Colorectal cancer in Chile: process discovery and enhancement using process mining and simulation
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Date
2024
Authors
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Abstract
Colorectal cancer (CRC) is a significant health issue globally, with particular prevalence in Chile. This thesis is structured into two distinct phases: the first aims to discover and analyze the CRC care process within the Southern Metropolitan Public Healthcare System (SMPHS) of Chile, while the second focuses on delivering a feasible improvement strategy for CRC care in this region. The discovery phase utilized Process Mining, an innovative approach enabling quick identification of common pathways and performance indicators within a system. This study utilized real-world data from the SMPHS to swiftly analyze and evaluate the CRC care process. Spanning from 2017 to 2023, the dataset encompassed 2048 and 2524 patient cases. Through collaboration with the Management and Networks Department of the SMPHS, key dynamics and challenges in diagnosis and treatment were uncovered and are detailed in this study. The improvement phase presents a microsimulation model designed to simulate the implementation of a CRC screening strategy. This strategy involves conducting random fecal immunochemical tests for the population aged between 50 and 75. Positive test results lead to a colonoscopy procedure, aimed at promoting early detection of CRC. All demographic and medical data used in the model was obtained from respected sources to ensure the validity of the model. The results suggest that as population adherence rates to the screening program increase, there is a consistent reduction in late-stage cancer cases; however, overall costs also rise.
El cancer colorrectal (CCR) es un problema de salud importante a nivel mundial, con una incidencia particularmente alta en Chile. Esta tesis se estructura en dos fases distintas: la primera tiene como objetivo entender y analizar el proceso de atencion del CCR en el Servicio de Salud Metropolitano Sur (SSMS) del sistema de salud publica de Chile, mientras que la segunda se centra en ofrecer una estrategia de mejora factible para la atencion del CCR en esta zona. La fase de descubrimiento utilizó la Minería de Procesos, una disciplina innovadora que permite identificar rapidamente los casos más comunes y obtener indicadores de rendimiento para los pacientes del sistema. Este estudio utilizó datos reales del SSMS para analizar y evaluar la calidad de atencion de CCR. El conjunto de datos, que abarca desde 2017 hasta 2023, incluye 2048 y 2524 casos de pacientes. A través de la colaboración con el Departamento de Gestión y Redes del SSMS, se revelaron el funcionamiento y los problemas que aquejan al servicio en el diagnóstico y tratamiento de CCR. La fase de mejora presenta un modelo de microsimulación diseñado para simular la implementación de una estrategia de detección de CCR. Esta estrategia implica realizar pruebas inmuno histoquímicas fecales aleatorias a la poblacion de entre 50 y 75 años. Quienes obtengan un resultado positivo en la prueba se deberan realizar una colonoscopia, con el objetivo de detectar la enfermedad en sus etapas iniciales. Todos los datos demográficos y médicos utilizados en el modelo se obtuvieron de fuentes respetadas, para garantizar la validez del modelo. Los resultados indican que a medida que aumentan las tasas de adherencia de la población al programa de detección, hay una reducción constante en los casos de cancer en etapa avanzada; sin embargo, también aumentan los costos totales.
El cancer colorrectal (CCR) es un problema de salud importante a nivel mundial, con una incidencia particularmente alta en Chile. Esta tesis se estructura en dos fases distintas: la primera tiene como objetivo entender y analizar el proceso de atencion del CCR en el Servicio de Salud Metropolitano Sur (SSMS) del sistema de salud publica de Chile, mientras que la segunda se centra en ofrecer una estrategia de mejora factible para la atencion del CCR en esta zona. La fase de descubrimiento utilizó la Minería de Procesos, una disciplina innovadora que permite identificar rapidamente los casos más comunes y obtener indicadores de rendimiento para los pacientes del sistema. Este estudio utilizó datos reales del SSMS para analizar y evaluar la calidad de atencion de CCR. El conjunto de datos, que abarca desde 2017 hasta 2023, incluye 2048 y 2524 casos de pacientes. A través de la colaboración con el Departamento de Gestión y Redes del SSMS, se revelaron el funcionamiento y los problemas que aquejan al servicio en el diagnóstico y tratamiento de CCR. La fase de mejora presenta un modelo de microsimulación diseñado para simular la implementación de una estrategia de detección de CCR. Esta estrategia implica realizar pruebas inmuno histoquímicas fecales aleatorias a la poblacion de entre 50 y 75 años. Quienes obtengan un resultado positivo en la prueba se deberan realizar una colonoscopia, con el objetivo de detectar la enfermedad en sus etapas iniciales. Todos los datos demográficos y médicos utilizados en el modelo se obtuvieron de fuentes respetadas, para garantizar la validez del modelo. Los resultados indican que a medida que aumentan las tasas de adherencia de la población al programa de detección, hay una reducción constante en los casos de cancer en etapa avanzada; sin embargo, también aumentan los costos totales.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2024
Keywords
Healthcare, Process Mining, Simulation, Optimization, Colorectal Cancer, Microsimulation, Screening, Salud, Minería de Procesos, Simulación, Optimización, Cáncer Colon-rectal, Microsimulación, Tamizaje