可重复使用与一次性强制空气加热方式:作为迈向更可持续实践的第一步,对其热性能进行比较研究

《European Journal of Anaesthesiology and Intensive Care》:Reusable versus disposable forced air warming: A comparative study of thermal performance as a first step toward more sustainable practices

【字体: 时间:2025年10月05日 来源:European Journal of Anaesthesiology and Intensive Care

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  术中体温维持的有效性及环境影响评估表明,重型可重复使用棉毯在热性能和温度均匀性上优于一次性及轻质可重复使用毯,且未出现 unsafe 温度升高。

  在现代医疗环境中,手术期间的体温维持已成为一个备受关注的问题。手术过程中,患者常常因为环境温度低、麻醉药物影响以及体液流失等因素而出现体温过低的情况,这不仅会影响患者的舒适度,还可能引发一系列并发症,如出血增多、需要更多输血、感染风险上升以及心血管系统的负担增加。这些并发症不仅对患者健康构成威胁,还显著增加了医疗成本。因此,确保患者在手术期间保持正常体温成为医疗团队的重要任务之一。为实现这一目标,常用的辅助手段包括使用加热设备,其中强制空气加热毯因其操作简便、效果显著而被广泛采用。然而,这类一次性使用的加热毯在使用过程中会产生大量医疗废弃物,对环境造成负面影响,尤其是在全球范围内,每年约有2000万件此类毯子被使用,这进一步加剧了医疗系统对塑料污染的担忧。

随着可持续发展理念的普及,医疗行业开始探索更加环保的替代方案。其中,可重复使用的纺织品加热毯被认为是一个有潜力的选择。与一次性产品相比,这类毯子可以多次使用,从而显著减少医疗废物的产生,同时降低长期的使用成本。然而,尽管其环保优势明显,可重复使用毯子的临床效果仍需经过严格的评估,以确保其在实际应用中能够达到与一次性产品相当的加热效果。为此,本研究旨在评估可重复使用毯子的安全性和有效性,作为推动更加可持续的手术室实践的第一步。

本研究采用了一种实验室模拟的方法,构建了一个标准化的模拟患者热模型,以测试不同类型的加热毯在手术室环境下的性能表现。该模型由两层羊毛毯和一个水温控制的热毯组成,模拟了人体的热特性。研究中比较了三种类型的加热毯:一次性使用毯(DSU)、轻质可重复使用棉毯(LRC)和重质可重复使用棉毯(HRC)。所有测试均在模拟手术室环境中进行,环境温度维持在20±0.5°C,以尽量贴近真实临床条件。测试过程中,使用了一台设定为38°C的强制空气加热器,以模拟正常体温(37°C)和低温状态(25°C)下的患者情况。研究人员在模拟体表的六个关键部位(上胸部、中腹部、大腿、小腿等)进行了温度测量,记录了4小时内的数据,并每隔30秒采集一次,以确保数据的精确性和全面性。

研究结果表明,重质可重复使用棉毯(HRC)在全身体型设计和上半身设计中均表现出最佳的加热效果和温度均匀性。在全身体型设计下,HRC的平均表面温度为36.7±0.6°C,显著高于一次性使用毯(DSU,35.4±1.1°C)和轻质可重复使用棉毯(LRC,35.7±1.7°C)。在上半身设计中,HRC的平均温度为35.5±0.5°C,同样优于DSU(35.4±0.5°C)和LRC(34.9±2.4°C)。这些数据表明,HRC在保持患者体温方面具有明显的优势。此外,所有测试配置中均未记录到超过40°C的温度升高,说明这些毯子在安全性和热稳定性方面均表现良好,不会对患者造成不适或潜在伤害。

温度均匀性是衡量加热毯性能的重要指标之一。在全身体型设计下,HRC的温度标准差最低,表明其能够提供更一致的加热效果,减少局部过热或过冷的现象。这种均匀的温度分布对于防止患者出现“冷点”(即某些部位温度过低)具有重要意义,因为这些冷点可能会影响手术效果,甚至增加术后并发症的风险。相比之下,DSU和LRC在温度分布上存在较大的波动,这可能意味着它们在某些情况下无法有效维持患者的体温。值得注意的是,尽管HRC在全身体型设计下表现出色,但在上半身设计下,其与DSU之间的差异并不显著,这表明在特定情况下,不同类型的毯子可能有不同的表现。

从材料科学的角度来看,HRC之所以能够提供更优的加热效果,主要得益于其较高的密度和特殊的织物结构。重质棉布的密度约为210克/平方米,而轻质棉布仅为约120克/平方米。这种密度差异直接影响了毯子的热容量和保温能力,使得HRC在面对低温环境时能够更有效地维持患者体温。此外,重质棉布的织物结构在保证良好透气性的同时,还能有效减少热量的流失,从而提升整体的加热效率。相比之下,轻质棉布和一次性使用毯由于材料密度较低,其在保持温度均匀性方面存在一定的局限性,尤其是在需要更高热量输入的情况下。

除了加热性能,本研究还考虑了可重复使用毯子的可持续性和经济性。数据显示,一次性使用毯子的使用不仅增加了医疗成本,还带来了显著的环境负担。根据估算,单个全身体型毯子的重量约为162克,而上半身毯子约为146克。如果一家中等规模的医院每年进行10000次手术,仅上半身毯子的年使用量就可达10000件,而全身体型毯子则为8000件。按照当前价格估算,每年用于一次性使用毯子的费用可能高达15万至25万美元,而采用可重复使用系统后,初始投资成本约为3万至4.5万美元,加上每轮清洗成本约3至5美元,年清洗次数约为3500次,总成本约为4万至6.25万美元。因此,预计每年可以节省10.95万至18.75万美元,节省比例约为58%至73%。这种成本节约不仅体现在直接的材料采购上,还包括清洗和处置等间接费用的减少。

从环境角度来看,可重复使用毯子的推广将有助于减少医疗废物的产生。根据研究估算,仅在2024年,某医院通过使用可重复使用毯子,预计可减少2756吨塑料垃圾的排放。这不仅有助于减轻医院废弃物的处理压力,还能降低整个医疗系统对环境的影响。特别是在当前全球范围内对塑料污染日益关注的背景下,这种替代方案显得尤为重要。

然而,尽管研究结果积极,可重复使用毯子的推广仍面临一些挑战。首先,其在实际应用中的耐用性和长期性能仍需进一步验证。目前的研究仅评估了毯子在初次使用时的表现,但未考虑经过多次清洗和消毒后的性能变化。因此,未来的研究需要关注毯子在经过标准化清洗周期后的性能表现,包括热效率、材料完整性以及微生物控制等方面。此外,感染控制也是可重复使用毯子推广过程中不可忽视的问题。虽然现代清洗和消毒技术已经能够有效减少可重复使用医疗产品的感染风险,但其在临床实践中的实际效果仍需通过长期跟踪和实验验证。

此外,研究中还提到了对可重复使用毯子进行全生命周期评估的重要性。这不仅包括生产、使用和清洗阶段的环境影响,还应涵盖最终处置阶段的碳足迹。通过全面的生命周期评估,可以更准确地衡量可重复使用毯子的环境效益,并为医疗机构提供更科学的决策依据。同时,进一步的经济分析也需要纳入更多变量,例如采购成本、清洗频率、设备维护费用以及可能的替换需求,以确保经济模型的准确性。

总体而言,本研究为可重复使用加热毯的临床应用提供了有力的支持。通过对比实验,研究人员发现重质可重复使用棉毯在多个方面均优于一次性使用毯和轻质可重复使用棉毯。这些发现不仅为医疗行业提供了新的环保解决方案,还为医疗机构在成本控制和患者安全之间找到平衡点提供了依据。然而,为了确保这些毯子能够在实际手术环境中发挥最佳效果,还需要进一步的研究来验证其在长期使用和不同临床条件下的表现。未来的工作应包括对清洗后性能的系统评估、临床试验的开展以及更全面的环境和经济分析,以推动可重复使用毯子在医疗领域的广泛应用。
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