Kontekst badania
Sale operacyjne należą do najbardziej zasobochłonnych obszarów szpitali. Ich funkcjonowanie wymaga znacznych ilości energii, materiałów medycznych i produktów jednorazowego użytku, a także powoduje powstawanie dużych ilości odpadów. Szczególne znaczenie ma energochłonność systemów wentylacji i klimatyzacji, które muszą zapewniać odpowiednią czystość powietrza oraz stabilne warunki środowiskowe.
Rozprawa doktorska Hermana Jana Friedericy’ego, przygotowana na Uniwersytecie w Lejdzie, przedstawia możliwości ograniczania wpływu działalności chirurgicznej na środowisko. Publikacja łączy zagadnienia medyczne, inżynierskie i organizacyjne, pokazując, w jaki sposób decyzje dotyczące wyposażenia, instalacji technicznych, zużycia energii oraz gospodarki materiałowej wpływają na ślad węglowy sal operacyjnych.
Cele i hipotezy
Głównym celem publikacji jest zidentyfikowanie najważniejszych źródeł emisji gazów cieplarnianych związanych z funkcjonowaniem sal operacyjnych oraz określenie sposobów ich ograniczania bez pogarszania bezpieczeństwa pacjentów. Autor koncentruje się na działaniach, które mogą przynieść znaczące korzyści środowiskowe, a także na opracowaniu narzędzi umożliwiających ocenę emisji i wybór najskuteczniejszych rozwiązań.
Metody badawcze
Publikacja składa się z ośmiu rozdziałów, obejmujących wprowadzenie, sześć opracowań badawczych oraz dyskusję podsumowującą. Zasadnicza część została podzielona na dwa bloki tematyczne. Pierwszy dotyczy analizy konkretnych źródeł emisji i możliwości ich ograniczania, natomiast drugi przedstawia narzędzia służące do oceny i poprawy efektywności środowiskowej sal operacyjnych.
W poszczególnych badaniach wykorzystano między innymi analizy zużycia materiałów i energii, ocenę cyklu życia produktów, analizę danych klinicznych, ankiety oraz modelowanie śladu węglowego.
Rezultaty badań i ich interpretacja
Rozdział 1 – Wprowadzenie ogólne. Autor przedstawia wpływ sektora ochrony zdrowia na zmiany klimatu oraz wyjaśnia podstawy obliczania śladu węglowego. Wyróżnia trzy główne grupy emisji związanych z salami operacyjnymi: bezpośrednie emisje gazów anestetycznych, pośrednie emisje wynikające ze zużycia energii oraz emisje związane z produkcją, transportem i zagospodarowaniem materiałów medycznych. Wprowadzenie stanowi podstawę do dalszej analizy możliwości ograniczania tych obciążeń.
Rozdział 2 – Emisje gazów cieplarnianych związane ze stosowaniem wziewnych środków znieczulających. Rozdział obejmuje analizę zużycia anestetyków wziewnych w holenderskich szpitalach oraz badanie preferencji anestezjologów. Wykazano, że wybór środka znieczulającego istotnie wpływa na wielkość emisji. Oszacowana emisja związana z tymi substancjami wynosiła w Holandii w 2019 roku około 12,2 tys. ton ekwiwalentu CO₂. Autor omawia możliwości ograniczenia stosowania gazów o wysokim potencjale cieplarnianym oraz zmniejszania ich strat.
Rozdział 3 – Wpływ systemów wentylacji na zakażenia pooperacyjne i środowisko. Jest to jeden z najważniejszych rozdziałów z perspektywy projektowania instalacji budynków szpitalnych. Porównano wentylację z jednokierunkowym przepływem powietrza z wentylacją mieszającą w salach operacyjnych wykorzystywanych do zabiegów kardiochirurgicznych. W badanej grupie nie wykazano istotnego zmniejszenia ryzyka zakażeń miejsca operowanego dzięki zastosowaniu przepływu jednokierunkowego. Wyniki wskazują na konieczność uwzględniania zarówno wymagań higienicznych, jak i energochłonności systemów przy wyborze rozwiązań wentylacyjnych.
Rozdział 4 – Wpływ opakowań do sterylizacji narzędzi chirurgicznych na środowisko. W rozdziale porównano jednorazowe materiały opakowaniowe z pojemnikami sterylizacyjnymi wielokrotnego użytku. Analiza cyklu życia wykazała znaczące korzyści środowiskowe stosowania odpowiednio eksploatowanych pojemników wielorazowych. Badanie podkreśla znaczenie trwałości wyrobów, liczby cykli użytkowania oraz procesów mycia i sterylizacji w ocenie rzeczywistego wpływu materiałów medycznych na środowisko.
Rozdział 5 – Porównanie wpływu środowiskowego dwóch metod wymiany zastawki aortalnej. Autor analizuje zużycie materiałów, energii elektrycznej i wody podczas klasycznej operacji kardiochirurgicznej oraz przezcewnikowego wszczepienia zastawki aortalnej. Badanie wykazało niższy ślad węglowy procedury przezcewnikowej w analizowanym zakresie. Rozdział pokazuje, że wybór technologii medycznej może istotnie wpływać na zapotrzebowanie na zasoby oraz obciążenie instalacji technicznych szpitala.
Rozdział 6 – Narzędzie systematycznej poprawy efektywności środowiskowej sal operacyjnych. Przedstawiono metodę Healthcare Sustainability Mode and Effect Analysis, umożliwiającą identyfikowanie procesów odpowiedzialnych za największe obciążenia środowiskowe. Metodę zastosowano do analizy odpadów powstających podczas cesarskiego cięcia. Dzięki zmianom organizacyjnym, ograniczeniu zbędnych materiałów i poprawie segregacji uzyskano zmniejszenie ilości odpadów i związanego z nimi śladu węglowego o 22%.
Rozdział 7 – Narzędzie SCALE do oceny śladu węglowego sal operacyjnych. Zaprezentowano model umożliwiający ocenę emisji oraz identyfikowanie najbardziej efektywnych działań ograniczających wpływ sal operacyjnych na środowisko. Analiza objęła 594 sale operacyjne w holenderskich placówkach medycznych. W modelu wykazano potencjał redukcji emisji o 76,3% w zakresie uwzględnionych procesów i produktów. Do najważniejszych działań zaliczono wykorzystanie energii odnawialnej, ograniczanie emisji anestetyków, odzysk ciepła oraz szersze stosowanie produktów wielokrotnego użytku.
Rozdział 8 – Dyskusja, perspektywy rozwoju i podsumowanie. Ostatni rozdział syntetyzuje wyniki wcześniejszych badań i przedstawia dwanaście praktycznych kierunków ograniczania emisji. Autor wykorzystuje koncepcję gospodarki obiegu zamkniętego, opartą na ograniczaniu zużycia zasobów, wydłużaniu okresu użytkowania produktów, ponownym wykorzystaniu materiałów i recyklingu. Omawia również działania potrzebne do stopniowego osiągania neutralności klimatycznej sal operacyjnych do 2050 roku.
Wnioski
Publikacja pokazuje, że ograniczanie śladu węglowego sal operacyjnych wymaga kompleksowego podejścia, obejmującego zarówno praktykę medyczną, jak i projektowanie, eksploatację oraz zarządzanie infrastrukturą szpitalną. Szczególnie istotne są działania dotyczące efektywności energetycznej systemów wentylacji i klimatyzacji, wykorzystania energii odnawialnej, odzysku ciepła oraz racjonalizacji zużycia materiałów.
Dla projektantów instalacji budowlanych ważnym przesłaniem jest konieczność oceny rozwiązań technicznych nie tylko pod kątem bezpieczeństwa i parametrów użytkowych, lecz także ich długoterminowego wpływu środowiskowego. Autor podkreśla, że skuteczna redukcja emisji powinna opierać się na danych, analizie cyklu życia i identyfikacji działań przynoszących największe korzyści, przy zachowaniu wymaganej jakości opieki medycznej.
Ograniczenia zakresu badawczego
Opracowanie koncentruje się przede wszystkim na szpitalach i praktykach medycznych w Holandii, dlatego możliwość bezpośredniego przenoszenia wyników do innych krajów zależy między innymi od lokalnych warunków energetycznych, infrastruktury i organizacji ochrony zdrowia. Poszczególne badania obejmują wybrane procedury, produkty i procesy, a nie pełny bilans środowiskowy wszystkich funkcji szpitala. Przedstawione możliwości redukcji emisji należy zatem traktować w granicach przyjętych założeń i zakresów analiz.
Publikacja dostępna w repozytorium naukowym Leiden University