Krems, the IIASA International Institute for Applied Systems Analysis, the AIT Austrian Institute of Technology, and the Austrian Economic Chambers (WKO).
The mission of the Hub is to host, educate, and inspire complex systems scientists who are dedicated to collecting, handling, aggregating, and making sense of Big Data in ways that are directly valuable for science and society. Scientists at the Hub develop methods for the scientific, quantitative, and predictive understanding of complex systems. Focal areas include the resilience and efficiency of socio-economic and ecological systems, network medicine, the dynamics of innovation, and the science of cities. https://www.csh.ac.at