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Managing Complexity in Healthcare: Complexity science principles and the paradigm-shift in managing healthcare dualities: The medical education and patient’s involvement challenges

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Abstract(s)

This dissertation is about the need to embrace paradigm-shifting in medical education from the prevalent Newtonian model to the emerging Complexity science. Although described for more than two decades in the literature, complexity science remains superficially known by the healthcare community. The dominance of the rationalistic paradigm is still very strong due to several reasons: (a) learning and knowledge practices still follow essentially knowledge-asprediction (versus knowledge-as-understanding adequate for unpredictable situations), (b) formal curriculum usually ignores any other discipline or knowledge external to clinical and basic expertise (i.e., epistemological narrowing), (c) medical schools teach health as the machine metaphor and illness as the result of the malfunction of its parts, and (d) linear mental models drive professionals to break down clinical care into specialized operations (e.g., define strict procedures for each situation). Furthermore, the reductionist way of organizing care and delivery makes almost impossible for nonmedicals to understand operations, and high differentiation. Finally, healthcare is different from all other complex services as health outcomes depend on patient’s adherence. Thus, patient-doctor relationship is vital and needs to be protected. Alternative paradigm of complexity science suggests that health and illness result from complex and adaptive interplay between different components of the whole system (i.e., biopsychosocial), leading to clinical decisions based on holistic approaches that embraces unpredictability (i.e., rigid advice become obsolete) and recognizes emerging forces of the whole system (e.g., intuition, experience). Three studies were conducted based on a real-world problem introduced by a Portuguese medical school, namely to understand the evolving needs of medical education and the emerging future areas regarding patients (e.g., chronical) and systems (e.g., complexity), to obtain a broad understanding of the challenges these professionals face in the 21st century. First study looked to explore participants experiences during care and delivery aiming to identify patterns of how doctors and patients cope with competing needs, realworld complexities and conflicting demands. It followed Grounded Theory (GT) and the three coding stages (open, axial, selective) looking to catch the interplay between 99 stakeholders (13 FG). The emerging patterns obtained through induction where then iv compared against theory, revealed diverse, interrelated, paradoxical problems doctors face daily in Portuguese health institutions. Challenges were represented by nine themes followed by four aggregate dimensions organized in two pairs of dualities that composed a paradoxical model in line with the complexity paradigm logic: (1) medical proximity versus (2) expertise vigilance, and (3) holism and diversity versus (4) clinical and integrated structure. Dimensions illustrate practice dichotomies and their interdependencies. The model can provide medical education with a better understanding and importance of adopting complexity thinking to guide their activities. Furthermore, it is an insightful tool for future doctors to reflect about experiences, complex practices and positions regarding each pair of dualities, identify balances or imbalances between patterns of behaviours, and desirable or undesirable outcomes. This study contributed to highlight the ontological nature of healthcare. The second study is a mix method study combining thematic analysis (TA) and narratives organized by temporality and plot to explore the experiences of participants (13 FG, two clusters: IMSS and EMSS, representing different “worlds”) during patientdoctor relationship. Participant’s engagement experiences were study at this dyadic relationship, patient’s roles (e.g., active, passive) and provider’s roles (e.g., B2C, A2A) in the light of the Service-dominant Logic (SDL). SDL view was compared with Relationship-centered care (RCC) and value cocreation concept was used in the patientdoctor relationship empirical field. SDL advances RCC regarding patient’s role who need to be recognized as resource integrator (active). It is when doctors offer care solutions and patients integrated those in their own profile of resources that health benefit can be cocreated. Such was revealed by narratives arranged by plot and temporality. Stories during patient-doctor relationships were compared: a) in the past and present times the IMSS highlighted doctor’s paternalistic-power roles and patient’s passive roles, and b) during future temporality more active and equating-roles were whished. This study has practical implications for medical education: a) RCC is important to be included (e.g., communication, interpersonal skills, humanizing) but is the SDL view that advances patients and professional’s roles (A2A versus B2C), and b) patient needs to be viewed as operant resources by doctors, who in turn only offer part of the inputs to cocreate health benefit. It also draws management implications: a) managers need to support and protect this relationship, and b) recognize the unfinished nature of the relationship that needs v feedback from patients to doctors and vice-versa to adjust and make sense of situations. In sum, study highlights the need to recognized the idiosyncrasy of each case operating during patient-doctor relationship in accordance with the praxeology of applied disciplines such as medicine (versus homogenous and general rules). The third study is a qualitative content analysis (QCA) using an unconstrained matrix based on two medical education frameworks addressing medical education reform, the CanMEDS (2025; 2015) and the Health Systems Science (HSS), respectively grounded on CAS and on system thinking (i.e., systems-theory), to identify the emerging future areas and if systems and complexity thinking is identified as core by a Portuguese sample. This study contributes for the literature in the medical education field through an extensive review of the systems-theory (i.e., systems theory, complexity theory) and the advances brought by the complexity science, the clarification of their multidisciplinary roots, concepts and basic assumptions. It also draws implications to medical education (e.g., curriculum) through the identification of future areas, and to management (e.g., doctors, managers, others) by highlighting the need to maintain the organizations in the complexity zone (i.e., “edge of chaos”, “loosely coupled”) developing a structure not too tight nor too flexible, in order to deal with uncertainty, unpredictability and with the emergence of new patterns and behaviours, allowing for agents, processes, systems changing, adaptation and co-evolution. Thus, the third study contributes for the explanation of the epistemology of the complexity science paradigm, more specifically, its assumptions and premises. Considering it all, the present research thesis and the three studies aim to contribute and advance the paradigm of complexity science in the healthcare field and in the area of medical education.
A presente dissertação de doutoramento procura discutir a necessidade de adotar uma mudança de paradigma na educação médica, do atual e predominante modelo Newtoniano em direção ao paradigma emergente da ciência da complexidade. Embora descrita há mais de duas décadas na literatura, a ciência da complexidade permanece superficialmente conhecida pela comunidade médica. O domínio do paradigma clássico e racionalista baseado no reducionismo é ainda muito forte na educação médica devido a várias razões: (a) as práticas de aprendizagem e de conhecimento ainda seguem essencialmente o que a literatura define como o conhecimento como meio de previsão para a ação, em detrimento do conhecimento como meio de compreensão holístico da situação, sendo este último um tipo de conhecimento mais adequado às situações inesperadas, (b) o curriculum médico formal geralmente ignora qualquer outra disciplina ou conhecimentos externo aos domínios do saber conhecidos como saberes biomédicos clínicos e básicos (i.e., a literatura refere-se a esta situação como um estreitamento epistemológico), (c) as escolas médicas ensinam saúde por analogia com a metáfora da máquina ou do coração como mecanismo, e a doença é explicada como o resultado do mau funcionamento das suas partes (e.g., tal permite o método “reduzir para resolver”), (d) o treino com base em modelos mentais lineares conduzem os profissionais a dividir os cuidados clínicos em operações especializadas (e.g., definir procedimentos rigorosos para cada situação o que causa problemas à compreensão de problemas mais complexos, por exemplo, multi-patologias ou doenças crónicas). Além disso, a forma redutora de organizar os cuidados e a prestação de serviços torna quase impossível que os não-médicos compreendam quer as operações, quer a elevada diferenciação organizacional dos serviços. Por fim, os cuidados de saúde são diferentes de todos os outros serviços complexos uma vez que os resultados, a qualidade e a segurança em saúde dependem do envolvimento do doente. Nesse sentido, a relação médico-doente é vital e precisa de ser protegida. Esta é reconhecida pela literatura como tal, porém os papeis do médico e do doente durante a cocriação de valor são pouco estudados. O paradigma alternativo da ciência da complexidade sugere que a saúde e a doença resultam de uma interação complexa e adaptativa entre os diferentes componentes vii do sistema (i.e., biopsicossocial). Este paradigma permite a tomada de decisões clínicas baseadas em abordagens holísticas que integram a incerteza e a imprevisibilidade (e.g., conselho clínico demasiado rígido pode tornam-se obsoleto face às mudanças do contexto, do doente, da doença), e o paradigma da complexidade reconhece forças emergentes de todo o sistema (e.g., intuição do doente, experiência com a doença). Realizaram-se três estudos partindo de um problema real apresentado por uma escola médica portuguesa, a saber, conhecer as necessidades evolutivas da formação médica e as áreas futuras emergentes relativamente aos doentes (e.g., doença crónica) e aos sistemas (e.g., complexidade), de modo a obter-se uma compreensão abrangente dos desafios que estes profissionais enfrentam no século XXI. O primeiro estudo contribuiu para evidenciar a natureza ontológica dos cuidados de saúde. Teve como objetivo explorar as experiências dos participantes durante a prestação de cuidados para compreender a complexidade e as exigências conflituantes do mundo real de doentes e médicos, essenciais para estudar os desafios da educação médica. O estudo seguiu a metodologia da Grounded Theory (GT) e os seus três estádios de codificação (aberto, axial, seletivo) procurando captar a interação entre 99 stakeholders em 13 Grupos Focais (FG). Os padrões emergentes obtidos por indução, os quais foram depois comparados com a teoria revelaram problemas diversos, inter-relacionados e paradoxais que os médicos enfrentam diariamente nas instituições de saúde portuguesas. Os desafios foram identificados em nove tópicos e selecionadas quatro dimensões agregadoras organizadas paradoxalmente num modelo: (1) proximidade médica versus (2) vigilância de especialistas e (3) holismo e diversidade versus (4) estrutura clínica e integrada. As quatro dimensões ilustram dicotomias da prática clínica e as suas interdependências. O modelo proposto no primeiro estudo proporciona à educação médica uma melhor compreensão e importância da adoção do um pensamento complexo para orientar as suas atividades. Além disso, é uma ferramenta útil para os futuros médicos refletirem sobre as suas experiências, práticas, e posições em relação a cada par de dualidades, identificando equilíbrios ou desequilíbrios entre padrões de comportamento, e resultados. O segundo estudo é um estudo de método misto que combina análise temática (AT) e narrativas organizadas por temporalidade e argumento a fim de explorarem as experiências dos participantes (13 FG, dois grupos: IMSS e EMSS, representando viii “mundos” diferentes, o dos médicos e o da comunidade) durante a relação médico-doente. As experiências de envolvimento dos participantes foram estudadas nesta relação diádica, os papéis do doente (e.g., ativo, passivo) e os papéis do prestador (e.g., B2C, A2A) à luz da Lógica Dominante do Serviço (SDL). A abordagem SDL foi comparada com a teoria do Cuidado centrado na Relação (RCC) e o conceito de cocriação de valor foi utilizado no campo empírico da relação médico-doente. A SDL faz avançar a RCC em relação ao papel do doente que necessita de ser reconhecido como integrador de recursos (ativo). É quando os médicos oferecem soluções de cuidados e os doentes as integram no seu próprio perfil de recursos que os benefícios para a saúde podem ser cocriados. Isto foi revelado nas narrativas (por temporalidade e argumento). As histórias contadas durante a relação médico-doente foram comparadas: a) nos tempos passado e presente o grupo IMSS destacou os papéis de poder paternalista do médico e os papéis passivos do doente, e b) durante a temporalidade futura, os papéis mais ativos e de equiparação entre médicos e doentes foram desejados. Este estudo tem implicações práticas para a educação médica: a) é importante incluir a visão da teoria RCC (e.g., comunicação, competências interpessoais, humanização) mas é a visão da SDL que promove os papéis dos doentes e dos profissionais como atores (A2A versus B2C), e b) o doente precisa de ser visto como recurso operante pelos médicos. Estes últimos só oferecem apenas uma parte dos inputs para se cocriarem os benefícios de saúde (a outra parte é trazida pelos doentes). Isto também traz implicações para a gestão: a) os gestores precisam de apoiar e proteger esta relação, e b) reconhecer a natureza inacabada da relação que necessita de feedback dos doentes para os médicos e vice-versa de modo a dar sentido às situações complexas. Em suma, o estudo realça a necessidade de se reconhecer a idiossincrasia de cada caso durante a relação médico-doente e como operacionalizar a praxeologia de disciplinas aplicadas como a medicina (versus regras homogéneas e gerais de disciplinas exatas). O terceiro estudo é uma análise de conteúdo qualitativa (QCA) em que se utilizou uma matriz não-restritiva baseada em dois modelos de educação médica que abordam a reforma da educação médica, o CanMEDS (2025; 2015) e a Ciência dos Sistemas de Saúde (HSS), respetivamente baseados no CAS e no pensamento de sistemas (i.e., teoria de sistemas). O estudo tem como objetivos identificar as áreas futuras emergentes, e se o pensamento de sistemas e a complexidade são identificados como centrais pela amostra portuguesa. Este estudo contribui para a literatura no campo da educação médica através ix de uma ampla revisão da teoria dos sistemas (i.e., teoria dos sistemas, teoria da complexidade) e dos avanços trazidos pela ciência da complexidade, o esclarecimento das suas raízes multidisciplinares, conceitos e pressupostos básicos. Traz também implicações para a educação médica (e.g., curriculum) através da identificação de áreas futuras, bem como para a gestão (e.g., médicos, gestores, outros), destacando a necessidade de manter as organizações na zona de complexidade (i.e., “edge of chaos”, “loosely coupled systems”) desenvolvendo uma estrutura nem demasiado rígida nem demasiado flexível, de modo a lidar com a incerteza, o inesperado e o surgimento de novos padrões e comportamentos. Estes permitem que agentes, processos e sistemas mudem, se adaptem e co-evoluem. Assim, o terceiro estudo contribui para a explicação da epistemologia do paradigma da ciência da complexidade, mais concretamente, dos seus pressupostos e premissas. Considerando tudo isto, a presente tese de investigação e os três estudos propõemse contribuir para uma melhor clarificação do paradigma da ciência da complexidade no âmbito da área da educação médica.

Description

Keywords

Health behavior Analysis of Education Higher Education Production Management Diversity

Pedagogical Context

Citation

Lopes, Catarina Martins (2025). "Managing Complexity in Healthcare: Complexity science principles and the paradigm-shift in managing healthcare dualities: The medical education and patient’s involvement challenges". Tese de Doutoramento. Universidade de Lisboa. Instituto Superior de Economia e Gestão.

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Instituto Superior de Economia e Gestão

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