血液透析中的采购与废物：一项减少环境影响的详细生命周期评估

《Kidney Medicine》：Procurement and Waste in Haemodialysis: A Detailed Life Cycle Assessment to Reduce Environmental Impact

　　

**背景与目的**：血液透析是一种资源密集型治疗，具有较高的环境影响。本研究旨在量化血液透析采购与废物的环境负担，并识别排放、能源消耗和水消耗的关键贡献因素。

**研究设计**：生命周期评估研究。

**场所与参与者**：数据收集自意大利摩德纳大学医院Policlinico肾脏病透析与肾移植单元。该分析反映单例患者一年的血液透析治疗。

**暴露或预测因素**：血液透析耗材与设备的采购及生命周期。

**结局指标**：温室气体排放（kg CO₂-eq）、一次能源需求（MJ）和水消耗（m³）。

**分析方法**：根据ISO 14040/14044标准，使用OpenLCA软件和Ecoinvent数据库进行生命周期评估。研究人员对10种关键血液透析产品从原材料提取到处置的所有生命周期阶段进行了分析。

**结果**：透析器和碳酸氢盐筒是最大的贡献者，合计约占碳排放总量的70%。其他影响来自生理盐水溶液、血液管路和透析液袋。塑料生产、运输和废物焚烧是环境负担的关键驱动因素。血液透析机运行产生的电力消耗亦对总能源需求贡献显著。

**局限性**：本研究基于单一中心的数据，并依赖可能无法完全反映制造和处置过程变异性的生命周期数据库。部分耗材和临床变异性未被纳入。

**结论**：血液透析采购是环境影响的主要来源，主要由少数高影响耗材驱动。包括产品重新设计、减少一次性材料使用和改进废物管理在内的针对性策略，可减少透析护理的环境足迹。

**论文解读**

**一、研究背景与目的**

医疗保健对全球环境可持续性的影响已成为研究和政策改革的焦点，尤其在肾衰竭等慢性病治疗领域。血液透析（haemodialysis，HD）作为肾衰竭患者的生命线疗法，具有突出的资源密集性，每次治疗需消耗高达500升水并产生大量医疗废物。一次性耗材如透析器、血液管路等多由不可生物降解材料制成，其采购与处置不仅需要专门且昂贵的处理方式，还构成长期环境危害。既往研究多聚焦于HD的水耗和能耗，而对耗材采购全生命周期环境负担的系统评估仍显不足。本研究旨在通过生命周期评估（life cycle assessment，LCA）全面量化HD耗材与设备的环境影响，识别高影响环节，探索可行的减排干预路径。该研究为KitNewCare项目的一部分，发表于《Kidney Medicine》。

**二、研究方法概述**

研究于2024年4月至7月在意大利摩德纳大学医院Policlinico肾脏病透析与肾移植单元开展，遵循ISO 14040/14044标准进行LCA。数据来源于产品记录、供应商沟通和临床人员输入。研究人员将HD耗材拆解分析以确定材料组成，使用OpenLCA软件和Ecoinvent 3.11数据库对10种关键产品的全生命周期（涵盖原材料提取至终端处置）进行建模。功能单位定义为单例患者一年治疗所需的全部耗材集。运输距离通过Google Maps和FluentCargo.com计算，废物管理影响依据医院分类方案并结合当地废物管理数据和Ecoinvent过程进行建模。评估的终点影响类别包括全球变暖潜势（kg CO₂-eq）、一次能源需求（MJ）和水消耗（m³）。

**三、主要研究结果**

**（一）产品概述**

研究人员将产品名称匿名化为10个通用类别，包括透析器、碳酸氢盐筒（750 g）、生理盐水溶液（500 ml）、血液管路组、酸性浓缩液袋（4.7 L）、HD机（建造与运行）、无菌纱布、20 ml注射器、手术巾和输液装置。

**（二）总碳排放与贡献分析**

透析器年碳排放最高（200.7 kg CO₂-eq），碳酸氢盐筒紧随其后（198.2 kg CO₂-eq），二者合计约占所有产品相关排放总量的近三分之二。生理盐水溶液（47.4 kg CO₂-eq）、血液管路组（43.5 kg CO₂-eq）和酸性浓缩液袋（36.0 kg CO₂-eq）亦贡献显著。塑料相关排放以透析器为最高（122.7 kg CO₂-eq），其废物焚烧排放为71.0 kg CO₂-eq；碳酸氢盐筒排放主要由非塑料材料驱动（140.6 kg CO₂-eq）。HD机年排放约24.4 kg CO₂-eq，其中运行电力贡献21.5 kg CO₂-eq/年/患者，凸显节能设计与可再生电力应用的重要性。

**（三）能源资源使用**

透析器的一次能源需求最高（2,716 MJ），碳酸氢盐筒次之（2,259 MJ），主要源于原材料提取和塑料生产的能源强度。HD机约370 MJ，其中近90%来自运行期间电力消耗（328.6 MJ/年/患者）。酸性浓缩液袋（4.7 L）能源需求为578 MJ，主要由塑料制造和材料输入驱动。

**（四）水消耗**

无菌纱布水消耗最高（约324.9 m³），归因于棉纺织生产与漂白过程的高水需求；碳酸氢盐筒次之（324.8 m³），碳酸氢钠生产高度耗水。透析器水足迹为42.9 m³，主要由塑料加工和寿命终止处理驱动。

**四、讨论与结论**

研究显示，单例患者每年HD治疗所需耗材与设备共产生635 kg CO₂-eq温室气体排放、8,128 MJ一次能源需求和777升水消耗。碳酸氢盐筒和透析器贡献约70%的采购相关碳排放，其环境影响与复杂多材料结构和焚烧处置密切相关。含聚氯乙烯（PVC）物品在焚烧时可释放二噁英，构成额外风险。研究人员提出多项系统层面干预策略：产品重新设计（采用单一材料和PVC-free替代品）、采购本地化以减少运输排放、透析单元电力供应脱碳、模块化系统设计促进拆卸回收、优化包装规格以及改革危险废物分类路径以促进材料回收。与英国和澳大利亚的既往HD生命周期评估研究相比，本研究通过产品级颗粒度分析进一步细化了能源与水消耗特征，为透析产品与系统重新设计提供了路线图。研究局限性在于基于单一中心数据，且生命周期数据库可能无法完全覆盖制造和处置过程的变异性。

**研究结论**：这项针对HD治疗的综合生命周期评估强调了关键HD产品（如透析器和750 g碳酸氢盐筒）是碳排放和资源消耗的主要贡献者。研究凸显了HD领域迫切需要可持续实践，包括采用环境影响较低的替代材料、提高资源利用效率以及推行可持续制造工艺。通过实施这些变革，HD领域可显著减少其环境足迹，推进全球医疗可持续性并契合更广泛的环境目标。