提到做肠镜,很多人脑海中可能会浮现出复杂的肠道准备、侵入性的操作过程以及术后身体的不适感。而对于炎症性肠病(IBD)患者而言,这种体验可能远比普通人想象的更为频繁和沉重。IBD是一种需要终身管理的慢性肠道疾病,随着“治疗达标(treat-to-target)”策略成为标准护理模式,患者往往需要接受频繁的客观疾病评估,其中结肠镜(colonoscopy)常常被用作治疗决策的核心依据。然而,结肠镜虽有效,却是一种资源密集型操作,涉及高能耗的内镜室、复杂的再处理流程以及大量一次性耗材的使用。在全球医疗保健体系正努力应对气候变化、力求减少温室气体(GHG)排放的当下,高频次的结肠镜监测无疑加重了医疗系统的环境与经济负担。与此同时,肠道超声(IUS,Intestinal Ultrasound)作为一种非侵入性、床旁的影像学工具,能够评估肠壁厚度、血管分布及透壁愈合情况,并在临床上展现出与内镜高度一致的诊断效能。那么,如果在IBD的长期治疗监测中,用IUS联合粪便钙卫蛋白(FCP,fecal calprotectin)的策略来部分替代“全结肠镜”模式,是否能既保证诊疗质量,又大幅降低资源和环境成本?近期,由 Arianna Dal Buono、Roberto Gabbiadini 等人发表在《Digestive and Liver Disease》上的研究,便针对这一问题展开了深入的量化分析与模型推演。
为了回答上述问题,研究人员在意大利米兰的 IRCCS Humanitas Research Hospital IBD 中心开展了一项单中心回顾性队列研究(2022–2024年),纳入了200名同时接受过 IUS 和结肠镜治疗的成人 IBD 患者(克罗恩病 CD 占83%,溃疡性结肠炎 UC 占17%)。研究以“一次监测事件”为功能单元,分别在定义的系统边界内量化了两种操作模式的二氧化碳当量排放(CO2e)、能源消耗(kWh)和一次性废弃物重量(g),并评估了操作成本;此外,研究者还建立了一个患者层面的蒙特卡洛马尔可夫模型(Monte Carlo Markov model),模拟在10个监测周期内,“IUS + FCP(FCP >250 μg/g 时行结肠镜)”策略与“全结肠镜”策略的累积环境影响与经济支出,通过概率敏感性分析和确定性情景分析验证结果的稳健性。
1. Introduction
IBD 在西方人群患病率约为0.5%,且多发于年轻人,需终身管理,给医疗系统带来显著的经济与环境压力。医疗行业约占全球年温室气体排放的4.4%,而消化内镜这类高通量操作因依赖高能耗房间与设备、再处理流程及一次性材料,成为其中的重要贡献者。欧洲一项分析估算一次门诊胃肠内镜可产生约28.4 kg CO2e。结肠镜在异型增生监测、难治性症状或不确定非侵入性检查时仍不可或缺,但作为常规治疗监测时资源消耗巨大。IUS 则可评估肠壁厚度、血管分布及透壁愈合,且与内镜诊断一致性较高,能提供实时信息指导治疗调整;然而其在治疗监测场景下的环境与经济学后果此前相对缺乏关注。该研究旨在评估 IUS 与结肠镜用于 IBD 治疗监测时的环境与经济损失,助力高效、基于价值的监测策略设计。
2. Methods
2.1. Study design and population
研究为单中心回顾性设计,对象为组织学确诊的 CD 或 UC 成人患者(≥18岁),在2022–2024年间因治疗监测同时接受 IUS 和结肠镜。排除 UC 异型增生监测、溃疡性直肠炎、操作或急诊程序、试验相关内镜,以及高 BMI(>30)或解剖因素导致 IUS 无法完整评估者。为减少操作者间差异,仅纳入同一临床单元内由固定经验丰富的内镜医师(n=2)与 IUS 操作者(n=2)完成的检查。
2.2. Data collection
从电子病历提取临床与操作数据,技术参数含操作时长、设备功率、暖通空调(HVAC)负荷、医用 CO2体积、耗材重量及再处理循环等;环境计算采用欧盟基准排放因子与电力混合系数(典型0.23–0.30 kg CO2e/kWh),并通过敏感性分析探索高低值。每操作能耗(kWh)由时长乘以设备功率及分摊 HVAC 负荷估算;耗材废弃物(g)通过标准包重量或直接测量量化;结肠镜医用 CO2作为直接排放(中位0.13 kg CO2/次)。经济估算基于机构价目表和医院电价得出单次监测成本(€)。系统边界包括:分时段 HVAC 负荷、设备运行(内镜塔/光源/显示器、超声主机与探头)、常规照明、吸引/注气、内镜再处理机能耗与用水(按次分摊)、耗材(手套、铺巾、湿巾、注射器、必要时活检钳/圈套器、超声耦合剂与探头套等)、结肠镜注气用医用 CO2;资本设备制造与报废影响按使用寿命与通量摊销至每例操作;患者出行、员工通勤及建筑隐含碳因在本机构两策略间无差异故不包含。
3.2. Per-episode environmental and economic outcomes
单次监测事件层面,结肠镜在各项环境指标上均更高:电耗约1.3 vs 0.07 kWh,CO2e(除外注气气体)约3.56 vs 0.013 kg,耗材约349.6 vs 53.2 g(均 p<0.001)。对应 IUS 较结肠镜约降低95%能耗、约100倍间接 CO2e、约85%耗材;经济成本单次增量约€16–€17。队列内聚合后,所有结肠镜共耗电198.8 kWh、648 kg CO2e、53.8 kg 一次性废弃物;所有 IUS 共耗电13.9 kWh、约2.6 kg CO2e(间接排放)、约10.6 kg 一次性废弃物(为可比间接排放不含医用 CO2)。
3.3. Monitoring model and cumulative impact
10个周期模型:全结肠镜策略每患者平均累积 CO2e 49.1 kg(95% CI 48.7–49.5),IUS+FCP 优先策略29.3 kg(95% CI 26.6–32.1),相对减少40.4%(95% CI 34.6–45.7;p<0.05)。成本方面,全结肠镜平均累积€276.2(95% CI €273.7–€278.8),IUS+FCP 优先€164.7(95% CI €149.6–€180.5),相对减少40.4%(95% CI 34.6–45.7;p<0.05)。确定性情景分析显示 IUS 优先在各假设下均保持优势,即便在高碳电网(0.40 kg CO2e/kWh)下仍约降38%;概率敏感性分析表明策略比较的增量差异不确定性区间较窄,结果稳健。
4. Discussion
在200例同时接受 IUS 与结肠镜治疗监测的真实世界队列中,研究发现 IUS 在单次事件与多周期推演中均具备明确的环境与经济优势。每例结肠镜比 IUS 多消耗0.91 kWh 电、多排放2.9 kg CO2e、多产生212 g 一次性废弃物,对应 IUS 约降95%能耗、约99.6%排放、约85%耗材,成本更高主要来自一次性配件、再处理需求及更长占用时间。结肠镜主要环境热点为再处理能耗/水、房间 HVAC、医用 CO2注气及大量一次性配件;IUS 排放则主要来自短操作时间与少量耗材(耦合剂、手套、湿巾等)。10周期监测轨迹中,IUS+FCP 优先策略可将每患者平均累积 CO2e 从49.1降至29.3 kg,累积成本从约€276降至€165,均约降40%,且该优势在不同电价碳强度、操作时长、设备寿命及检测性能假设下均稳健,甚至在对假阴性做保守惩罚后依然存在。研究亦指出 IUS 在 UC 中与内镜疾病严重度密切相关并可捕捉治疗反应,CD 中 IUS 联合 FCP 能识别黏膜愈合从而减少常规结肠镜使用,且有标准化评估标准支持跨中心可重复性。此研究首次通过生命周期清单方法结合概率模型定量比较 IBD 监测策略的环境与经济损失,揭示单次操作近100倍排放差与多周期超40%累积足迹下降的潜在规模。其优势在于一致操作环境、明确功能单元与系统边界、全面生命周期数据及透明分摊规则,并通过确定性与概率分析处理不确定性。局限含回顾性单中心、部分排放因子来自文献、未建模患者出行(因同中心假设相似)、未显式建模复发/住院等下游结局(除假阴性代理惩罚),且模型用于比较策略而非复制具体临床随访时间表;绝对数值会随电网脱碳、流程优化及内镜一次性配件政策变化而演变。该“IUS+FCP 优先”路径在减轻内镜单元压力、改善患者体验、优化专科资源配置方面亦有价值;结肠镜仍不可替代于异型增生监测、结构并发症评估及不确定病例,但常规缓解评估未必全部需要。未来推广取决于操作者资质、设备可及与工作流程整合,而本文量化证据为将 IUS 监测纳入机构可持续倡议与治疗达标路径提供了依据,前瞻性真实世界研究有助于进一步确认。