Problemas e Escalonamentos de Enfermeiros (PEE)

Nas unidades hospitalares que trabalham 24 horas por dia, torna-se necessário produzir, repetidamente, escalas de trabalho para as suas equipes de enfermeiros. Este problema é denominado na literatura “Nurse Rostering Problem” ou “Nurse Scheduling

Problem”. Periodicamente, é elaborada a escala de trabalho para os enfermeiros e/ou

médicos. A elaboração destas escalas deve obedecer a varias restrições e exigências legais da categoria.

Na literatura, podem-se encontrar diversas aplicações envolvendo escalas de trabalho para enfermeiros e/ou médicos. A seguir serão citadas algumas destas pesquisas.

Poltosi (2007) apresenta a solução para escalas de trabalho de técnicos de enfermagem aplicando a metaheurística Busca Tabu combinada com Algoritmos Genéticos. Com a aplicação destas metaheurísticas, as escalas de trabalho foram obtidas em um tempo computacional satisfatório, atendendo aos objetivos da pesquisa que é encontrar uma solução, computacionalmente viável, para a geração de escalas de trabalho mensais para os técnicos de enfermagem, de acordo com as regras operacionais dos hospitais e as restrições da legislação. Ainda, obter maior nível de satisfação dos funcionários, atender preferências de dias de folga e distribuir equitativamente os plantões nos sábados, domingos e feriados. Em geral, as escalas são feitas manualmente

na maioria dos hospitais e clínicas, consumindo muito tempo e nem sempre atendendo completamente a legislação e normas vigentes. No Brasil há falta de ferramentas computacionais para a elaboração destas escalas, ou mesmo para a avaliação das escalas desenvolvidas.

Jaumard et al.(1998) propuseram a geração de horários de enfermeiros de um hospital atendendo as regras requeridas pela categoria e a demanda de pessoal, com o objetivo de minimizar os custos envolvidos e de maximizar a preferência dos enfermeiros por horários e, também, a qualidade dos serviços. O problema foi dividido em duas fases. A primeira envolveu objetivo e restrições relativos a toda a configuração de horário individual. Outra etapa é formulada para uma determinada enfermeira, como um problema de caminho mínimo, com restrições, onde os caminhos correspondem às colunas da matriz e tem por objetivo encontrar caminhos que melhorem a solução principal, enquanto satisfaz as regras da categoria, observando finais de semana de folga e rodízios. É um problema de Programação Inteira Binária que procura uma configuração de horários que satisfaça a demanda requerida, enquanto minimiza custos de salários e maximiza qualidade de serviço. Cada coluna da matriz de restrições corresponde a um horário possível para uma enfermeira.

Maenhout e Vanhoucke (2007) apresentam uma metodologia que utiliza

Eletromagnetic Metaheuristic, baseada na Lei de Coulomb, que, através do conceito de

repulsão, evita buscas em regiões não promissoras. A técnica permite o não atendimento à demanda para que as outras restrições sejam atendidas. Cada não atendimento incorre no acréscimo de uma penalidade no custo da solução.

Rangel e Évora (2007) desenvolveram um software específico para elaboração automática da escala periódica de trabalho dos profissionais de enfermagem. Este

software procura elaborar uma escala que atenda a todas as solicitações dos funcionários

quanto a suas preferências de folga e trabalho, minimizando as insatisfações e discussões a respeito de escala de trabalho. Baseado nos conceitos de Programação Linear, o software foi desenvolvido em formato Intranet e a solução é obtida através do aplicativo LINGO. O estudo foi desenvolvido no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, da Universidade de São Paulo, no período de fevereiro de 2005 a setembro de 2006.

Mais recentemente, Maenhout e Vanhoucke (2008) utilizaram Algoritmo Genético com diferentes operadores para a melhoria das soluções de um PEE. As

soluções iniciais foram obtidas pela resolução de um Problema de Fluxo de Custo Mínimo para cada jornada. Então, indivíduos foram selecionados para que os operadores de cruzamento e mutação fossem empregados. Utilizaram também técnicas de busca local.

Tsai e Li (2009) resolvem o PEE utilizando o Algoritmo Genético (AG) de dois estágios. No primeiro estágio o algoritmo trabalha com os dias de folga e com os dias trabalhados, tentando adequar as folgas, por exemplo, aos feriados. No segundo estágio, o AG tenta encontrar a melhor escala de turnos trabalhados.

Outro trabalho publicado recentemente, desenvolvido por Melo et al. (2009), apresenta um método heurístico para a resolução do PEE com distribuição de preferências, utilizando o clássico problema de designação com gargalo. O problema é tratado como um Problema de Atribuição Multinível com Gargalo (PAMG) e modelado como um grafo multipartido, sendo cada dia da escala representado por uma partição e cada atividade a ser realizada, por um vértice. A solução é alcançada através de sucessivas resoluções do Problema de Atribuição com Gargalo, envolvendo apenas duas partições e isso é feito através de procedimentos que efetuam cortes na escala, dividindo as jornadas em partes que são recombinadas.

Pode-se, ainda, citar o trabalho de Lacerda et al.(2005), que utilizaram a técnica de Algoritmos Genéticos para a elaboração de Escala de Horários de Médicos, no Hospital universitário da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), em Florianópolis - SC. Os AGs foram utilizados para auxiliar na elaboração de uma escala de trabalho dos médicos plantonistas neonatalogistas da maternidade. O objetivo do trabalho foi o de auxiliar na solução da escala de trabalho dos médicos, conseguindo dessa forma diminuir o esforço e o desgaste humanos para a confecção do plantão. O problema resumia-se na disponibilidade de 12 (doze) médicos e na necessidade de atendimento de 24 (vinte e quatro) horas por dia, tendo-se como variáveis envolvidas o número de médicos contratados e o turno com número adaptável de horas. O estudo apresentou também um conjunto de restrições de trabalho, como: cargas horárias, turnos de trabalho, plantões noturnos e diurnos, finais de semana e feriados, número máximo de horas de trabalho consecutivas, períodos específicos de possibilidade de trabalho, horários fixos para determinados médicos e cargas horárias variáveis entre os médicos, podendo inclusive haver mudança nas variáveis todos os meses. O grupo de pesquisa observou, em um primeiro momento, que a função aptidão (fitness) precisava ser

refinada, pois os resultados obtidos não eram satisfatórios. Na análise seguinte, obteve- se grande melhoria, com 11 (onze) médicos satisfeitos e 1 (um) insatisfeito, com 20 (vinte) horas a mais, refletindo-se, ainda, a necessidade de um refinamento maior para a obtenção de um resultado final adequado.