Comment la modélisation des systèmes de santé transforme les soins en Haïti ?

La modélisation des systèmes de santé révèle des défis cruciaux en Haïti, où les taux de mortalité maternelle et infantile sont alarmants. Cette recherche innovante propose une alternative à l’hospitalisation classique, transformant la prise en charge de la maternité avec des implications significatives pour les pays en développement.

Cotutelle de thèse Année 2012

Présentée devant :

Université Paul Verlaine de Metz (France)

École Doctorale IAEM (Informatique Automatique Électromécanique)

Et devant :

Université Quisqueya (Haïti)

Formation Doctorale : Génie Industriel École Doctorale : Société et Environnement

Pour obtenir

Le grade de docteur

Spécialité : Automatique

Mention : Génie Industriel

Soutenue publiquement le 12 décembre 2012 par

Norly Germain

Contribution à l’ingénierie des systèmes de production de soins dans les pays en voie de développement

« Vers un système sans murs en Haïti »

Norly Germain

Supervised by: Prof. Name & Dr. Name

2012

Laboratoire de Génie Industriel et de Production de Metz (LGIPM) / Laboratoire de la Qualité de l’eau et de l’environnement (LAQUE)

Les transformations opérées dans les systèmes de production de biens et de services dans le monde industriel pour répondre aux pressions du marché vers les années 70 sont en application depuis les deux dernières décennies dans les systèmes de santé en vue d’une organisation plus efficace et efficiente des soins. Faisant face à la demande croissante des soins, au vieillissement de la population et la pénurie des ressources humaines qualifiées dans ce domaine, les responsables se trouvent confronter à des contraintes qui les empêchent de répondre de façon satisfaisante aux attentes du patient.

La mise en œuvre d’une structure d’hospitalisation hors les murs (2HM) constitue une alternative viable à l’hospitalisation classique. Elle permet de soigner le patient dans son entourage, de réduire ses pressions psychologiques, de gérer de façon rationnelle les lits d’hôpitaux, d’éviter le risque d’infections nosocomiales et de réduire les dépenses de santé. Cependant, la situation semble plus critique dans les pays en voie de développement où pour beaucoup de services, les techniques en vigueur sont celles appliquées à la fin du XIXe siècle dans les pays industrialisés. Le service de la maternité est le plus affecté par cette carence en ressources.

En Haïti, 75 % des accouchements se font à domicile sans la présence d’un professionnel de santé. Le taux de mortalité maternelle est de 670 pour 100 000, le plus élevé dans le continent américain. La mortalité infantile est de 80 ‰ naissances vivantes. Tandis que dans des pays voisins d’Haïti comme la République Dominicaine, Cuba et la Jamaïque, on retrouve respectivement, pour 100 000 naissances vivantes, des taux de mortalité maternelle 150, 45 et 170, et des taux de mortalité infantile pour 1 000 naissances vivantes s’élèvent à 27, 6 et 16. Il faut des solutions d’urgences permettant de réduire le risque de décès dans le processus de la maternité. L’objectif de notre travail est de pouvoir proposer une alternative à la prise en charge classique de la maternité pour la réduction des taux de décès maternels et infantiles dans le pays.

En effet, une modélisation partielle du système hospitalier haïtien est opérée en deux étapes. Dans un premier temps, nous avons abordé le problème de dimensionnement des ressources en nous basant sur l’ingénierie de conception. Pour quantifier de façon optimale les ressources humaines qui sont impliquées dans la prise en charge de la maternité à domicile, nous avons suivi la méthodologie ASCI (Analyse, Spécification, Conception, Implémentation), initialement conçue au laboratoire LIMOS de l’Université de Clermont-Ferrand II par Michel Gourgand et Patrick Kellert au début des années 90. Grâce à cette méthodologie, nous avons conçu un modèle de connaissance (avec les réseaux de Petri) qui nous a permis de formaliser les différentes connaissances du système ; des modèles d’action (en utilisant le langage de simulation ARENA) pour évaluer sa performance ; et un modèle de résultats qui a fourni des indicateurs permettant d’intervenir et d’améliorer ce système en cas de besoin.

Et pour optimiser les résultats retrouvés, nous avons couplé notre simulation avec un outil d’optimisation « OptQuest for ARENA ». Deuxièmement, le pilotage distribué nous a permis de procéder à la coordination des plannings pour une assistance périodique de la maternité à domicile. Pour atteindre cet objectif, nous avons emprunté un outil de formulation de problème appliqué dans l’ingénierie industrielle qui est le « MLCLSP (Multi-Level Capacitated Lot Sizing Problem).

Nous avons développé un algorithme d’optimisation linéaire mixte qui a permis d’obtenir des solutions optimales pour la planification des visites médicales chez les femmes enceintes ayant été préalablement adhérées à la plateforme de prise en charge de la maternité à domicile. L’optimisation du modèle algébrique de décision est réalisée dans le solveur MIP (Mixted-Integer Programing) – CPLEX, implémenté dans le logiciel GAMS (General Algebraic Modeling System).

Abstract

The tools used in the transformations of the production systems of goods and services in the industrial world to respond to market pressures around the 1970’s have been applied since the past two decades in the health system in order to organizing more effectively and more efficiently healthcare for the populations. Facing an increase care demands; an aging population and a lack of qualified human resources in this field, health facilities managers are confronted with constraints that prevent them from responding adequately to the patient’s expectations.

The implementation of a Home Health care structure appears to be a fair alternative to traditional hospitalization. That helps to treat the patient in his/her environment/home, to reduce psychological pressure, to manage rationally the beds in the hospitals, and to avoid the risk of nosocomial infections, at the end to cut down on health care costs. However, the situation appears more critical in the developing countries where for many services, the current techniques in application to plan and to organize care deliveries are those used in the late nineteenth century in industrialized countries. The maternity ward is most affected by this lack of resources.

In Haiti, 75% of births are home deliveries without any qualified medical assistance. The maternal mortality rate is 670 per 100,000.00, the highest in the American continent. In the other side, the infant mortality rate is 80 ‰ live births. While in the other countries located in the Caribbean as well as Haiti, such as the Dominican Republic, Cuba and Jamaica, there are respectively per 100,000.00 live births, maternal mortality rates of 150, 45 and 170; and infant mortality rates per 1,000.00 births alive, amounted to 27, 6 and 16. We need emergency responses to reduce the risk of death in the motherhood process. The goal of our work is to propose an alternative to the traditional maternity ward in order to prevent and to reduce maternal and infant deaths in the country.

Indeed, a partial modeling of Haitian hospital system is carried out into two steps. At first, we address the problem of resources staffing based on engineering of conception. To quantify in optimal way the human resources that will be part of the « maternity home care assistance » team, we have applied the methodology ASCI (Analysis, Specification, Design, Implementation), originally designed at LIMOS laboratory at the University of Clermont Ferrand II by Michel Gourgand and Patrick Kellert Gourgand in the early 90s.

With this methodology, we have developed a model of knowledge (with Petri nets) which allowed us to formalize the different knowledge of the system; some models of actions (using simulation with ARENA software) to assess the performance of the system; and a model of results that has provided indicators to intervene and to improve the system if necessary.

And to optimize the results found, we have coupled our simulation with an optimization tool « OptQuest for ARENA ». Second, the distributed control has enabled us to proceed to the coordination of planning for periodic assistance of the maternity home care. To achieve this goal, we have borrowed a tool of problem formulation applied in industrial engineering which is « MLCLSP (Multi-Level Capacitated Lot Sizing Problem).

We have developed a mixed linear optimization algorithm that allows us to obtain optimal results for the planning of medical visits to pregnant women who had previously register to the platform for maternity home care assistance. The optimization of the algebraic model of decision is realized in the MIP solver (Mixted-Integer Programing) – CPLEX, implemented in GAMS (General Algebraic Modeling System).

Introduction générale

Montrez-moi un malade qui aime la vie, je vous montrerai quelqu’un qui vivra longtemps (source inconnue). Cette pensée décrit l’importance de l’implication et la participation active du patient dans la production des soins. Sans son soutien, le professionnel de santé risque de ne pas pouvoir lui prodiguer les soins nécessaires. Pour être guéri de sa maladie, le patient doit absolument reconnaitre les signes de ses maux et de pouvoir les expliquer très clairement.

Il est impossible d’annuler dans l’objectivité du savoir médical la subjectivité de l’expérience vécue du malade. En plus de ses compétences médicales, le professionnel de santé doit pouvoir créer un environnement de confiance et de confidence avec ses patients pour que la prise en charge se fasse en parfaite symbiose. Dans le but d’améliorer la relation patient-Médecin, on a fait appel au génie industriel pour développer des outils d’aide à la planification et à la décision.

L’ingénierie des systèmes de production de soins permet donc de développer des outils pour une gestion rationnelle des ressources humaines, matérielles, techniques et temporelles. Elle permet de gérer les contraintes empêchant d’assurer la qualité des soins et la sécurité du patient liées à tout acte médical.

L’hôpital est un véritable système de production dans lequel circule des flux d’informations, des patients, des visiteurs, des matières, des consultants, du personnel, des déchets et des repas. Toutefois, la participation active du patient dans la réalisation des soins rend le système plus vulnérable. Contrairement au système de production de biens tangibles où une erreur de production n’affecte pas le client, dans un système de production de soins le patient qui est à la fois matières premières – produit – client subit directement les erreurs commises par le prestataire que ce soit par son incompétence ou sa négligence.

Pour rendre ce système plus performant, il faut qu’il y ait une bonne répartition des ressources de manière qualitative et quantitative et une meilleure coordination des activités. L’utilisation rationnelle des ressources et l’offre d’un service optimal de soins aux patients dynamisent les réflexions sur les stratégies à mettre en œuvre en vue de faire face à la demande croissante des soins de santé.

L’hôpital, dans sa quête de productivité, doit pouvoir garantir la qualité de vie par rapport au bien-être physique et psychique des patients et de son personnel. La production des soins en dehors des murs de l’hôpital peut aider à transformer les contraintes en opportunités et à apporter des réponses satisfaisantes aux différents acteurs impliqués dans ce processus.

L’hôpital est considéré comme étant un établissement où l’on soigne plusieurs sortes de maladies dont l’état de santé des malades réclame très souvent une surveillance, une intervention ou des soins intensifs. En dépit des efforts consentis au niveau de l’organisation, la planification et la production des soins dans les institutions sanitaires, des études ont montré que certains patients préfèrent recevoir des soins à domicile et dans leur entourage.

À croire cet écrivain français du 18ème siècle, Sébastien Rosh Nicolas dit Chamfort, qui disait que « À voir la manière dont on use auprès des malades dans les hôpitaux, on dirait que les hommes ont imaginé ces tristes asiles, non pour soigner les malades, mais pour les soustraire aux regards des heureux dont ces infortunés troubleraient la jouissance » (Van Bever, 1923).

Cette vision peut encore être d’actualité en ce XXIe siècle où le système de soins est moderne et digitalisé. Il est donc impératif de trouver une alternative à l’hospitalisation traditionnelle. Le milieu hospitalier et l’ambiance qui s’y dégage est écœurant si on se réfère aux longues files d’attentes, aux temps d’attentes, aux risques d’infections nosocomiales etc.

C’est pourquoi, l’hospitalisation à domicile est née dans un contexte à pouvoir amener l’hôpital au domicile du patient pour une prise en charge plus agréable et rassurante. Cette structure, créée depuis une cinquantaine d’années, constitue un instrument potentiel pour réduire les dépenses de santé tout en assurant un niveau de qualité de service satisfaisant (JEBALIA 2008).

Selon la définition de la fédération nationale des établissements d’hospitalisation à domicile (FNEHAD), L’HAD, en sa qualité d’alternative à l’hospitalisation traditionnelle, permet d’assurer au domicile du malade des soins médicaux et paramédicaux continus et coordonnés en associant le médecin hospitalier, le médecin traitant et tous les professionnels paramédicaux et sociaux (FNEHAD 2008).

En effet, l’HAD constitue un leitmotiv ardent pour faire face non seulement à l’exigence étendue des patients sur le niveau et la qualité de service, mais aussi pour régulariser le mode de fonctionnement des institutions sanitaires afin de pouvoir répondre à la demande des soins d’une population de plus en plus vieillissante.

Au préalable, cette structure a été développée et mise en œuvre dans les pays occidentaux comme la France et les États-Unis pour la prise en charge des patients issus des services comme la cancérologie, l’orthopédie, la maternité, la neurologie, la gériatrie, la cardiologie, la psychiatrie, les soins somatiques, la maladie d’Alzheimer etc.

En témoignant les bienfaits et les apports de ce mode de prise en charge dans ces pays développés, on se dit que les pays en développement peuvent bien y bénéficier également. Ainsi, dans un contexte local, cette vision et ce mode d’organisation peuvent être analysés et mis en place dans les pays pauvre en vue de faciliter l’accès aux soins à des populations vivant pour la majorité en milieux ruraux pendant que les services de santé sont concentrés en milieux urbains (Giron P., Andrey P. 2007; Germain N. et al., 2008). Considéré comme étant le pays le plus pauvre de l’hémisphère ouest, Haïti est confronté à de sérieux problèmes d’ordre infrastructurels, structurels et organisationnels dont le système de santé n’en est pas épargné. La disparité existante entre le système de santé haïtien et celui des pays développés comme la France, est de taille.

Une réorganisation des services permettrait d’étendre l’accessibilité des soins à un plus grand nombre de personnes dont les faibles infrastructures sanitaires du pays se concentrent en milieu urbain pendant que plus de 60% de la population vit en milieu rural.

Dans ce travail de recherche, nous nous intéressons à l’une des problématiques majeures à laquelle est confronté le système de santé haïtien : le problème de dimensionnement et de coordination des ressources. Nous concentrons nos travaux principalement à la problématique de la prise en charge de la maternité à domicile. Nous souhaitons concevoir un modèle de prise en charge de la maternité qui permet de faire la prévention au lieu de traiter des maladies et des complications.

Haïti est, en effet, frappé par une crise de ressources humaines qualifiées. Selon la banque mondiale, plus de 80 % des professionnels haïtiens les plus qualifiés ont abandonné le pays ces dernières décennies pour se réfugier principalement en Amérique du Nord. Cette fuite de cadres est due aux problèmes sociopolitiques qui entraînent une instabilité sociale, économique ainsi qu’une insécurité chronique.

La perte des professionnels compétents influe sur tout le système étatique. Le secteur de santé est le plus concerné par cette pénurie de compétences. Le peu de ressources qui reste se concentre presque exclusivement en milieu urbain (MdM 2007a, Giron P., Andrey P. 2007; Germain N. et al., 2008). La conséquence de ces graves difficultés est marquée surtout par un manque de performance globale du système de santé, une espérance de vie qui a chuté de 55 à 53,3 ans en cinq ans et un taux de fertilité¹ dépassant 4 %. Le prix payé par ces populations vulnérables est sans comparaison dans les Caraïbes. La mortalité maternelle s’est élevée à 670 pour 100 000 naissances vivantes. Les accouchements, environ 350 000 par année, se font principalement à domicile (75 %) sans assistance médicale. La mortalité infantile est de 80 ‰ naissances vivantes (MSPP – CCI 2004; Germain N et al. 2008). La dégradation de la situation sanitaire s’explique par le fait que l’organisation du système de santé est défaillante et ne permet pas de réaliser des programmes de santé durable devant offrir des soins de qualité à la population.

Le problème de la planification du service de la maternité a fait l’objet de plusieurs études et rapports répertoriés dans la littérature. Par exemple, Irene Figa-Talamanca (Figa-Talamanca, 1996) a abordé le problème de distance qui sépare les parturientes à un centre hospitalier et les attentes conséquentes dans la prise en charge des cas de complications. Dans son article, elle a analysé les effets réels¹ relatifs aux succès de la mise en œuvre d’une structure de gestion des risques maternels dans une maison de naissance. De leur côté, (Brazier Ellen et al., 2009) ont étudié le problème de corrélation existant entre le statut économique et financier des femmes enceintes et l’accès au soins maternels dans les services de maternités équipés de ressources humaines qualifiées en Burkina Faso.

Nous présenterons d’autres cas dans le chapitre IV (état de l’art). Toutefois, l’accent n’a pas véritablement été mis sur les difficultés que rencontre ce service dans les pays en voie de développement. Les rapports sont plutôt d’ordre informationnel que scientifique. Combinant les études de terrain et les données tirées de la revue de littérature, nous avons pu constater que le service de la maternité est négligé et les parturientes sont presque livrées à elles-mêmes.

Elles sont nombreuses, des femmes qui sont forcées d’accoucher à domicile sans une assistance médicale qualifiée parce qu’elles ne peuvent pas se rendre dans un centre de santé. Ces difficultés sont dues aux contraintes économiques et à l’inaccessibilité des moyens de déplacement. Une situation assez critique qui met en péril la vie des futures mamans et celle de leur progéniture.

Cette tendance ne fait qu’aggraver la situation sanitaire et qu’augmenter les taux de décès maternels et infantiles dans les pays en développement. Ces taux, en Haïti, sont les plus élevés dans le continent américain. Pourtant une meilleure organisation des soins à moindres coûts pourrait permettre de voler au secours des parturientes qui, notamment, ne peuvent pas se rendre dans un centre de santé pour des contrôles périodiques.

Les sages-femmes, formées dans le pays, constituent pour l’État et pour les établissements hospitaliers un atout majeur en vue d’une planification et d’une organisation rationnelle des tournées au domicile des parturientes pour l’accompagnement de la grossesse jusqu’à l’accouchement. Une telle initiative permettra non seulement d’aider la gestante à comprendre l’évolution de sa grossesse et les changements physiques, psychiques et organiques qui y opèrent mais aussi de pouvoir intervenir au moment opportun en cas de complications.

La planification et l’organisation de prise en charge de la maternité à domicile en Haïti contribuera largement à la réduction des taux de mortalité maternelle et infantile.

Nous poursuivons, dans le cadre de cette thèse qui vise à développer des méthodes formelles pour le déploiement d’outils de gestion distribuée dans les structures d’hospitalisation hors les murs (2HM), un double objectif. Nous cherchons, dans un premier temps, à développer des modèles stochastiques pour analyser et optimiser un dimensionnement robuste des ressources nécessaires pour répondre à la demande des soins au service de la maternité.

En second plan, il s’agit d’affecter ces ressources et d’assurer la coordination de leurs activités. Ainsi, nous ferons appels aux outils qui sont en application dans le domaine de la production des biens des systèmes industriels pour pouvoir mieux cartographier et cerner le processus de prise en charge de la maternité en dehors des murs de l’hôpital, notamment au domicile de la gestante.

Le système hospitalier haïtien en comparaison à certains systèmes de même type dans les pays développés et en développement sera passé au crible afin d’étudier la faisabilité de la mise en œuvre de la structure de prise en charge de la maternité en dehors des murs de l’hôpital.

La prise en charge de la maternité est un problème extrêmement complexe. Cette complexité s’explique par le fait que les complications surviennent de façon aléatoire chez les parturientes. Et rares sont les cas d’accouchement qui peuvent être préalablement planifiés. Pour améliorer la qualité et faciliter l’accès aux soins maternels, nous nous proposons d’étudier, dans un premier temps la faisabilité de la mise en œuvre d’une plateforme de prise en charge de la maternité à domicile, ensuite nous développerons un plan stratégiques à son implantation.

Des mesures doivent être prises dans le cadre de la mise en œuvre d’une telle plateforme pour faciliter l’accouchement de la parturiente qu’il soit physiologique ou césarienne. Cette plateforme de prise en charge à domicile doit être rattachée à un centre hospitalier et est organisée de sorte que les patientes qui y seront adhérées doivent avoir préalablement été consultées dans ce centre et que chaque patiente manifeste le désir de s’y adhérer.

Nous avons ainsi réparti notre travail en 3 étapes (voir la figure 1) :

Figure 1: Démarche globale pour la prise en charge de la maternité

 Le diagnostic de la patiente : Cette étape qui se fait au niveau du centre hospitalier va permettre d’identifier l’ensemble des femmes diagnostiquées enceintes, souhaitant ou non adhérer à la plateforme.

 La surveillance ou l’accompagnement de la grossesse : il conviendra de planifier des tournées de sages-femmes chez les adhérentes pour assurer l’accompagnement de la grossesse à moindres coûts.

 L’accouchement physiologique ou par césarienne : Cette étape permettra de définir une période probable d’accouchement afin de mobiliser les ressources nécessaires et de se préparer pour un accouchement à domicile, l’environnement de travail et de délivrance de la parturiente. Mais en cas de complications, une structure de transfert d’urgence de la parturiente vers un centre hospitalier doit être mise en place.

L’objectif final de cette recherche est de proposer une approche portant sur la génération d’un outil d’aide à la conception et au pilotage du système de prise en charge de la maternité. Il convient d’identifier et de prendre en compte toutes les contraintes qui constituent des obstacles au processus de dimensionnement des ressources nécessaires et à la coordination de leurs activités afin d’accompagner la parturiente depuis la période périnatale jusqu’à la période postnatale. Dans la deuxième partie de ce mémoire, nous reviendrons en détail sur cette démarche globale de prise en charge de la maternité.

Questions Fréquemment Posées

Comment la modélisation des systèmes de santé peut-elle améliorer les soins en Haïti ?

La modélisation des systèmes de santé permet de proposer une alternative viable à l’hospitalisation classique, en soignant le patient dans son entourage et en réduisant les risques d’infections nosocomiales.

Quels sont les taux de mortalité maternelle et infantile en Haïti ?

Le taux de mortalité maternelle en Haïti est de 670 pour 100 000 naissances, et la mortalité infantile est de 80 ‰ naissances vivantes.

Quelle méthodologie est utilisée pour dimensionner les ressources dans le système hospitalier haïtien ?

La méthodologie ASCI (Analyse, Spécification, Conception, Implémentation) est utilisée pour dimensionner les ressources humaines impliquées dans la prise en charge de la maternité à domicile.