《Netherlands Heart Journal》:Taking sustainability of cardiac catheterization to the next level: the Hartplastic showcase
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摘要
降低医疗体系的环境影响是实现零排放医疗服务的关键目标。鉴于心脏介入手术产生的塑料废物量持续增加,研究人员旨在探索该类手术产生的塑料废物是否可被回收并再利用于新型医疗器械制造。为推动该进程,HartPlastic基金会成立,专注于相关研究及公众意识提升。
摘要
降低医疗体系的环境影响是实现零排放医疗服务的关键目标。鉴于心脏介入手术产生的塑料废物量持续增加,研究人员旨在探索该类手术产生的塑料废物是否可被回收并再利用于新型医疗器械制造。为推动该进程,HartPlastic基金会成立,专注于相关研究及公众意识提升。
方法部分,研究人员首先对医疗包装中的非污染材料进行分类、鉴定,并根据其可回收性进行评估。其中,乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(glycolized polyethylene terephthalate, PET?G)被认为最具回收潜力,约占塑料废物总量的10%。
结果部分,研究人员通过清洗、粉碎、干燥、卷绕及3D打印工艺,将PET?G转化为多种产品,例如可用于导管室的床钩以及护士夜班使用的手电筒。
结论指出,该研究通过构建可在本地推广的医疗废物回收流程,有助于降低心脏导管室手术的碳排放,推动实现零医疗相关碳排放的目标。
论文解读
研究背景与意义
全球医疗行业温室气体排放量占全球总排放的4%至5%,荷兰更高达7%。随着侵入性心脏手术数量增长,心脏导管室(cardiac catheterisation laboratory, CCL)产生大量塑料包装废物,这些废物大多被焚烧或填埋,导致碳足迹持续增加。欧盟绿色协议提出,到2030年所有包装应实现可回收或可重复使用,但CCL领域针对此类废物的量化与管理仍不足。在此背景下,HartPlastic基金会启动研究,旨在探索CCL非污染塑料废物的回收利用路径,将其转化为可直接投入临床使用的可持续产品,助力医疗系统脱碳。
主要技术方法
研究采用多中心横断面设计,样本来自荷兰四家医学中心的CCL,涵盖冠状动脉造影(coronary angiogram, CAG)、经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention, PCI)、诊断性右心导管检查(diagnostic right heart catheterisation, RHC)及电生理检查(electrophysiological studies, EPS)。非污染塑料废物由工作人员在工作日内收集、称重并按聚合物类型分类,借助聚合物密度测定法(polymer densitometry)进行成分鉴定。选定PET?G作为回收对象后,研究团队设计了包括手工除胶、机械粉碎、热风干燥及熔融挤出制丝的闭环处理流程,并利用3D打印制备原型产品。
研究结果
非污染塑料组成分析
单工作日单中心CCL的非污染塑料收集量为中位数4.5 kg,推算荷兰全国每年可产生约110吨此类废物。成分分析显示低密度聚乙烯(low-density polyethylene, LDPE)占比最高(46%),其次为高密度聚乙烯(high-density polyethylene, HDPE,13%)、PET?G(10%)及聚苯乙烯(polystyrene, PS,8%)。
PET?G回收与产品制备
PET?G经分拣、清洁、粉碎成片状后,于60℃干燥4小时,随后通过精密挤出机制成3D打印线材。利用该材料成功制备低技术门槛产品(床用线缆挂钩)与高技术门槛产品(可佩戴式护士手电筒)。手电筒原型在临床试用中反馈实用性良好,但在光照强度、可调光功能及夹持结构方面仍需优化。
环境效益估算
仅回收PET?G即可每年在荷兰减少约15吨塑料填埋,对应降低二氧化碳排放32.9至45.9吨。若推广至全球,预计可减少375万公斤塑料废物,减排二氧化碳超过8000吨。
讨论与结论
本研究首次证明CCL非污染PET?G废物可通过本地化回收流程转化为实用医疗产品,为医疗循环经济发展提供了可行模型。虽然当前回收比例有限,但已显示出显著的减碳潜力。研究人员强调,医疗系统应全面实施“减量—再利用—回收”策略:减少不必要耗材使用、复用可安全消毒的非一次性物品、全面回收非污染塑料及纸质包装。
研究同时指出,实现完全闭环回收仍需克服包装供应链协作、规模化生产及物流分配等挑战。此外,缺乏全生命周期成本效益分析及国际多中心验证是当前局限。未来应通过注塑成型等高效工艺扩大再生产规模,并结合绿色团队推动制度层面的变革。
结论翻译
作为医疗专业人员,研究人员仍肩负着去碳化医疗系统并实现零排放服务的宏伟目标。本研究表明,在心脏导管室构建塑料废物闭环回收的第一步已具备可行性。研究人员期望此项成果能够激励同行反思自身实践,积极投身绿色医疗转型。