在大型美国医疗系统中实施绿色 ICU 路径：一项观察性研究

《Cornea Open》：Implementing a Green ICU Pathway Across a Large U.S. Health System: An Observational Study

　　

重要性：重症监护室（ICU）在医疗行业中对环境影响巨大，但关于实施环境可持续实践的实际解决方案发表甚少。目标：描述基于已发表的可持续性路径实施的系统性绿色ICU倡议，并报告早期成果和经验教训。设计、设置与参与者：在拥有成人ICU的美国大型多医院医疗系统内进行的观察性实施研究。该倡议侧重于ICU的运营和系统层面流程，而非个体参与者结果。主要结果与测量指标：通过ICU临床医生、可持续办公室、供应链和多学科"重症监护可持续工作组"之间的合作，建立了一个协调的可持续性基础设施。通过创建国家"绿色ICU协作组织"扩大了外部参与。在"减少、重新思考、回收"框架下开发了试点项目。所有排放量计算均使用温室气体议定书、美国环境保护署的美国环境扩展投入产出建模框架以及政府间气候变化专门委员会的核算原则进行。该方法使用大语言模型进行分类，以实现采购活动可扩展、一致的分类。主要成果包括药品浪费减少、用品使用优化和回收。结果：药品浪费从按需配制转变后，静脉输液药品浪费从4.8%降至1.4%。减少不必要的用品进入ICU房间，每年可减少约3401吨二氧化碳当量（跨越350个ICU床位）。生理盐水冲洗回收项目在第一年收集了超过1600磅的可回收材料。实施揭示了关键经验教训，包括需要早期验证材料成分、将患者和家属纳入可持续工作流，以及开发适应单位级倡议与系统级排放基线相适应的指标。结论与相关性：在大型医疗系统中实施绿色ICU路径是可行的，并能产生可衡量的环境和财务效益。建立强有力的合作伙伴关系、结构化流程和适应性的评估策略对于扩大可持续努力至关重要。这项工作提供了详细的实施路线图，以推进绿色ICU倡议，并为这个不断成长但发展不足的领域提供了所需的指导。关键要点问题：本文研究结构化的"绿色ICU路径"是否可以在大型医疗系统中成功实施，通过可衡量的可持续倡议减少环境影响。发现：在这项观察性实施研究中，按需药品配制和修订的储存实践适用于将输液浪费减少三分之二。这每年可避免约200吨二氧化碳当量（mTco2e）的排放，并产生可观的成本节约，而额外的用品减少和回收项目则转移了数千吨mTco2e和超过1600磅的材料。意义：实施结构化的"绿色ICU路径"是可行的，并为医疗系统带来有意义的财务和环境效益。医疗领域的可持续努力日益被视为应对气候变化的当务之急。已有充分文件证明医疗行业对环境有重大影响，报告表明其对全球净排放量的贡献高达4.4%（1）。尽管努力增多，但在医疗领域，特别是在重症监护方面实现环境可持续仍存在诸多挑战。ICU以消耗大量能源而闻名，包括持续监测设备所需的能源，并且严重依赖一次性用品以确保患者护理和安全（2）。这使得ICU成为资源消耗的重要贡献者，导致每位患者的废弃物排放量和碳排放量高于其他医疗环境（3）。从解决方案的角度来看，许多障碍阻碍了ICU的可持续实践。交叉污染和患者安全受损的风险、标准一次性设备的有限替代方案、缺乏医疗服务提供者关于可持续实践的培训和意识、资金有限以及监管合规是已记录在案的障碍之一（4-6）。尽管存在这些障碍，医院仍在实施可持续实践。我们之前的工作（7）记录了美国ICU可持续性的差距，并概述了开发可持续"绿色"ICU的路径（图1）。该路径包括建立基线以量化当前的碳足迹，建立战略合作伙伴关系以实施有针对性的干预项目，以及标准化开发绿色ICU的系统方法。虽然自该路径发表以来，ICU的可持续性已取得了一些进展，但截至目前，仍有限制的出版物描述了美国ICU中的绿色倡议。重症医学学会（SCCM）ICU环境可持续性工作组于2025年发表了一篇文章，概述了减少重症监护排放的众多机会，并突出了休斯顿地区医疗系统取得的进展（3）。然而，在美国，ICU环境可持续性倡议的广泛采用并不明显。在本文中，我们描述了系统性绿色ICU路径的实施，并报告了试点可持续倡议的早期成果。我们还记录了初步实施的经验教训，以指导未来开发可持续ICU的努力。材料与方法研究设计与背景：我们的倡议是在德克萨斯州一家大型医疗系统的ICU中进行的。该医疗系统包括八家医院，每年容纳超过30,000名患者，系统内设有超过400个ICU和中间护理单元床位以及一个虚拟ICU。人员包括系统内超过100名重症监护医生、125名高级实践提供者、900名护士和250名实习生。实施框架：在我们之前的工作（7）中，我们提出了可持续重症监护的三步路径。第一步是测量ICU当前的碳足迹和废弃物产生，这需要系统级的合作和临床医生的参与。第二步侧重于建立合作伙伴关系，以通过有针对性的减少倡议瞄准主要的排放和废弃物来源。最后一步强调通过在日常实践中融入环保意识来激发ICU员工的基层参与，以维持系统级的"绿色ICU"文化。可持续实施的基本条件是通过战略合作伙伴关系建立稳定、坚定的支持结构。这些伙伴关系反过来促进了组织内外的协作和传播。伙伴关系-组织内部伙伴关系：虽然我们的医疗系统在推进可持续实践方面已做出许多努力，但它们是孤立进行的，凸显了需要集中、协作的方法来统一并放大系统内的影响。为了满足这一需求，我们的医院建立了一个可持续办公室，负责监督员工和社区参与可持续努力，并创建了一个系统级医疗可持续主任职位。ICU团队与该办公室合作，以实现临床团队和可持续团队之间的知识交流。该合作的一个关键成果是量化临床温室气体足迹。能够利用各种可持续解决方案并采用数据驱动的指标衡量其影响，是我们追求目标的基础。另一个关键的组织内部伙伴关系是在临床团队和供应链之间建立的。这种关系使我们能够关注完整的产品生命周期，从采购到处置。此外，它还允许供应商和供应商参与我们的倡议。在我们这样庞大的医疗系统中，可持续努力通常是并行进行的。为了避免重复、促进有效的知识共享并创建统一战略，有必要建立系统级伙伴关系。该倡议源于中心级重症监护可持续工作组的开发。该小组由关键利益相关者组成，包括护士、医生、药剂师、供应链关键成员、可持续办公室、质量改进和管理层。该多学科小组每月举行两次会议，期间分享现场项目、收集数据进行分析、识别障碍并提出解决方案。通过这些伙伴关系，我们已能够对齐系统级目标、资源和指标，扩展我们的倡议并赋能实施。我们定期通过系统级会议和通讯分享这些伙伴关系的努力和成果，以提高可持续意识并向利益相关者展示临床、财务和环境效益。组织间伙伴关系：鉴于医疗可持续性尚未成为普遍接受的议程，迫切需要建立多中心协作并进一步扩大倡议。据我们所知，美国尚无此类协作。鉴于此，我们建立了绿色ICU协作组织。该倡议的目的是在全球范围内为重症监护的可持续性建立共同愿景，并为ICU的可持续实践设定标准。此外，它将通过有影响力的倡议、倡导、教育和培训项目促进重症监护可持续性的重要性。绿色ICU倡议：在建立基础和支持结构后，我们开始定义和开发新的实施流程。实施由专门的"绿色ICU团队"主导，他们围绕可持续性的三大支柱组织："减少"、"重新思考"和"回收"。在我们系统内的ICU设定了一项挑战，要求他们在3R工作流程的一个或多个方面开发自己的"绿色ICU"倡议（8）。我们还修改了内部种子资金机制，以奖励和支持创新理念。我们提供了足以支持第一阶段贡献的种子资金。在初始种子资金时，正式发表的研究标准仍在制定中；然而，资金决策是使用商定的一致性和计划目标/目标对齐的协作审查做出的。在一些ICU中形成了各个多学科团队，其工作简要总结如下。结果测量-核算软件：为建立碳足迹，从系统内的ICU和药房单位收集了一些初步数据。以下描述的碳排放核算方法使用了各种数据点，例如由Wesley Ingwersen汇编的"供应链温室气体排放因子v1.2 NAICS-6数据集"（9）。根据环境保护署的做法，可持续办公室使用Salesforce的NetZero Cloud（10）作为数据汇总、排放因子应用和报告工具。以下所有信息和计算均来自NetZero Cloud（Salesforce, San Francisco, CA）、Epic电子健康记录（Eic Systems Corporation, Madison, WI）以及项目团队用于跟踪用品的Excel（Microsoft, Redmond, WA）文档。初步数据：在6个月期间，医院系统内的ICU团队合作开展了各种可持续项目。"Go Green"项目记录了ICU中使用最多的物品。这些物品以两周为间隔收集，并记录在Excel文档中，记录了收集日期以及房间号、每种物品的数量和每种物品相关的成本。这些物品的成本是使用Epic指定编号分配，然后使用该物品的关联单价。这些物品包括10 mL 0.9%氯化钠冲洗、冲洗托盘、Mepilex（M?lnlycke Health Care, M?lndala, Sweden & Indianapolis, IN）、2×2纱布、10 mL注射器、蓝色真空采血管、粉色真空采血管、蝶翼针、3/16吸痰管、1/4吸痰管、创可贴、酒精预处理垫、止血带、约束带、间歇气压装置、会阴垫、内裤、白胶带和无菌杯。在两周间隔结束时，按收集量对前五名浪费物品进行分类。成本节约核算：使用所收集物品的总美元金额，成本节约计算为"总节约/每天观察的房间数量"，以确定每次住院的平均潜在节约。然后可以使用以下公式计算年度节约："每床总节约 × 系统总ICU床位（350）"。为计算总二氧化碳排放，使用北美环境扩展投入产出（USEEIO）v1.2行业分类系统（NAICS）2023：医疗、牙科和医院设备及供应商批发商数据集（11）来识别这些物品的最适当排放因子。该因子为0.85，单位为kg CO2e/美元。

以下为计算得出的二氧化碳（kg CO2）排放量，分别按以下三个维度计算：1) 每床日数（本次试点总计13床日），2) 每32床标准单位每年，3) 全院350床重症监护病房年度减排量（表1）。

表1 每床、每单位及全院规模的排放与成本节约概览

| 规模 | 排放节约 | 单位成本节约 | 指标 | 计算方法 |
|------|---------|------------|------|---------|
| 每床 | 26.6 kg CO2e/床/日 | $45.24/床/日 | — | 总节约金额除以观测到的床日数（12），得出每床每房间的日均节约额 |
| 每单位 | 310,945.20 kg CO2e/32床ICU/年 | $528,359.40/32床单位/年 | — | 每床每日节约额乘以标准32床单位每日床数，得出每单位年节约额 |
| 全院 | 3,400,963.08 kg CO2e/休斯敦卫理公会系统350床ICU | $5,778,930.94/休斯敦卫理公会系统350床 | — | 32床年节约额除以32，再乘以350，得出全院ICU床位年度总节约额 |

CO2e = 二氧化碳当量；HM = 休斯敦卫理公会医院（Houston Methodist）

**减少药品浪费**

药品浪费数据的收集周期为6个月，由药学团队协同完成。与"绿色转型"（Go Green）项目方法类似，采用USEEIO v1.2中NAICS 2023数据集对"药品制剂制造"（NAICS代码）的排放因子进行计算（文献11）。该因子为107，单位为每吨二氧化碳当量（tCO2e）/百万美元。药学团队计算了以下类别的支出金额："总支出"、无法使用（过期药品）、非患者专属浪费，以及中心药房智能药车的账目。

**结果**

**治理与基础设施成果**

该合作组织目前由全国各地的十余家机构组成，成员们无论是否与各自机构政策一致，均支持这一运动。成员涵盖了来自临床和学术领域的重症监护领域领导者。除该合作组织外，我们还制定了一份关于重症监护领域环境可持续性的联合声明，为医疗领域的关键领导者提供公开承诺支持可持续发展运动的机会。目前已有超过50位签署者来自13个州和6个国家的30多家机构，名单仍在持续增加。合作团队还参与了多项计划，如美国重症监护医学会（SCCM）重症监护病房环境可持续性工作组。团队还与更多以可持续性为核心的行业协会展开合作，包括Practice Greenhealth（文献13）、HealthCare without Harm（文献12）以及医学协会气候与健康联盟（文献14）。这些努力催生了首届休斯敦卫理公会绿色ICU会议，于今年在休斯敦举办。

**减少团队——减少药品浪费**

静脉用药可预先根据电子健康记录中记录的患者输液流速进行批量配制。但在ICU这类动态环境中，患者需求不断变化，这可能导致药品过期和浪费。在本项目中，我们探索了替代性的"按需配制"静脉用药方式。具体而言，将血管紧张素II从批量配制改为按需配制，使浪费率从4.8%降至1.4%。

此外，我们还探索了替代药品储存方法。在无菌配制区域配制的药品，在室温储存时，其超期使用日期（Beyond-Use Date, BUD）相对较短。若将药品存放于冰箱中，其BUD可延长。我们将右美托咪定和血管加压素的储存方式从室温改为冷藏，使药品浪费从每月60袋输液袋减少至20袋。在6个月的监测期内，按年化计算，药品浪费相当于200公吨CO2e（mTco2e），潜在可避免成本每年达1,870,000美元。

**其他项目**

与"减少"工作流程相关的其他项目包括：减少ICU患者不必要的额外氧气使用、减少送入心血管ICU病房的耗材数量，以及减少ICU的实验室和影像学检查医嘱。例如，减少送入ICU病房的耗材数量，平均每天每ICU床位可减少26.63 kg CO2e排放。按此推算，每32床ICU单位每年可减排311 mCO2e，或休斯敦卫理公会系统350床ICU每年可减排3,401 mCO2e。

**重新构想团队**

**插管急救包**

我们创建了一套预先组装的气道管理工具包，以减少对传统急救车的依赖。该工具包确保在紧急情况下能快速取用气道相关物资，同时减少不必要的浪费。通过标准化配置物资并减少过度储备，该举措既提高了临床效率，又改善了库存管理。

**操作推车**

操作推车（图2）是一套结构化、标准化的推车系统，旨在优化操作耗材的取用流程。它通过仅存放必需且常用物品来减少浪费。这种方式不仅减少了耗材的过度使用，还降低了未使用或过期材料的成本。

> 图2. 操作推车示例。最常用物资置于前方展示位以避免物资和时间浪费。货架标注标签以避免交叉污染及非必要物资的浪费。

**ICU再优化计划**

该计划旨在通过设置专用再处理分类箱来最大限度降低ICU的环境足迹。该举措提高了员工环保意识，鼓励员工养成负责任的废弃物处置习惯，并将ICU大量废弃物从填埋中分流。此举直接推动可持续发展目标的实现，同时符合环境健康标准的法规合规要求。该计划的目标是通过主要供应商优化再处理设备的使用。通过延长医疗器械和材料的使用寿命，ICU显著降低了碳足迹并降低了成本。该举措还包括严格的合同审查和采购流程，优先选择可回收和可再生材料。

**回收团队**

**回收生理盐水冲管**

在本项目中，我们在其中一个大型医疗点的所有ICU病房内增设了回收容器，使员工能够回收空生理盐水冲管。此外，我们为ICU员工提供了培训以争取团队的认同和配合。每个班次均开展回收相关知识的服务内训，以提高依从性。在启动后频繁查房对于了解团队反馈、发现工作中的亮点和改进机会至关重要。鉴于初步结果令人鼓舞，我们计划将该项目扩展至其他医疗点以及急诊科、手术室和输液中心。

**讨论**

**成果与评估——超越试点阶段**

在评估成果时，项目必须量化结果并使用支持持续能力的语言。例如，开展有效的试点并量化节约金额和减排效果已是重要一步。但若要真正推动组织变革、确保可持续性声明的有效性并产生持续影响，我们建立了多项规程，包括教育材料、政策与程序、工作标准和质量保证实践。

**能耗节约的量化**

虽然能耗节约看似是评估中的"唾手可得"的成果，但测量其影响对任何试点或项目来说都颇具挑战。遗憾的是，将能耗测量精确到单个单元甚至单个房间层面的成本可能令人望而生畏且耗费巨大。然而，我们发现了弥补这一缺口的其他机会。一种策略是对各类高耗能工具和设备逐一进行独立研究。例如，在减少计算机显示器亮起时间的举措中，可使用墙壁插座电表测量一批样本站点的节电效果，并将结果外推以估算整体影响。另一种策略是对比产品规格以识别更"环保"的替代产品。例如，传统LED灯使用110伏电源线，而更小、电阻更低的扬声器则使用更细的线材。然后可根据功率使用规格进行假设，以估算能耗节约和成本节约。

**与基线数据和目标的对比**

设定微观层面目标，无论是基于单元还是基于服务线的，都是我们各项举措的良好起点；但我们还需将这些目标与系统层面所测量的指标相衔接。为实现此类宏观层面目标，我们建立了范围1（来自我们控制或拥有的直接排放来源，如交通和分销成本）、范围2（来自我们购买和使用的间接排放来源，如电力）的排放基线以及废弃物流基线。这是必要的，以便更深入地理解数据结构并推动实际进展。尽管范围1和2仅占我们年排放量的20%，但范围3（供应链和经营活动）占了大部分，达到80%。在这一巨大比例面前，更凸显了开展广泛减排行动以实现有效减排的重要性。必须系统化地推进减排工作，实施从减少浪费到替代性供应选择和流程改进的各类项目，才能产生持久的环境影响。

**经验教训：绿色ICU举措面临的挑战与机遇**

在大型医疗系统中实施绿色ICU路径既带来了重大挑战，也蕴含着充满希望的机遇。以下讨论部分我们总结的经验教训。

**组织与文化差异**

本文讨论的路径是在一个大型城市医疗系统中实施的，由ICU领导层主导，并受到一种鼓励积极能量和可持续发展热情的文化的有力支持，该文化为发展提供了必要资源。遗憾的是，并非所有医疗系统都能享有同等的承诺、支持、资源或准备好实施绿色ICU举措。文化差异、决策风格和风险承受能力不同，可能构成重大障碍，要么阻止此类举措的形成，要么减缓其进展。然而，我们在绿色ICU合作组织中的经验使我们相信，当充满热情的人聚集在一起并通过小而高影响力的项目迅速取得成果时，是可以取得很大成就的，这反过来又推动了势头和组织信任。

**初始假设通常缺乏数据支撑**

在我们许多举措中，初始计划基于不完整或二手信息，导致努力白费或策略偏差。例如，我们在实施生理盐水冲管回收时面临的一个挑战是，初始假设注射器中的塑料为聚氯乙烯，但经过进一步调查后发现其为不可回收塑料。这迫使我们完全重新思考该流程。为应对此问题，我们建议在回收举措的实施规划中明确纳入供应商直接核实和材料审核环节。

**需要纳入患者及家属的参与式方法**

绿色ICU举措的利益相关方不仅包括ICU员工，还应包括患者及其家属。在同样的生理盐水冲管回收工作中，回收箱最初放置在ICU走廊；然而，尽管箱子有醒目的颜色和标签，患者家属仍持续将垃圾投入其中。我们通过将回收箱移至每个病房的办公桌上解决了这一问题，提高了依从性。但更系统地解决此类问题可能是采用参与式方法，即让家属参与ICU内的宣传活动。设置解释绿色举措的视觉展示板、编制专门针对家属的教育材料、征求建议并明确邀请家属提出让ICU更加绿色的想法，这些都有助于改善实施效果。

**需要不断演进的指标体系**

没有放之四海而皆准的指标来衡量试点项目的有效性，且在项目或举措的整个生命周期内，测量需求或能力可能发生变化。在评估成果时，各机构的需要、期望和能力各不相同。在确定采用哪项绿色ICU项目时，组织可考虑与其使命和组织价值观相关的一系列定性衡量指标。例如，权衡可见性、成本效益、规模和障碍（如变革管理）等因素，可为组织提供合适的视角来决定推进哪些项目并在实施后对其进行评估。

**将微观层面举措与系统层面影响相衔接**

成功的绿色举措是构建成功绿色ICU的基础性基石。然而，随着组织不断发展并积累成功案例和数据，可持续发展运动应开始思考这些成功如何与更宏观的图景相联系——涉及质量、绩效改进和患者安全测量等方面。与医学倡导者合作，将举措的重要性及其下游影响进行传达，可能是维持项目增长的关键。与质量高管展开讨论并展示更大的全局图景，将有助于推动使命的进展并教育更广泛的受众，而不仅仅局限于草根倡导者。例如，在内部将昼夜节律照明安装如何同时减少能耗和患者谵妄并缩短住院时间的联系点联系起来，可能产生强大效果。按每位等效患者日均值测量和报告医院废弃物流，也可能有助于推动可持续发展意识的形成。

最后，综合衡量各项高影响力指标，如气候影响、社区健康结果和入院率，可以让我们更全面地审视内部和外部各项努力如何对环境产生积极影响。

**确保报告中的准确性与透明度**

鉴于成果和评估方面的局限性，报告可持续性成果具有挑战性，可能需要尽职调查以确保准确披露。通常，各行业多机构内部层面报告数据往往需要数年时间。来自各方的验证和众多试点的评估有助于判断数据的准确性以及披露的成熟度。机构应做好准备，对基线数据的范围进行界定、质疑并反复审视，以确保披露的透明与准确，从而获得认同与支持。

**局限性**

本研究并非没有局限。尽管这些努力涉及多个中心，但它们均处于同一体系内，共享实践模式。这可能限制了本研究的普适性及其在其他可能采用不同技术或工作流程的中心的可复制性。此外，对于我们的几项倡议，成本和能源节约难以精确测量和量化。这使得部分拟议倡议缺乏足够数据来判定其成功与否。未来工作将聚焦于寻找更有效衡量量化成果的方法，并采用持续监测行为。此外，我们的倡议侧重于我们能够直接控制的解决方案，如范围1和范围2排放。由于我们认识到大部分排放来源于供应链和企业合作伙伴（范围3），因此我们还必须制定超越自身控制范围的倡议，覆盖供应链开发和使用的全生命周期。

**结论**

尽管整体认知有所提升，绿色ICU倡议也已涌现，但该领域的知识基础仍然薄弱，成功案例的记录和实施指南在文献中仍有欠缺。在本文中，我们通过记录绿色ICU路径各阶段的实施情况，以及在整个医疗健康系统中积累的经验教训、面临的挑战和实践解决方案，来弥补这一空白。ICU可持续性领域迫切需要共享知识以促进发展，我们希望本文通过阐述该路径如何转化为切实可行的可持续发展项目，做出贡献。尽管验证我们方法的普适性仍有大量工作待做，但鉴于已发表研究的稀缺性，我们希望本文能够为未来的工作提供参考，并为该领域的知识库做出有意义的贡献。