Влияние лабораторных измерений на окружающую среду в отделениях интенсивной терапии с высокими ресурсами

Intensive Care Med doi.org/10.1007/s00134-023-07318-y

WHAT’S NEW IN INTENSIVE CARE

The environmental impact of laboratory measurements in high‑resource ICUs

Marlies Ostermann , Jan J. De Waele and Joerg C. Schefold

На здравоохранение приходится примерно 4,5% мирового годового производства парниковых газов (ПГ). В стационарах отделения интенсивной терапии (ОИТ) являются «горячими точками» выбросов углекислого газа, генерируя в три раза больше выбросов парниковых газов, чем отделения неотложной помощи на койко-день [1]. Лаборатории имеют особенно высокие потребности в энергии: обычно они потребляют в 5–10 раз (в некоторых случаях > 100 раз) больше энергии на квадратный фут, чем офисные здания или сопоставимые институциональные/коммерческие структуры [2]. Многие реаниматологи могут чувствовать, что выбор источника энергии и потребление энергии в стационаре находятся вне их контроля.Тем не менее, важно отметить, что деятельность здравоохранения несет ответственность за образование большого количества отходов, включая 16 миллиардов инъекций, которые проводятся во всем мире каждый год, по оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). ВОЗ различает неопасные (~ 85 %) и опасные медицинские отходы (~ 15 %), которые включают инфекционные, патологические, "острые", химические, фармацевтические, цитотоксические и радиоактивные отходы. Острые предметы и загрязненные медицинские отходы представляют собой самый высокий риск передачи заболеваний и требуют специального обращения с отходами.

В последнее время пропагандируется философия «меньше значит больше», цель которой — свести к минимуму непреднамеренный вред пациентам, снизить рабочую нагрузку и затраты, а также уменьшить выбросы углекислого газа [3, 4]. Например, чрезмерная «рутинная» венепункция способствует развитию внутрибольничной анемии и может спровоцировать дополнительные ненужные исследования, процедуры и вмешательства, включая переливание крови [5]. Аналогичным образом, стратегия измерения прокальцитонина для контроля за антимикробной терапией не улучшила выживаемость, но увеличила количество отходов и привела к более длительному пребыванию в ОИТ [6].

Оценка жизненного цикла (LCA) — это общепринятый метод измерения воздействия продукта, деятельности или сектора на окружающую среду, например, здравоохранения. Он включает оценку углеродного следа продуктов, процессов или процедур на каждом этапе их жизненного цикла, включая добычу природных ресурсов, производство, упаковку, транспортировку, использование/повторное использование, переработку и удаление отходов, и сообщается в эквивалентах углекислого газа ( CO₂e) [7,8] (рис. 1). CO₂e рассчитывается для сравнения воздействия парниковых газов на окружающую среду на основе потенциала глобального потепления (ПГП). ПГП измеряет, сколько тепла парниковые газы удерживают в атмосфере по сравнению с CO₂ за определенный период времени. ПГП CO₂ установлен равным 1, а ПГП других ПГ выражается относительно CO₂. Например, ПГП метана равен 25, что означает, что он удерживает в 25 раз больше тепла, чем CO₂, за 100-летний период. Таким образом, выброс 1 миллиона тонн метана эквивалентен выбросу 25 миллионов тонн CO₂.

Недавно McAllister et al. выполнили последовательную LCA для пяти рутинных тестов (общий анализ крови (ОАК), профиль коагуляции, уровень мочевины и электролитов, С-реактивный белок (СРБ) и анализ газов артериальной крови (ГК)] в двух университетских больницах в Австралии. [8]. Значения выбросов CO₂e для четырех из пяти тестов варьировали от 49 г CO₂e/тест (95% [ДИ] 45–53) для анализа крови и 116 г CO₂e/тест (95% ДИ 101–135) для исследования FBC. Основными источниками выбросов CO₂ были расходные материалы для сбора проб (тампоны, перчатки, держатели вакутейнеров, пробирки для сбора проб и пакеты для образцов).Выраженное в виде расстояния, пройденного на автомобиле, воздействие углекислого газа варьировало от 320 км до 770 км/1000 испытаний.

Различия во вкладе в общие выбросы CO₂e объяснялись разным объемом и, следовательно, содержанием полиэтилентерефталата в соответствующих пробирках для сбора. Для пяти тестов потребовалось двадцать три различных реагента. Вспомогательные вещества, такие как антикоагулянты и сепараторы сыворотки, также внесли свой вклад. Поскольку тесты СРБ обычно заказываются вместе с другими тестами, анализ воздействия СРБ был ограничен необходимой дополнительной мощностью и реагентами (т. е. исключая влияние сбора проб и расходных материалов для испытаний). Меньшее воздействие углерода при сборе проб для анализа газового состава крови отражает тот факт, что держатель вакутейнера и специальная пробирка для исследования не требуются.

Принятие решений в отделении интенсивной терапии

Отходы, образующиеся при венепункции, включают пластик, резину, шприцы, реагенты, уголь, хлопок и загрязненные отходы, которые требуют специального обращения с ними [8]. По оценкам, значительная часть лабораторных исследований действительно может считаться ненужной [9]. Отказ от лабораторных исследований или их сокращение потенциально может привести к большей выгоде для пациентов, экономике и окружающей среды. Простое сокращение потребления на начальном этапе, в данном случае сокращение количества ненужных лабораторных тестов, может иметь впечатляющие последствия на последующих этапах. Например, 30-процентное сокращение общего количества анализов крови в одном австралийском ОИТ могло бы, если экстраполировать на все ОИТ Австралии и Новой Зеландии, привести к экономии 33 миллионов австралийских долларов, 4400 л крови, персонала, равной 40 штатным сотрудникам, и неизмеримые экологические выгоды [10].

Существуют медицинские, финансовые, культурные и социальные ожидания относительно того, что представляет собой «неэффективная терапия». Практика может быть обусловлена диагностической неопределенностью, отсутствием опыта, страхом судебных разбирательств и недостаточной информацией о затратах на лабораторные исследования. Безопасность пациентов всегда должна оставаться на переднем крае принятия решений. Проекты по улучшению качества продемонстрировали, что до 20% лабораторных исследований, выполняемых за один пациенто-день в ОИТ, можно исключить без изменений в уровне смертности, частоте начала заместительной почечной терапии, частоте приоритетных заказов на лабораторные исследования и катетер-ассоциированных инфекциях кровотока [11]. Attali etal. внедрили новую систему лабораторных исследований в медицинском отделении клинической больницы в Израиле и обнаружили, что значительное снижение лабораторных исследований за 3 года не привело к увеличению частоты повторных госпитализаций или пропущенным диагнозам, таким как гиперкалиемия или гипонатриемия [12]. В сотрудничестве между больницей и руководством медицинской школы академического медицинского центра в Калифорнии, США, Vidyarthi et al. добились кумулятивного сокращения лабораторных исследований на 8% за 3 года без влияния на частоту повторных госпитализаций или смертность [13]. Мета-анализ пришел к выводу, что назначение анализов крови только в случае клинической значимости, а не ежедневно, не было связано с увеличением смертности или побочных эффектов и снижением затрат [9].

Стратегии уменьшения углеродного следа при венепункции

Внедрение ресурсосберегающей и устойчивой клинической практики — это командная работа, включающая множество заинтересованных сторон, образовательные программы, изменения в процедурах закупок и регулярные процессы проверки. Многие ОИТ по всему миру создали успешные "зеленые команды" [14]. С другой стороны, во многих больницах по-прежнему используются «стандартные» пробирки для взятия крови большого размера, несмотря на совершенствование оборудования, которое обычно требует меньших объемов крови.

Стратегии по обеспечению экологической устойчивости и уменьшению углеродного следа венепункции и забора крови в ОИТ:

• Сокращение отходов – сокращение чрезмерной или ненужной венепункции должно быть в центре внимания инициатив по устойчивому развитию и будет иметь наибольший эффект.

• Управление диагностикой — ответственное и эффективное использование диагностических тестов требует руководства и обучения по выбору тестов, а также системной инфраструктуры для проверки практики и предоставления обратной связи врачам. Там, где это возможно, системы поддержки принятия клинических решений, интегрированные в электронные медицинские записи, могут дополнительно помочь врачам, назначающим лечение, принимать обоснованные и стабильные решения.

• Объединение тестов — сведение к минимуму количества отдельных сборов проб и связанного с этим использования расходных материалов.

• Современное лабораторное оборудование — использование анализаторов, требующих меньших объемов проб, что позволяет сократить количество требуемых реагентов и образующихся отходов [15].

• «Зеленые закупки» — минимизация упаковки и использование экологически чистых материалов для венепункции и аналитических процессов.

• Переработка — при венепунции возможности повторного использования или переработки предметов ограничены; тип образующихся отходов исключает их переработку из-за инфекционного контроля и риска [8].

• Альтернативы венепункции: методы, основанные на искусственном интеллекте (ИИ), уже показывают хорошие результаты в прогнозировании необычных или аномальных лабораторных результатов. В настоящее время они недостаточно хороши для рутинного клинического применения, но, вероятно, будут играть важную роль в ближайшем будущем [15].

Важно отметить, что углеродный след ИИ в медицине не является незначительным (энергия, используемая для разработки моделей, ресурсы, используемые для работы инфраструктуры данных и т. д.).

Будущие исследования

Необходимы дополнительные исследования для определения эффективных и безопасных стратегий для поддержки перехода от чрезмерного тестирования и чрезмерного лечения к более устойчивой клинической практике в ОИТ с учетом ресурсов. Лабораторное исследование крови является одним из аспектов интенсивной терапии, где могут быть реализованы стратегии сокращения отходов.

References

1. Prasad PA, Joshi D, Lighter J, Agins J, Allen R, Collins M, Pena F, Velletri J,

Thiel C (2022) Environmental footprint of regular and intensive inpatient care in a large US hospital. Int J Life Cycle Assess 27(1):38–49

2. (2008) Laboratories for the 21st century:an introduction to low-energy design. https:// doi. org/ 10. 2172/ 907998, https:// www. nrel. gov/ docs/fy08o sti/ 29413. pdf

3. Darmon M, Benoit DD, Ostermann M (2019) Less is more: ten reasons for considering to discontinue unproven interventions. Intensive Care Med 45(11):1626–1628

4. Zampieri FG, Einav S (2019) When will less monitoring and diagnostic testing benefit the patient more? Intensive Care Med 45(10):1447–1450

5. Bodley T, Chan M, Levi O, Clarfield L, Yip D, Smith O, Friedrich JO, Hicks

LK (2021) Patient harm associated with serial phlebotomy and blood waste in the intensive care unit: a retrospective cohort study. PLoS ONE 16(1):e0243782

6. Jensen JU, Hein L, Lundgren B, Bestle MH, Mohr TT, Andersen MH, Thornberg KJ, Lшken J, Steensen M, Fox Z et al (2011) Procalcitonin-guided

interventions against infections to increase early appropriate antibiotics and improve survival in the intensive care unit: a randomized trial. Crit Care Med 39(9):2048–2058

7. Hunfeld N, Diehl JC, Timmermann M, van Exter P, Bouwens J, Browne-Wilkinson S, de Planque N, Gommers D (2023) Circular material flow in the intensive care unit-environmental effects and identification of hotspots. Intensive Care Med 49(1):65–74

8. McAlister S, Barratt AL, Bell KJ, McGain F (2020) The carbon footprint of

pathology testing. Med J Aust 212(8):377–382

9. Hooper KP, Anstey MH, Litton E (2021) Safety and efficacy of routine diagnostic test reduction interventions in patients admitted to the intensive care unit: a systematic review and meta-analysis. Anaesth Intensive Care 49(1):23–34

10. Walsh OM, Davis K, Gatward J (2020) Reducing inappropriate arterial blood gas testing in a level III intensive care unit: a before-and-after observational study. Crit Care Resusc 22(4):370–377

11. Conroy M, Homsy E, Johns J, Patterson K, Singha A, Story R, Finnegan G, Shively K, Faherty K, Gephart M et al (2021) Reducing unnecessary laboratory utilization in the medical ICU: a fellow-driven quality improvement initiative. Crit Care Explor 3(7):e0499

12. Attali M, Barel Y, Somin M, Beilinson N, Shankman M, Ackerman A, Malnick SD (2006) A cost-effective method for reducing the volume of laboratory

tests in a university-associated teaching hospital. Mt Sinai J Med 73(5):787–794

13. Vidyarthi AR, Hamill T, Green AL, Rosenbluth G, Baron RB (2015) Changing

resident test ordering behavior: a multilevel intervention to decrease laboratory utilization at an academic medical center. Am J Med Qual 30(1):81–87

14. Trent L, Law J, Grimaldi D (2023) Create intensive care green teams, there

is no time to waste. Intensive Care Med 49(4):440–443

15. Li LT, Huang T, Bernstam EV, Jiang X (2022) External validation of a laboratory prediction algorithm for the reduction of unnecessary labs in the

critical care setting. Am J Med 135(6):769–774