abcimgABC Imagem CardiovascularArq Bras Cardiol: Imagem cardiovasc.2675-312XSociedade Brasileira de Cardiologia10.36660/abcimg.20240117iabcimg.20240117iEditorialClimate Change and Cardiovascular Imaging: Challenges and OpportunitiesFreireEduardo Galvão1Araújo-FilhoJosé Arimateia Batista10000-0002-7131-6614NomuraCesar Higa1Hospital Sírio-LibanêsSão PauloSPBrazilHospital Sírio-Libanês, São Paulo, SP - BrazilJosé Arimateia Batista Araújo-Filho • Hospital Sirio-Libanês. Rua Dona Adma Jafet, 115. Postal code: 01308-050. São Paulo, SP - Brazil E-mail: jose.abafilho@hsl.org.br131220242024374e20240117This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution LicenseKeywordsClimate ChangeEchocardiographyCardiovascular Diseases
Climate change directly and indirectly affects human health. The increasing incidence and intensity of extreme weather events are directly associated with adverse health outcomes, including cardiovascular events, as well as increased demand and expenditure on health systems globally.1 Vulnerable populations, such as the elderly and people with pre-existing cardiovascular and respiratory conditions, face increased risks due to temperature variations and poor air quality. Moreover, high temperatures also limit outdoor exercise, with potential long-term detrimental effects on cardiovascular health.2 In a country like Brazil, where economic disparities often expose low-income populations to higher levels of pollution and less access to health care, the impacts of climate change on cardiovascular health are a matter of growing concern among medical and scientific communities.
On the other hand, the healthcare sector is responsible for almost 5% of the planet's greenhouse gas (GHG) emissions,3 with a significant contribution coming from general imaging and cardiovascular diagnostic tests.4 We thus face a double challenge: to improve cardiovascular health outcomes for the population while reducing the environmental footprint of our tests. Although advances in cardiovascular imaging technologies have undoubtedly improved our diagnostic accuracy and patient outcomes, these benefits have come at considerable financial and environmental costs.
Manufacturing and disposing of imaging equipment and supplies substantially contribute to GHG emissions, which vary significantly depending on the modality. Cardiac magnetic resonance imaging (MRI), tomography, echocardiography, and nuclear imaging have a significant environmental footprint, especially due to their high energy demands and waste generation.5 The energy required to operate, cool, and maintain imaging equipment, especially MRI devices and tomography scanners, is substantial. In this context, MRI and tomography produce higher emissions compared with echocardiography, which is more energy efficient and has a lower environmental impact.6 These modalities are responsible for high energy demands, and they produce significant emissions, including when not in use and in standby states. In addition, the environmental effects of the radiopharmaceuticals and contrast agents used are also a matter of increasing concern, given that gadolinium-based contrast agents and iodinated contrast media can accumulate in water sources, resulting in potential ecological risks.
With the goal of integrating sustainability strategies into our healthcare practices, it is necessary to promote a new triple bottom line model — considering economic, social, and environmental factors.7 In the context of cardiovascular imaging, this means not only balancing cost and clinical effectiveness, but also prioritizing low-emission modalities whenever possible.
In practice, various strategies can help reduce the environmental impact of cardiovascular imaging without compromising patient care. For MRI, implementing abbreviated protocols and using artificial intelligence tools to speed up image acquisition can significantly reduce energy consumption. Minimizing standby power consumption by turning off or using low-power modes when equipment is not in use can reduce energy waste by up to one third.5
Nuclear imaging modalities, such as SPECT and PET, involve additional environmental considerations related to the supply chain and disposal of radiopharmaceuticals. Optimizing protocols and reducing the amount of radiopharmaceuticals administered can reduce the environmental impact. Invasive cardiovascular procedures, such as catheterization and ablation, also generate significant waste from disposable supplies, packaging, and sterilization materials. The largest sources of GHG emissions in these settings are room cooling systems and disposable supplies.5 Transitioning to reusable supplies, reducing redundant items in procedure kits, and encouraging recycling in intervention rooms are effective approaches to reducing waste and emissions.
In the near future, further studies are needed to identify opportunities for more sustainable practices in cardiovascular imaging. For example, the environmental impact of imaging devices throughout their life cycle should be investigated to understand the best time to replace old equipment with newer, more efficient equipment. New artificial intelligence applications, synthetic imaging, and low-field MRI protocols are promising areas to mitigate environmental impact while maintaining diagnostic quality.8 Finally, awareness on the part the cardiology community should also lead professionals to consider the environmental footprint of imaging in the context of healthcare utilization, recognizing that reducing unnecessary exams can benefit both patients and the environment.
As Brazil and the global medical community face the challenges posed by climate change, the field of cardiovascular imaging has an opportunity to lead by example. By optimizing energy use, reducing waste, and adopting innovative low-emission technologies, we can align our practices with broader environmental goals, working toward a healthier, more equitable future.
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As mudanças climáticas têm efeitos diretos e indiretos na saúde humana. A crescente incidência e intensidade de eventos climáticos extremos estão diretamente associadas a desfechos adversos de saúde, incluindo eventos cardiovasculares, e ao aumento na demanda e nos gastos dos sistemas de saúde globalmente.1 Populações vulneráveis, como idosos e pessoas com condições cardiovasculares e respiratórias preexistentes, enfrentam riscos aumentados devido às variações de temperatura e à baixa qualidade do ar. Além disso, as altas temperaturas também limitam a prática de exercícios ao ar livre, com potenciais efeitos prejudiciais a longo prazo para a saúde cardiovascular.2 Em um país como o Brasil, onde as disparidades econômicas frequentemente expõem as populações de baixa renda a níveis mais elevados de poluição e a menor acesso à saúde, os impactos das mudanças climáticas na saúde cardiovascular são motivo de preocupação crescente nas comunidades médica e científica.
Por outro lado, o setor de assistência à saúde é responsável por quase 5% das emissões de gases de efeito estufa (GEE) no planeta,3 com contribuição significativa dos exames gerais de imagem e testes diagnósticos cardiovasculares.4 Enfrentamos assim um desafio duplo: melhorar os desfechos em saúde cardiovascular da população enquanto reduzimos a pegada ambiental de nossos exames. Embora os avanços nas tecnologias de imagem cardiovascular tenham indubitavelmente melhorado a nossa acurácia diagnóstica e os desfechos de nossos pacientes, tais benefícios vieram acompanhados de custos financeiros e ambientais consideráveis.
A fabricação e o descarte de equipamentos e suprimentos de imagem contribuem significativamente para as emissões de GEE, que variam significativamente de acordo com a modalidade. Exames de ressonância magnética cardíaca, tomografia, ecocardiografia e imagem nuclear têm uma pegada ambiental considerável, sobretudo devido à alta demanda energética e à geração de resíduos.5 A energia necessária para operar, resfriar e manter equipamentos de imagem, sobretudo aparelhos de ressonância magnética e tomógrafos, é substancial. Nesse contexto, a ressonância magnética e a tomografia produzem emissões mais elevadas em comparação com a ecocardiografia, que é mais eficiente energeticamente e apresenta menor impacto ambiental.6 Tais modalidades são responsáveis por alta demanda energética e produzem emissões significativas, inclusive quando não estão em uso e em estados de espera. Além disso, os efeitos ambientais dos radiofármacos e agentes de contraste utilizados também são motivo de crescente preocupação, pois os agentes de contraste à base de gadolínio e meios de contraste iodados podem se acumular em fontes de água, resultando em potenciais riscos ecológicos.
Com o objetivo de integrar estratégias de sustentabilidade às nossas práticas assistenciais, um novo modelo de triplo resultado — considerando fatores econômicos, sociais e ambientais — deve ser preconizado.7 No contexto da imagem cardiovascular, isso significa não apenas equilibrar o custo e a eficácia clínica, mas também priorizar modalidades de baixa emissão quando for possível.
Na prática, várias estratégias podem ajudar a reduzir o impacto ambiental da imagem cardiovascular sem comprometer o atendimento ao paciente. Para a ressonância, a implementação de protocolos abreviados e o uso de ferramentas de inteligência artificial (IA) para acelerar a aquisição de imagens podem reduzir significativamente o consumo de energia. Minimizar o consumo em modo de espera, desligando ou usando modos de baixo consumo quando o equipamento não está em uso, pode reduzir o desperdício de energia em até um terço.5
Modalidades de imagem nuclear, como SPECT e PET, envolvem considerações ambientais adicionais relacionadas à cadeia de fornecimento e ao descarte de radiofármacos. Otimizar protocolos e reduzir a quantidade de radiofármacos administrados pode diminuir o impacto ambiental. Procedimentos cardiovasculares invasivos, como a cateterização e ablação, também geram resíduos significativos de suprimentos descartáveis, embalagens e materiais de esterilização. As maiores fontes de emissões de GEE nesses ambientes são os sistemas de refrigeração de ambientes e os suprimentos descartáveis.5 A transição para suprimentos reutilizáveis, a redução de itens redundantes nos kits de procedimento e o incentivo à reciclagem nas salas de intervenção são abordagens eficazes para reduzir resíduos e emissões.
No futuro próximo, novos estudos são necessários para identificar oportunidades de práticas mais sustentáveis em imagem cardiovascular. Por exemplo, o impacto ambiental dos aparelhos de imagem ao longo de seu ciclo de vida deve ser investigado para entender o melhor momento para substituir um equipamento antigo por outro mais novo e mais eficiente. Novas aplicações de IA, imagens sintéticas e protocolos de ressonância de baixo campo são áreas promissoras para mitigar o impacto ambiental enquanto mantêm a qualidade diagnóstica.8 Por fim, a conscientização da comunidade cardiológica deve, ainda, considerar a pegada ambiental da imagem no contexto da utilização da assistência médica, reconhecendo que a redução de exames desnecessários pode beneficiar tanto os pacientes quanto o meio ambiente.
À medida que o Brasil e a comunidade médica global enfrentam os desafios impostos pelas mudanças climáticas, o campo da imagem cardiovascular tem a oportunidade de liderar pelo exemplo. Otimizando o uso de energia, reduzindo o desperdício e adotando tecnologias inovadoras e de baixa emissão, podemos alinhar nossas práticas com objetivos ambientais mais amplos, rumo a um futuro mais saudável e equitativo.