可持续的麻醉:在限制废弃物的同时最大限度地提高恢复力

Molly M.H. Herr, MD;Leal G. Segura, MD

过去二十年,麻醉学领域对一次性器械的使用激增。麻醉实践中使用的一次性器械,包括喉镜、视频喉镜、血压袖带、医用防护服、手术室帽子及服装,以及脉搏血氧仪探头,通常在单次使用后立即丢弃。2019 年,美国一次性医疗器械市场市值达到 669 亿美元,该行业仍在继续增长,当前年复合增长率高达 16.7%。1

制造商大力鼓吹一次性产品的易用性和安全性。支持者认为使用这类产品可轻松控制感染。医疗设备处理要求的模糊性和变化导致许多医疗照护组织因担心被认证机构传讯而默认使用一次性器械。

最近,与疫情相关的供应链中断暴露了严重依赖一次性器械的危险。医疗保健系统通常将这些一次性器械的供应量维持在相对较低的水平,仅追加订购短期用品,反映出侧重于维持低成本的“恰好”心态。过去,麻醉医师偶尔会面临药物和产品短缺的问题。但在过去三年中,设备、用品和药物频繁出现严重短缺,这与美国现代临床实践大相径庭。随着麻醉机构争相寻求替代设备和用品,他们可能会被迫使用二线或三线器械或药物,这可能会导致与频繁引入新的不熟悉的用品相关的重大患者安全问题。

这些产品短缺,及其暴露出的供应链脆弱性,应促进对一次性器械使用的评估。此外,人们越来越意识到麻醉学巨大的环境足迹及其对公共健康的影响,这促使许多医疗保健系统重新评估采购流程,以减少外科实践产生的大量废弃物和温室气体 (GHG) 排放量。

本综述概述了在麻醉实践中提高可持续性和供应链弹性的方法,这些方法基于对产品安全、感染风险和与产品制造、使用和处置相关的温室气体 (GHG) 排放量的循证分析。最终,最大限度地利用可重复使用的器械可降低必备产品短缺的风险,从而提升患者安全。可重复使用的产品所产生的物理废弃物更少,这可减少环境足迹,并为医疗保健系统提供实现巨大成本效益的可能性。

要建立可持续、有恢复力且具有成本效益的麻醉实践,先要了解产品成本和资源利用率。重要概念包括生命周期成本和生命周期评估,二者有助于评估采购决策。这些生命周期概念取决于产品的使用次数,并由产品使用寿命内的产品相关能源成本、GHG 排放量和经济成本决定(表 1)。2此外,医疗照护组织必须了解环境影响、患者和社区安全以及成本效益背景下的废弃物管理。废弃物层次结构(图 1)是实践领导者在评估潜在器械购买时可使用的一种工具。3例如,废弃物层次结构表明,与回收或丢弃的脉搏血氧仪探针相比,正确清洁、重复使用的探针对环境的影响更小(且对医院系统而言更便宜)。成功的废弃物管理可减少填埋和焚烧的废弃物,从而促进社区健康,这两种废弃物处理方式都可能产生土壤、水和空气毒素以及其他有害副产品。优先考虑已恰当清洁且可重复使用的器械的废弃物管理项目可减少化石燃料使用量、二氧化碳排放量以及制造、运输和处置这些一次性物品所需的能量,从而改善地球健康。

表 1:与可持续器械采购相关的术语。2,6

表 1:与可持续器械采购相关的术语。

 

图 1:管理废弃物的建议行动顺序(从最环保到最不环保)。这一过程的目标是节省资源和能源,减少废弃物及其毒性,并为医疗保健系统和患者节省资金。

图 1:管理废弃物的建议行动顺序(从最环保到最不环保)。这一过程的目标是节省资源和能源,减少废弃物及其毒性,并为医疗保健系统和患者节省资金。

手术部位感染和可重复使用的产品

预防手术部位感染 (SSI) 是所有医疗保健系统的优先事项。SSI 与住院时间延长、再入院风险增加以及发病率和死亡率增加有关。4虽然易控制感染被吹捧为使用一次性器械的益处,但没有证据表明,在执行适当清洁规程的情况下,可重复使用的设备会导致 SSI 增加。事实上,美国疾病控制和预防中心对器械的消毒灭菌提出了要求,这些要求基于斯波尔丁医疗器械分类法 (Spaulding Device Cleaning Classification)。该系统根据使用过程中的患者接触程度和感染风险对特定器械的清洁技术和再处理方法进行了分类(表 2)。5此外,所有医疗器械都应按照制造商的使用说明进行清洁,该说明书根据经测试的清洁规程为维护器械的安全性和寿命提供了额外的指导。

表 2:斯波尔丁器械清洁分类。

表 2:斯波尔丁器械清洁分类。

常用的一次性和可重复使用的麻醉产品

喉镜柄和镜片

对可重复使用和一次性喉镜柄和镜片的生命周期评估和总生命周期成本的评估表明,使用可重复使用的设备可以显著降低环境保护成本和资金成本,6且不会影响患者安全(如根据已确立的指南进行清洁)。

根据斯波尔丁分类法,喉镜柄可视为低感染风险或中等感染风险(原因是专业组织之间的共识各不相同),需要使用化学湿巾或 70% 酒精进行“低水平”消毒,或使用化学再处理进行“高水平”消毒。无论哪种方案都比一次性喉镜手柄更环保。例如,假设使用寿命为 4000 次,则一次性金属喉镜柄每次使用产生的 GHG 排放量是经低水平消毒的喉镜柄的 20 倍,是经高水平消毒的可重复使用钢喉镜柄的近 27 倍。需要高水平消毒的可重复使用喉镜片,仍然比一次性金属镜片更环保。这些可重复使用镜片每次使用产生的 GHG 排放量减少了 2-7 倍,具体取决于进行的是灭菌还是高水平消毒。6

尚无表明一次性喉镜明显优于充分清洁的可重复使用喉镜柄和镜片的安全数据。此外,对于根据斯波尔丁分类标准和制造商的使用说明进行适当清洁的可重复使用喉镜柄或镜片,没有证据表明这些喉镜柄或镜片引起美国境内出现的感染传播事件。7

新生儿重症监护室感染传播的病例报告描述了未充分消毒的喉镜,这是由未遵循现行清洁规程所致。8既往有数据显示可重复使用镜片和镜柄受到污染,但大多数研究被判断为质量非常低或较低,且清洁规程不一致。9一项针对采用低水平技术清洁的喉镜柄的研究表明,无致病性细菌或病毒菌落生长,仅存在极少数非致病性细菌菌落生长。随着研究的继续,样品中的菌落生长减少,这可能反映出在研究期间对镜柄清洁的关注度增加。10此外,考虑到 50% 的无菌区在几个小时内被污染,即使是在空无一人的操作室中也是如此,11且细菌在打开后立即于无菌托盘中进行培养,因此这种细菌污染的意义尚不明确。12此外,麻醉人员通常在不使用无菌手套的情况下使用喉镜柄,而在 OR 准备期间,一次性器械也会被打开、触摸并被污染。这些研究强调了制定高质量且详细的清洁和再处理规程的重要性。

评估可重复使用喉镜与一次性喉镜的使用寿命成本(包括与再处理和设备磨损相关的成本)时,与一次性喉镜柄相比,可重复使用喉镜柄仅需使用 4-5 次即可实现成本效益;与一次性镜片相比,可重复使用镜片仅需使用 5-7 次即可实现成本效益。在为期一年的临床实践中,无论采用何种清洁方案,可重复使用镜柄和镜片均显著降低了医疗系统的成本,但前期成本会更高。6

可重复使用的产品不仅可实现成本效益,还可通过预防严重短缺来提高患者安全性。SARS-CoV-2 疫情导致一次性塑料视频喉镜片普遍短缺。许多机构选择通过内部或第三方再加工公司对镜片进行再处理,这表明一次性产品相比于可重复使用产品的供应链脆弱性,特别是在需求较大时。疫情经验表明,可安全地对一次性器械进行再处理。外部第三方再加工受到 FDA 的高度监管,这类处理旨在将产品恢复至原始质量、功能和无菌状态,同时维持安全保证。即使有严格的规程,再处理设备的成本仍是新设备价格的一半。13

血压 (BP) 袖带

生命周期数据表明,可重复使用的 BP 袖带对环境的影响远小于一次性袖带。可重复使用的 BP 袖带在所有临床使用环境中都更环保,多种清洁方案可供选择,其在使用寿命内产生的 GHG 排放量比一次性袖带少近 40 倍。生命周期成本分析表明,在门诊和手术区域,可重复使用的 BP 袖带在其使用寿命内远比一次性袖带便宜。14

从患者安全角度出发,尚无数据表明可重复使用的血压袖带与一次性袖带相比会增加感染几率。然而,未充分消毒的可重复使用袖带可能会被细菌污染。15如果不经常对一次性袖带消毒,其也可能被医务人员的手污染。这两种情形都强调了制定清洁技术和洗手规程的重要性。根据斯波尔丁分类法的定义,作为非关键器械,BP 袖带需要在用于不同患者时进行低水平消毒。

防护服(手术和隔离)

可重复使用的手术衣和隔离衣不太容易出现严重短缺,有助于保障患者安全。SARS-CoV-2 疫情期间,这类用品具有显著的供应链优势。事实上,与使用一次性隔离衣的机构相比,拥有可重复使用隔离服的机构在疫情期间具有保护优势。当时,许多机构面对全球短缺只能通过使用垃圾袋进行防护。

此外,可重复使用的防护服更耐用,其耐用性和可持续性可以加强感染防护并大幅节约成本。对一次性和可重复使用的医用防护服(根据 CDC 指南最多清洗 75 次)的比较表明,较低级别一次性防护服不符合行业标准,即先进仪器协会 (Association of Advancement Instrumentation) PB70 性能规范的抗冲击渗透水性。此外,测试的所有一次性防护服(1 级、2 级和 3 级)的断裂强度均未达到美国测试与材料协会 (American Society of Testing and Materials) 标准性能要求。可重复使用的防护服性能明显更好,经过 75 次清洗,这两项性能均满足要求。16

可重复使用防护服的环境足迹远小于一次性防护服:一项生命周期评估显示,可重复使用的手术服可减少 64% 的自然资源能源消耗、66% 的温室气体排放量、83% 的蓝水使用量和 84% 的固体废弃物产生量。蓝水消耗量是指从供水系统中排出且不会返回的水量。17

类似分析证实,可重复使用的隔离服具有环境益处,其可减少 28% 的能源消耗、30% 的温室气体排放量、41% 的蓝水消耗量和 93% 的固体废弃物产生量。18

OR 帽和袖套

过去十年,关于手术室工作人员头套的指南发生了变化,现行建议倾向于佩戴清洁头套,但不一定是一次性头套。此外,从患者安全角度出发,大多数已发表的证据表明,可重复使用的手术帽至少能提供同等的感染保护,且环境足迹明显更小。

2015 年,围手术期注册护士协会 (Association of Perioperative Registered Nurses) 发布了手术室着装指南,旨在降低手术部位感染 (SSI) 风险。该指南要求所有非手术人员佩戴一次性蓬松手术帽并穿着长袖,尽管没有明确证据支持这一建议,但 Medicare 与 Medicaid 服务中心 (Centers for Medicare and Medicaid Services) 等认证机构均认可该指南。19

该指南出台后,一系列已发表的研究证明,一次性头套与可重复使用的手术帽相比并不能降低感染几率。一项针对进行了 6000 多次腹疝修补术的 70 名外科医生的研究显示,无论外科医生佩戴何种手术帽,手术部位感染均无显著差异。20另一项研究指出,非一次性手术帽具有潜在的安全益处,且布制无边便帽的悬浮粒子污染与一次性蓬松帽相比显著降低。此外,一次性蓬松帽的被动微生物脱落率明显高于一次性无边便帽和其他布帽。事实上,一次性蓬松帽的渗透性最高,孔径最大。21

美国麻醉学协会、美国外科医生学会和围手术期注册护士协会等多个组织的现行指南证实,没有科学证据表明头套类型、头发遮盖范围和 SSI 之间存在任何关联,且新建议仅要求在手术过程中使用清洁的外科头套。22

尽管缺乏改善感染控制的证据,目前仍不清楚一次性头套和防护服的使用为何如此根深蒂固。虽然一次性产品看似更便宜,但成本分析表明,这些产品使医疗保健系统产生了高昂的成本。在最近一项针对 12,000 多名配对手术患者的研究中,不参加手术的手术室工作人员遵循更严格的着装要求(包括一次性蓬松帽、一次性胡须套和一次性长袖服),这使得每名进入手术室的人员的总着装成本上升 10 至 20 倍,而手术部位感染的风险却未见改善。23

脉搏血氧仪探头

在麻醉实践中,一次性脉搏血氧仪探头的使用是普遍存在的本能行为。从个体患者安全的角度出发,很少有数据显示可重复使用与一次性脉搏血氧仪探头之间的安全性和准确性存在任何差异,也没有数据显示适当清洁的可重复使用探头与一次性探头相比感染风险增加。此外,可重复使用的脉搏血氧仪探头的可用性更高,这可能有助于提升资源匮乏国家/地区的安全性。自 2007 年以来,脉搏血氧仪已被列入世界卫生组织的手术安全清单,但在资源匮乏的环境中,15% 的手术室仍然缺乏脉搏血氧仪。24此外,可重复使用的脉搏血氧仪探头可减少废弃物产生和资源利用,从而改善社区和地球健康。

可重复使用探头的潜在临床获益也与临床实践的成本节约相一致。急诊医学文献数据表明,可重复使用的脉搏血氧仪可提供同等监测,其不会导致安全问题,且成本更低。在由急诊科执行的一项质量改进项目中,每年约有 70,000 名患者就诊。该项目显示,可重复使用的脉搏血氧仪使成本降低了 56%。同样,脉搏血氧仪的每月购买成本下降了 30,000 美元。25另一项对年度就诊次数达 55,000 次的急诊医学科的分析表明,使用可重复使用的脉搏血氧仪每年可节省 129,000 美元。可重复使用的脉搏血氧仪在使用 22 次后即可产生节约成本的效果。26

结论

如前文所强调的一致,没有证据表明,与适当清洁的可重复使用器械相比,具有低或中等感染风险的一次性麻醉器械可为患者提供更好或更安全的照护。相反,严重依赖一次性服装、设备和器械使医院系统容易受到严重供应链短缺的影响,从而引发对可能劣质、陌生且成本更高的产品的争抢,这会使患者安全面临风险。此外,大量一次性医疗器械的处置方式为焚烧或填埋,这会对环境和公共健康带来显著的不良后果。因此,医院系统的采购决策应强调可持续性标准、温室气体排放量、使用寿命成本和供应链恢复力,并对器械质量、安全性和易用性进行评估。

 

Molly Herr, MD 是梅奥诊所(明尼苏达州罗切斯特市)的麻醉学和围手术期医学讲师。

Leal Segura, MD 是梅奥诊所(明尼苏达州罗切斯特市)的麻醉学和围手术期医学副教授。


作者没有利益冲突。


参考文献

  1. Medical disposables market size, share & trends analysis report by product (wound management products, drug delivery products), by raw material (plastic resin, nonwoven material), by end-use, by region, and segment forecasts, 2021–2028. Grand View Research. Report ID: GVR-1-68038-258-7; number of pages 117; electronic PDF. https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/medical-disposables-market Accessed March 7, 2023.
  2. Rebitzer G. Integrating life cycle costing and life cycle assessment for managing costs and environmental impacts in supply chains. 2002. In: Seuring, S., Goldbach, M. (eds) Cost Management in Supply Chains. Physica, Heidelberg, 127–149.
  3. Health care without harm. US and Canada. Issue: Waste Management. Five principles for sustainable health care waste management. https://noharm-uscanada.org/issues/us-canada/waste-management. Accessed March 7, 2023.
  4. Seidelman JL, Mantyh CR, Anderson DJ. Surgical site infection prevention: a review. JAMA. 2023;329:244–252. PMID: 36648463
  5. Centers for Disease Control and Prevention. Spaulding EH. A rational approach to disinfection and sterilization. Guideline for disinfection and sterilization in healthcare facilities (2008). https://www.cdc.gov/infectioncontrol/guidelines/disinfection/rational-approach.html Accessed March 7, 2023.
  6. Sherman J, Raibley L, Eckelman M. Life cycle assessment and costing methods for device procurement: comparing reusable and single-use disposable laryngoscopes. Anesth Analg. 2018;127:434–443. PMID: 29324492
  7. Sherman J, Hopf H. Balancing infection control and environmental protection as a matter of patient safety: the case of laryngoscope handles. Anesth Analg. 2018;127:576–579. PMID: 29324490
  8. Neal TJ, Hughes CR, Rothburn MM, Shaw NJ. The neonatal laryngoscope as a potential source of cross-infection. J Hosp Infect. 1995;29:315–316. PMID: 7499813
  9. Negri de Sousa AC, Levy CE, Freitas MIP. Laryngoscope blades and handles as sources of cross-infection: an integrative review. J Hosp Infect. 2013;83:269–275. PMID: 23332194
  10. Call TR, Auerbach FJ, Riddell SW, et al. Nosocomial contamination of laryngoscope handles: challenging current guidelines. Anesth Analg. 2009;109:479–483. PMID: 19608822
  11. Wistrand C, Söderquist B, Sundqvist A-S. Time-dependent bacterial air contamination of sterile fields in a controlled operating room environment: an experimental intervention study. J Hosp Infect. 2021;110:97–102. PMID: 33516797
  12. Dalstrom DJ, Venkatarayappa I, Manternach AL, et al. Time-dependent contamination of opened sterile operating-room trays. J Bone Joint Surg AM. 2008;90:1022–1025. PMID: 18451394
  13. Practice Greenhealth. Greening the OR implementation module: medical device reprocessing. https://practicegreenhealth.org/sites/default/files/upload-files/gorimpmod-meddevicerepr_r5_web_0.pdf Accessed March 7, 2023.
  14. Sanchez SA, Eckelman MJ, Sherman JD. Environmental and economic comparison of reusable and disposable blood pressure cuffs in multiple clinical settings. Resour Conserv Recy. 2020;155:104643. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2019.104643
  15. Grewal H, Varshney K, Thomas L, et al. Blood pressure cuffs as a vector for transmission of multi-drug resistant organisms: colonisation rates and effects of disinfection. Emerg Med Australas. 2013;25:222–226. PMID: 23759042
  16. McQuerry M, Easter E, Cao A. Disposable versus reusable medical gowns: a performance comparison. Am J Infect Control. 2021;49:563–570. PMID: 33091509
  17. Vozzola E, Overcash M, Griffing E. An environmental analysis of reusable and disposable surgical gowns. AORN J. 2020 Mar;111:315–325. PMID: 32128776
  18. Vozzola E, Overcash M, Griffing E. Environmental considerations in the selection of isolation gowns: a life cycle assessment of reusable and disposable alternatives. Am J Infect Control. 2018;46:881–886. PMID: 29655666
  19. Guideline summary: surgical attire. AORN J. 2015;101:198–200. https://doi.org/10.1016/j.aorn.2014.11.007
  20. Haskins IN, Prabhu AS, Krpata DM, et al. Is there an association between surgeon hat type and 30-day wound events following ventral hernia repair? Hernia. 2017;21:495–503. PMID: 28631104
  21. Markel TA, Gormley T, Greeley D, et al. Hats off: a study of different operating room headgear assessed by environmental quality indicators. J Am Coll Surg. 2017;225:573–581. PMID: 29106842
  22. American College of Surgeons. Consensus statements: A statement from the meeting of ACS, AORN, ASA, APIC, AST, and TJC concerning recommendations for operating room attire. Feb. 27, 2018. https://www.facs.org/about-acs/statements/or-attire/ Accessed March 7, 2023.
  23. Elmously A, Gray KD, Michelassi F, et al. Operating room attire policy and healthcare cost: favoring evidence over action for prevention of surgical site infections. J Am Coll Surg. 2019;228:98–106. PMID: 30359824
  24. Starr N, Capo-Chichi N, Moore J, et al. Perioperative provider safety in low- and middle-income countries during the COVID-19 pandemic: a call for renewed investments in resources and training. Ann Surg. 2021 ;274:E525–627. PMID: 34225300
  25. Arciaga Z, Ackerman A, Justice P, et al. Reusable pulse oximetry sensors: a cost-saving quality improvement project. Qual Manag Health Care. 2020;29:35–39. PMID: 31855934
  26. Dale S, Owrey M, Tomlak A, et al. Reusable pulse oximeters could result in significant cost savings and waste reductions. 5/5/2022 Poster presentation; 2022 House Staff Quality Improvement and Patient Safety Conference; Jefferson’s Health Disparities Summit. https://jdc.jefferson.edu/patientsafetyconference/2022/Quality/9/ Accessed March 7, 2023.