環境の持続可能性を高めるためのロボット、腹腔鏡、およびオープンコレクタル操作のための二酸化炭素排出量評価 (CARE)

気候変動の重要な推進力としての温室効果ガス（GHG）排出量のバックグラウンド削減は、21世紀の持続可能な経済学の主要な標的でなければなりません。 二酸化炭素排出量は、プロセス、生産サイクル、または病院などの施設から放出される直接および間接的な帰属GHGによって計算されます。[1] 二酸化炭素排出量を計算するための主なメトリックは、CO2等価（CO2EQ）です。 スイスでは、すべてのCO2排出量の約6〜7％がヘルスケアシステムから来ています。 ほとんどのCO2排出量は病院からのもので、その後に治療が行われます。

病院の二酸化炭素排出量の大規模な貢献者は手術室です。 高エネルギー需要、麻酔薬、および使い捨てのデバイスと機器の生産は、動作分野の重要な気候関連のホットスポットです。 ただし、ライフサイクル評価（LCA）は、他の変数の中でも、操作のタイプやモダリティなどの要因に基づいて大きく異なります。 これまで、オープン、腹腔鏡、ロボット支援の手順など、外科的モダリティ間の気候への影響のわずかな比較しか研究されていません。

この研究では、内臓操作の3つのモダリティと二酸化炭素排出量への影響を比較することを目指しています。 前述のように、手術室での高GHG生産の主要な要素は、高エネルギー需要と必要なリソースです。 気候への影響を計算する最良の方法は、LCAの使用です。

LCA内では、分析された操作ごとに気候関連のホットスポットを特定できます。これにより、手術室の二酸化炭素排出量と気候変動への影響を減らすための考えられるアイデアが得られます。

この比較の方法では、観察された各操作に対してLCAを実施し、ロボット、腹腔鏡、および開いた結腸直腸手順の3つの異なるモダリティで比較します。

LCAには、製品の寿命を通じて直接および間接GHG排出量、および操作中のエネルギー消費が含まれます。 これには、使用された原材料、生産および輸送中の排出量、および蓄積された廃棄物が含まれます。 ライフサイクルインベントリ（LCI）は、手順および準備中に使用されるすべての機器と製品のLCAを収集します。

使用済みの手術器具、ドレープ、手袋、ガウンは、観察された結腸直腸操作中にプレハブデータシートに登録されます。 データシートに記録されている単一使用機器は、使用前に個別に計量されます。 手順中に、使用されていない材料と機器を特定します。 操作後のパッケージの重量は、使用済み機器のパッケージングと絶対重量を区別します。 各製品の原材料使用に関するメーカーの情報を使用して、個々の機器と材料のCO2フットプリントを計算します。 キログラムあたりの記録されたCO2排出量を備えたEcoinventデータベースでは、手術室で使用される各製品にLCAを実施するために必要な情報を提供します。 この研究には、手順の準備と実行中に使用される不妊および非毛型機器が含まれます。 再利用可能な機器の場合、以前の研究の平均値を使用して、滅菌プロセスを含む総CO2フットプリントを推定します。 ロボット操作に使用される再利用可能な機器は、約10〜15の滅菌プロセスの寿命があると推定されています。 腹腔鏡の再利用可能な機器の推定ライフサイクルは、約100の滅菌プロセスに設定されています。 一般的に使用される他の再利用可能な手術器具は、最大1000の滅菌サイクルを生きたと推定されています。

手順中に、使用されていないが準備された機器の大部分を特定します。 材料と機器に加えて、一般的な麻酔の使用麻酔を記録し、以前の研究では、手順中に手術室で使用、開かれた、準備された機器を区別し、開いた、準備した二次研究の質問のための推定気候への影響を計算します。 したがって、さらに、開梱されたが使用されていない手順で使用されていない材料と機器をさらに特定します。これは、CO2フットプリントの計算に使用され、開いた機器と材料のみが含まれます。

手術中に使用されるエネルギーを計算するために、手術中に必要なキロワット時間（kWh）は、手術が行われた手術室での平均エネルギー消費として抽出されます。 次に、クリニックのエネルギーミックスに関する情報を使用して、CO2フットプリントを計算します。 さらに、麻酔と入院のCO2フットプリントに標準化された計算を使用して、観測された操作の価値を推定します。

生データはRedCapデータベースで収集され、ソフトウェアSimaproまたはOpenLCAでさらに分析されます。 次に、手順ごとに関連するCO2フットプリントを推定します。 その後、平均CO2フットプリントを使用して、3つのモダリティを比較します。 グループ間の比較には、RとRSTUDIOのMann-Whitney Uテストを使用します。 気候への影響は、レシピ法を使用して推定されます。

ターゲットLCAロボット操作研究の目的は、ロボット、腹腔鏡、および開いた結腸直腸手順の間の二酸化炭素排出量を比較し、CO2排出量の削減の主要なターゲットを特定することです。