Auf dem Weg zur „grünen“ Radiologie

CT- und MRT-Scanner benötigen für ihren Betrieb viel Strom, aber das größte Potenzial für Energieeinsparungen liegt an anderer Stelle, sagte Joachim Hohmann, Professor für Radiologie am Universitätsspital Basel. So verbrauchen etwa radiologische Befundungssysteme einen erheblichen Teil ihres Stroms im Ruhezustand. Das liegt daran, dass viele Systeme standardmäßig erst nach 4 Stunden Inaktivität in den Stand-by-Modus wechseln, berichtete Hohmann. „Würde man diese Zeitspanne auf eine Stunde verkürzen, hätte das bereits enorme Auswirkungen und würde zu Energieeinsparungen von bis zu 45% führen“, sagte er. Die Einführung energieeffizienterer Stand-by-Konfigurationen würde diesen Effekt noch verstärken. Diese Beobachtungen stützen sich auf das ‚Green Fingerprint‘-Projekt, bei dem Hohmann und Kollegen den Energieverbrauch 36 radiologischer Reporting-Stationen maßen.¹

Der Stromverbrauch dieser Stationen entspricht dabei dem von 12 Familienhaushalten. „Es ist entscheidend, sich den Stromverbrauch dieser Systeme bewusst zu machen“, sagte Hohmann und machte deutlich, dass Energieverschwendung in Kliniken nur durch die aktive Beteiligung des Personals erreicht werden könne.

Die Experten im Panel:

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Kontrastmittel aus dem Wasserkreislauf fernhalten

Radiologieabteilungen verschmutzen die Umwelt auch durch Kontrastmittel im Abwasser, erklärte Francesco Sardanelli, Professor für Radiologie an der Universität Mailand und Direktor der Radiologieabteilung am Forschungskrankenhaus Policlinico San Donato in Mailand. „Die Zahl der CT- und MRT-Untersuchungen nimmt ständig zu, jeden Tag werden weltweit Millionen von Scans durchgeführt“, so der Experte. Zur Verbesserung der Bildgebung kommen oft jodhaltige oder Gadolinium-basierte Kontrastmittel zum Einsatz – Verbindungen, die nicht verstoffwechselt, sondern vom Patienten ausgeschieden werden und ins Abwaser von Krankenhäusern oder Haushalten gelangen. Die ökotoxikologischen Auswirkungen dieser Kontrastmittel sind nach wie vor unklar,^2,3 aber Studien legen nahe, dass sie noch lange stabil sind, nachdem sie ihren medizinischen Zweck erfüllt haben.^4,5 

Um die Wasserverschmutzung zu stoppen, schlug Sardanelli zwei sich ergänzende Ansätze vor: Zum einen durch Verringerung der verabreichten Kontrastmitteldosis vor den Scans und zum anderen die anschließende Rückgewinnung des Mittels. Insbesondere erstere Strategie scheint vielversprechend zu sein: Neuere Studien weisen darauf hin, dass mithilfe von Deep-Learning-Techniken eine Dosisreduzierung von bis zu 90% erreicht werden könnte.⁶ In der bevorstehenden ‚Greenwater‘-Studie untersucht Sardanellis Team an der Universität Mailand das Potenzial der Rückgewinnung von Kontrastmitteln nach einer radiologischen Untersuchung. Da die Teilnehmer ihren Aufenthalt verlängern müssen, um ihren Urin nach dem Scan im Krankenhaus zu lassen, misst die Studie nebenbei auch, inwieweit Patienten Umweltschutz auch angesichts persönlicher Unannehmlichkeiten unterstützen, so Sardanelli weiter.

Umweltbilanz als Leistungsindikator

Eine der größten Herausforderungen für die ‚grüne‘ Radiologie der Zukunft werde darin bestehen, den CO₂-Fußabdruck zu verringern, ohne Kompromisse bei der Qualität der Patientenversorgung zu machen, prognostizierte Prof. Andrea Rockall, klinische Lehrstuhlinhaberin für Radiologie am Imperial College London. „Aktuell geben wir Sicherheit, Kostenersparnis und Bequemlichkeit den Vorrang vor Nachhaltigkeit“, erklärte sie – diese Gewichtung müsse sich jedoch ändern. „Die Abteilungen müssen anfangen, ihre Leistung auch anhand der Auswirkungen auf die Umwelt zu messen und zu bewerten“, argumentierte sie, ähnlich wie bei der heutigen Evaluation der diagnostischen Genauigkeit oder der klinischen Verweildauer von Patienten.

Industrie und Gesundheitssystem müssen an einem Strang ziehen

Die Bildgebungs-Industrie habe den Ruf nach mehr Nachhaltigkeit „laut und deutlich“ vernommen, bestätigte Kees Wesdorp, Leiter des Geschäftsclusters Präzisionsdiagnostik bei Philips. Wenn Hersteller und Gesundheitssysteme zusammenarbeiteten, könne viel erreicht werden, sagte er und verwies dabei auf das ‚Closing the loop‘-Programm seines Unternehmens, das bis 2025 die Rücknahme sämtlicher professioneller Medizintechnik ermöglichen soll. Neben Recycling und Aufarbeitung von Systemen sollten Kliniken ihre IT-Strukturen weg von lokalen Servern hin zu Cloud-basierten Lösungen migrieren, da diese energieeffizienter arbeiten. Um den Öko-Fußabdruck weiter zu reduzieren, haben die größten Anbieter von Cloud-Lösungen, etwa Amazon und Microsoft, Programme zur Umstellung auf nachhaltige Energieversorgung eingeführt.

So könnte ein Energie-Label für ein CT aussehen

Quelle: Europäische Kommission (CC0)/Shutterstock/Alexander Ryabintsev; Mockup: HiE/Behrends

Für weitere Verbesserungen könnte die Einführung einer Energieverbrauchskennzeichnung für Bildgebungssysteme sorgen, wie man sie auch auf Haushaltsgeräten wie Kühlschränken und Waschmaschinen findet, schlug Prof. Lorenzo Derchi, Leiter der Abteilung für Radiologie an der Universität Genua, vor. Das Gesundheitswesen im Allgemeinen und die Radiologie im Besonderen würden von einer konsumorientierten Denkweise beherrscht, bemerkte er. „Das ist ein Problem, das die Ressourcen des Planeten aufzehren wird.“ Um gegenzusteuern, sollten Krankenhäuser nicht indizierte Bildgebungen vermeiden, wann immer es möglich sei. Unterstützung erhielt der Experte dabei vom Co-Vorsitzenden des Panels Boris Brkljačić; der Professor für Radiologie an der medizinischen Fakultät der Universität Zagreb verwies auf eine kürzlich durchgeführte Studie aus Luxemburg, die ergab, dass 39% der CT- und 21% der MRT-Untersuchungen nicht angemessen durchgeführt werden.⁷

Die Auswirkungen der Pandemie: ein Schritt vorwärts, einer zurück?

Auch die Coronavirus-Pandemie hat großen Einfluss auf das Streben nach mehr Nachhaltigkeit, machte der Co-Vorsitzende der Runde, Prof. Adrian Brady, deutlich. Covid-19 erweise sich dabei als zweischneidiges Schwert, stellte der beratende Radiologe am Mercy University Hospital in Cork und 1. Vizepräsident der Europäischen Gesellschaft für Radiologie (ESR) fest. Die Pandemie habe zwar durch Fortschritte bei der Digitalisierung – etwa durch die Etablierung virtueller Meetings –transportbedingte CO₂-Emissionen verringert. Andererseits kam es während der Pandemie auch zu einer stärkeren Abhängigkeit von Wegwerf-Gegenständen wie Gesichtsmasken und Einweg-Plastikbechern. Nachhaltige Lösungen, die wegen der Pandemie vorübergehend auf Eis gelegt wurden, sollten daher im Sinne der Umwelt baldmöglichst wieder aufgenommen werden, so der Experte. 

Viele Radiologen seien sich kaum bewusst, wie sich ihre Arbeit auf die Umwelt auswirkt, bemerkte Prof. Brkljačić abschließend. Als Folge werde viel Energie unnötig verschwendet; das sollte sich ändern. „Der Wandel beginnt mit Dingen, die wir schon jetzt in unserem täglichen Leben und in unseren Abteilungen ändern können.“

Quellen: 

1. Hainc et al, Academic Radiology 2019: “Green Fingerprint” Project: Evaluation of the Power Consumption of Reporting Stations in a Radiology Department
2. Nowak et al., Reviews in Environmental Science and Bio/Technology 2020: Transformation and ecotoxicological effects of iodinated X-ray contrast media 
3. Thomsen, Acta Radiologica 2016: Are the increasing amounts of gadolinium in surface and tap water dangerous?
4. Brünjes et al., Water Research 2020: Anthropogenic gadolinium in freshwater and drinking water systems 
5. Kormos et al., Environmental Science & Technology 2011: Occurrence of Iodinated X-ray Contrast Media and Their Biotransformation Products in the Urban Water Cycle
6. Pasumarthi et al., Magnetic Resonance in Medicine 2021: A generic deep learning model for reduced gadolinium dose in contrast-enhanced brain MRI
7. Bouëtté et al, Insights into Imaging 2019: National audit on the appropriateness of CT and MRI examinations in Luxembourg

12.04.2022

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