《The Journal of Climate Change and Health》：Oral vs parenteral drug administration: quantifying the future health cost of routine prescribing choices through their environmental scope
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气候变化的驱动因素之一是人为来源的温室气体（greenhouse gas, GHG）排放。医疗卫生部门占法国温室气体排放总量的8%，其中药品采购（29%）和医疗器械（21%）贡献了其中一半的排放。有研究报告，静脉注射（intravenous, IV）或肌肉注射
气候变化的驱动因素之一是人为来源的温室气体（greenhouse gas, GHG）排放。医疗卫生部门占法国温室气体排放总量的8%，其中药品采购（29%）和医疗器械（21%）贡献了其中一半的排放。有研究报告，静脉注射（intravenous, IV）或肌肉注射（intramuscular, IM）治疗在某些情况下是必要的，但口服治疗在很多方面具有优势，例如感染风险较低、患者舒适度更高、住院時間更短、节省护理时间以及成本更低。此外，通过IV注射直接将微塑料输入到人体血液中的潜在健康危害也引起了关注。对于非专业人士而言，理解1 kg CO?e或t CO?e的价值仍然较为困难，尤其是与患者健康比较时。部分模型（如ReCiPe 2016）提供了将污染物排放（例如kg CO?e）转换为未来人群质量调整生命年（quality adjusted life years, QALY）或伤残调整生命年（disability adjusted life years, DALY）损失的因子，也可进一步转换为疾病可调整生命分钟（disease adjustability life minutes, DALMs）。本研究的目的是量化和比较口服、IV和IM给药途径中与给药途径特定组分相关的增量环境影响，及其相应的预计未来健康损失，并讨论各给药途径相关的临床权衡。研究通过生命周期评估（Life Cycle Assessment, LCA）方法，依据ISO 14040标准，使用ReCiPe 2016中点和终点方法，评估了法国马赛公立医院急诊科中单次IV输注（滴注和注射泵）、IM和口服给药的环境影响。功能单位为通过五种情景实现的单次100 mg酮洛芬给药：口服给药、IM注射、使用预先留置导管的IV给药、使用预先留置导管的IV注射泵给药，以及需要导管置入的IV给药。研究结果显示，口服给药每次排放19 g CO?e，而IM注射为279 g CO?e，使用预先留置导管的IV给药为440 g CO?e，使用预先留置导管的IV注射泵给药为521 g CO?e，需要导管置入的IV给药为776 g CO?e。换言之，口服给药的排放量比IM给药低15倍，比需要导管置入的IV给药低最多41倍。在18个中点环境指标中，口服给药均显示最低影响。转化为预计未来健康损失后，口服给药为0.13 DALMs，IM注射为2.02 DALMs，使用预先留置导管的IV给药为3.11 DALMs，使用预先留置导管的IV注射泵给药为3.89 DALMs，需要导管置入的IV给药为5.59 DALMs。在所有情景中，气候变化约占预计健康总影响的88%–92%。本研究的分析评估了每种给药途径单次给药的环境影响，但完整治疗过程的环境影响还取决于所需给药次数，不同给药途径间可能存在差异。临床适用性仍然是选择给药途径的主要决定因素。虽然IV给药可能实现更快的血药峰浓度，但在没有预先留置导管的患者中，这一理论优势应与口服生物利用度和获得IV通路所需时间进行权衡。将中点环境结果转换为DALYs和DALMs是有益的，因为它将抽象的排放单位（如kg CO?e或kg 1,4-DCB当量）转换为对临床医生和卫生技术评估框架更熟悉的健康指标。该分析应被理解为给药途径导致的增量环境影响的比较评估，而非药品完整生命周期评估。总体而言，在临床适当情况下优先考虑口服给药并减少IV过度使用，可能同时改善患者舒适度、降低成本和工作量，并大幅减少医疗卫生相关排放。
## 论文解读：口服与肠外给药的环境足迹及其未来健康成本
### 一、研究背景与问题
气候变化由人为来源的温室气体（greenhouse gas, GHG）排放造成，被《柳叶刀倒计时》报告称为“21世纪全球面临的最大健康威胁”[4]。医疗卫生部门既是气候变化的利益相关者，也是受害者。在法国，医疗卫生部门占温室气体排放总量的8%，其中药品采购（29%）和医疗器械（21%）贡献了其中一半的排放。当前，非专业人员难以理解kg CO?e或t CO?e的实际价值，尤其是在与患者健康进行比较时。尽管静脉注射（intravenous, IV）或肌肉注射（intramuscular, IM）在某些情况下是必要的，但口服治疗具有降低感染风险、提高患者舒适度、缩短住院时间、节省护理时间和降低成本等多方面优势。近年来，对于微塑料通过IV注射直接进入人类血液并可能损害健康的问题也日益受到关注。此前针对扑热息痛、青霉素和吗啡的研究表明，给药材料和包装是生命周期影响的主要贡献者[7-11]，然而尚无研究对IM给药途径以及无预先留置导管情况下IV给药的环境影响进行报道。由于给药途径选择是频繁的处方决策，即使单次给药环境负担的微小减少也可能转化为显著的累积效益。
### 二、研究目的与结论
研究旨在量化和比较口服、IV和IM给药途径中与途径特定组件相关的增量环境影响，及其相应的预计未来健康损失。研究团队通过生命周期评估（Life Cycle Assessment, LCA）方法，在法国马赛公立医院急诊科开展了一项比较评估。结果表明，口服给药每次仅排放19 g CO?e，而IM注射为279 g CO?e，使用预先留置导管的IV给药为440 g CO?e，使用预先留置导管的IV注射泵给药为521 g CO?e，需要导管置入的IV给药为776 g CO?e。口服给药的排放比IM给药低15倍，比需要导管置入的IV给药低最多41倍。在18个中点环境指标中，口服给药均显示最低影响。转化为预计未来健康损失后，口服给药为0.13个疾病可调整生命分钟（disease adjustability life minutes, DALMs），而需要导管置入的IV给药高达5.59个DALMs。气候变化约占预计健康总影响的88%-92%。研究的重要意义在于：在临床适当情况下优先考虑口服给药，可能同时改善患者舒适度、降低成本和工作量，并大幅减少医疗卫生相关排放，为未来世代的健康做出贡献。
### 三、主要关键技术方法
研究人员采用生命周期评估（LCA）方法，依照ISO 14040标准，使用SimaPro软件（版本8.0）和Ecoinvent数据库（版本3.9.1），基于ReCiPe 2016中点和终点方法评估环境影响的完整生命周期（“从摇篮到坟墓”）。研究的对象为法国马赛公立医院急诊科，功能单位是单次100 mg酮洛芬的给药，通过五种情景进行比较：口服给药、IM注射、使用预先留置导管的IV给药、使用预先留置导管的IV注射泵给药、需要导管置入的IV给药。系统边界限于途径特定组件（医疗器械、消耗品和包装），有意排除了活性药物成分（active pharmaceutical ingredient, API），以隔离给药途径本身造成的增量环境影响。研究人员采用ReCiPe 2016的平等主义（egalitarian）终点视角，将中点结果转换为伤残调整生命年（disability adjusted life years, DALYs），再转换为DALMs，以反映代际公平原则，其中未来健康损失相对于当前健康损失不被贴现。
### 四、研究结果
#### 4.1 温室气体排放：口服给药显著低于肠外给药
研究结果显示，温室气体排放随给药途径不同而有显著差异。口服给药排放19 g CO?e/次，IM注射为279 g CO?e/次，使用预先留置导管的IV给药为440 g CO?e/次，使用预先留置导管的IV注射泵给药为521 g CO?e/次，需要导管置入的IV给药为776 g CO?e/次。也就是说，口服给药比IM给药低15倍，比需要导管置入的IV给药低多达41倍。
#### 4.2 多维度中点环境影响：口服给药全面占优但存在个别例外
在18个中点环境指标中，口服给药均显示出最低影响。就大多数非气候指标而言，从低到高的排序为：口服给药、IM注射、使用预先留置导管的IV给药、使用预先留置导管的IV注射泵给药、需要导管置入的IV给药。然而存在个别例外：在矿产资源稀缺和 stratospheric臭氧消耗两个指标上，IM情景影响最高，主要原因是丁腈手套的使用；在电离辐射指标上，IV注射泵情景影响最高。此外，由于丁腈聚合会产生净水释放且现有清单数据无法区分清洁水与灰水，IM情景的水消耗未进行评估。
#### 4.3 预计未来健康损失：以DALMs为统一度量
转化为预计未来健康损失后，口服给药为0.13个DALMs，IM注射为2.02个DALMs，使用预先留置导管的IV给药为3.11个DALMs，使用预先留置导管的IV注射泵给药为3.89个DALMs，需要导管置入的IV给药为5.59个DALMs。在所有情景中，气候变化约占预计健康总影响的88%-92%。这表明，单次处方决策在环境层面产生的健康代价，可跨越数十倍量级的差异。
### 五、讨论与结论
研究人员指出，研究结果与不同国家和药物类别中关于IV与口服给药碳足迹分析的结论一致。对于1 g扑热息痛，已发表的估算值显示口服给药范围为8.3 g CO?e至38 g CO?e，IV给药（已有导管）范围为310 g CO?e至628 g CO?e[7-9]。本研究还分析了其他17种环境影响，尽管丁腈手套的使用使IM在某些指标上成为最污染的情景，但这些影响总体遵循相同模式。
研究讨论提出了若干重要考量。第一，完整的治疗过程环境影响还取决于所需给药次数，例如3次IV注射的环境影响将大于同一治疗以单次连续IV注射泵给药方式完成。第二，临床适用性仍然是选择给药途径的主要决定因素，虽然IV给药可能实现更快的血药峰浓度，但这一理论优势应当与口服生物利用度和获得IV通路所需时间相权衡。例如，镇痛药达峰时间从扑热息痛的约30分钟到酮洛芬的55分钟不等，口服生物利用度在无吸收不良患者中通常较高。在葡萄牙一项肿瘤外科病房的研究中，护士从评估血管到成功置管平均耗时11.8分钟（范围3-50分钟；标准差7.5），平均穿刺尝试次数为1.57次[15]。因此，在常规临床场景中，当口服治疗可行时，IV或IM给药相对于口服的临床优势可能有限甚至不存在。
将中点环境结果转换为DALYs和DALMs的价值在于，它将抽象的排放单位转换为临床医生和卫生技术评估框架更熟悉的健康指标。DALMs使预计未来健康损失在单次处方决策尺度上更具可解释性，而DALYs允许跨人群聚合和与其他健康影响进行比较。这种方法可能有助于将环境后果纳入临床指南、管理计划（stewardship programs）和卫生技术评估中。然而，基于DALY和DALM的预测并非直接观察到的结果，它们依赖于特征化因子、建模假设、时间跨度和价值选择，应被解释为决策支持指标而非精确的个体层面预测。
研究局限包括：第一，该分析是给药途径所致增量环境影响的比较评估，而非药品完整生命周期评估；API被有意排除，这一假设得到先前研究支持，但可能不适用于所有药物，特别是那些因生物利用度差异需要根据途径调整剂量的药物（如奈福泮）。第二，结果依赖于本地产品、电力组合、供应商、废物处理途径和临床实践，可能影响可转移性。第三，部分过程因数据不可用或被认为可忽略而未纳入。第四，终点转换为DALYs和DALMs引入了额外的不确定性。
总体而言，在临床适当情况下优先考虑口服给药并减少IV过度使用，可能同时改善患者舒适度、降低成本和工作量，并大幅减少医疗卫生相关排放。尽管研究缺乏关于不当IV或IM使用的本地数据，但最近在法国急诊科进行的一项前瞻性多中心研究发现，35%的外周静脉导管在临床上并非必要[19]，这表明减少不必要IV使用具有巨大潜力。将环境因素纳入常规处方决策不应被理解为替代临床判断，而是在存在多个临床适用选项时，为决策增加群体健康和代际公平的维度。
