A Hybrid Discrete-Event and Agent-Based Simulation Approach to Model Circular Supply Chains in Healthcare: A Case Study of Laparoscopic Scissors

आधुनिक अस्पताल के उच्च-जोखिम वाले वातावरण में, सर्जिकल कैंची का एक जोड़ा यह तय कर सकता है कि ऑपरेशन सफल होगा या रद्द हो जाएगा। दशकों से, मानक अभ्यास सरल रहा है: एक बार एक तेज, कीटाणुरहित उपकरण का उपयोग करें, और फिर उसे फेंक दें। यह रैखिक दृष्टिकोण विश्वसनीय और सुरक्षित है, लेकिन यह भारी मात्रा में कचरा पैदा करता है और नए उत्पादों की निरंतर, ऊर्जा-गहन आपूर्ति पर निर्भर करता है। जैसे-जैसे अस्पताल और सरकारें अपने पर्यावरणीय पदचिह्न (फुटप्रिंट) को कम करने के तरीके खोज रही हैं, एक अलग मार्ग उभर कर आया है: सर्कुलर इकोनॉमी (चक्रीय अर्थव्यवस्था)। यह अवधारणा पारंपरिक अर्थों में चीजों को पिघलाकर पुनर्चक्रित (रीसायकल) करने के बारे में नहीं है, बल्कि मरम्मत, सफाई और पुन: उपयोग के माध्यम से उत्पादों को यथासंभव लंबे समय तक उपयोग में रखने के बारे में है। हालाँकि, "उपयोग करो और फेंक दो" की प्रणाली से "उपयोग करो और वापस करो" की प्रणाली में बदलना अविश्वसनीय रूप से जटिल है। यह नई अनिश्चितताओं को जन्म देता है, जैसे कि उपकरण को साफ करने में कितना समय लगता है, वह कितनी बार टूटता है, और क्या अस्पतालों के पास सर्जरी सुचारू रूप से चलाने के लिए पर्याप्त स्टॉक होगा। इन नई प्रणालियों को खरीदने से पहले परीक्षण करने का कोई तरीका न होने के कारण, निर्णय लेने वालों के सामने या तो ऐसे उपकरणों पर पैसा बर्बाद करने का जोखिम होता है जो कभी अपनी लागत नहीं निकाल पाते, या महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के दौरान उपकरणों की कमी होने का जोखिम होता है।

इस अनिश्चितता से निपटने के लिए, नॉटिंगहैम ट्रेंट यूनिवर्सिटी, यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन और लफबोरो यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने एक शक्तिशाली डिजिटल उपकरण की ओर रुख किया: एक हाइब्रिड कंप्यूटर सिमुलेशन। उन्होंने एक विशिष्ट, व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले चिकित्सा उपकरण, लैप्रोस्कोपिक कैंची (जो न्यूनतम आक्रामक सर्जरी में उपयोग की जाती है) को अपना परीक्षण विषय चुना। भौतिक प्रोटोटाइप बनाने या वास्तविक अस्पतालों में वर्षों तक प्रतीक्षा करने के बजाय, उन्होंने संपूर्ण आपूर्ति श्रृंखला का एक आभासी मॉडल तैयार किया। इस मॉडल में निर्माता, वितरण केंद्र, अस्पताल और उपकरणों की सफाई और मरम्मत करने वाली विशेष सुविधाएं शामिल थीं। सिमुलेशन ने एक जोखिम-मुक्त प्रयोगशाला के रूप में कार्य किया जहाँ टीम दस साल की अवधि के दौरान हजारों परिदृश्यों का परीक्षण कर सकती थी, यह देख सकती थी कि विभिन्न प्रकार की कैंची वास्तविक दुनिया की परिवर्तनशीलता और देरी के तहत कैसा प्रदर्शन करती हैं।

टीम ने वर्तमान मानक—एक बार उपयोग के बाद जला दी जाने वाली सिंगल-यूज़ कैंची—की तुलना तीन सर्कुलर विकल्पों से की। पहले विकल्प में सिंगल-यूज़ कैंची को साफ करना और उन्हें नया जैसा दिखाने और कार्य करने के लिए पुनर्मानufactर (remanufacturing) करना शामिल था। दूसरा विकल्प एक हाइब्रिड डिज़ाइन था, जिसमें एक टिकाऊ हैंडल था जिसे कई बार पुन: उपयोग किया जा सकता था, लेकिन इसके साथ एक डिस्पोजेबल ब्लेड जुड़ा था जिसे हर सर्जरी के बाद फेंक दिया जाता था। तीसरा विकल्प एक पूरी तरह से पुन: प्रयोज्य (reusable) उपकरण था, जहाँ हैंडल और ब्लेड दोनों को बार-बार साफ करने, कीटाणुरहित करने और फिर से उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। शोधकर्ताओं ने इन परिदृश्यों को यह देखने के लिए चलाया कि कौन सा दृष्टिकोण सबसे अधिक पैसा बचाएगा, कार्बन उत्सर्जन को सबसे अधिक कम करेगा, और बिना किसी बाधा के अस्पतालों को चालू रखेगा।

परिणामों से पता चला कि कोई एक "सर्वश्रेष्ठ" समाधान नहीं है; सही चुनाव पूरी तरह से अस्पताल प्रणाली के विशिष्ट लक्ष्यों और बाधाओं पर निर्भर करता है। अध्ययन में पाया गया कि लागत और उत्सर्जन दोनों को काटने का सबसे तत्काल और प्रभावी तरीका बस सिंगल-यूज़ कैंची का पुन: उपयोग करना शुरू करना है। जब अस्पतालों ने नए खरीदने के बजाय इन रिफर्बिश्ड (नवीनीकृत) उपकरणों का उपयोग करने को प्राथमिकता दी, तो सिमुलेशन ने दिखाया कि कुल आपूर्ति श्रृंखला लागत में लगभग 41 प्रतिशत की भारी गिरावट आई, जबकि कार्बन उत्सर्जन आधे से अधिक कम हो गया। यह दृष्टिकोण इसलिए सफल रहा क्योंकि इसने नए उपकरणों को शून्य से बनाने की आवश्यकता को कम कर दिया, जो प्रक्रिया का सबसे महंगा और प्रदूषणकारी हिस्सा है।

हालाँकि, पूरी तरह से पुन: प्रयोज्य कैंची, जो पर्यावरण संरक्षण के लिए सबसे अधिक क्षमता रखती हैं, एक महत्वपूर्ण वित्तीय बाधा के साथ आती हैं। ये उच्च गुणवत्ता वाले उपकरण खरीदने के लिए महंगे होते हैं। सिमुलेशन ने दिखाया कि एक अस्पताल को नए खरीदने के बजाय बचत का लाभ उठाने के लिए एक ही जोड़ी कैंची का 45 से 50 बार उपयोग करना होगा। एक बार जब यह बिंदु पार हो जाता है, तो यह प्रणाली पारंपरिक पद्धति की तुलना में सस्ती हो जाती है, जो अंततः लगभग 19 प्रतिशत की बचत करती है। फिर भी, इस दीर्घकालिक लाभ के लिए एक अस्पताल को एक ऐसी प्रणाली के प्रति प्रतिबद्ध होना होगा जो कठोर सफाई, मरम्मत और भंडारण बुनियादी ढांचे के साथ-साथ उपकरणों के प्रवाह को प्रबंधित करने के लिए समर्पित स्टाफ की मांग करती है।

हाइब्रिड कैंची ने एक अलग तरह की चुनौती पेश की। हालांकि वे पर्यावरण के अनुकूल थीं, और केवल दो उपयोगों के बाद सिंगल-यूज़ विकल्प से अधिक हरित (ग्रीनर) हो गईं, वे सिमुलेशन में कभी भी आर्थिक रूप से व्यवहार्य नहीं हो सकीं। डिस्पोजेबल ब्लेड की लागत बहुत अधिक बनी रही, जो बजट पर एक निरंतर बोझ की तरह रही जिसे हैंडल को पुन: उपयोग करने से होने वाली बचत भी पूरा नहीं कर सकी। भले ही हैंडल 70 बार उपयोग किया गया हो, कुल लागत मानक सिंगल-यूज़ सिस्टम से 64 प्रतिशत अधिक रही। यह सुझाव देता है कि जब तक डिस्पोजेबल ब्लेड की कीमत काफी कम नहीं हो जाती, तब तक यह मध्यम मार्ग अस्पतालों के लिए व्यावहारिक विकल्प नहीं हो सकता है।

वित्तीय और पर्यावरणीय आंकड़ों से परे, सिमुलेशन ने एक महत्वपूर्ण परिचालन वास्तविकता को उजागर किया: सफाई प्रक्रिया की गति उम्मीद से कहीं अधिक मायने रखती है। जब उपकरणों को अस्पताल में वापस किया जाता है, तो उन्हें दोबारा उपयोग करने से पहले विसंक्रमित (decontaminate) करना आवश्यक होता है। अध्ययन ने दिखाया कि यदि सफाई की प्रक्रिया धीमी या अनिश्चित है, तो अस्पतालों को यह सुनिश्चित करने के लिए कि उनके पास कभी कमी न हो, अतिरिक्त कैंची का बड़ा स्टॉक रखना होगा। उन परिदृश्यों में जहाँ सफाई में लंबा समय लगा या उसकी अवधि में बहुत उतार-चढ़ाव आया, सर्जरी की 100 प्रतिशत सफलता दर बनाए रखने के लिए अस्पतालों को काफी अधिक इन्वेंट्री की आवश्यकता थी। यह निष्कर्ष अस्पताल प्रबंधकों के लिए एक स्पष्ट रोडमैप प्रदान करता है: सर्कुलर टूल्स को अपनाना केवल सही उत्पाद खरीदने के बारे में नहीं है, बल्कि सफाई और मरम्मत के बुनियादी ढांचे की गति और विश्वसनीयता में निवेश करने के बारे में भी है।

अंततः, यह शोध बताता है कि स्वास्थ्य सेवा में सर्कुलर इकोनॉमी की ओर संक्रमण एक साधारण स्विच नहीं है बल्कि एक रणनीतिक संतुलन है। उन अस्पतालों के लिए जो लागत और उत्सर्जन को जल्दी कम करना चाहते हैं, मौजूदा सिंगल-यूज़ उपकरणों का पुनर्मानufactर (remanufacturing) सबसे तत्काल रिटर्न प्रदान करता है। उन लोगों के लिए जो दीर्घकालिक स्थिरता में निवेश करने के लिए तैयार हैं और जिनके पास इसे सहारा देने के लिए बुनियादी ढांचा है, पूरी तरह से पुन: प्रयोज्य उपकरण सबसे गहरे पर्यावरणीय लाभ प्रदान करते हैं, बशर्ते वे शुरुआती उच्च लागतों का इंतजार कर सकें। हाइब्रिड दृष्टिकोण, अपने सहज आकर्षण के बावजूद, वर्तमान बाजार स्थितियों के तहत एक मृत अंत (dead end) प्रतीत होता है। इन समझौतों (trade-offs) को मैप करके, यह अध्ययन नीति निर्माताओं और अस्पताल प्रशासकों के लिए एक स्पष्ट मार्गदर्शिका प्रदान करता है, जो यह दिखाता है कि हरित स्वास्थ्य सेवा प्रणाली का मार्ग सावधानीपूर्वक योजना, यथार्थवादी अपेक्षाओं और इस गहरी समझ से बना है कि कैसे आपूर्ति श्रृंखला का प्रत्येक लिंक अगले लिंक को प्रभावित करता है।