Estimating the Effectiveness of Depression Care Pathways: A Process Mining and Survival Analysis Approach

Abstract

Recurrent Depressive Disorder is a chronic mental illness whose treatment can span multiple years. The care pathways followed by patients need to be effective in preventing the patients from ending in work disability. This thesis aims to uncover the pathways that have been taken, and then to estimate and analyze the differences in the effectiveness of various pathways, in order to highlight what actions healthcare providers need to take to increase the quality of care.

This thesis can be divided into two parts: 1. process mining, and 2. survival analysis. First, process mining is utilized to uncover the care pathways of occupational healthcare patients using their Electronic Health Records. From this, intermediate results regarding the utilization of healthcare services are identified. Second, the care pathways are categorized into five categories. To estimate the effectiveness of each pathway category, survival analysis methods such as Kaplan-Meier and Nelson-Aalen estimators are used. The differences between the effectiveness, i.e. survival curves, are tested using standard hypothesis tests. In addition, the Cox Proportional Hazard model is implemented to gain insights into what patients' attributes explain why some patients are more likely to end in work disability.

The results of this thesis highlight many ways to improve the care pathways. First, the results of process mining indicate that to-date systematic steering of patients into more suitable pathways has been minimal. Second, the low utilization of therapy services and differential diagnostics was uncovered. Third, survival analysis showed that steering customers into more specialist-focused pathways, as opposed to only using occupational physician's services, would decrease the probability of ending in work disability. In addition, therapy services and differential diagnostics were found to significantly reduce the probability of ending in work disability. These results support that by improving patient steering and increasing the utilization of key services, the quality of care can be improved.

Toistuva masennus on pitkäaikainen mielenterveyden häiriö, jonka hoito voi kestää useita vuosia. Potilaiden hoitopolkujen on oltava vaikuttavia, jotta potilaat eivät joudu työkyvyttömiksi. Tämän työn tarkoitus on selvittää potilaiden kulkemat hoitopolut ja arvioida eri hoitopolkujen välisiä vaikuttavuuseroja. Näin saadaan selville, mitä toimia terveydenhuollon tarjoajien on toteutettava hoidon laadun parantamiseksi.

Tämä diplomityö voidaan jakaa kahteen osaan: 1. prosessilouhinta ja 2. elinaika-analyysi. Aluksi prosessilouhinnalla saadaan esiin työterveyshuollon potilaiden kulkemat hoitopolut heidän sähköisten potilaskertomustensa avulla. Näistä nostetaan esille terveyspalveluiden käyttöön liittyviä välituloksia. Seuraavaksi, prosessilouhinnan jälkeen hoitopolut luokitellaan viiteen kategoriaan. Kunkin hoitopolkukategorian vaikuttavuuden arvioimiseksi käytetään elinaika-analyysimenetelmiä, kuten Kaplan-Meier ja Nelson-Aalen estimaattoreita. Vaikuttavuuden, tässä tapauksessa eloonjäämiskäyrien, väliset erot testataan tavanomaisilla hypoteesitesteillä. Lisäksi käytetään Cox:in suhteellisen vaaran mallia, joka tuottaa tietoa niistä ominaisuuksista, jotka voisivat selittää miksi jotkut potilaat ovat suuremmassa riskissä joutua työkyvyttömäksi.

Työn tulokset antavat edellytyksiä parantaa hoitopolkuja monin tavoin. Ensimmäiseksi prosessinlouhinnan avulla voitiin todeta, että potilaita ei olla ohjattu järjestelmällisesti sopivampiin hoitopolkuihin. Toiseksi terapiapalveluiden ja erotusdiagnostiikan matala käyttöaste saatiin osoitettua. Kolmanneksi elinaika-analyysi osoitti, että työkyvyttömyyden todennäköisyys olisi pienempi, jos asiakkaita ohjattaisiin enemmän erikoislääkärin palveluihin keskittyneisiin hoitopolkuihin, sen sijaan, että käytettäisiin vain työterveyslääkärin palveluja. Lisäksi, havaittiin että terapiapalveluiden ja erotusdiagnostiikan käyttö alentaa todennäköisyyttä joutua työkyvyttömäksi. Nämä tulokset osoittavat, että potilasohjauksen parantaminen sekä tärkeiden palveluiden korostaminen hoitopolulla parantaisi hoidon laatua.