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Environment

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

Published: December 23, 2022 doi: 10.3791/64144
* These authors contributed equally

Summary

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

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

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123。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45。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HAP67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PM2.5;然而,由于缺乏经济实惠、用户友好且可靠的仪器,测量细颗粒物(PM2.5)特别困难。

各种研究报告了使用不同方法测量单个或多个空气污染物的水平89,101112近年来,能够在室内和周围环境中测量这些污染物的相对低成本的传感器已经出现。然而,由于各种原因,并非所有这些传感器都可用于现场工作,包括维护成本、部署挑战、与传统测量方法的可比性问题、根据参考方法验证这些传感器的人力资源有限、定期数据质量检查(通过云)的困难,以及分散的故障排除设施有限或没有。许多具有这些类型测量的研究已将它们用作暴露的代理,或者通过使用时间活动评估将环境测量与暴露重建相结合8,9121314

个人监控 - 其中监视器由个人携带或由个人通过空间和时间 - 可以更好地捕捉他们的“真实”总暴露。测量个人暴露的研究通常只简要地传达其确切的方案,通常在科学手稿91213,1415的补充材料中。尽管这些研究中详述的技术提供了扎实的一般抽样方法,但通常缺乏现场数据收集阶段的细节1216

除了污染物浓度外,还可以监测这些住宅的许多其他特征。炉灶使用监测是一种评估家用能源器具使用时间和强度的方法,是最近许多影响和暴露评估的主要部分16171819。其中许多监测器专注于测量炉灶燃烧点或附近的温度。虽然使用了热电偶和热敏电阻,但显示器缺乏操作协议,包括如何最好地将它们放在炉灶上以捕获炉灶使用模式的变化。

同样,生物监测是评估环境暴露的有效工具,尽管有几个因素会影响最佳生物基质的选择20。在理想情况下,样本采集必须是非侵入性或微创的。所采用的方法应确保易于处理,不受限制的运输和储存,拟议的生物标志物和生物基质之间的良好匹配,相对较低的成本,并且没有伦理问题。

尿液样本采集在生物监测方面具有一些主要优势。与其他样品收集技术一样,存在一系列潜在的方法。对于参与者来说,收集 24 小时排尿可能很麻烦,导致样本采集不依从性2021。在这种情况下,建议使用现场样本、第一天早上的空隙或其他“方便”的采样。收集斑点样本时,收集的尿液量可能是一个主要缺点,导致内源性和外源性化学物质浓度的变化。在这种情况下,使用尿肌酐浓度进行调整是稀释校正的常用方法22

另一种常见的生物标本是静脉血。静脉血样通常难以获得用于生物监测;它们是侵入性的,令人恐惧的,需要适当的样品处理,储存和运输。使用干血斑(DBS)的替代方法可用于收集成人和儿童的样本以进行生物监测23

在现场方法的简单描述与发布详细的、可复制的关于监测仪使用和部署的说明之间存在巨大的文献差距,这些说明反映了有质量保证的样品现场数据收集的真正复杂性2425。一些研究概述了测量空气污染物(室内和环境)和监测炉灶使用的标准操作程序(SOP)。

然而,现场测量、实验室支持以及监测仪器和样品运输背后的基本步骤很少被描述8,1125在资源匮乏和资源匮乏的环境中进行实地监测的挑战和局限性可以通过视频适当地捕捉到,这可以补充书面作业程序,并提供一种更直接的方法来显示如何进行装置以及取样和分析技术。

在家庭空气污染干预网络(HAPIN)随机对照试验中,我们使用视频和书面协议来描述测量三种污染物(PM2.5,CO和BC),炉灶使用监测和生物标本收集的程序。HAPIN涉及使用统一的方案,要求严格遵守SOP,以最大限度地提高在四个研究地点(秘鲁,卢旺达,危地马拉和印度)跨多个时间点收集的样本的数据质量。

研究设计、研究中心选择和招募的标准在前面有描述2426。HAPIN试验在四个国家进行;Clasen等人详细描述了研究环境26。每个研究地点招募了800个家庭(400个干预和400个对照),这些家庭的孕妇年龄在18至35岁之间,怀孕9至20周,在家使用生物质做饭,并且不吸烟。在这些家庭的一个子集中(每个国家~120个),其他成年女性也参加了这项研究。

招募后,共进行了八次访问。第一次,在基线(BL)发生,发生在随机化之前。接下来的七个按出生前(妊娠24-28周[P1],妊娠32-36周[P2]),出生时(B0)和出生后(3个月[B1],6个月[B2],9个月[B3]和12个月[B4])分开。对于M,进行了三项评估(BL,P1和P2),对于OAW,进行了六项评估(BL,P1,P2,B1,B2和B4),对于C,进行了四项评估(B0,B1,B2和B4)。在B0,进行了生物标志物和健康评估,而在B3访问中仅进行了健康评估。

所有四个国家都遵循相同的协议。在本手稿中,我们描述了在印度采取的步骤。该研究在泰米尔纳德邦的两个地点进行:Kallakurichi(KK)和Nagapattinam(NP)。这些地点距离印度金奈斯里拉马钱德拉高等教育与研究所(SRIHER)环境卫生工程系的核心研究机构250至500公里。外地数据收集协议的复杂性要求部署许多具有不同技能和背景的人员。

我们提供了估计孕妇 (M)、其他/老年妇女 (OAW) 和儿童 (C) 对细颗粒物、一氧化碳 (CO) 和黑碳 (BC) 的微观环境和个人暴露样本所涉及的步骤的书面和视觉描述。还介绍了用于 (1) 使用参考级监测器和低成本传感器监测环境空气质量的现场协议,(2) 传统和液化石油气炉的长期炉灶使用监测,以及 (3) 用于生物监测的生物样本收集(尿液和 DBS)。这包括运输、储存和存档环境和生物样品的方法。

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Protocol

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、成人采血针、婴儿安全采血针和毛细管 (40 μL)。

2. 滤纸调节和称重

  1. 使用干净、无粉的手套处理过滤器。使用灯箱检查过滤器(2μm孔径,15和47mm直径)是否有任何损坏,并将检查过的过滤器放在空调房间(19-23°C和35%-45%相对湿度[RH])的清洁过滤器保持器中24小时。
  2. 将一块干净的箔纸放在桌子上,然后打开微量天平。将缩放单位设置为毫克 (0.001 mg) 并遵循内部校准。
  3. 在数据输入表中记录日期/时间、技术人员姓名、相对湿度、温度、过滤器批号、过滤器尺寸和过滤器 ID。
  4. 取条件过滤器并去离子10秒。将滤纸小心地放在称量托盘上,并在CRF中将重量记录为“重量1”(补充图1)。
  5. 取下过滤器,将其放入培养皿/过滤器保持器中,等待秤恢复到零,然后再称量下一个过滤器。
  6. 重复步骤2.4和2.5,并在通用报告格式中将其输入为“权重2”。

3. 微环境/个人空气采样

注:微环境/个人空气采样所涉及的仪器和步骤的详细概述见 补充图2

  1. 对于个人监测,将仪器放在背心中(图1 Ai),并建议参与者佩戴24小时,洗澡和睡觉时除外。
  2. 在洗澡和睡觉时,指导参与者将背心放在<1米外的现场团队提供的定制金属支架(图1Aii)上。
  3. 对于微环境监测,选择合适的位置并将金属支架与仪器一起放置(图1C,D;补充表1)在离地面1.5米处,如果可能的话,远离门窗1米,距离主炉灶的燃烧区1米(放置在厨房中时)。
  4. 在监测区域执行5分钟的演练,在相应的CRF中记录所有监测仪器(PM2.5,BC,CO以及时间和位置监测器)的开始和结束时间。
  5. 在移除当天(第2天,24小时后),收集并用铝箔包裹仪器,并将其放入可重新密封的盖子中,以便运送到现场办公室。在取下过滤器之前,将 ECM 采样器放入冷却箱中(以保持冷链)。
  6. PM2.5 测量
    注意:使用 ECM,由于其体积小(高度:12 厘米;宽度:6.7 厘米)和重量(~150 克),因此非常适合此应用。ECM 通过连接到装有 15 毫米聚四氟乙烯过滤器的盒式192627 的冲击器吸入空气以 0.3 L/min(长达 48 小时)的速度收集浊度和重量样品。
    1. 使用酒精棉签(70%异丙醇)清洁所有ECM部件(入口头,冲击器部件,U形盒锁),并使用ECM软件(例如MicroPEM扩展坞)启动采样器。
    2. 将校准盖放在 ECM 的入口上,并将带有 HEPA 过滤器的流量计连接到校准盖。
    3. 设置校准组件后,按 “开始” 按钮并等待 5 分钟使其稳定下来。调整流速(0.3升/分钟的5%以内)并在CRF-H48中记录。
    4. 将HEPA过滤器直接连接到ECM入口,调整浊度计偏移,直到值读数为0.0,并以CRF-H48记录读数。
    5. 将程序设置为24小时,然后按 提交校准值 按钮;ECM 现已准备好进行采样。
    6. 采样后,将采样的ECM在室温下放置至少20分钟,并在CRF-H48中记录采样后流速。使用文件名约定下载并保存 ECM 数据。
    7. 取出过滤器,将其放入过滤器保持器中,然后将其储存在-20°C。
  7. 黑碳 (BC) 测量
    1. 使用透射仪测量通过滤光片在 880 nm 波长192627 处的光衰减。
    2. 打开并稳定 15 分钟。确保 BC 仪器的空白槽和样品槽中均有正确尺寸的墨盒(即 15 和 47 mm 小柱)。
    3. 对中性密度(ND)和具有分配ID的空白滤光片执行扫描(补充图3补充表2)。
    4. 扫描空白滤光片后,将实验室空白放入样品扩散器上方的样品盒插槽中,然后插入仪器位置 2 的插槽中。
    5. 取出实验室空白,然后继续使用测试过滤器和样品过滤器进行扫描。
    6. 完成过滤器扫描后,取下过滤器并将其放回培养皿/过滤器保持器。选择扫描的数据,单击“ 接受 ”按钮,然后单击 “保存 数据”。
  8. 一氧化碳 (CO) 测量
    注意:CO仪器很小(大约是一个大笔的大小),可以连续记录~32,000个点,范围为0-1,000 ppm,并已用于评估各种其他监测工作中的风险和HAP192627
    1. 使用该软件启动并设置 CO 数据记录仪 1 分钟。屏幕显示“已成功配置 CO 记录器”。仪器已准备好进行采样。
    2. 采样后,使用软件打开CO记录仪,按停止 停止 USB数据记录仪,下载后保存数据。
    3. 校准一氧化碳记录仪
      1. 以 1 分钟采样率设置 CO 记录仪并将其放入校准盒中,传感器的入口面向校准盒的进气口。
      2. 5分钟,将零级空气或室内空气的流速设置为2升/分钟。记下开始和结束时间。将气流降低到 1 升/分钟。再次记下开始和结束时间。
      3. 用跨度气体(零级空气中 50-150 ppm 标准的 CO)重复该过程,然后按照上一步所述对零级空气重复该过程。
      4. 将校准数据下载到特定文件夹。打开校准数据文件,将CO记录仪监测仪的数据输入CRF-H47。
  9. 时间和位置记录器 (TLL)
    注意:使用两种类型的蓝牙仪器来监控孩子的时间和位置。让孩子穿一件背心,里面有两个硬币大小的时间和位置监视器(TLM),连接到位于ECM和母亲采样背心附近的记录器,如图1Aiii所示。通过整合在该位置花费的时间的相应区域浓度来计算孩子的暴露量192627
    1. 为移动电源充电,并通过连接确保记录器正常工作。
    2. 时间和位置监视器 (TLM)
      1. 将 CR2032 电池插入显示器(如果电池电量充足,指示灯应闪烁几次)。
      2. 对于“O”型TLM,按下软盖听到咔嗒声,绿灯应闪烁,表示TLM现在处于“打开”状态并传输其信号。对于“EM”型号TLM,按下软盖打开第一种模式(指示灯应闪烁绿色)。再次按下可进入中间模式(指示灯应再次闪烁绿色)。
      3. 采样后,从记录仪SD卡中显示的“启动”驱动器下载数据。从指定的“TLL”文件夹中复制并保存文件。

4. 炉具使用监控

  1. 通过调查和部署基于传感器的客观措施收集有关炉灶使用模式的详细信息。在液化石油气和生物质炉上放置温度记录仪 18,1928补充图4详细概述了中心实验室,现场实验室和现场活动数据收集的炉灶使用监测所涉及的仪器和步骤。
  2. 将热电偶探头靠近炉灶的繁琐区域,如 补充图5所示,并安装点。
  3. 打开 Geocene 应用程序并输入任务名称、采样间隔、家庭 ID、炉灶类型、随机化详细信息、活动、标签和注释。按 开始新任务。在CRF-H40中记录安装详细信息。
  4. 每 2 周,使用应用程序下载数据,并通过蓝牙从 Dot 传输到云服务器。在CRF-H40中记录信息。

5. 环境监测

注意:环境 PM 2.5 仪器记录实时机载 PM 2.5,并具有内置的 47 毫米过滤器,可以收集 PM2.5 以进行重量评估 192629补充图6详细概述了中心实验室、现场实验室和现场活动数据收集的环境监测所涉及的仪器和步骤。

  1. 遵循美国 EPA 关于仪器和入口放置的准则30 :a) 距离墙壁 >2 米;b) 距离树木>10米;c) 离地面2-7米;d) 距离道路 >2 米。
  2. 将环境 PM2.5 仪器安装在带接地的混凝土平台上。确保没有环境背景空气污染,并在CRF-H46中输入采样详细信息。
    1. 从菜单选项中,将采样间隔设置为 5 分钟。记下开始时间并使用空过滤器执行流量校准。收集 6 天的实时数据。
    2. 在重量法采样开始的当天,下载并保存实时数据。
    3. 拆下先前安装的空过滤器,并使用实验室组织清洁过滤器支架。放置预先称重的过滤器并填充CRF-H46。
    4. 24小时后,停止采样器并下载实时数据。在CRF-H46中记录采样信息。取下过滤器,用铝箔包裹,并在冷链运输过程中将其放入可重新密封的袋子中。

6. 生物监测

  1. 尿液样本采集、处理和储存
    注意:根据美国 CDC 指南193132按照在参与者家中收集晨尿样本所涉及的步骤进行操作。从孕妇(BL、P1 和 P2 就诊)和其他成年女性(BL、P1、P2、B1、B2 和 B4 就诊)收集尿液样本;在儿童(B1,B2和B4访问)中,在第2天施用相应的CRF-B10。补充图7提供了中心实验室、现场实验室和现场活动中生物监测所涉及的步骤的详细概述。
    1. 对于尿液样本采集,请在第 1 天提供尿液采集杯(M 和 OAW)。同样,指导母亲第二天早上将孩子的尿样收集在尿袋中或直接放入杯中并储存在疫苗袋中。
    2. 在现场实验室,将收集的尿液样品储存在1-8°C之间。 在分装之前,解冻尿杯。
    3. 要等分,一次处理一个尿液样本。吸出 2 mL 样品并加入两个 4 mL 冷冻管中,5 mL 加入两个 10 mL 冷冻管中,15 mL 加入档案管中,并储存在 -20 °C。
    4. 对现场空白样品(水)遵循相同的等分程序。
  2. DBS 收集、干燥和储存
    注意:按照世卫组织建议33,34,培训调查员通过孕妇(BL,P1和P2访问)和其他成年妇女(BL,P1,P2,B1,B2和B4访问)的手指刺收集DBS,以及儿童(B0,B1B2和B4访问)的脚跟点刺或手指刺从M和OAW收集DBS的详细程序载于补充文件的附件H。
    1. 对于孩子,根据世卫组织指南,使用适当的采血针收集足跟点刺DBS。
    2. 选择左脚跟或右脚跟,然后用酒精棉签擦拭穿刺部位。
    3. 将采血针保持在皮肤穿刺位置的水平位置并刺破。刺破后,用无菌棉布擦去第一滴血。
    4. 将毛细管靠近穿刺部位的血液层,让血液通过毛细血管作用流入管中。
    5. 在毛细血管中填充足够的血容量后,立即将血液涂抹在蛋白质保护卡的圆圈内。
    6. 让试样在室温下水平方向风干(过夜)。
    7. 确保血斑呈深褐色,没有可见的红色区域。
    8. 干燥后,将DBS卡放入装有干燥剂(至少两袋)的可重新密封的生物标本袋中,并储存在-20°C。

7. 采样滤波器的监管链 (COC)

  1. 有关详细步骤,请参阅补充文件。解释过滤器调节的步骤在 附录A中描述,PM2.5 的微环境/个人空气采样在附件 B中描述,BC测量在附件 C中描述,CO测量在 附件D中描述,时间和位置监测在附件 E中描述,炉灶使用监测在附件 F中描述,环境监测在附件 G中,生物监测在附件 H中,样品运输在附件 I中描述.使用的通用报告格式清单见 补充表3
    注意: 图2A 显示了采样后收集并用铝箔包裹的ECM。将包裹好的过滤器包装在单独的生物样本袋中,并放置在装有预冷冻凝胶包的疫苗袋中。取样过滤器被运送到现场实验室(图2B)。如图2C所示,从现场运输的过滤器储存在现场实验室的深冰箱(- 20°C)中,并保持不受干扰,直到运输到中心实验室。每15至30天,样本通过陆路运往中心实验室;将采样过滤器包装在干冰和含有COC的凝胶包装上。从外地办事处收到样品后,与COC交叉检查样品,并在深冰箱(-20°C)中存档。

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Representative Results

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 的地方。当窗户或门靠近源时,仪器安装在距离这些开口 1 米的地方。图1D显示了与移动电源连接的仪器(ECM,CO记录器和TLL),安装在每个参与者房屋的室外(离地面1.5米高)。遵循这些方法的微环境和个人PM2.5的结果已经公布了243536

1年内CO记录仪校准的数据显示故障率低,如 补充图8 所示(显示为圆圈的图例表示CO数据记录仪读数超出0-50 ppm校准范围的测量值)35。有关用于加载过滤器的BC测量的空白槽和样品槽之间差异的详细信息,请参见补充材料(附件C)。

图1Ei 显示了预称量过程前损坏的滤纸。损坏和丢弃的筛选器被标记为无效。在装入任何空气监测仪器之前,在现场实验室对过滤器进行了重新检查。同样,检查采样过滤器是否有任何损坏,例如孔洞、撕裂、拉伸或移位,如图 1Eii所示。如果存在任何此类损害,则对其进行称重,但认为对随后的分析无效。通过从中值场空白质量中减去样品质量数来获得每个样品的PM2.5 质量。最终的PM2.5 浓度是通过将空白校正的过滤器质量除以泵在测量间隔内采样的空气量来估计的。有效PM2.5 和CO采样的推导阈值标准如 表1所示。阈值标准内的数据被视为有效并用于分析。

炉灶使用监控
图3A显示了温度记录仪的校准,最初是在冰上完成的,然后在标准温度监测器的帮助下在热水中完成。图3Bi显示了使用炉子时被认为是有效的峰的规则模式,并通过特征峰颜色(橙色)识别。如图3B所示,不规则的峰模式,例如(ii)探针问题(记录高温并在温度范围之外进行测量),(iii)技术误差(基线偏移,负值)和(iv)热电偶问题,被描述为无效采样(没有温度测量记录;基线偏移和负值)。安装在不同炉灶中的温度记录仪如补充图5所示。采用这种方法的炉灶使用监测结果已经公布181936

环境空气采样
根据美国环保署的指导方针(https://www.epa.gov/environmental-topics/air-topics),环境采样器安装在每个具有代表性的HAPIN-India站点的选定家庭之一的顶部(图4A)。采样地点的选择基于安全性、电力供应情况以及参与者主持监测器的意愿。相对于参与者集群,选择位于中心区域的地点。环境样品遵循类似的程序,从现场到现场实验室再到中心实验室的包装和运输。为防止电缆插入不正确的连接器,请使用 补充图 9 中给出的独特引脚布局进行连接。2018年至2020年间测得的环境监测(PM2.5)结果如图 4B所示。此外,在其他地方使用这种方法进行环境监测的结果已经公布29

生物监测
图5A 显示了尿液等分程序。来自现场的样品储存在疫苗冷藏袋中并运送到现场实验室,在那里它们被等分并储存在深冰箱(-20°C)中。 图5B 总结了样品收集、运输和现场存储COC。

图 5C 显示了 DBS; 5Ci 在干燥前显示有效斑点, 5CII 在干燥后显示有效斑点。 表2 总结了HAPIN参与者(M,OAW,C)在随访中有效DBS收集的模式。三次就诊从母亲那里收集有效DBS的成功率为100%(BL),93%(P1)和83%(P2)。同样,对于OAW,在前三次(BL-P2)访问中,DBS收集的成功率是一致的(100%-72%),但在大流行期间和飓风Gaja(2018年)期间从B1下降到B4(45%-35%)。儿童DBS采集成功率为72.09%(B0),B1时为64%,B2时为62%,B4时为45%。

图5D 强调,干冰冷链保持样品完整性。每个月,生物样品都用干冰包装在一个单独的隔热盒中,并与温度和相对湿度(RH)记录仪一起运送。现场实验室和中心实验室测得的尿比重相关性分析显示出良好的一致性,如图 5E所示。我们在多环芳烃代谢物尿液样品中的生物监测方法交叉验证结果表明,样品完整性的质量保证(QA)/质量控制(QC)21

所有采样和CRF数据都从SRIHER安全地上传到埃默里大学的服务器。数据传输每天发生,从而降低了数据丢失的可能性。用于数据收集的通用报告格式清单见 补充表3。从现场站点到 Emory 服务器的数据收集流程如 补充图 10 所示。

Figure 1
图1:个人和微环境监测。 A) i) 孕妇穿着带有空气采样仪器(ECM、CO 记录仪和 TLL)的背心;ii) 带背心的金属支架;iii) 带有TLM单元的儿童背心。() 一) 企业内容管理清洗;ii) ECM 校准。(C) 使用 ECM、CO 记录器和 TLL 进行厨房区域监控。(D) 使用 ECM、CO 记录器和 TLL 进行室外区域监控。(e) i) 预先称量的滤纸损坏;ii) 损坏的采样过滤器。 请点击此处查看此图的大图。

Figure 2
图 2:过滤器的监管链 。 (A) 用铝箔包裹过滤器的采样 ECM。(B) 将采样过滤器从参与家庭运送到现场实验室,装在装有凝胶包的疫苗冷藏袋中。(C)样品过滤器储存在现场实验室的深冰箱(-20°C)中。 请点击此处查看此图的大图。

Figure 3
图 3:炉子使用监测 温度记录器。 (A) Geocene 点温度记录仪的校准。()一)炉具使用监测的有效峰值模式;ii) 探头问题;iii) 技术错误;iv) 热电偶问题。(C)炉子使用监测温度记录仪。 请点击此处查看此图的大图。

Figure 4
图 4:环境监控。 A) 安装在现场的环境PM2.5 仪器。(B)环境PM2.5 水平测量的时间序列(2018-2020)。 请点击此处查看此图的大图。

Figure 5
图5.生物监测 - 样品收集、处理和质量控制。 A)尿液等分试样。(B) 样品采集、储存和运输的监管链。()干血斑:i)干燥前;ii)干燥后。()样品运输的冷链监管。(E) 样品完整性的质量保证/质量控制——在现场和中心实验室测量的尿比重数据。 请点击此处查看此图的大图。

表 1:PM2.5 和 CO 监测器的有效采样阈值标准。 请注意,由于加速度计的灵敏度,超出预期范围的值被标记,但未从分析中排除。 请按此下载此表格。

表2:研究参与者中有效DBS收集的摘要。 *在飓风(旋风)期间,DBS收集量下降。 在 COVID19 封锁期间,DBS 收集量有所下降。 在 COVID19 封锁期间,数据有所下降,2021 年的数据不包括在 DBS 收集中。缩写:M = 怀孕的母亲;OAW = 其他成年女性;C = 孩子。 请按此下载此表格。

补充表1:微环境监测采样器安装指南。

补充表2:用于加载过滤器的空白槽和样品槽之间的差异。 *只有在有任何可见损坏或用于~750-1,000个过滤器时,才能更换扩散器。

补充表3:关于暴露和生物标志物采样的通用报告格式清单。 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,可根据要求提供给读者。

补充图1:滤纸称量数据输入表。请点击此处下载此文件。

补充图2。微环境和个人空气采样中涉及的仪器和步骤。请点击此处下载此文件。

补充图3:滤芯和过滤器插槽。 A:空白插槽(位置 1);B:空白底部滤芯,滤芯中同时包含空白扩散器和空白过滤器;C:空白墨盒的顶部;D:样品槽(位置 2);E:带样品扩散器的底部样品盒;F:样品盒的顶部。 请点击此处下载此文件。

补充图4:炉灶使用监测所涉及的仪器和步骤。请点击此处下载此文件。

补充图5:安装在不同炉灶中的点。请点击此处下载此文件。

补充图6:环境空气监测中涉及的仪器和步骤。请点击此处下载此文件。

补充图7:生物取样所涉及的仪器和步骤。请点击此处下载此文件。

补充图8:一氧化碳(CO)数据记录仪的摘要。请点击此处下载此文件。

补充图 9:电子进样器连接器布局。请点击此处下载此文件。

补充图10:数据收集和处理。请点击此处下载此文件。

补充图11:疫苗袋的使用。请点击此处下载此文件。

补充图12:鹈鹕和疫苗袋的区别。 在实验室中,在平均室温为28.3±0.6°C和相对湿度为49.2%±3.6%下,使用CO数据记录器监测器测试两个冷藏袋(鹈鹕与疫苗)的温度性能48小时。将初始温度为36.4°C的尿液样品(~60mL)放入两个袋中,并在储藏室中不受干扰地保存48小时。 请点击此处下载此文件。

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Discussion

我们在多国HAPIN试验1924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)3738

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PM2.5暴露的定量评估来解决HAP对心脏健康全球影响的估计的不确定性14

HAPIN试验期间遵循的程序以及此处描述的程序可以作为其他环境中个人/微环境HAP监测的指南2426。现场团队首先评估了将监视器放置在厨房、睡觉时和室外家庭位置的可能位置。当没有放置监测器的理想条件(离地面1.5 m,距离炉子和任何门窗1 m)时,选择与理想样品位置相邻的合适位置35.这种情况相对较少发生 - 占所有收集样本的<2%。用作炉灶使用监视器的温度记录器具有防水盖,以防止在厨房活动(如烹饪和加热水)期间溢出。然而,放置在室外炉子上的温度记录仪在季风和洪水期间被损坏(图3C)。

现场测量员在取下监视器的当天(第 2 天)观察到穿着背心的合规性。通过传感器 评估的 合规性有时被证明是不正确的;在某些情况下,参与者将佩戴监视器,但会坐着不动,因此会被标记为不合规。这种对基于传感器的错误分类的识别只有在细心的现场工作人员的帮助下才有可能实现。作为额外的检查,我们的CRF包含参与者报告的合规性。

在任何数据收集阶段,在现场和中心实验室的调节、称重、取样(前和后)、运输和存储期间处理过滤器是关键活动。取样24小时后,将个人监护仪完全覆盖在铝箔中,放入生物标本袋中,在冷链和无尘环境中运输。目前的研究已经证明了通过监管链 过滤器从参与者的家到现场实验室再到中心实验室保存的程序。

在生物样品收集和从现场运输到实验室进行分析的过程中,预测到储存和运输过程中与所需温度条件的偏差很小,这可能会导致错误的结果。在印度,多国设施中使用的冷藏袋太贵了。根据印度的各种国家计划,疫苗冷藏袋已被广泛用于疫苗运输。这些疫苗袋是在当地以合理的成本获得的,比冷藏袋低近30倍(补充图11)。在进行批量购买之前,将这些疫苗冷藏箱中的装运温度与冷藏袋进行比较,以确保样品的完整性(补充图12)。在资源有限的环境中,收集生物样本并保持其完整性是困难的。将当地可用的疫苗袋中的样本从参与者的家中运送到现场实验室解决了这个问题。

DBS采集也称为从手指,脚跟或耳垂获得的毛细血管血斑39。使用DBS卡采集血液样本相对无痛且无创,可以通过非临床但训练有素的卫生人员在参与者的家中采集。收集在滤纸上的血液易于干燥和储存。一滴全血在直径为12.7毫米圆盘中占据约50μL23。无名指通常是成人的首选部位,也是治疗监测中的常见手术。尽管在早期的研究中可视化了DBS收集成人生物标志物筛查所涉及的步骤,但资源受限环境中涉及的任务和微步骤尚未捕获4041。据我们所知,这项研究是最早从同一家庭的M,OAW和C捕获DBS的研究之一42。在农村地区,尽管手术是微创的,但这是具有挑战性的42.经常对现场测量员进行关于收集有效DBS的培训,以及关于选择非惯用手、放松和按摩手臂以及选择无名指或中指的技术说明,在收集有效DBS中发挥了重要作用33

同样,对于新生儿,对体重~3至10公斤(出生至6个月)的婴儿进行足跟点刺的毛细血管采样,对体重>10公斤的婴儿进行随访(6个月以上)的手指点刺。根据世卫组织指南,刺穿采血针的选择和位置(与脚跟成 90° 角的穿刺)在获得足够的血流、成功收集 DBS 和略短的估计深度方面发挥了重要作用3334.采血针刀片的长度因制造商而异(即新生儿从 0.85-2 毫米不等)。在早产儿中,6个月至8岁的婴儿使用用于足跟点刺的采血针(0.85 mm x 1.75 mm深度)和用于手指点刺的采血针(1 mm x 2.5 mm深度)。

脚跟刺破后,使用PTS毛细管(Ref# 2866)抽取血液,以收集血点中没有凝块的样本,并避免在蛋白质保存卡上盖章。根据我们的初步实验,由于均匀的表面张力,相信向下放置毛细管可以立即吸收血液而不会受到任何阻碍。

在两个研究地点的HAPIN参与者成功收集有效的DBS后,在现场实验室中将蛋白质保存卡中收集的样品在室温(25°C)下干燥过夜,并通过覆盖昆虫网确保蛋白质保存卡没有任何昆虫和家蝇。干燥后(棕色, 图5Cii),将DBS卡储存在-20°C。

在参与者家中的DBS收集期间,滴血在12.7毫米的斑点内,但在室温下干燥过夜后,两个单独的斑点在NP部位合并。观察到的NP位点差异可能是由于相对湿度较高,当两个单独的干血点融合时,收集的有效DBS变得无效。按照统一的DBS收集程序,临床生物标志物(氧化应激,炎症,内皮功能障碍,肺损伤)的结果已在埃默里大学LEADER实验室的盲法样本上进行交叉验证,并发现具有良好的一致性(数据未显示)。

生物标本采集需要严格遵守安全规程。在大流行期间(2019 年 3 月 24 日至 2019 年 6 月),根据当地政府的建议,执行了额外的安全协议。研究人员被指示在旅行和在参与者家中佩戴个人防护设备(PPE),如手套,口罩,护目镜和围裙。在外地办事处工作时,实验室外套是强制性的,外地办事处配备了用于处理生物标本的生物安全柜。向所有工作人员提供了关于使用和识别受损个人防护装备的培训。用过的PPE被收集在单独的处置袋中,并在合作的卫生中心移交给国家污染控制委员会授权的普通生物医学废物管理设施进行安全处置。

拍摄现场数据收集的高分辨率视频,特别是在具有挑战性的农村地区,将有助于弥合空气污染监测和现场数据收集方面的培训差距。总体而言,在项目执行的每个阶段,数据收集的质量和可靠性都得到了保证。对外地工作人员的定期培训和再培训增强了他们的能力和信心,避免了代价高昂的样品完整性损失。所使用的方法是可转让的,并将帮助其他研究人员使用具有成本效益的战略在中低收入国家采用环境监测和生物标本收集程序。

还报告了HAPIN研究期间面临的差距和挑战,特别是在资源有限的农村地区。我们注意到,在详细介绍HAPIN形成工作的出版物的其他地方报道了广泛的初步工作和培训,对于解决协议的问题至关重要,例如用于采样的背心的设计以及空气污染和生物标本的安全运输机制。此外,在此期间,克服了许多“成长的烦恼”,包括处理非常小的 15 mm ECM 重量过滤器、放置炉灶使用监视器的技术等。

在将采样过滤器、仪器和生物标本从家庭运送到现场实验室时,特别注意。所有空气采样设备、配件和样品都通过中央和现场实验室的库存管理进行跟踪。它允许对项目用品进行及时的维护、维修、更换和评估,以提供不间断的数据收集。

这里展示的数据收集方法在整个为期一年的研究期间被证明是可靠和一致的。使用和采用负担得起的智能技术可能指向随机对照试验(RCTs)和暴露反应研究的未来范式,确保可接受的数据收集以产生可靠的结果。这些努力并非没有挑战;但是,如图所示,对既定协议的尽职调查和审查可以确保现场团队能够适应不断变化的情况,包括预期(例如家庭配置的差异)和意外情况(COVID-19、飓风)。对于HAPIN来说,这始于试验前在实验室和暴露和生物标志物核心专家提供的现场实践培训。此外,在整个研究期间,每6个月在不同级别进行一次进修培训。定期指导提高了团队高效采样和处理仪器、过滤器和生物标本的能力。可视化和现场采样程序将成为在印度或中低收入国家进行类似大规模流行病学研究的研究人员的宝贵教育工具。

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Disclosures

*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。

Acknowledgments

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,霍华德·张,陈云云,马里卢·蒋,雷切尔·克雷克,玛丽·克罗克,维克多·达维拉-罗曼,丽莎·德拉斯富恩特斯,奥斯卡·德莱昂,埃弗莱姆·杜萨比马纳,丽莎·埃隆,胡安·加布里埃尔·埃斯皮诺萨,伊尔玛·萨尤里·皮内达·富恩特斯,迪娜·古德曼,梅根·哈迪森,斯特拉·哈廷格,法比奥拉·埃雷拉,沙基尔·霍森,佩内洛普·霍华德,林赛·雅克斯, 希林·贾巴尔扎德、阿比盖尔·琼斯、凯瑟琳·卡恩斯、雅各布·克雷默、玛格丽特·劳斯、帕蒂·伦岑、廖佳文、菲奥娜·马约林、麦科勒姆、约翰·麦克拉肯、朱莉娅·麦克皮克、雷切尔·迈耶斯、埃里克·莫林多、劳伦斯·莫尔顿、卢克·奈赫、阿比丹·南巴吉马纳、弗洛里安·恩达吉吉马纳、爱资哈尔·尼扎姆、让·德迪厄·恩蒂武古鲁兹瓦、阿里斯·帕帕吉奥尔吉乌、乌莎·拉马克里希南、戴维斯·里尔登、巴里·瑞安、苏达卡尔·赛丹、普里亚·库马尔、米纳克希·孙达拉姆、奥姆·普拉桑特、 杰里米·萨纳特、苏珊娜·西姆科维奇、希拉·辛哈罗伊、达米安·斯威辛、阿什利·托恩杰斯、让·达马斯特·乌维泽伊玛娜、薇薇安·瓦尔德斯、凯拉·瓦伦丁、阿米特·维尔玛、兰斯·沃勒、梅根·沃诺克、叶文璐。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
BD adult lancet BD Biosciences 366594 DBS collection from finger
BD Quikheek infant safety lancet BD Biosciences 368100 & 368101 Heel prick DBS collection
Beacon Roximity O/EM Time and location monitor [TLM] (Personal monitor)
Beacon Logger Berkley Air Monitoring group xxxx Time and location logger [TLL] (Indirect measurement)
CrEquation 1do ProMed Pelican Bag Peli Biothermal USA Cooler bag 
Enhanced Children MicroPEM (ECM)  RTI International, Durham, NC, US xxxx Personal monitor of PM2.5
E-sampler Met One Instruments 9800 Indirect measurement of ambient PM2.5
Geocene  Geocene Inc., Vallejo,CA xxxx for stove use monitoring
Humidity indicating card DESSICARE, INC. 04BV14C10 Sample integrity indicator
Lascar Lascar Electronics EL-USB-300  Carbon monoxide (CO) data logger
PTS collect capillary tubes- 40 µL PTS collect 2866 To collect heel prick DBS from children
Sartorius Sartorius Lab Instruments, GmbH & Co, Germany MSA6-6S-000-DF Microbalance (Weighing filters)
SootScanTM  Magee Scientific Co, Berkeley, USA OT21 Black carbon measurement
Vaccine Bag Apex International, India AIVC-46  Vaccine Bag
Whatman 903 Protein Saver card GE Healthcare Life Sciences 10534612 Collection of capillary blood samples (Dried Blood Spot)

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References

  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. Are cleaner cooking solutions clean enough? A systematic review and meta-analysis of particulate and carbon monoxide concentrations and exposures. Environmental Research Letters. 16 (8), 083002 (2021).
  3. Smith, K. R., Pillarisetti, A. Household air pollution from solid cookfuels and its effects on health. Injury Prevention and Environmental Health. , at https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK525225/ (2017).
  4. Balakrishnan, K., et al. Air pollution from household solid fuel combustion in India: an overview of exposure and health related information to inform health research priorities. Global Health Action. 4 (1), 5638 (2011).
  5. Balakrishnan, K., et al. State and national household concentrations of PM2.5 from solid cookfuel use: Results from measurements and modeling in India for estimation of the global burden of disease. Environmental Health. 12 (1), 77 (2013).
  6. Corsi, D. J., et al. Prospective Urban Rural Epidemiology (PURE) study: Baseline characteristics of the household sample and comparative analyses with national data in 17 countries. American Heart Journal. 166 (4), 636-646 (2013).
  7. Keller, J. P., et al. A hierarchical model for estimating the exposure-response curve by combining multiple studies of acute lower respiratory infections in children and household fine particulate matter air pollution. Environmental Epidemiology. 4 (6), 119 (2020).
  8. Arku, R. E., et al. Characterizing exposure to household air pollution within the Prospective Urban Rural Epidemiology (PURE) Study. Environment international. 114, 307-317 (2018).
  9. Jack, D. W., et al. Ghana randomized air pollution and health study (GRAPHS): study protocol for a randomized controlled trial. Trials. 16 (1), 420 (2015).
  10. Liang, L., et al. Assessment of personal exposure to particulate air pollution: The first result of City Health Outlook (CHO) project. BMC Public Health. 19 (1), 711 (2019).
  11. Chowdhury, S., et al. Indian annual ambient air quality standard is achievable by completely mitigating emissions from household sources. Proceedings of the National Academy of Sciences. 116 (22), 10711-10716 (2019).
  12. Checkley, W., et al. Effects of a household air pollution intervention with liquefied petroleum gas on cardiopulmonary outcomes in Peru. A randomized controlled trial. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 203 (11), 1386-1397 (2021).
  13. Ranzani, O. T., et al. Association between ambient and household air pollution with carotid intima-media thickness in peri-urban South India: CHAI-Project. International Journal of Epidemiology. 49 (1), 69-79 (2020).
  14. Ranzani, O. T., et al. Personal exposure to particulate air pollution and vascular damage in peri-urban South India. Environment International. 139, 105734 (2020).
  15. Balakrishnan, K., et al. Establishing integrated rural-urban cohorts to assess air pollution-related health effects in pregnant women, children and adults in Southern India: an overview of objectives, design and methods in the Tamil Nadu Air Pollution and Health Effects (TAPHE) study. BMJ Open. 5 (6), 008090 (2015).
  16. Shupler, M., et al. Multinational prediction of household and personal exposure to fine particulate matter (PM2.5) in the PURE cohort study. Environment International. 159, 107021 (2022).
  17. Smith, K. R. Effect of reduction in household air pollution on childhood pneumonia in Guatemala (RESPIRE): A randomised controlled trial. The Lancet. 378 (9804), 1717-1726 (2011).
  18. Pillarisetti, A., et al. Patterns of stove usage after introduction of an advanced cookstove: The long-term application of household sensors. Environmental Science and Technology. 48 (24), 14525-14533 (2014).
  19. Johnson, M. A., et al. Air pollutant exposure and stove use assessment methods for the household air pollution intervention network (HAPIN) trial. Environmental Health Perspectives. 128 (4), 047009 (2020).
  20. Barr, D. B., Wang, R. Y., Needham, L. L. Biologic monitoring of exposure to environmental chemicals throughout the life stages: requirements and issues for consideration for the National Children's Study. Environmental Health Perspectives. 113 (8), 1083-1091 (2005).
  21. Puttaswamy, N., et al. Cross-validation of biomonitoring methods for polycyclic aromatic hydrocarbon metabolites in human urine: Results from the formative phase of the household air pollution intervention network (HAPIN) trial in India. Journal of Chromatography B. 1154, 122284 (2020).
  22. Barr, D. B., et al. Urinary creatinine concentrations in the U.S. population: implications for urinary biologic monitoring measurements. Environmental Health Perspectives. 113 (2), 192-200 (2005).
  23. McDade, T. W., Williams, S., Snodgrass, J. J. What a drop can do: dried blood spots as a minimally invasive method for integrating biomarkers into population-based research. Demography. 44 (4), 899-925 (2007).
  24. Sambandam, S., et al. Exposure contrasts associated with a liquefied petroleum gas (LPG) intervention at potential field sites for the multi-country household air pollution intervention network (HAPIN) trial in India: Results from pilot phase activities in rural Tamil Nadu. BMC Public Health. 20 (1), 1799 (2020).
  25. Clark, S. N., et al. High-resolution spatiotemporal measurement of air and environmental noise pollution in Sub-Saharan African cities: Pathways to equitable health cities study protocol for Accra, Ghana. BMJ Open. 10 (8), 035798 (2020).
  26. Clasen, T., et al. Design and rationale of the HAPIN study: A multicountry randomized controlled trial to assess the effect of liquefied petroleum gas stove and continuous fuel distribution. Environmental Health Perspectives. 128 (4), 47008 (2020).
  27. Liao, J., et al. LPG stove and fuel intervention among pregnant women reduce fine particle air pollution exposures in three countries: Pilot results from the HAPIN trial. Environmental Pollution (Barking). 291, 118198 (2021).
  28. Wilson, D. L., Williams, K. N., Pillarisetti, A. An integrated sensor data logging, survey, and analytics platform for field research and its application in HAPIN, a multi-center household energy intervention trial. Sustainability. 12 (5), 1805 (2020).
  29. Rooney, B., et al. Impacts of household sources on air pollution at village and regional scales in India. Atmospheric Chemistry and Physics. 19 (11), 7719-7742 (2019).
  30. Review of the National Ambient Air Quality Standards for Particulate Matter. Environmental Protection Agency. , Available from: https://www.epa.gov (2020).
  31. Barr, D. B., et al. Design and rationale of the biomarker center of the household air pollution intervention network (HAPIN) trial. Environmental Health Perspectives. 128 (4), 47010 (2020).
  32. Cross Sectional Assessment Study Appendix D, biologic sample collection and analysis plans. CDC/NCEH. , Available from: https://www.cdc.gov/inceh/clusters/fallon/6_ApdxD_Biomethods.pdf (2022).
  33. Practical guidance on capillary sampling (finger and heel-prick). World Health Organization. , Available from: https://cdn.who.int/media/docs/default-source/integrated-health-sevices-(his)/injction-safety/job-aids/5card_capillary_web.pdf?sfvrsn=78f3be94_5 (2010).
  34. WHO guidelines on drawing blood: best practices in phlebotomy. World Health Organization. , Available from: https://apps.who.int/iris/handle/10665/44294 (2010).
  35. Johnson, M., et al. Exposure contrasts of pregnant women during the household air pollution intervention network randomized controlled trial. Environmental Health Perspectives. 130 (9), 097005 (2022).
  36. Piedrahita, R., et al. Exposures to carbon monoxide in a cookstove intervention in northern Ghana. Atmosphere. 10 (7), 402 (2019).
  37. Balakrishnan, K., Cohen, A., Smith, K. R. Addressing the burden of disease attributable to air pollution in india: the need to integrate across household and ambient air pollution exposures. Environmental Health Perspectives. 122 (1), 6-7 (2014).
  38. CPCB. Air quality monitoring, emission inventory and source apportionment study for Indian cities. Central Pollution Control Board. , Available from: https://www.epa.gov (2011).
  39. Stove, C. P., Ingels, A. -S. M. E., De Kesel, P. M. M., Lambert, W. E. Dried blood spots in toxicology: from the cradle to the grave. Critical Reviews in Toxicology. 42 (3), 230-243 (2012).
  40. Grüner, N., Stambouli, O., Ross, R. S. Dried blood spots - preparing and processing for use in immunoassays and in molecular techniques. Journal of Visualized Experiments. (97), e52619 (2015).
  41. Ostler, M. W., Porter, J. H., Buxton, O. M. Dried blood spot collection of health biomarkers to maximize participation in population studies. Journal of Visualized Experiments. (83), e50973 (2014).
  42. Shan, M., et al. A feasibility study of the association of exposure to biomass smoke with vascular function, inflammation, and cellular aging. Environmental Research. 135, 165-172 (2014).

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Rajamani, K. D., Sambandam, S., Mukhopadhyay, K., Puttaswamy, N., Thangavel, G., Natesan, D., Ramasamy, R., Sendhil, S., Natarajan, A., Aravindalochan, V., Pillarisetti, A., Johnson, M., Rosenthal, J., Steenland, K., Piedhrahita, R., Peel, J., Clark, M. L., Boyd Barr, D., Rajkumar, S., Young, B., Jabbarzadeh, S., Rosa, G., Kirby, M., Underhill, L. J., Diaz-Artiga, A., Lovvorn, A., Checkley, W., Clasen, T., Balakrishnan, K. Visualizing Field Data Collection Procedures of Exposure and Biomarker Assessments for the Household Air Pollution Intervention Network Trial in India. J. Vis. Exp. (190), e64144, doi:10.3791/64144 (2022).

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