Silikóza a silikotuberkulóza mezi drobnými těžaři drahokamů v severní Tanzanii (SilicoTB)

Pozadí

ASM produkuje čtvrtinu celosvětové dodávky klíčových kovů pro elektronický průmysl a poskytuje přímé zaměstnání pro odhadem 45 milionů lidí. Přibližně 10 milionů je v subsaharské Africe (SSA), z nichž více než 1 milion pracuje v Tanzanii. ASM je charakterizována pracovní nejistotou a nízkou úrovní bezpečnosti a ochrany životního prostředí, ale existuje jen malý výzkum jejích rizik, zejména respiračních a přenosných nemocí.

Silikóza je profesionální onemocnění dýchacích cest způsobené vdechováním dýchatelného krystalického křemene (RCS). Obvykle se projevuje nevratně po desetiletích expozice, ačkoli akcelerované onemocnění spojené s vysokou počáteční expozicí může vést k respiračnímu selhání během 1-2 let. Podle našich nejlepších znalostí byla silikóza vyšetřena pouze u dvou populací ASM. Za prvé v Brazílii, kde byly radiografické důkazy hlášeny u 37 % z 348 současných a bývalých horníků, a nověji v Zimbabwe, kde je hlášena prevalence 11 % mezi 514 současnými horníky.

Expozice silikóze a RCS zvyšuje riziko plicní tuberkulózy (PTB); nedávná metaanalýza zaznamenala čtyřnásobné zvýšení (RR 4,01, 95% CI 2,88-5,58) relativního rizika PTB u horníků se silikózou. U horníků se silikózou je známo, že HIV také zvyšuje riziko TBC, a to multiplikativně. V souladu s tím byla ve čtyřech nedávných studiích pracovníků ASM ze subsaharské Afriky hlášena vysoká prevalence PTB mezi 3 % až 14 % (6-9). Role horníků v komunitním přenosu PTB má značný význam pro veřejné zdraví, ale zůstává nejasná; sekvenování celého genomu (WGS) je nejpřesnější dostupnou metodou pro toto posouzení. Prevalence HIV v malých těžařských populacích se pohybuje od 1,8-18 %(12,13). Role HIV ve vývoji a progresi silikózy je nejasná a vyžaduje další studium; přičemž jedna studie ukazuje, že snižuje riziko silikózy, zatímco samostatná studie ukazuje zvýšené riziko silikózy.

WHO poskytuje silné doporučení pro screening mezi populacemi vystavenými oxidu křemičitému. Toto doporučení je založeno na odhadovaném počtu potřebném ke screeningu 36 (IQR 21-93) v prostředí s vysokým výskytem a zvýšené úmrtnosti na TBC mezi horníky se silikózou (aOR 3,0, 95% CI 1,4-6,3) s odpovídajícím 82% snížením úmrtnosti u prověřených horníků s TBC ve srovnání s neprověřenými horníky. Navzdory tomuto doporučení však existují omezené důkazy – zejména ze subsaharské Afriky a v posledních dvou desetiletích – o optimalizovaných metodách, jak toho dosáhnout. Kromě screeningu je odlišení silikózy, tuberkulózy a silikotuberkulózy klinicky náročné, což vede k nesprávné klasifikaci u všech diagnóz. Symptomy jsou běžné mezi horníky; například ve screeningových studiích ASM TBC 23–39 % splňuje symptomatická kritéria pro předpokládanou TBC (6,8,9). Stejně tak se stále více uznává, že subklinická (bez příznaků) TBC je běžná a hraje důležitou roli při přenosu. Screeningový nástroj, který sám nebo ve spojení se současnými přístupy zlepšuje senzitivitu a specificitu pro TBC, by byl užitečný diagnosticky a programově, potenciálně by umožnil alokaci zdrojů pro osoby s vyšším rizikem. Jednou nedávno prozkoumanou metodou, která se ukázala jako slibná při splnění cílového produktového profilu WHO s 90% senzitivitou a 70% specificitou pro nástroj třídění, je C-reaktivní protein (CRP). Testování CRP lze provést v místě péče za méně než 2-3 $. V poslední době doporučení WHO doporučuje, aby CRP (s prahem >5 mg/l) bylo použito při screeningu onemocnění TBC u dospělých a dospívajících žijících s HIV.

Drahokam tanzanit se těží výhradně v pásu země 5x2 km v Mererani v severní Tanzanii. Horníci používají hlubinné šachty a základní techniky. Tři zdroje důkazů vyvolávají obavy, že zátěž silikózou a PTB mezi odhadovanými 9 000-12 000 ASM těžaři tanzanitu je vysoká. Za prvé, nedávný průřezový průzkum 330 horníků odhadl prevalenci silikózy na 30 % na rentgenovém snímku hrudníku a mikrobiologicky potvrzenou prevalenci PTB na 6 % mezi horníky a 8 % v okolní komunitě. Horníci měli střední věk 35 let a pouze 5 let zaměstnání. (osobní komunikace - A Mbuya). Za druhé, série případů z místní terciární doporučující nemocnice zjistila, že primární diagnóza silikózy nebo silikotuberkulózy tvořila 22 % respiračních přijetí; více než polovina byla mladší 45 let a 63 % vyžadovalo oxygenoterapii (údaje prezentované na konferenci IUTLD 2021). Za třetí, v pracovní klinice pro horníky a jejich rodiny mělo 22 % z 315 horníků silikózu na rentgenu hrudníku (CXR) a 18 % z 243 testovaných mělo potvrzenou PTB (osobní komunikace – S Mpagama).

Zdůvodnění studie

Existují jasné důkazy o významných pracovních rizicích, která mají za následek vysokou zátěž agresivní silikózou u mladých horníků tanzanitu a vysokou zátěž tuberkulózou mezi nezletilými a komunitou. Použitím prospektivního designu kohortové studie budeme schopni popsat rychlost změny silikózy – důležité pro pochopení zátěže onemocnění. Důležité je, že v případě pracovního výzkumu snižuje prospektivní studie riziko zkreslení zdravých pracovníků.

Průřezové důkazy vysoce naznačují vysokou zátěž agresivní silikózou u mladých těžařů tanzanitu. Abychom porozuměli – a v konečném důsledku jim předešli – rizikům, je nutná prospektivní studie. Prevalence PTB je také vysoká mezi horníky a místní komunitou.

Naše studie si proto klade za cíl charakterizovat progresi silikózy u kohorty těžařů tanzanitu a měřit prevalenci PTB a vzorce přenosu v průřezové, screenované populaci horníků a členů komunity. Vzhledem k vysoké prevalenci PTB mezi těžaři jsou zapotřebí zlepšené metody třídění a využití CRP k tomu představuje proveditelný a nákladově efektivní přístup.

Důležité je, že jsou k dispozici cenově výhodné strategie prevence silikózy(20,21) a TBC. Lepší znalost rozsahu zátěže silikózou v tanzanitských komunitách a lepší porozumění potenciálním překážkám a příležitostem pro implementaci budou základem pro cílené a vhodné preventivní strategie.

Tato studie je součástí dlouhodobého partnerství mezi KIDH a těžařskou komunitou, která poskytuje klinickou péči a provádí klinický výzkum. Díky identifikaci nemocí dýchacích cest z povolání, silikózy a tuberkulózy budou mít horníci přístup k péči a léčbě. Z dlouhodobého hlediska tato studie, v závislosti na jejích zjištěních a spolupráci s Imperial College, poskytuje platformu pro intervenční studie potenciálně zaměřené na snížení expozice RCS a silikózy a tuberkulózy. Identifikací skupin horníků nebo charakteristik horníků, kteří čelí vyššímu riziku onemocnění – například horníků, kteří jsou vrtači – můžeme být schopni účinně zasáhnout a předcházet rizikům spojeným s těmito skupinami. Důležité je, že v případě tuberkulózy může prevence onemocnění mezi skupinou horníků také snížit riziko přenosu v rámci komunity – pochopení této dynamiky je také aspektem naší studie.

Obecněji řečeno, komunita ASM je důležitou součástí globální ekonomiky. Propagací bezpečného pracovního prostředí naše studie přímo informuje o cílech udržitelného rozvoje Organizace spojených národů (SDG 8.8). Vzhledem k velké celosvětové populaci řemeslných těžařů – 1 milion z nich sídlí v Tanzanii – by naše studie měly globální význam a použitelnost.

Cíle

Primární cíle

Široký: Testovat hypotézu, že těžaři tanzanitu v malém měřítku mají vysokou míru rychle progresivní silikózy, charakterizované změnami v rentgenologii hrudníku a markery respiračního poškození během 18měsíčního období. Dále předpokládáme, že míra přímo souvisí s vysokou expozicí RCS a je modifikována přítomností PTB a HIV.

Specifické: Budeme měřit změnu v ILO klasifikaci pneumokonióz během 18 měsíců u kohorty 410 malých těžařů tanzanitu a testovat, zda to souvisí s kumulativní expozicí RCS.

Sekundární cíle

1. Široký: Testovat hypotézu, že drobní těžaři tanzanitu mají vysokou prevalenci PTB, která přímo souvisí s vysokou expozicí RCS během těžební činnosti a je modifikována přítomností silikózy a HIV.

   Specifické: Změříme prevalenci mikrobiologicky potvrzené PTB a otestujeme, zda souvisí s kumulativní expozicí RCS v průřezové studii do konce 1. čtvrtletí období studie.

2. Široká: Testovat hypotézu, že podíl nahromaděných případů PTB mezi těžaři tanzanitu a komunitou je vysoký a že podíl komunitních případů přenášených od horníků je vyšší než podíl přenášených v rámci komunity.

   Specifické: Použijeme metody sekvenování celého genomu, abychom sledovali, zda jsou případy PTB z průřezové a 18měsíční kohortové studie shlukované a zda je pravděpodobnější, že se člen komunity nakazil TBC od těžaře nebo člena komunity.

3. Široký: Otestovat hypotézu, že nemocnost z povolání mezi těžaři tanzanitu má za následek „katastrofické“ ekonomické ztráty.

   Specifické: Pomocí standardizovaných nástrojů změříme náklady na léčbu TBC a silikózy u 18měsíční kohorty horníků a porovnáme tyto náklady se standardní definicí katastrofálních nákladů na léčbu TBC.

4. Široké: Testovat, zda přidání měření C-reaktivního proteinu (CRP) do standardních screeningových algoritmů PTB v těžařích tanzanitu zlepšuje jeho citlivost a specifitu.

   Specificita: Budeme testovat senzitivitu, specificitu a plochu pod operační křivkou přijímače CRP ve srovnání s kultivačním referenčním standardem pro diagnózu TBC v průřezové studii do konce 1. čtvrtletí období studie.

5. Široké: Pomocí WGS určit míru rezistence na Mtb v těžařské komunitě a prozkoumat, jaký podíl případů rezistence na léky je spojen se silikózou a shlukováním po dobu 18 měsíců.

   Specifické: Popíšeme podíl a charakteristiky izolátů tuberkulózy rezistentní na léky z 18měsíční kohortové studie, jak byly identifikovány sekvenováním celého genomu.

6. Široké: Vyvolat u zainteresovaných stran pochopení příčin nemocí dýchacích cest z povolání a přijatelnosti intervencí určených ke snížení jejich rizik.

Specifické: Do konce 2. čtvrtletí studie použijeme kvalitativní metody, včetně rozhovorů a fokusních skupin, abychom prozkoumali porozumění zúčastněným osobám v oblasti respiračních nemocí z povolání a možných intervencí.

Metodologie

Abychom dosáhli našeho primárního cíle, vytvoříme reprezentativní, prospektivní kohortovou studii 410 malých těžařů tanzanitu a změříme jejich základní prevalenci silikózy, PTB a infekce HIV pomocí ověřených metod. Naším primárním výstupním měřítkem bude změna na rentgenovém snímku hrudníku pomocí stupnice Mezinárodní organizace práce (ILO) během 18měsíčního období studie, počínaje 1. čtvrtletím 2023 a konče 3. čtvrtletím 2024. Budeme také měřit respirační příznaky a funkce plic pomocí spirometrie. Dotazník je navržen tak, aby zabral 20 až 25 minut.

Abychom změřili prevalenci PTB mezi horníky (sekundární cíl 1), provedeme screening horníků v kohortě na PTB při zápisu a po 18 měsících pomocí komplexního screeningového přístupu symptomů a rentgenu hrudníku, po kterém následuje molekulární test nazvaný GeneXpert (Xpert) a sputum. kultura. PTB bude definován jako pozitivní výsledek na kultivaci nebo Xpertu.

Během sledování studie budou horníci pozváni, aby navštěvovali pracovní kliniku v nemocnici pro infekční choroby Kibong'oto, pokud se obávají, že mají PTB; Testování a léčba TBC a HIV je na klinice zdarma.

Pro zkoumání shlukování PTB v dolech (sekundární cíl 2) provedeme WGS na kultivačně pozitivních vzorcích Mycobacterium tuberculosis (Mtb) z těžařské kohorty a jejich kontaktů (>18 let). Určíme podíl případů vzniklých přenosem v dolech tak, že identifikujeme seskupené případy ve srovnání s případy neseskupenými. Náš plynovod WGS nám také umožní zjistit podíl těžařů s lékovou rezistencí proti TBC (sekundární cíl 5) a specifikovat izoláty TBC.

V propojeném průřezovém průzkumu zaregistrujeme přibližně 2 400 horníků a členů komunity z probíhajícího komunitního screeningového programu, který vede nemocnice Kibong'oto Infectious Diseases Hospital (KIDH), az incidentních případů TBC z místní Zdravotní středisko Mererani a klinika KIDH. Mezi symptomatickými jedinci provedeme Xpert testování a Mtb kultivaci, přičemž pozitivní kultury postoupí do WGS. Budeme shromažďovat demografické údaje a údaje o rizikových faktorech PTB o zapsaných účastnících a zkombinujeme tento soubor dat s těžařskou kohortou, abychom vytvořili kombinovaný soubor dat vzorků Mtb WGS. Provedením WGS na všech pozitivních kulturách můžeme určit podíl komunitních případů pocházejících od těžařů na základě jejich fylogenetické asociace. Poté prozkoumáme rizikové faktory mezi seskupenými a neshlukovanými případy a zda se to změní tím, že jsme těžař/netěžař. Průřezový dotazník je navržen tak, aby zabral méně než 5 minut.

Ke zkoumání změny ekonomického statusu (sekundární cíl 3) použijeme dotazníkové metody k měření změn pracovního statusu, měsíčního odhadovaného příjmu a výdajů na zdravotní péči horníků v kohortě za období 18 měsíců. Poté pomocí standardní definice určíme, zda došlo ke katastrofální ekonomické ztrátě. Přidání CRP a testování obrazovky telefonu (PoST) k třídicímu testování mezi horníky umožní otestovat, zda lze zlepšit diagnostickou přesnost screeningu na přítomnost PTB mezi horníky (sekundární cíl 4).

Podskupina zainteresovaných stran bude přizvána k účasti na polostrukturovaných kvalitativních rozhovorech a fokusních skupinách (sekundární cíl 6). Počet účastníků bude určen saturací dat, teoreticky se však předpokládá cca 20 osob a podobně 4-5 fokusních skupin po 4-8 osobách. Očekává se, že rozhovory a fokusní skupiny budou trvat přibližně 20, respektive 60 minut. Tyto zúčastněné strany budou požádány, aby mezi sebou a jejich kolegy z práce porozuměly příčinám a etiologii respiračních onemocnění a ohledně možné přijatelnosti intervencí určených ke snížení jejich rizika nemocí získaných z povolání. Použijeme model schopností, příležitostí, motivace, chování (COM-B), abychom z teoreticky informovaného pohledu porozuměli příležitostem a překážkám intervencí. . Rozhovory (vedené ve svahilštině) budou zvukově zaznamenány, přepsány, anonymizovány a analyzovány pomocí tematické analýzy.

Konečně, u účastníků, kteří poskytnou konkrétní souhlas, budou izoláty sputa a Mtb kultury z obou studií a sérum z kohortové studie uchovány v mrazicích boxech -20 C v nemocnici pro infekční choroby Kibong'oto pro budoucí studie. Pro budoucí studie na těchto uchovávaných vzorcích bude vyžadováno samostatné etické schválení.

Postup při studiu

osoby účastnící se programu screeningu TBC, které splňují kritéria způsobilosti buď pro samotné průřezové šetření, nebo pro průřezové a kohortové studie, budou identifikovány studijním personálem zapojeným do programu screeningu a bude jim nabídnuta možnost zúčastnit se studií . Pokud vyjádří zájem, různí zaměstnanci provedou proces informovaného souhlasu (Příloha 1) a následný zápis do studie. Proces souhlasu bude zahrnovat poskytnutí informačního listu účastníka potenciálnímu účastníkovi. Účastníkovi bude poskytnut čas na přečtení tohoto dokumentu nebo v případě negramotnosti mu jej přečte pracovník studie.

Jak kohortová studie, tak průřezový průzkum budou využívat rutinní data shromážděná v rámci standardního screeningu TBC. To bude zahrnovat demografická data, data symptomů, CXR, HIV screening a (pokud je to relevantní) výsledek GeneXpert. Informovaný souhlas bude zachycen na papírových formulářích. Všechny výsledky budou zpřístupněny účastníkovi, jakmile budou dokončeny, například zprávy CXR (od místního rentgenologa – viz Příloha 2) a výsledky Xpert budou k dispozici v den a budou poskytnuty účastníkovi.

Kromě účastníků identifikovaných během programu screeningu TBC budou kontakty v dolech a domovech osob identifikovaných jako osoby s TBC vysledovány pro TBC a pozvány k testování. V případě horníků to uděláme tak, že kontaktujeme manažery dolů a požádáme je, aby pozvali kolegy z týmu nebo jiné blízké kontakty identifikovaného případu. Pro domácí kontakty, pokud se mohou zúčastnit screeningového programu, požádáme případ, aby povzbudil jejich rodinné kontakty k účasti. Pokud jsou vzdálenější, nabídneme dvě možnosti, buď si označené vzorky sputa odneseme domů a dovezeme na screeningový program, nebo se obrátíme na místní kontrolory TBC v oblasti případové domácnosti, kteří zajistí testování. Identifikované případy budou spojeny s místními léčebnými programy. Kromě toho Xpert pozitivní incident TBC navštěvující Mererani zdravotní středisko/KIDH během tříměsíčního období přibližně v době studie bude nabídnuta možnost zapsat se do průřezového průzkumu, pokud splní jeho kritéria způsobilosti.

Pro účastníky kohorty se budou osobní studijní návštěvy konat v měsíci 0 a 18 měsících, aby se shodovaly s návštěvami programu screeningu TBC. Tato data se aktuálně odhadují na Q1 2023 a Q3 2024. Budou dohodnuty další 6 a 12měsíční telefonické návštěvy. Tyto a 18měsíční návštěva jsou podrobně popsány v části 5.

Rutinní sběr dat pro účastníky screeningu v průřezovém průzkumu zahrnuje:

• Dotazník národního programu TBC a lepry s dotazem na demografická data a symptomy TBC, spravovaný pracovníky studie a elektronicky přepsaný pomocí softwaru REDCap
• Digitální CXR (všichni horníci a členové komunity, kteří mají pozitivní screening příznaků WHO) s počátečními zprávami poskytnutými místním rentgenografem
• Dobrovolné poradenství a testování na HIV s vazbou na péči
• Pro ty, kteří mají pozitivní screening příznaků na TBC, testování sputa na TBC pomocí GeneXpert.

Dodatečné testování a sběr dat v rámci průřezového průzkumu bude zahrnovat:

• Pro horníky test na CRP vpichem do prstu pomocí zařízení iChroma™ M3

• Pro účastníky s pozitivním screeningem na TBC (odhadem přibližně 20–30 % na základě předchozích studií) bude požadována série dvou vzorků sputa, které budou spojeny a poté rozděleny s 1 ml odebraným pro testování Xpert (jak je uvedeno v rutinním testování) a zbývající polovina zachována.

  • Pro komunitní účastníky průřezové studie, pokud je vzorek Xpert pozitivní, bude druhý zadržený vzorek odebrán pro Mtb kulturu.
  • U horníků v průřezové nebo kohortové studii budou všechny zadržené vzorky sputa podrobeny kultivaci Mtb.
  • Všechny pozitivní výsledky kultivace Mtb z obou studií postoupí do WGS.
  • Všichni zaměstnanci se naučí jednoduché techniky pro zlepšení výroby vzorků. Postupy pro získávání, manipulaci a zpracování vzorků sputa se budou řídit standardizovanými laboratorními směrnicemi KIDH.
  • Všechny pozitivní vzorky Mtb kultury budou skladovány při -20 C podle standardních laboratorních protokolů KIDH.
  • Budou odebrány vzorky výtěrů z obrazovky mobilního telefonu účastníků. Real-time PCR bude použita k identifikaci Mtb ve vzorku PoST jako v Young et al 2021. To bude provedeno později. Vzhledem k tomu, že experimentální výsledky nejsou spolehlivé pro klinické použití.

Další testování a sběr dat v rámci kohortové studie bude zahrnovat:

• Dotazník s dotazem na respirační symptomy a anamnézu dýchacích cest, pracovní expozici prachu a ekonomický stav. To bude také administrovat studijní pracovníci.
• Venepunkce se vzorky odeslanými pro FBC, renální funkce a elektrolyty a počet CD4 a virovou nálož (pokud je HIV pozitivní a není k dispozici žádný výsledek za posledních 12 měsíců nebo je klinicky indikován) a jeden (5 ml) EDTA a vzorek séra uchovaný pro skladování. Pokud je počet CD4 <350 buněk/mm3 nebo virová nálož HIV je >1000 kopií/ml, pak budou účastníci spojeni s místní HIV klinikou pro další řízení podle národních směrnic.
• Pre- a post-bronchodilatační spirometrie bude prováděna vyškoleným členem studijního týmu s daty zaznamenanými elektronicky

Důležité je, že pro všechny účastníky, kteří se identifikují jako kuřáci, bude poskytnuta krátká intervence k odvykání kouření.

Účastníci pro kvalitativní prvek studie budou rekrutováni z kohorty horníků a příslušných zainteresovaných stran na základě účelového vzorkování a ochoty účastníků zapojit se. Pro tuto skupinu bude vytvořen samostatný informační leták pro pacienty a proces informovaného souhlasu. Aby se pokusili snížit zkreslení výběru vzorků, budou zainteresované strany pozvány prostřednictvím konsensuálního rozhodnutí výzkumného týmu. Jednotlivci a skupiny horníků budou pozváni z účastníků na promítání ve více různých dnech, rovnoměrně rozložených během období náboru.

Následovat

Během sledování obdrží účastníci kohorty dvě telefonické následné schůzky přibližně po 6 a 12 měsících. Účelem těchto schůzek je zjistit jejich aktuální polohu, stručný zdravotní stav a pracovní stav.

Druhá a poslední osobní studijní návštěva v 18. měsíci bude zahrnovat:

• Dotazník s dotazem na změnu pracovní role a postavení, respirační symptomy a nové respirační stavy a změnu ekonomického postavení
• Opakujte sputum a testování za použití stejných postupů, jak je uvedeno v měsíci nula návštěvy
• Digitální CXR
• Spirometrie s testováním reverzibility
• Dobrovolné poradenství a testování na HIV s vazbou na péči
• Venepunkce se vzorky odeslanými pro FBC, U+E, CRP a jeden (5 ml) EDTA a vzorek séra uchovaný pro skladování.

Kromě toho budou během následného období účastníci těžební kohorty vyzváni, aby navštěvovali pracovní kliniku v KIDH, pokud mají nějaké nové respirační příznaky, které vyžadují vyšetření. Budou jim proplaceny cestovní náklady. Testování a léčba TBC a HIV na klinice je zdarma. Podle standardních protokolů diagnostiky TBC na KIDH budou vzorky sputa testovány pomocí Xpert a odeslány ke kultivaci TBC. Pozitivní výsledky kultivace budou zaslány WGS. Výsledky pro všechny účastníky s pozitivním testem na TBC budou sledovány pomocí systému elektronických záznamů Tanzanského národního programu pro TBC a budou kontaktováni za účelem povzbuzení účasti, pokud bude zaznamenána ztráta. Sledování bude omezeno na dobu trvání léčby TBC (6 měsíců u TBC citlivé na léky, 9 měsíců u MDR-TB)

Velikost vzorku

Nejlepší odhad prevalence silikózy u horníků tanzanitu je 30 % (99/330) po mediánu (IQR) 5 (4-7) let zaměstnání v dolech. Místní měření dýchatelného oxidu křemičitého naznačují velmi vysoké průměrné úrovně expozice (až 10,6 mg/m3). Neexistují žádná místní data, na kterých by bylo možné založit výpočet velikosti vzorku pro studii progrese onemocnění, a proto jsme použili informace z longitudinálních studií pracovních sil se srovnatelně vysokou expozicí oxidu křemičitému. Ve studii dělníků břidlicové tužky v Indii s výchozí prevalencí 55 % mělo 32 % z 279 pracovníků progresivní silikózu (definovanou jako, za použití klasifikace ILO, zvýšení o ≥ 2 kroky v hojnosti malých zákalů nebo ≥ 1 krok zvýšení velikosti malých nebo velkých zákalů nebo přítomnost nových velkých zákalů) během 16měsíčního sledování. Toto číslo se blíží počtu tunelářů z Jestřábího hnízda v USA, z nichž mnozí zemřeli po dobu 18 měsíců; a na populace pískovců v Turecku (82 % progrese za 4 roky) a v Mexickém zálivu (52 % za 2 roky).

Na tomto základě jsme konzervativně odhadli, že 20 % vzorku těžařů tanzanitu bude vykazovat progresi během 18 měsíců; celkový počet zahrnuje 1 ze 3 pracovníků se silikózou na začátku a dalších 10 % s incidentální chorobou.

Použití normální aproximace binomického modelu, interval spolehlivosti +/-5 % a hladina významnosti α=0,05 s mocninou 95 %, nám poskytuje velikost vzorku 246 (odhadovaný počet výsledků=49). Abychom zohlednili shlukování dolů a použili ICC 0,01 (vyšší než obvyklé ICC na pracovišti <0,003), použili jsme návrhový faktor 1,49 (1 + ICC(n'-1), kde n' = průměrná velikost clusteru) zvýšením požadované velikosti vzorku na 367 nebo 410 za předpokladu 10% ztráty pro sledování. Na základě odhadované prevalence tuberkulózy 6 % a za použití stejného přístupu bude tato studie schopna odhadnout prevalenci s 95% intervalem spolehlivosti +/-2,3 %. Podobně, za předpokladu 1200 členů komunity a prevalence PTB 8 % (100 komunitních případů), budeme schopni zjistit, zda 60 % komunitních případů pochází od horníků (α=0,05, výkon 95 %).