Lean Operating Room, 2009

 

Orchestrating the OR 

One more procedure per room per  day       1/6/2009    Dr. med. Hank Schiffers, MD, MBA   Director Lean Europe, Middle East & Africa   Bert Hoffmann    Consultant Lean Europe, Middle East & Africa  ©Stryker Corporation, 2009 

Orchestrating the operating room  One more procedure per room per day   Introduction  In every healthcare system regardless of location or geo‐ graphy that my team has experienced throughout our ca‐ reers we heard one or more of the following statements  with respect to the management of operating rooms: 

Lean in healthcare vs. Lean for healthcare  Lean, originally known as Toyota production system, has  been developed to solve production issues. All different  lean cultures chase the same eight different types of waste  in their attempt to reduce the unnecessary and create  flow:  1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

9 We need more staff  9 We need more room  9 We need more (financial) resources  As we asked what the most prominent issues were we  heard:  9 9 9 9 9

Patient satisfaction scores are below expectations  Achieving on‐time surgeries is problematic  Reimbursement is challenging  Staff and surgeons spend a lot of time waiting  Quality is variable –we are concerned about our  reputation  9 Working together with other professionals is creat‐ ing conflict   9 Staff is overworked (leading to high staff turnover)  9 Staff is on work‐related sick leave (back pain, etc) 

If you have never heard any of these comments from your  staff, you likely have a firm understanding of the relation‐ ships and obstacles encountered in transforming the OR  culture. However, you are likely a small minority, because  most of us struggle with these challenges every day.   This article will provide you with some insight into how to  have a sustained impact in transforming the culture of the  OR. Here are the takeaways you can expect:   9 Lean in healthcare vs. Lean for healthcare  9 Lean OR – key issues  o People  o Strategy to implement   9 Lean OR case study – make it work  o First steps   o DATE Cycle  o Simulate current & future processes  o Implement flow  o Results 

Overproduction  Movement  Inventory  Over processing  Waiting  Correction  Transportation  Unused creativity 

All derivates such as Lean for service operations or admin‐ istrative processes were tailored to be applied to specific  conditions. While they shared the core believes of the clas‐ sic lean, they differed in other ways. The major difference  between services and production is that services are per‐ formed and consumed simultaneously. Unlike in produc‐ tion this results in the total inability to create even small  amounts of inventory in services to buffer variation in de‐ mand.   When Lean was initially applied to healthcare the neces‐ sary adoption for the unique situations in healthcare was  not included. This resulted in “Lean in healthcare”. Some of  the results were significant but still healthcare staffs found  it difficult to create continuous improvement environ‐ ments instead of just isolated improvements.  The work of Prof. Charles E. Noon and Joseph T. Crane,  MD, MBA on emergency room management discovered  recently that healthcare operations require the use of  queuing theory to achieve true patient flow. Our group  added Stryker´s decades of knowledge in how teams in the  operating room are created and motivated to work to‐ gether in an orchestrated fashion instead of creating con‐ flicting targets between different professional groups.   By combining these two factors we have been able to  change Lean in healthcare to Lean for healthcare.   

Lean OR – key issues  People make the difference  In the operating room professionals from various educa‐ tional, cultural and social backgrounds come together and  collaborate to achieve one goal: Create a better outcome  for the patient.   As a result of this Lean has to answer the question to all of  these groups “What is in it for me?” for all these groups in  order to achieve their involvement. In the OR, unlike in  other organizations there are no clearly defined reporting  lines to help ensure alignment of all staff members to one  ultimate goal.   To begin a successful transition to Lean for healthcare it is  essential to properly scope the first project and select the  right team. The project that is scoped should be meaning‐ ful to both patients and staff with rapid return on invest‐ ment, measurable key performance indicators and a short  project duration.  When selecting the team consideration should be given to  including someone from each of the different professional  groups, their key opinion leaders and hypercritical team  members. This is why initial people selection for training is  best done using the S‐Cross (Stream Cross) method.   Strategy to implement   If I were asked what would be the best strategy to imple‐ ment Lean in the OR I would respond that there is no ideal  world.  It really does not make a difference whether you  approach the situation with a top down, down top (gueril‐ la), middle multidirectional, professional group or focus  area.  You will face challenges and could experience either  success or failure with all of these approaches.   Our group learned that, no matter which approach you  choose, the key success factors are:   • • • • • • •

Listening to your staff’s concerns  Absolute project visibility and transparency to oth‐ er members of your staff  Excellent project planning  Short initial project times  Hard measurable key performance indicators  Accountability   A determination to never give up  

Lean OR case study – make it work  All pictures, graphs and results described in the following  sections are derived from two hospitals based in Germany.  We chose a small 120‐bed hospital with three operating  room theaters and a major hospital group to show that all  hospitals can create breakthrough benefits from using  lean. Both hospitals had never used Lean techniques be‐ fore.  First steps – Scoping the project  & selecting the team  Waiting time during hospital processes is meaningful to  patients, creates pressure on all professionals and reduces  the number of procedures and the revenue a hospital can  create. Project metrics were focused on  • •

Inventory (one time) cost reduction  Increased throughput measured as procedures per  day per room 

Selection of Core Lean Team – The S­Cross  An ideal hospital lean team should always include mem‐ bers of management, nurses and physicians as a minimum  requirement to ensure you have all of the necessary input  from different points of view.  Make sure patients, staff  and all shareholders can see the benefits to them of the  process you choose to address.  Then select your long‐term  Lean team by using the S‐Cross.   1. Draw a patient’s pathway (from 50,000 feet) verti‐ cally and add to the left all professional groups and  to the right all functional areas that provide direct  or indirect services to the patient’s care  (Illustration 1).   2. Select the bottleneck area that you want to im‐ prove or eliminate (Illustration 2).  3. Mark all involved professionals and functional  areas (Illustration 2).  After completing this chart multiply the number of people  in each group that is involved by the number of shifts that  you are running. This ensures smooth project flow without  interruption.  You have now identified the number of staff  members and their background that will be required to  start Lean management for healthcare in your environ‐ ment.    

The DATE  cycle  In most ORs the primary question is: Is this effort worth it?  This is why we created the DATE cycle to use when running  your first projects. The DATE cycle is a structured plan to  deliver, after a preliminary period of four weeks of prepa‐ ration and scheduling, a one week rapid improvement  event that results in full implementation of the new  process. 

  Illustration 3: DATE ‐ cycle 

Illustration 1: SCross ‐ empty 

Date Cycle and Date Improvement Event  The DATE cycle consists of four phases:  • • • •

Define – Define and Scope the project  Analyze ‐ Analyze the data then prioritize  Train selected employees in Lean Techniques using  simulation and collect their improvement ideas.  Execute ‐ Apply ideas to the real world in three  days 

Simulate current & future processes   We found it extremely useful to simulate OR processes  prior to changing them in order to create a feeling of trust  among the team members in the change process. This is  especially important during the first project before the  staff has personally experienced the impact of Lean. In all  OR projects we run a simulation two to three times during  the training session. The simulation can be tailored to each  individual hospital setting including:   •   Illustration 2: SCross with bottleneck in therapeutic area (OR) 

• •

The actual OR layout (theaters, rooms, inventory  locations, walking distances)   Original time data (setup, surgical, etc)   OR staff (OR manager, surgeons, anesthetist, PA’s,  surgical nurses, cleaning staff, etc.) 

  Picture 1: Value stream mapping event 

Define & Analyse

The first run of the simulation uses the current real world  setting of the specific hospital customer and is performed  before participants learn about Lean. The following one to  two simulation runs occur after classroom teaching has  been delivered and participants have the opportunity to  change the simulation according to their findings. During  these simulations the hospital team usually develops 30‐60  different improvement ideas that can be used as a starting  point for the real world execution phase. 

Value stream mapping, to understand in detail what the  current process looks like and what the future state will be. 

30 days Audit

Inventory locations   X ray equipment and locations  Sterilization department  

Improvement executed Work on parking lot list Measure KPI Learn

• • •

Table 1: DATE event ‐ One week ‐ one solution 

 

 

Techniques   When you move from the classroom period to the execu‐ tion phase of the DATE cycle the team has acquired know‐ ledge of lean techniques and has a set of previously de‐ fined improvement ideas. Initially the team members apply  classic Lean techniques such as:  

Visual management and working aids to reduce search  time variability, improve ease of use and enhance safety  for employees & patients. 

   

     

Picture 2: Visual management applied to anaesthesia cart 

 

 

6S and statistical analysis to make sure everything has a  place and can be found at its place in right amounts when‐ ever it is needed. 

Spaghetti diagram showing a 74% reduction of walking  distance after the DATE event:    OR 1 Surgical supply

X

Supply

X

Supply

 

OR 2

X

Supply

Surgical supply

Picture 3: 6S event applied to surgical area 

Spaghetti diagrams to illustrate walking distances between  locations for a single process or server before execution of  the DATE event. These diagrams show the travel which  induces variation to time sensitive processes before and  after the DATE event. Illustration 4 displays the before  situation: 

  Illustration 5: Spaghetti diagram of instruments supply after DATE  event 

  Lean OR ­ results  Applying Lean for healthcare delivers results that regularly  outperform any expectation. When asked in the beginning  of the event to guess the percentage of inventory reduc‐ tion that the team would achieve during the first week the  average answer is 15%. To avoid confusion with currencies  we display the following numbers in units of materials.  This is the number of material units in surgical inventory  before and after the event for surgical materials:   

OR

Illustration 4: Spaghetti diagram of instruments supply before DATE  event 

After Before 0

OR

2000

4000

6000

Before

After

7262

1312

8000

  Table 2: Reduction in OR supplies 

A reduction by 82%.                        Followed by anesthesia inventory: A  94% reduction. 

 

Anesthesia After Before 0

Anesthesia

5000

10000

15000

Before

After

17325

1045

20000

  Table 3: Reduction in Anesthesia supplies 

Implement flow – one more per room per day   Implementation of flow in the OR includes reduction of  variability and queuing resulting from poor scheduling, lack  of staff availability, slow material flow, variable set up  times, unclear cleaning cycles and many other factors. In  addition it is important to create flow from the ER to re‐ duce variability that emergency patients add to OR  processes. Fast track and super fast track systems allow  you to significantly reduce variation and queuing for well  defined patient groups. As a result you will obtain results  as described in Table 2: One more procedure per room per  day.  Potential of waiting time variability reduction Reduction on time surgery Average duration Incremental variability in min of surgery in min procedures 23 45 114 Potential realized with rapid changeover Average duration Incremental Minutes saved per changeover of surgery in min procedures 20 45 723 Number of additional procedures per room per day 1,1  

 Table 4: Patient flow increase per room per day    ©Stryker Corp. 2009  Dr. med. Hank Schiffers, MD, MBA  Director Lean EMEA, Stryker Corporation  mailto: [email protected]