Hodnocení uhlíkové stopy pro robotické, laparoskopické a otevřené kolorektální operace pro zvýšení udržitelnosti životního prostředí (CARE)

Klíčovým hnacím motorem pro změnu klimatu musí být primárním cílem udržitelné ekonomiky v 21. století efektivní snížení emisí skleníkových plynů (GHG). Uhlíková stopa se počítá podle přímých a nepřímých připsatelných skleníkových plynů emitovaných během procesu, výrobního cyklu nebo z instituce, jako je nemocnice. [1] Hlavní metrikou pro výpočet uhlíkové stopy je ekvivalent CO2 (CO2EQ). Ve Švýcarsku pochází asi 6-7% všech emisí CO2 ze zdravotnického systému. Většina emisí CO2 pochází z nemocnic, následuje lékařské ošetření.

Velkým přispěvatelem do uhlíkových stop nemocnic jsou operační sály. Vysoká energetická poptávka, anestetika a produkce zařízení pro jedno použití a nástroje jsou významné hotspoty související s klimatem v operačním poli. Hodnocení životního cyklu (LCA) se však výrazně liší v závislosti na faktorech, jako je typ a modalita operace, mimo jiné proměnné. K dnešnímu dni bylo studováno pouze několik přímých srovnání dopadu klimatu mezi chirurgickými modalitami, jako jsou otevřené, laparoskopické a robotické postupy.

V této studii se snažíme porovnat tři modality viscerálních operací a jejich dopad na uhlíkovou stopu. Jak již bylo zmíněno, hlavní složkou vysoké produkce skleníkových plynů v operačních sálech je vysoká poptávka po energii a potřebné zdroje. Nejlepší metodou pro výpočet dopadu klimatu je použití LCA.

V rámci LCA lze pro každou analyzovanou operaci identifikovat hotspoty související s klimatem, což může poskytnout možné nápady ke snížení uhlíkové stopy operačních sálů a jejich dopadu na změnu klimatu.

Metody pro toto srovnání provedeme LCA pro každou pozorovanou operaci a porovnáme ji mezi třemi různými modalitami: robotické, laparoskopické a otevřené kolorektální postupy.

LCA zahrnuje přímé a nepřímé emise skleníkových plynů po celou dobu životnosti produktu a také spotřebu energie během provozu. To zahrnuje použité suroviny, emise během výroby a přepravy a nahromaděný odpad. Inventář životního cyklu (LCI) shromažďuje LCA pro všechny nástroje a produkty používané během postupu a během přípravy.

Použité chirurgické nástroje, závěsy, rukavice a šaty budou během pozorované kolorektální operace zaregistrovány v prefabrikovaném datovém listu. Zařízení pro jedno použití zaznamenané v datovém listu bude váženo jednotlivě před použitím. Během postupu poté identifikujeme nepoužívané a použité materiály a nástroje. Jejich balení bude po operaci zváženo, aby se rozlišilo mezi balením a absolutní hmotností použitého nástroje. Pomocí informací výrobce o využití surovin v každém produktu vypočítáme stopu CO2 jednotlivých nástrojů a materiálů. V databázi EcoInvent s zaznamenanými emisemi CO2 na kilogram suroviny poskytne potřebné informace pro provádění LCA pro každý produkt používaný v operačním sále. Tato studie bude zahrnovat sterilní i nesterilní vybavení používané při přípravě a provádění postupu. U opakovaně použitelných nástrojů odhadneme celkovou stopu CO2, včetně procesu sterilizace, s použitím průměrných hodnot z předchozích studií. Odhaduje se, že opakovaně použitelné nástroje používané pro robotické operace mají délku života přibližně 10 až 15 sterilizačních procesů. Odhadovaný životní cyklus pro laparoskopické opakovaně použitelné nástroje je nastaven na 100 sterilizačních procesů. Odhaduje se, že další opakovaně použitelné chirurgické nástroje, které se běžně používají, žijí až 1000 sterilizačních cyklů.

Během postupů identifikujeme většinu nepoužívaných, ale připravených nástrojů. Kromě toho do materiálů a nástrojů zaznamenáme použitá anestetiku pro obecnou anestézii a s předchozí studií vypočítají odhadovaný dopad klimatu pro naši sekundární výzkumnou otázku, kterou během zákroku rozlišujeme mezi použitým, otevřeným a připraveným zařízením. Proto budeme navíc identifikovat materiál a nástroje, které byly rozbaleny, ale nepoužívaly se během postupů, které je důležité uvést, že do výpočtu stopy CO2 budou zahrnuty pouze použité a otevřené nástroje a materiály.

Pro výpočet energie použité během operací bude kilowatthodinové hodiny (KWH) potřebné během samotného postupu extrahováno jako průměrná spotřeba energie v operačním sále, kde došlo k operaci. Poté vypočítáme stopu CO2 pomocí informací o energetickém mixu kliniky. Kromě toho použijeme standardizované výpočty pro stopu CO2 anestezie a pobytu v nemocnici, abychom odhadli hodnotu pozorovaných operací.

DATA RAW budou shromažďována v databázi REDCAP a dále analyzována pomocí softwaru Simapro nebo OpenLCA. Poté odhadujeme související stopu CO2 na postup. Průměrná stopa CO2 bude poté použita k porovnání tří modality. Pro srovnání mezi skupinami použijeme test Mann-Whitney U v R a RStudio. Dopad klimatu bude odhadnut pomocí metody receptu.

Cílem cíle studie robotické operace LCA je porovnat uhlíkovou stopu mezi robotickými, laparoskopickými a otevřenými kolorektálními postupy a identifikovat hlavní cíle pro snížení emisí CO2.