Method Article

可视化印度家庭空气污染干预网络试验的暴露和生物标志物评估的现场数据收集程序

DOI:

10.3791/64144

⸱

December 23rd, 2022

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Environmental Health Engineering, ICMR Center for Advanced Research on Air Quality, Climate and Health, Faculty of Public Health, Sri Ramachandra Institute of Higher Education and Research (Deemed University), 2Division of Environmental Health Sciences, University of California, Berkeley, 3Berkeley Air Monitoring Group, 4Division of International Epidemiology and Population Studies, National Institutes of Health, 5Gangarosa Department of Environmental Health, Rollins School of Public Health, Emory University, 6Department of Environmental and Radiological Health Sciences, Colorado State University, 7Department of Biostatistics and Informatics, Rollins School of Public Health, Emory University, 8Department of Disease Control, Faculty of Infectious and Tropical Diseases, London School of Hygiene and Tropical Medicine, 9Department of Global Health & Population, Harvard, T.H. Chan School of Public Health, 10Cardiovascular Division, Washington University School of Medicine, Washington University, 11Centro de Estudios en Salud, Universidad del Valle de Guatemala, 12Division of Pulmonary and Critical Care, School of Medicine, Johns Hopkins University

* These authors contributed equally

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

在一项大型随机对照试验中，我们详细介绍了印度野外现场的空气和生物采样过程中使用的一致、高质量的程序。从对创新技术应用的监督中收集的见解，适用于农村地区的暴露评估，使更好的现场数据收集做法和更可靠的结果成为可能。

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

在这里，我们展示了标准程序的可视化表示，以收集来自印度泰米尔纳德邦资源受限环境中的两个不同研究地点的个人暴露于家庭空气污染（HAP）的人口水平数据。在4年内的不同时间测量了孕妇（M），其他成年妇女（OAW）和儿童（C）的颗粒物PM 2.5（空气动力学直径小于2.5 微米的颗粒），一氧化碳（CO）和黑碳（BC）。此外，还进行了带有数据记录温度计的炉灶使用情况监测（SUM）和空气污染的环境测量。此外，还成功证明了在现场从研究参与者那里收集生物样本（尿液和干血斑[DBSs]）的可行性。基于这项研究和早期研究的结果，这里使用的方法提高了数据质量，避免了资源有限情况下家庭空气污染和生物样本收集的问题。对于在印度和其他低收入和中等收入国家（LMICs）进行类似空气污染和健康研究的研究人员来说，建立的程序可能是宝贵的教育工具和资源。

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

在全球范围内，暴露于家庭空气污染（HAP），主要来自固体燃料烹饪，是发病率和死亡率的主要原因1，2，3。使用固体燃料（生物质，如木材、粪便、作物残渣和煤炭）烹饪和取暖在低收入和中等收入国家 （LMIC） 很普遍，带来了各种健康、环境和经济问题。PM2.5是一种"无声杀手"，发生在室内和室外4，5。印度的室内空气质量通常比室外空气质量差得多，并且已经获得了足够的关注，被视为主要的环境健康危害4。缺乏基于测量的定量暴露数据阻碍了与HAP6，7相关的全球疾病负担（GBD）评估。

目前的研究往往忽略了HAP暴露的测量是复杂的，并且取决于许多因素，包括燃料类型，炉子类型以及许多清洁和不清洁炉灶的混合使用，这种现象被称为"炉堆"。对暴露的其他影响包括燃料消耗量、厨房通风水平、靠近炉灶的时间长短、年龄和性别8.最广泛测量的，可以说是HAP暴露的最佳指标是PM....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

斯里拉马钱德拉高等教育与研究所的机构伦理委员会（IEC-N1/16/JUL/54/49）、埃默里大学机构审查委员会（00089799）和印度医学研究理事会-卫生部筛选委员会（5/8/4-30/（Env）/Indo-US/2016-NCD-I）批准了HAPIN试验。HAPIN试验在 clinicaltrials.gov 上被确定为NCT02944682。在参与研究参与者之前，从他们那里收集了书面知情同意书，并根据伦理准则进行研究。

注意:在采样和数据收集期间管理的病例报告表（CRF）可在RedCap数据库中获得，存储在埃默里大学，并通过所有合作者之间的数据共享协议进行维护，该协议可根据要求提供给读者。

1. 仪器和材料

  1. 使用以下仪器进行空气污染监测:用于滤纸称量的微量天平，用于微环境/个人采样 - 用于PM 2.5的增强型儿童MicroPEM （ECM），用于黑碳（BC）测量的光学透射仪，用于CO和基于蓝牙的信标的数据记录仪，用于间接测量PM 2.5的信标记录仪（每次访问期间 - BL，P1，P2，B1，B2和B4），用于环境PM2.5的组合重量和浊度监测仪 测量和温度记录器，用于监控炉灶使用情况。
  2. 使用以下仪器进行生物监测:用于运输生物样本的冷却器和疫苗袋、蛋白质保护卡、湿度指示卡、....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

微环境/个人空气采样方法:
图1Ai 显示了在24小时采样期间穿着定制背心的孕妇。背心包括ECM，CO记录器以及带有移动电源的时间和位置记录器。确保参与者在整个采样期间都穿着背心，除了洗澡和睡觉时。用于将背心悬挂在睡眠外围的支架如图 1Aii 所示。

图1Bi显示了采样前和采样后期间ECM采样器的清洁情况， 图1Bii 显示了现场实验室中ECM的校准情况。在取样前检查流速并设置取样运行时间，并在取样后期间检查任何偏差。

图1C显示了用于区域监测的厨房（ECM、CO记录仪和TLL）中的仪器放置（ECM、CO记录仪和TLL）。仪器被放置并安装在距离烹饪源 1 m .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

我们在多国HAPIN试验19，24中演示并直观地表示了收集个人暴露于家庭空气污染的人口水平数据的标准程序。这里描述的基于现场的环境和生物标志物采样方法是适当和可行的，特别是在资源有限环境中的脆弱人群中，PM2.5暴露量比世卫组织空气质量指南（AQG）值高几个数量级（年平均值为5μg/m 3和24小时平均值为15μg/m3）37，38。

本研究中使用的仪器已部署在其他具有不同采样持续时间的研究中。在Jack等人中，使用轻量级一氧化碳记录仪每6周测量一次一氧化碳，并且在近一半的怀孕参与者身上将PM2.5测量（microPEM）共定位72小时9。另一项研究使用超声波个人气溶胶采样器（UPAS）评估的环境调整个人暴露，通过对.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

*4 本报告中的调查结果和结论是作者的调查结果和结论，不一定代表美国国立卫生研究院或卫生与公众服务部或比尔和梅琳达·盖茨基金会的官方立场。供资机构在文件中介绍的数据收集和数据分析方面没有任何作用。

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

调查人员要感谢咨询委员会的成员 - Patrick Brysse，Donna Spiegelman和Joel Kaufman - 在整个试验实施过程中的宝贵见解和指导。我们还要感谢所有研究人员和研究参与者对这项重要试验的奉献和参与。

这项研究由美国国立卫生研究院（合作协议1UM1HL134590）与比尔和梅琳达盖茨基金会（OPP1131279）合作资助。由国家心肺血液研究所（NHLBI）任命的多学科独立数据和安全监测委员会（DSMB）负责监测数据质量并保护参加HAPIN试验的患者的安全。NHLBI DSMB:南希·库克、斯蒂芬·赫克特、凯瑟琳·卡尔（主席）、约瑟夫·米勒姆、纳利尼·萨蒂亚库马尔、保罗·惠尔顿、盖尔·温曼和托马斯·克罗克斯顿（执行秘书）。 项目协调:盖尔·罗杰斯，比尔和梅琳达·盖茨基金会;克劳迪娅·汤普森，国家环境健康科学研究所;马克·帕拉斯坎多拉，国家癌症研究所;马里昂·科索-托马斯，尤尼斯·肯尼迪·施莱佛国家儿童健康与人类发展研究所;约书亚·罗森塔尔，福格蒂国际中心;Conception R. Nierras，NIH战略协调办公室共同基金;Katherine Kavounis，Dong-Yun Kim，Antonello Punturieri和Barry S. Schmetter，NHLBI。

HAPIN调查员:凡妮莎·伯罗斯，亚历杭德拉·布萨柳，德文·坎贝尔，爱德华多·卡努兹，阿德利·卡斯塔尼亚扎，霍....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
BD 成人柳叶刀BD Biosciences 366594手指 DBS 采集
BD Quikheek 婴儿安全采血针BD Biosciences368100 & 368101足跟刺 DBS 采集
信标RoximityO/EM时间和位置监视器 [TLM]（个人监视器）
信标记录器伯克利空气监测组xxxx时间和位置记录仪 [TLL] （间接测量）
Crfigure-materials-1do ProMed 鹈鹕袋Peli Biothermal USA冷藏袋 
增强型儿童 MicroPEM （ECM） RTI International， Durham， NC， USxxxxPM2.5
E-samplerMet One Instruments9800间接测量环境 PM2.5
土新世 Geocene Inc.， Vallejo，CAxxxx用于炉灶使用监控
湿度指示卡DESSICARE， INC.04BV14C10样品完整性指示器
LascarLascar ElectronicsEL-USB-300 一氧化碳 （CO） 数据记录仪
PTS 收集毛细管 - 40 和微量;LPTS 收集2866收集儿童足跟刺痛 DBS
SartoriusSartorius Lab Instruments， GmbH &德国公司MSA6-6S-000-DF微量天平（称重过滤器）
SootScanTM Magee Scientific Co， Berkeley， USAOT21黑碳测量
疫苗袋Apex International， 印度AIVC-46 疫苗袋
Whatman 903 蛋白质保护卡GE Healthcare 生命科学10534612毛细血管血样采集（干血斑）
的个人监测器

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Odo, D. B., Yang, I. A., Knibbs, L. D. A systematic review and appraisal of epidemiological studies on household fuel use and its health effects using demographic and health surveys. International Journal of Environmental Research and Public Health. 18 (4), 1411(2021).
  2. Pope, D., et al.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Household Air PollutionExposure AssessmentBiomarker SamplingField Data CollectionParticulate Matter PM2 5Carbon Monoxide MonitoringBlack Carbon MeasurementDried Blood SpotsStove Usage MonitoringAmbient Air Monitoring

Related Articles