Monitoring and modeling hospital networks using administrative data

This work arises within the FARB project “Public Management Research: Health and Education System Assessment”. The main interest of the project lies in improving the quality of health and educational services. In this work we use administrative data on hospitalizations due to chronic cardiovascular diseases, for assessing healthcare quality in Lombardia (a northern Italy regional disctrict whose capital is Milan). The topic of this thesis is the analysis of data coming from hospital discharge papers of patients resident in Lombardia, which belong to the BDA (Banca Dati Assistito, i.e., the database of individuals registered within the Lombardia healthcare system). The aim is firstly to outline hospitals that had an unusual behaviour with respect to mortality and re-hospitalization, then to summaryze the techniques to assess quality on the run and lastly to analyze hospitals in Lombardia as a network. The structure of the work is as follows: • In Chapter 1 we present the motivating problem and the dataset. • In Chapter 2 and Chapter 3 we present Cumulative Sum Charts and funnel plots and their use. • In Chapter 4 evaluation of hospital performances in terms of mortality rate. • In Chapter 5 evaluation of hospital performances in terms of re-hospedalization rate. • In Chapter 6: we present the network approach. • In Chapter 7: we introduce the hospital networks. • In Chapter 8: we present the gravity model and the exponential random graph model for the analysis of network data, applying them to the case study of interest . All the analysis have been carried out using the statistical software R.3.0.1.

Questa tesi nasce all'interno del progetto FARB “Public Management Research: Health and Education System Assessment”, il cui scopo è volto al miglioramento dei sistemi scolastico e sanitario. In questo elaborato introduciamo una valutazione delle strutture ospedaliere, utilizzando i dati raccolti nella Banca Dati Assistito, un dataset amministrativo che tiene conto dei dati relativi alle ammissioni ospedaliere dei pazienti residenti il Lombardia. In questa tesi ci concentriamo sulle informazioni riguardanti pazienti affetti da una patologia cardiaca cronica, lo scompenso cardiaco e usiamo i dati ottenuti dalle Schede di Dimissione Ospedaliera per valutare le strutture ospedaliere. Un primo passo nell'inquadramento del problema consiste nel presentare ed applicare sul dataset fornitoci metodi già affermati per la valutazione degli ospedali. Usando i funnel plot caratterizziamo il comportamento delle strutture nei riguardi della percentuale di decessi e di riospedalizzazioni, evidenziando eventuali strutture che presentano comportamenti estremi, sia in positivo che in negativo. In un secondo momento introduciamo altre tecniche utilizzate per la valutazione e infine proponiamo un approcio di tipo Network per studiare la rete di ospedali. La struttura è come segue: • Nel Capitolo 1 presentiamo il problema, gli scopi e il dataset. • Nei Capitoli 2 e 3 presentiamo le Cumulative Sum charts, i funnel plot e il loro utilizzo nella valutazione delle strutture. • Nel Capitolo 4 valutiamo le strutture ospedaliere utilizzando come output la percentuale di decessi. • Nel Capitolo 5 valutiamo le strutture ospedaliere utilizzando come output la percentuale di riospedalizzazioni. • Nel Capitolo 6 presentiamo l'approccio network. • Nel Capitolo 7 presentiamo e analizziamo diversi network di ospedali. • Nel Capitolo 8 presentiamo vari modelli generalizzati che utilizziamo nell'analisi dei network: diversi esempi di “gravity model” and “exponential random graph model”, che applichiamo al caso di studio. Tutte le analisi sono state effettuate utilizzando il software R.3.0.1.