Table of Contents

Управлението на диабета се трансформира чрез появата на интелигентните инсулинови устройства за следене на глюкозата (CGMs), инсулинови помпи, интелигентни писалки и автоматизирани системи за доставка на инсулин (AID). Тези технологии предлагат безпрецедентна прецизност при дозиране, проследяване на глюкозата в реално време и свързаност с данни, която дава възможност както на пациентите, така и на клиниките. Към 2023 г. над 530 милиона възрастни са живели с диабет в световен мащаб, а пазарът на интелигентни инсулинови устройства продължава да се разширява бързо. Въпреки това, отпечатъкът върху околната среда на тези инструменти за промяна на живота остава скрита цена. От добива на редки земни елементи за сензори и батерии до унищожаването на електронни отпадъци, натоварени с токсични химикали, пълният жизнен цикъл на интелигентните инсулинови устройства налага значителни екологични тежести.

Животоцикла на интелигентните инсулинови устройства: от суровини до края на живота

Всяко интелигентно инсулиново устройство преминава през няколко различни етапа: извличане на суровини, производство на компоненти, сглобяване, опаковане, разпространение, използване и евентуално унищожаване. Всеки етап допринася за влошаване на околната среда по различни начини. Изчерпателна оценка на жизнения цикъл (LCA) разкрива, че кумулативният отпечатък върху въглерода на една инсулинова помпа или CGM система може да бъде значителен . Често сравним с този на смартфон или износен фитнес тракер, но с добавени медицински изисквания като стерилна опаковка и консумативи за еднократна употреба.

Извличане на суровини и екологичното му събиране

Смарт-инсталационните инсулинови устройства разчитат на сложна комбинация от материали. Литиево-йонни батерии захранването на много помпи и CGMs; кобалт, литий, никел и манган са от съществено значение за високоенергийните клетки. Извличането на тези минерали горящи от особено кобалт в Демократична република Конго е свързано с унищожаване на местообитанията, замърсяване на водата и социални конфликти. Редки земни елементи, като неодимий и диспрозиум, се използват в сензорите и микромоторите; добива им генерира радиоактивни опашки и кисели отпадъци. Пластмасите, особено поликарбонатни и ABS, образуват жилища и компоненти за употреба; петролните полимери допринасят за емисиите на парникови газове и остават в околната среда в продължение на векове. [[FLT:]миниране и рафиниране на мед, злато, злато и сребро за печатни платки платки също така произвеждат токсични утайки и тежки метали.

Освен това производството на медицински силиконов за инфузионни комплекти и канюли включва енергоемки процеси на лечение, които освобождават летливи органични съединения (VOCs). Много от тези материали не са етично или екологично източник днес, въпреки че някои производители са започнали да приемат отговорни стандарти за снабдяване. Проучване на Университета в Калифорния установи, че фазата на суровината представлява до 40% от общия въглероден отпечатък на типична система CGM.

Производство на енергия и химически отпечатък

Високотехнологичното производство на интелигентни инсулинови устройства изисква чиста среда със строга температура, влажност и контрол на частиците. Тези съоръжения консумират огромни количества нектар от мрежата на базата на изкопаеми горива. Например, една линия за монтаж на инсулинови помпи може да привлича мегават-часове мощност на ден. Изработката на микропроцесори и Bluetooth модули използва фотолитография и химически ециращи бани, които генерират опасни отпадъци разтворители и тежки метални остатъци. Медицинското устройство използва и методи за стерилизация на стерилизация на газ, електрони лъчи или гама радиация всяка със свои собствени екологични търговски намаления. Ето е известен канцерогенен и мощен парников газ, когато е освободен; гама-терилизациите не са радиоактивни кобалт- .

Много полупроводникови инсталации за производство на вода изискват ултрачиста вода, а разтопяването на богати на флуорид отпадъчни води може да навреди на водните екосистеми. Въпреки че някои производители имат затворени водоснабдителни системи, средната стойност на индустрията остава висока. A 2021 доклад, който се оценява, че производството на един единствен CGM сензор използва около 20 литра вода и генерира 1,2 килограма CO2 еквивалент.

Емисии на опаковки и транспорт

Smart инсулинови устройства често са опаковани в няколко слоя пластмасови блистери, картон, и изсушител за поддържане стерилност. Еднократна употреба на места като CGM сензори, инсулин резервоар касети, и набора за инфузия год. на отпадъчните потоци. глобална верига за доставка[ за тези устройства обхваща континенти: суровини от Южна Америка или Африка, компоненти от Източна Азия, монтаж в Северна Америка или Европа, и разпространението на клиники и аптеки по света. Всеки крак от пътуването добавя към въглеродния отпечатък през въздуха, морето и разтоварване на товари. Типичен CGM сензор, доставян от фабрика в Китай до потребител в Европа може да пътува над 10 000 километра, като се оценява 0.51.0 кг CO2 на сензор, преди дори да достигне пациента.

Екологични последици от обезвреждането на устройства

За разлика от традиционните инсулинови флакони или маркери, които могат да бъдат изгаряни или да бъдат кацани с относително ниско електронно съдържание, тези устройства съдържат сложна електроника, батерии и пластмасови гилзи, които не са биодеградирали. Опростеният обем също се увеличава: глобалната популация диабет се очаква да надхвърли 700 милиона до 2045 г., а всеки пациент, използващ CGM, генерира около 50100 сензора годишно, плюс предаватели и помпи, които се заменят на всеки 2 . 4 години.

Предизвикателството на E-Waste в здравеопазването

Според глобалния мониторинг на електронните отпадъци, по-малко от 20% от електронните отпадъци се рециклират официално в световен мащаб. Медицинските електронни отпадъци често се изгарят или изпращат на сметища поради регламенти за контрол на инфекциите, които усложняват рециклирането. Изгарянето освобождава тежки метали и диоксини във въздуха; сметенето позволява токсични вещества да се отделят в подпочвените води. Литиево-йонните батерии, по-специално, са склонни към термални отпадъци и пожари в съоръжения за преработка на отпадъци, застрашаващи работниците и околната среда.

Проучване, публикувано в Ресурси, консервация и рециклиране[, изчислява, че свързаните с диабета електронни отпадъци от инсулинови помпи и CGMs могат да надвишават 500 000 метрични тона годишно от това, което е определено на теглото на 50 Айфеловата кула. Въпреки това, повечето страни нямат специфични програми за обратно приемане на диабетни устройства, оставяйки пациентите да се разпореждат с тях в битови отпадъци.

Токсични лишеи и замърсяване на почвата/водата

Вредните компоненти на интелигентните инсулинови устройства включват вод, живак, кадмий, хексавалентен хром и бромирани забавители на горенето. Когато тези устройства се разпадат в депа, дъжд и микробно действие създават лиши[ токсичен коктейл, който може да замърси близките почвени и водни тела. Батериите съдържат електролити, които образуват корозионни киселини или алкали; ако не са неутрализирани, те могат да мобилизират тежки метали. Пластмасови добавки като фталати и бисфенол А (BPA) се оттичат в подпочвените води и са били свързани с ендокринно разпадане в дивата природа и хората.

Изследванията от обекти, близо до неформални центрове за рециклиране на електронни нефтоци като Agbogbloshie в Гана или Guiyu в Китай, са документирани повишени нива на тежки метали в седименти и телесни течности на местните жители. Въпреки че повечето интелигентни устройства за инсулин не се обработват в такива неформални настройки, нарастващият обем на медицинските електронни отпадъци увеличава риска от неправилно изхвърляне в райони с слаба инфраструктура за управление на отпадъците.

Рециклиращи програми: Gaps and Listances

Официалната рециклиране на интелигентни инсулинови устройства е технически предизвикателство. Устройствата съдържат миниатюрни платки, литиево-полимерни батерии, и смесени пластмасови корпуси, които са трудни за разглобяване. Много производители третират дизайна на устройството като собственически, извършване на ремонт, възстановка, или възстановяване на материали почти невъзможно. Рециклиране процеси като настърган и хидрометалургия могат да възстановят метали като злато и мед, но пластмаси и батерии често са понижени или изгаряни.

Според проучване A 2022 по-малко от 30% от потребителите на CGM в САЩ са знаели как да рециклират използваните сензори; повечето от тях са били поставени в битови отпадъци. Няколко компании са стартирали програми за връщане на пощата, но те остават недостатъчно използвани. ] разходите за рециклиране една инсулинова помпа може да бъде висока до $50 ...$100, които производителите и здравните системи често не са склонни да субсидират.

Изследвания на случаи: Диабетни отпадъци от устройства в Лендфилс

В Обединеното кралство Националната здравна служба (НС) съобщи, че диабетните устройства са допринесли за над 3000 метрични тона отпадъци през 2022 г., което е утроено от 2018 г. насам. Одит на сметища в Онтарио, Канада, установи, че изхвърлените сензори за CGM и инсулинови помпени патрони са допринесли нарастващ процент медицински отпадъци в общинските обекти. В Швеция изследователите проследиха тежки метали в подпочвените води до сметища обратно до изхвърлени литиеви батерии от медицинските изделия. Тези примери подчертават спешността от справянето с практиките за обезвреждане на системно ниво.

Стратегии за по-зелено бъдеще в диабетната технология

За да се намали въздействието върху околната среда на интелигентните инсулинови устройства, е необходимо координирано действие в дизайна, производството, политиката и поведението на потребителите. Принципите на циркулационна икономика[[FLT:]] [%] [%]] [%]]редюция, ненужност, повторно рециклиране на продукта, което е рамка за преобразуване на тези продукти от едноцелни линейни стоки към устойчиви здравни инструменти.

Принципи на проектиране на околната среда (DfE)

Производителите могат да внедрят екологични съображения от най-ранните етапи на разработване на продукта. Дизайн за демонтаж позволява на компонентите да се вграждат в тях екологични съображения от най-ранните етапи на разработка на продукта.Модулната архитектура позволява ремонт и надграждане, а не пълно заместване; например помпата може да бъде проектирана така, че само модулът на батерията да се нуждае от смяна, а не цялото устройство. Използването биоразградима или биобазирана пластмаса за еднократната част да може да намали дългосрочните отпадъци, въпреки че трябва да се вземат мерки, за да се гарантира, че отговарят на изискванията за медицинска стерилност.

Намаляването на броя на уникалните материали и премахването на опасни вещества (напр., използване на по-безопасни електролити за батерии, временно премахване на бромирани забавители на горенето) опростява рециклирането и намалява токсичността. Дизайнът за по-дълъг живот[[FLT:]] например, удължаване на времето на износване на сензорите от CGM от 7 до 14 дни год. директно намалява броя на ненаетите, генерирани на пациент годишно. Един производител е сменил 14-дневния сензор вече е намалил годишните сензорни отпадъци на потребител с 50%.

Устойчиви производствени практики

Производителите на устройства могат да захранват фабрики с енергия за повторно използване (солар, вятър, хидро) и да прилагат енергийно ефективно оборудване за производство на вода. Системите за затворен цикъл намаляват потреблението на вода в сладководния басейн и химическите отпадъци. Приемането на методи за почистване без разтворител и преминаването от стерилизация на Ето към технологии за водороден пероксид или е-лъчев лъч намаляват емисиите на замърсители на опасния въздух.

Няколко водещи компании за диабетни устройства обявиха цели за производство на въглеродно неутрално за своите съоръжения до 2030 г. Въпреки това, докладването и проверката остават непоследователни.

Подобряване на инфраструктурата за събиране и рециклиране

Разширяването на удобни и удобни за потребителя програми за събиране на колекции е от решаващо значение. Производителски схеми за обратно приемане, които включват предплатени етикети за корабоплаване и кутии за събиране на данни в аптеки или клиники, могат драматично да увеличат процента на рециклиране. В Швеция национална програма за рециклиране на диабетни устройства постигна 65% възвръщаемост в рамките на две години, което показва, че ангажираността на потребителя е постижима с подходящи стимули и образование.

Инвестициите в модерни технологии за рециклиране на отпадъци, като например хидрометалургични и пирометалургични процеси, които вече се използват за рециклиране на литиево-йонни батерии, могат да бъдат адаптирани за медицински електронни отпадъци. Автоматизираните системи за сортиране и демонтаж, използващи машинно виждане, могат да намалят разходите за труд и да подобрят степента на възстановяване на малките устройства. Партньорството между производителите на устройства и сертифицираните е-отпадъчни велосипедисти (напр. тези, които съответстват на стандартите на e-Stewards или R2), гарантират, че материалите се обработват отговорно.

Общопрактикуващите лекари и диабетните преподаватели могат да играят роля чрез разпространение на информация за рециклирането и събиране на торбички по време на сесиите за обучение на устройства.

Регулаторни и политически показатели

Правителството и международните органи могат да ускорят устойчивия преход чрез регулиране. Изключителна отговорност на производителите (EPR) за медицински изделия, които вече са установени за опаковане и електроника в много юрисдикции, изискват от производителите да финансират събирането и рециклирането на своите продукти в края на живота. Директивата за отпадъците от непреработени и електронни уреди (WEE) например може да бъде разширена, за да се покрият изрично инсулиновите помпи, CGMs и интелигентните писалки. Ограничението на опасни вещества (RoHS) вече ограничава оловото, живака и други токсични вещества в електрониката; подобни ограничения могат да бъдат затегнати за медицински устройства.

Въпреки това, в рамките на този период, в рамките на ЕС, Комисията ще продължи да прилага своите политики за намаляване на разходите за услуги, които са в съответствие с член 3, параграф 2 от Регламент (ЕС) No 1303/2013.

Ролята на потребителите в намаляването на въздействието върху околната среда

Пациентите и негарантираните не са пасивни получатели, те могат да управляват промяната чрез информиран избор и действия. Избирането на устройства от производителите с видими ангажименти за устойчивост, използване на продукти за пълния им препоръчван живот, и участие в програми за обратно приемане или рециклиране на всички намаляване на въздействието върху околната среда. Правилното съхранение и обработка може да удължи живота на батерията и да намали преждевременното неуспех. Даряването на неизползвани устройства . Когато съществуват програми може да удължи използването и да се избегне производството на нови единици.

Патиентските групи за застъпничество[ могат да увеличат призивите за прозрачно докладване и възможности за рециклиране на околната среда. Кампаниите в социалните медии и общностните форуми могат да споделят най-добри практики, като например как безопасно да се отстранят батериите преди обезвреждане или кои компоненти могат да бъдат рециклирани на местно ниво. Колективният глас на милиони потребители на диабетни устройства може да оказва натиск върху производителите и политиците за приоритетно устойчивост.

Заключение

Интелигентните инсулинови устройства са подобрили радикално качеството на живот на хората с диабет, позволяват по-строг гликемичен контрол, по-малко усложнения и по-голяма автономия. Но този напредък идва със скрита цена на околната среда, която расте с всеки нов сензор, помпа и смарт писалка произведени. Извличането на крайни ресурси, енергийно-интензивно производство и монтажното предизвикателство на електронните отпадъци не могат да бъдат игнорирани. Кризата обаче е и възможност. Чрез възприемане дизайн за околната среда, инвестиране във възобновяемите производствени процеси, изграждане на здрава инфраструктура за рециклиране и въвеждане на интелигентни разпоредби, индустрията на диабетната технология може да определи нов стандарт за устойчиво здравеопазване.