尿液收集袋分发对废水中对比剂负荷的影响：一项多中心前瞻性研究

《European Radiology》：Effect of distributing urine-collection bags on contrast-material load in wastewater

本刊推荐：为解决碘基和钆基对比剂(CM)在废水中累积造成的环境污染问题，研究人员开展了尿液收集袋(UCB)分发对废水处理厂(WWTP)进水中CM负荷影响的前瞻性多中心研究。结果显示UCB分发可显著降低废水中的CM负荷(碘普胺-17.4%，碘佛醇-14.8%，钆-7.2%~33.2%)，但依从性数据会高估实际效果，强调需通过废水测量评估缓解策略的真实成效。

　　

在现代医疗实践中，对比剂(Contrast Material, CM)如同"医学之眼"，通过增强影像清晰度帮助医生精准诊断疾病。每年全球有数百万患者接受增强CT(计算机断层扫描)和MRI(磁共振成像)检查，使用碘基和钆基对比剂。这些化学物质在完成使命后，几乎原封不动地通过尿液排出体外，进入城市污水系统。然而，它们的代谢惰性成为一把双刃剑——虽然保证了人体安全性，却导致污水处理厂(WWTP)难以有效去除，最终成为水环境中的"常客"。

随着检测技术的进步，科学家在河流、湖泊甚至饮用水中都发现了对比剂的踪迹。游离钆对水生生物具有毒性，碘基对比剂在与氯等卤素接触后可能生成基因毒性产物。联合国可持续发展目标6提出"为所有人提供清洁饮水和卫生设施"，医疗系统减少对比剂排放势在必行。尿液收集袋(UCB)作为一种简单易行的干预措施，内含吸附凝胶可收集患者24小时内的尿液，通过焚烧处理对比剂，理论上能有效阻断其进入水环境。但这种措施实际效果如何？能否在常规临床工作中推广？这些问题亟待科学验证。

为此，来自荷兰的研究团队在《European Radiology》发表了一项创新性研究，首次通过连续监测废水处理厂进水中对比剂负荷，客观评估尿液收集袋分发的实际效果。研究采用前瞻性多中心设计，在一所大学医学中心和一所地区医院展开，巧妙设置3周对照期(不分发UCB)和3周干预期(分发UCB)，直接测量废水中的对比剂浓度变化。

研究人员采用的关键技术方法包括：通过医院信息系统自动记录每日增强CT/MRI检查人数、对比剂类型和用量；利用废水处理厂现有的流量校正连续采样系统收集24小时复合水样；使用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)检测碘基对比剂分子，电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测钆元素；通过电话访谈评估患者UCB使用依从性；采用协方差分析(ANCOVA)比较干预期和对照期的废水对比剂负荷，校正给药量差异。

研究结果

UCB分发对废水对比剂负荷的影响

研究发现UCB分发显著降低了多数对比剂在废水中的负荷。线性回归分析显示，即使校正给药量后，UCB分发对碘普胺(F(1,37)=54.7, p<0.001, η²=0.60)、碘佛醇(F(1,37)=154.5, p<0.001, η²=0.82)和大学医学中心的钆(F(1,37)=43.3, p<0.001, η²=0.54)负荷减少有显著影响。具体而言，干预期累计负荷较对照期降低：碘普胺17.4%、碘佛醇14.8%、大学医学中心钆7.2%。地区医院钆负荷降低33.2%但未达统计学显著(F(1,37)=1.13, p=0.296)。

对比剂在废水中的比例

数据分析显示，干预期进入废水的对比剂比例普遍低于对照期。值得注意的是，除地区医院干预期的碘佛醇外，废水中检测到的对比剂总量均超过医院给药量，表明有外部对比剂输入研究区域，特别是在地区医院，其 catchment area(集水区)内还有4家其他医院。

UCB使用依从性

在实际临床环境中，UCB分发成功率为69.1%(1188/1719)。47.0%(558/1188)的同意患者接受了电话访谈，其中92.1%报告使用了至少一个UCB，合规患者使用了分发UCB总量的89.2%。大多数UCB在家中使用(92.3%)，仅少量在医院(5.9%)或工作场所(1.1%)使用。91.5%的受访者表示未来愿意继续使用UCB。

医院间差异

大学医学中心与地区医院在UCB分发效果上存在明显差异。地区医院分发成功率更高(77.7% vs 66.1%)，可能实现的最大拦截对比剂比例也更高(54.7% vs 32.3%)。这种差异与医院规模、放射技师人数及集水区特征有关。

研究结论与意义

该研究证实，在常规临床实践中分发尿液收集袋可显著降低废水中对比剂负荷，但实际效果(7.2%-33.2%)远低于依从性数据预测的最小拦截量(26.7%)。这种差异揭示了自我报告数据的局限性，患者可能因社会期望偏差而高报UCB使用情况。研究强调，仅依靠依从性数据评估缓解策略效果可能导致严重高估，必须通过废水实际测量验证。

从环境效益角度看，UCB分发带来的对比剂负荷减少有限(最大不足20%)，而成本效益需慎重考量。以荷兰为例，每年170万次增强检查，69%分发成功率意味着470万欧元年度UCB采购成本，外加人员、宣传和废物处理费用。从全生命周期分析，UCB生产、运输和焚烧过程本身会产生额外污染和碳足迹，全球推广可能导致每年增加20-29千吨废物和64-109千吨二氧化碳排放。

研究建议，对比剂拦截策略应转向更高效的方法，如收集首次扫描后尿液。近期研究显示，92.7%患者同意延长留院时间收集尿液，可拦截51.2%碘基和12.9%钆基对比剂。这种方法针对性更强，环境效益更明确。

该研究的创新之处在于首次通过连续废水监测客观评估UCB分发效果，采用真实世界设计反映常规临床可行性。结果对医疗环保政策制定具有重要参考价值，提示应综合考量干预措施的直接环境效益与间接成本，推动更可持续的对比剂管理策略发展。