A method for clustering surgical cases to allow master surgical scheduling

Master surgical scheduling can improve manageability and efficiency of operating room departments. This approach cyclically executes a master surgical schedule of surgery types. These surgery types need to be constructed with low variability to be efficient. Each surgery type is scheduled based upon its frequency per cycle. Surgery types that cannot be scheduled repetitively are put together in so-called dummy surgeries. Narrow defined surgery types, with low variability, lead to a large volume of such dummy surgeries that reduce the benefits of a master surgical scheduling approach. In this paper we propose a method, based on Ward's hierarchical cluster method, to obtain surgery types that minimizes the weighted sum of the dummy surgery volume and the variability in resource demand of surgery types. The resulting surgery types (clusters) are thus based on logical features and can be used in master surgical scheduling. The approach is successfully tested on a case study in a regional hospital.operating room;health care efficiency;master surgical scheduling;Ward's hierarchical cluster method

Diagnosis and treatment of acute appendicitis

Hoofdstuk 1 beschrijft de opzet van het proefschrift en geeft een algemene introductie over diagnose en behandeling van appendicitis acuta. De belangrijkste vragen worden beschreven. In Hoofdstuk 2 worden in een uitgebreid overzicht van de literatuur de epidemiologie, de pathogenese en ontwikkelingen op het gebied van diagnose en behandeling van appendicitis acuta beschreven. Dit literatuuroverzicht laat zien dat de frequentie van het verrichten van een negatieve appendectomie en de incidentie van geperforeerde appendicitis door de jaren eigenlijk niet veranderd is in de Westerse wereld. In dit hoofdstuk worden meerdere diagnostische modaliteiten besproken die de preoperatieve accuratesse bij patiënten met appendicitis acuta zouden kunnen verbeteren. Preoperatieve computer tomogra. e (CT) blijkt het optimale diagnostisch hulpmiddel bij deze groep patiënten, maar welke CT­techniek de beste resultaten geeft is nog niet uitgekristalliseerd. Diagnostische laparoscopie heeft weliswaar een nog hogere accuratesse dan CT, maar is natuurlijk ook meer invasief. Laparoscopische appendectomie lijkt beter dan open appendectomie, maar bepaalde aspecten, zoals de optimale manier om de appendixstomp te verzorgen en incidenties van zeldzame complicaties blijven nog onzeker. In hoofdstuk 3 blijkt dat met een CT zonder contrast de diagnose appendicitis acuta goed te stellen is. In dit hoofdstuk worden de resultaten gepresenteerd van een prospectieve studie waarin 103 patiënten die door de chirurg verdacht werden van appendicitis acuta preoperatief een spiraal CT zonder contrast ondergingen. Vervolgens werd bij allen een diagnostische laparoscopie verricht door een chirurg die niet op de hoogte was van de door de CT gesuggereerde diagnose. Appendicitis acuta werd gediagnoseerd door de CT bij 83 patiënten (80.5%). Tijdens laparoscopie bleken echter 87 patiënten (84.5%) appendicitis acuta te hebben. Daarmee bleek CT 95.4% sensitief en 100% speci.ek voor de diagnose appendicitis acuta. Er waren 4 foutnegatieve CT beoordelingen. Bij 12 van 20 patiënten zonder tekenen van appendicitis bij CT, werd op de scan andere pathologie gediagnostiseerd. Tijdens laparoscopie bleken al deze diagnosen correct en werd geen additionele pathologie gevonden. Deze studie laat zien dat het gebruik van intraveneus of enteraal contrast niet nodig is om de diagnose te stellen bij patiënten die verdacht worden van appendicitis acuta. Dit betekent dat contrast gerelateerde nadelen, zoals allergische reacties en kosten vermeden kunnen worden in deze groep patiënten. In hoofdstuk 4 wordt het probleem van het implementeren van routine CT bij patiënten die verdacht worden van appendicitis acuta besproken. De meerderheid van de studies die de waarde beoordelen van preoperatieve CT scanning bij patiënten die verdacht worden van appendicitis acuta gaat uit van interpretatie van de scans door experts. Patiënten met aandoeningen zoals appendicitis acuta presenteren zich echter op elk willekeurig moment van de dag en vragen acuut een correcte diagnose en behandeling. Dientengevolge worden deze patiënten veelal opgevangen door de dienstdoende chirurg en wordt het afbeeldend onderzoek geïnterpreteerd door de dienstdoende radioloog. Deze radioloog kan minder expertise hebben dan nodig is om tot de in studies gemelde accuratesse te komen bij het beoordelen van de scan. Hoofdstuk 4 beschrijft de resultaten van een studie waarin de CT scans van dezelfde 103 patiënten die door de chirurg verdacht werden van appendicitis acuta uit hoofdstuk 3 door drie groepen radiologen werden beoordeeld. De expertise van de radiologen in de verschillende groepen varieerde. Groep A bestond uit assistenten in opleiding tot radioloog, groep B bestond uit stafradiologen, groep C werd gevormd door een expert-radioloog. Nadat de CT was gemaakt en beoordeeld was door groep A en B radiologen werd bij alle patiënten een diagnostische laparoscopie verricht door een chirurg die niet op de hoogte was van de door de CT gesuggereerde diagnose. Deze laparoscopie werd gebruikt als ‘gouden standaard’. De speci.citeit voor de diagnose appendicitis acuta was vergelijkbaar: respectievelijk 94%, 94% en 100% voor groep A, B, en C radiologen. De sensitiviteit verschilde echter aanzienlijk: respectievelijk 81%, 88%, en 95% voor groep A, B en C radiologen. Er waren namelijk 16, 8 en 4 valsnegatieve CT beoordelingen in de verschillende groepen. Andere aandoeningen bij patiënten die geen appendicitis acuta hadden, werden alle door de expert-radioloog en op één na door groep A en B radiologen correct gediagnostiseerd. Deze interobserver variabiliteit maakt het implementeren van een routine CT bij alle patiënten die verdacht worden van appendicitis acuta lastig. Het is aan te raden om in deze fase bij alle patiënten die een negatieve CT beoordeling hebben toch een diagnostische laparoscopie uit te voeren of de patiënt klinisch te observeren. In hoofdstuk 5 worden technische aspecten van de laparoscopische appendectomie besproken. Er worden praktische tips gegeven hoe men veilig een laparoscopische appendectomie verricht. De beste ligging van de patiënt en de optimale opstelling van het chirurgische team en trocarplaatsing worden beschreven. Daarnaast worden technische problemen en hun oplossingen besproken. In hoofdstuk 6 wordt de beste manier onderzocht om de stomp van de appendix tijdens laparoscopische appendectomie te verzorgen. Data over 427 patiënten uit 4 studies werden bestudeerd. Het bleek dat de operatie 9 minuten langer duurt als er ‘loops’ werden gebruikt (p=0.04). Oppervlakkige wondinfecties (OR 0.21; 95%-CI 0.06 tot 0.71; p=0.01) en postoperatieve ileus (0.36; 0.14 tot 0.89; p=0.03) kwamen signi.cant minder vaak voor bij het gebruik van ‘staplers’. Van de 10 keer dat de appendix peroperatief ruptureerde, gebeurde dat 7 keer in patiënten bij wie de appendixstomp met een ‘loop’ was verzorgd (p=0.46). De duur van de ziekenhuisopname en de frequentie van voorkomen van een intra-abdominaal abces waren in beide groepen eveneens vergelijkbaar. In conclusie lijkt het beter om elke appendixstomp tijdens laparoscopische appendectomie te verzorgen met een ‘stapler’. Dit zal wel hogere directe kosten met zich meebrengen. In hoofdstuk 7 wordt een gerandomiseerd, klinisch onderzoek beschreven dat laparoscopische en open appendectomie vergelijkt. In deze studie werden 201 patiënten die alle verdacht werden van appendicitis acuta gerandomiseerd tussen laparoscopische (LA) of open appendectomie (OA). Operatieduur en –techniek, hervatting van dieet, postoperatieve pijn, gebruik van analgetica, duur van het verblijf in het ziekenhuis en complicaties werden gescoord. Er vielen 104 patiënten in de OA groep en 97 in de LA groep. Postoperatieve pijn was signi.cant minder in the LA groep op de eerste (p<0.001) en tweede (p<0.001) postoperatieve dag. Dit resulteerde in minder gebruik van analgetica op beide dagen (p<0.001). Herstel van dieet was vergelijkbaar in beide groepen. De gemiddelde operatieduur was langer in the LA groep: 61 versus 41 minuten (p<0.001). Postoperatieve complicaties verschilden niet in beide groepen, behoudens het aantal wondinfecties (6 in de OA and 0 in de LA groep, p<0.05). Het gemiddelde ziekenhuisverblijf was vergelijkbaar in beide groepen. Dit onderzoek laat zien dat laparoscopische appendectomie langer duurt, maar resulteert in minder postoperatieve pijn en minder wondinfecties. Het aantal patiënten in de studie is echter te klein om verschillen in mortaliteit en andere zeldzame complicaties zoals intra-abdominale abcessen aan te tonen. In hoofdstuk 8 wordt, om dit groepsgrootte probleem te omzeilen een meta-analyse beschreven die meerdere gerandomiseerde studies bevat die LA en OA vergelijken. In deze analyse werden gemiddelde varianties en gepoolde gemiddelde verschillen (PMD) voor continue uitkomsten, zoals operatieduur en postoperatieve pijn en gepoolde odds ratio’s (OR) voor dichotome uitkomsten, zoals postoperatieve complicaties bepaald.Vijftien studies werden betrokken in het onderzoek. In deze 15 studies werd een totaal aantal van 1825 patiënten geanalyseerd. LA duurde langer dan OA (PMD 15 [95% CI 12-18] min, p<105). LA veroorzaakte minder pijn zoals gescoord op een visueel analoge schaal (0-100) op dag 1 (PMD 13 [10-17] punten, p<10-5) en dag 2 (PMD 11 [7-15 ] punten, p<105 ) postoperatief. Dit resulteerde in gebruik van minder doses parenteraal toegediende pijnstillers (PMD 0.92 [0.69-1.16] doses, p<105). Er was na LA een sneller herstel van normaal dieet (PMD 0.27 [0.12-0.42] dagen, p=0.006), kortere opnameduur (PMD 0.69 [0.41-0.98] dagen, p<105) en sneller hervatten van normale activiteiten (PMD 4.8 [3.7-5.9] dagen, p<105). Er werden geen verschillen aangetoond wat betreft totaal percentage complicaties (OR 0.89 [95% CI 0.66-1.21], p=0.48), percentage postoperatieve ileus (OR 1.68 [0.96-3.01], p=0.08) of percentage intra-abdominale abcessen (OR 1.78 [0.83-4.03], p=0.19). Het percentage postoperatieve wondinfecties was wel signi.cant minder na LA (OR 0.37 [0.23-0.57], p<105). De meta-analyse concludeert dat LA een langere operatieduur vraagt, maar resulteert in minder postoperatieve pijn, sneller herstel, kortere opnameduur en minder wondinfecties. Dientengevolge is laparoscopische appendectomie de te prefereren methode om appendicitis acuta te behandelen. Ondanks het voorhanden zijnde wetenschappelijk bewijs wordt de laparoscopische operatietechniek nog niet altijd gezien als de ‘gouden standaard’ bij het behandelen van appendicitis acuta. Met name in Nederland wordt slechts een klein percentage van de appendectomieën laparoscopisch verricht, ondanks het feit dat de Nederlandse chirurg de Kok al in de jaren 70 deze techniek beschreef. In hoofdstuk 9 worden de historie en huidige status van de laparoscopiche appendectomie in Nederland beschreven

A method for clustering surgical cases to allow master surgical scheduling

Master surgical scheduling can improve manageability and efficiency of operating room departments. This approach cyclically executes a master surgical schedule of surgery types. These surgery types need to be constructed with low variability to be efficient. Each surgery type is scheduled based upon its frequency per cycle. Surgery types that cannot be scheduled repetitively are put together in so-called dummy surgeries. Narrow defined surgery types, with low variability, lead to a large volume of such dummy surgeries that reduce the benefits of a master surgical scheduling approach. In this paper we propose a method, based on Ward's hierarchical cluster method, to obtain surgery types that minimizes the weighted sum of the dummy surgery volume and the variability in resource demand of surgery types. The resulting surgery types (clusters) are thus based on logical features and can be used in master surgical scheduling. The approach is successfully tested on a case study in a regional hospital

Key biological processes driving metastatic spread of pancreatic cancer as identified by multi-omics studies.

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is an extremely aggressive malignancy, characterized by a high metastatic burden, already at the time of diagnosis. The metastatic potential of PDAC is one of the main reasons for the poor outcome next to lack of significant improvement in effective treatments in the last decade. Key mutated driver genes, such as activating KRAS mutations, are concordantly expressed in primary and metastatic tumors. However, the biology behind the metastatic potential of PDAC is not fully understood. Recently, large-scale omic approaches have revealed new mechanisms by which PDAC cells gain their metastatic potency. In particular, genomic studies have shown that multiple heterogeneous subclones reside in the primary tumor with different metastatic potential. The development of metastases may be correlated to a more mesenchymal transcriptomic subtype. However, for cancer cells to survive in a distant organ, metastatic sites need to be modulated into pre-metastatic niches. Proteomic studies identified the influence of exosomes on the Kuppfer cells in the liver, which could function to prepare this tissue for metastatic colonization. Phosphoproteomics adds an extra layer to the established omic techniques by unravelling key functional signaling. Future studies integrating results from these large-scale omic approaches will hopefully improve PDAC prognosis through identification of new therapeutic targets and patient selection tools. In this article, we will review the current knowledge on the biology of PDAC metastasis unravelled by large scale multi-omic approaches

Management of biliary complications following damage control surgery for liver trauma

Background: The liver is the most frequently injured solid intra-abdominal organ. The major cause of early death following severe liver trauma is exsanguination. Although perihepatic packing improves survival in severe liver trauma, this leaves parenchymal damage untreated, often resulting in post-traumatic biliary leakage and a subsequent rise in morbidity. The aim of this study was to analyze the incidence and treatment of biliary leakage following the operative management of liver trauma. Methods: Patients presenting between 2000 and 2009 to Erasmus University Medical Centre with traumatic liver injury were identified. Data from 125 patients were collected and analyzed. Sixty-eight (54 %) patients required operation. All consecutive patients with post-operative biliary complications were analyzed. Post-operative biliary complications were defined as biloma, biliary fistula, and bilhemia. Results: Ten (15 %) patients were diagnosed with post-operative biliary leakage following liver injury. Three patients with a biloma were treated with percutaneous drainage, without further intervention. Seven patients with significant biliary leakage were managed by endoscopic stenting of the common bile duct to decompress the internal biliary pressure. One patient had a relaparotomy and right hemihepatectomy to control biliary leakage and injury of the right hepatic duct. Conclusion: Biliary complications continue to occur frequently following damage control surgery for liver trauma. The majority of biliary complications can be managed without an operation. Endoscopic retrograde cholangiopancreatography (ERCP) and internal stenting represent a safe strategy to manage post-operative biliary leakage and bilhemia in patients following liver trauma. Minor biliary leakage should be managed by percutaneous drainage alone

Physician Incentive Management in University Hospitals: Inducing Efficient Behavior Through the Allocation of Research Facilities

The imperative to improve healthcare efficiency is now stronger than ever. Rapidly increasing healthcare demand and the prospect of healthcare cost exploding require that measures be taken to make healthcare organizations become more efficiency-aware. Alignment of organizational interests is therefore important. One of the main hurdles to overcome is the provision of the right incentives to healthcare workers, in particular physicians. In this research we investigate the incentive system for physicians in university hospitals. We present an inquiry held in a large university hospital in the Netherlands and show that non-financial incentives receive significantly more support among physicians than financial incentives. Over 95 percent of the physicians indicated they derive more work stimulus from research possibilities or scientific status than from wage. Over 80 percent of the physicians also indicated they prefer to be able to do more research. We therefore identified a broad class of non-financial incentives aimed at physicians in university hospitals: research facilities. The main tradeoff in using research facilities within an incentive system is between efficient resource utilization and inducement effects. This thesis constructs a principal-multi-agent model where agents engage in both care and research and which includes heterogeneity and private information. We study how research facilities incentives can be used to improve hospital performance if the current wage system is left intact. We show that research facilities are optimally used as incentives for both care and research activities, and that the hospital offers different contracts depending on physician ability and valuation. Moreover, if physicians need to reveal their valuations for research facilities, the hospital finds it optimal to allow physicians to make a rent. We discuss some implications of extending the theoretical results to practice

Securing the appendiceal stump in laparoscopic appendectomy: Evidence for routine stapling?

Background: This metaanalysis aimed to compare endoscopic linear stapling and loop ligatures used to secure the base of the appendix. Methods: Randomized controlled trials on appendix stump closure during laparoscopic appendectomy were systematically searched and critically appraised. The results in terms of complication rates, operating time, and hospital stay were pooled by standard metaanalytic techniques. Results: Data on 427 patients from four studies were included. The operative time was 9 min longer when loops were used (p = 0.04). Superficial wound infections (odds ratio [OR], 0.21; 95% confidence interval (CI), 0.06-0.71; p = 0.01) and postoperative ileus (OR, 0.36; 95% CI, 0.14-0.89; p = 0.03) were significantly less frequent when the appendix stump was secured with staples instead of loops. Of 10 intraoperative ruptures of the appendix, 7 occurred in loop-treated patients (p = 0.46). Hospital stay and frequency of postoperative intraabdominal abscess also were comparable in loop-treated and staple-treated patients. Conclusions: The clinical evidence on stump closure methods in laparoscopic appendectomy favors the routine use of endoscopic staplers