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Programa para prevenir hospitalizaciones y reducir costos en el sistema de salud de Colombia

Las hospitalizaciones prevenibles son una fuente significativa del incremento de gastos de muchos sistemas de salud. En adición, la estadía prolongada de los pacientes es sumamente costosa para los proveedores, aseguradores, e incluso pacientes ya que esto genera mayores consumos de servicios de salud y aumenta la posibilidad de  desarrollar estados de alto riesgo durante la estancia en el hospital. Esto es una gran preocupación financiera para el gobierno. En el sistema de salud público en Colombia, los incrementos en costos debidos a hospitalizaciones prevenibles han planteado muchas dudas con respecto al uso y la efectividad de programas de prevención.  

El objetivo de este proyecto fue predecir el tiempo de hospitalización de los usuarios del sistema público de salud en Colombia y estimar la potencial reducción de costos al utilizar el programa preventivo propuesto. El proyecto propone un programa de prevención de hospitalización en el cual se toma la decisión de intervenir o no con un paciente basado en un modelo de predicción del riesgo de la duración de su hospitalización cada año utilizando aprendizaje de máquinas. 

Resumen metodológico

Con el propósito de predecir la duración de la estancia de los pacientes y evaluar un programa de intervención hicimos dos cosas: para el primer objetivo usamos aprendizaje de máquinas automatizado y para el segundo, usamos una regla de decisión basada en las predicciones de la primera etapa la cual indica cuándo se debe intervenir con el paciente con el fin de reducir el riesgo y el costo esperado de la hospitalización del próximo año. Para finalizar, medimos el ahorro de costo potencial de tal programa de prevención con relación a varios otros escenarios básicos.  

Con el propósito de predecir la duración de la estancia de los pacientes y evaluar un programa de intervención hicimos dos cosas: para el primer objetivo usamos aprendizaje de máquinas automatizado y para el segundo, usamos una regla de decisión basada en las predicciones de la primera etapa la cual indica cuándo se debe intervenir con el paciente con el fin de reducir el riesgo y el costo esperado de la hospitalización del próximo año. Para finalizar, medimos el ahorro de costo potencial de tal programa de prevención con relación a varios otros escenarios básicos.  

Primero, para el programa de predicción fueron utilizados árboles reforzados, bosques aleatorios, y redes neuronales artificiales. Estos métodos demuestran mejor rendimiento que los métodos de regresión linear al predecir la duración de la estadía anual del paciente ya que  al calcular los errores de cada método utilizando la raíz cuadrada del error cuadrático medio, mejor conocido como RMSE, en el modelo final estos presentan un error de muestra menor. Luego, para evaluar un programa de cuándo intervenir con los pacientes basado en las predicciones anteriores con el fin de reducir costos, utilizamos un modelo de regla de decisión. Para lograr este modelo medimos la probabilidad o el riesgo de hospitalización teniendo en cuenta diferencias en la edad, el género, y la ubicación de los pacientes.

Resultados, discusión y conclusiones

Los resultados muestran que el programa de prevención contribuye significativamente a la rentabilidad del sistema. En relación con varios escenarios básicos, el programa de predicción muestra eficiencias mayores o iguales que el 40 %, y reducciones de entre $100,000 COP ay $700,000 COP  en el costo de intervención por paciente (aproximadamente una reducción de entre 14 % y 100 % del costo promedio por paciente en el sistema de salud en Colombia). Una regla de decisión automatizada basada en estos modelos predictivos es una fuente importante de ahorro de costos para cualquier aseguradora en el sistema contributivo de atención médica de Colombia.

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Predicting Annual Length-Of-Stay and its Impact on Health Costs

Álvaro Riascos y Natalia Serna

Avoidable hospitalizations are a source of increased health expenditures in many health systems. Prolonged length-ofstay is costly for providers, insurers, and patients to the extent it is associated to higher health service consumption and to the development of endangering states during the hospital stay. In this article we use machine learning techniques to predict annual patient length-of stay in Colombia’s statutory health care system and measure its impact on health costs by estimating the potential cost savings of a hospitalization prevention program. Results from the predictive modeling show tree-based methods outperform linear approximations and achieve lower out-of-sample error rates compared to the winning model of the Heritage Health Prize. We also show that a prevention program where patient intervention is decided upon the predictions of the model can achieve significant cost savings relative to the best uniform policy (i.e, intervene all patients or no intervention). This holds for program efficacies greater than 40% and intervention costs per patient ranging between 100,000 and 700,000 Colombian
pesos.

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Ajuste de Riesgo, Hospitalizaciones Innecesarias y Aprendizaje de Máquinas (PPT)

Álvaro Riascos, Natalia Serna, Mauricio Romero

Diapositivas. Álvaro Riascos, Natalia Serna, Mauricio Romero

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