Bostonin Puerto Rican terveystutkimus

Projektin 4 protokolla:

I. Tavoitteet ja hypoteesit

H1: Kotona tapahtuva aktiivinen HEPA-suodatus vähentää ultrahienot hiukkasten (UFP) tasoa >70 % valesuodatukseen verrattuna. Lisäksi HEPA-suodatus vähentää kaikkia ultrapienten hiukkasten kokoluokkia yhtä hyvin.

H2: Sydän- ja verisuoniterveyden merkkiaineet, mukaan lukien C-reaktiivinen proteiini, fibrinogeeni, IL-6 ja tuumorinekroositekijä alfa-reseptori, ovat alhaisemmat aktiivisen HEPA-suodatuksen jälkeen verrattuna valesuodatukseen.

H3: Päättäjät pitävät kodin sisäistä HEPA-suodatusta tehokkaana vaihtoehtona UFP-altistuksen vähentämiseksi valtatien lähellä olevissa asunnoissa.

Tutkimus oli kaksoissokkoutettu, satunnaistettu crossover-tutkimus, jossa jokainen osallistuja toimi omana kontrollinaan, mikä vähensi suuresti ajassa muuttumattomien hämmennysten roolia. Enintään kaksi kotia otettiin mukaan ja satunnaistettiin kerralla, joista toinen annettiin vastaanottamaan HEPA-suodatus ja toinen valesuodatus ensin. Kolmen viikon kuluttua kodit vaihdettiin HEPA-suodatuksesta valesuodatukseen tai päinvastoin. Vale- ja HEPA-suodatuksen välillä ei ollut huuhtoutumisjaksoa. Vaikka kenttähenkilöstö tiesi käytössä olevan suodattimen tyypistä, osallistujat ja verinäytteet analysoinut laboratorio eivät olleet tietoisia. Lähestymistapa ja menetelmät olivat suurelta osin samanlaisia ​​kuin toisessa Somervillen kaupungin julkisissa asunnoissa suorittamassamme HEPA-toimenpiteessä, joka oli vielä kesken tämän tutkimuksen alussa.

Osallistujat rekrytoitiin BPRHS-kohortista. Emotutkimusta seurattiin noin viiden vuoden kuluttua lähtötilanteesta, ja jäljellä oli lähes 1000 osallistujaa. Kohorttihenkilöstö suositteli tupakoimattomia osallistujia, joiden he uskoivat olevan vastaanottavaisia ​​interventiollemme. Ilmoittautuneesta 25 osallistujasta 23 (92 %) suoritti tutkimuksen ja heidät sisällytettiin analyysiin. Yksi koti poistettiin virtausanturin vian vuoksi, joka identifioi sisäilman ja ulkoilman, kun taas toinen koti poistettiin, koska osallistuja päätti lopettaa tutkimuksen aikaisin. Kaikki osallistujat asuivat Bostonin tai Chelsean kaupungeissa. Väestö- ja terveystiedot saatiin kohortin pitkittäisseurannan aikana kerätyistä tutkimuksista. Interventiota saaneille osallistujille tutkijat keräsivät lisätutkimuksia, joissa oli tietoa viimeaikaisista altistumisesta, viimeaikaisista sairauksista ja osallistujien aika-aktiivisuusmalleista (kotona, työ/koulu, matkustaminen moottoriteillä jne.).

Osallistujat allekirjoittivat suostumuslomakkeet emotutkimukseen ja erillisen suostumuksen ilmansuodatustoimenpiteeseen. Tutkimukset hyväksyivät Tufts Medical Centerin, Northeastern Universityn ja University of Massachusetts Lowellin IRB:t.

Käytettiin ikkunaan asennettavia HEPAirX-ilmansuodatusyksiköitä (Air Innovations, Inc., North Syracuse, NY, USA), jotka oli varustettu MERV 17 -suodattimilla (mitoitettu poistamaan ≥99,97 % halkaisijaltaan ≥0,3 μm:n hiukkasista). Nämä yksiköt voivat toimia ~10 vaihtoa/tunti 28,3 m3 (103 ft3) huoneessa, ja niissä on käyttäjän ohjattavat ilmalämmitys- ja jäähdytyselementit. Yksiköt asennettiin ensisijaisesti asuntojen olohuoneisiin (N=16), joissa osallistujat viettivät suurimman osan päivästään. Kahdeksan yksikköä asennettiin makuuhuoneisiin tilarajoitusten vuoksi tai siksi, että olohuoneen ikkunoihin ei mahtunut HEPAirX-yksikköä. Hiukkasten poiston maksimoimiseksi HEPA-koneita käytettiin suurimmalla mahdollisella tuulettimen nopeudella ja tuuletusaukot tukkittiin siten, että yksikön läpi ei päässyt ulkoilmaa asuntoon. Osallistujia pyydettiin myös pitämään ikkunat suljettuina mahdollisimman paljon tutkimusjakson aikana, jotta ulkopuolelta tunkeutuminen minimoituisi. Suodattimet vaihdettiin jokaisessa asunnossa 21 vuorokauden kuluttua (HEPA huijaukselle tai päinvastoin). Jokaisessa asunnossa käytettiin uutta HEPA-suodatinta (MERV 17). Valesuodatin oli tyhjä, rei'itetty metallilevylaatikko, joka oli samankokoinen ja -muotoinen ja saman näköinen kuin HEPA-suodattimien ympärillä oleva metallikehys. HEPAirX kuulosti samalta vale- tai HEPA-suodatuksesta riippumatta. HEPA-yksikön kanteen kiinnitettiin englanniksi ja espanjaksi kirjoitettu kyltti, jossa kehotettiin osallistujia olemaan peukaloimatta tai paljastamasta suodatinta.

Ilmansaasteiden seuranta Hiukkaslukupitoisuuksia (PNC) mitattiin jatkuvasti kuuden viikon kokeen aikana kussakin asunnossa vesipohjaisilla lauhdehiukkaslaskureilla (CPC; TSI Malli 3783, d50 7 nm, suurin havaittavissa oleva hiukkanen >3 µm). CPC:t asennettiin samaan huoneeseen HEPAirX-yksikön kanssa ja ne tallensivat 30 sekunnin keskimääräisen PNC:n (yhden minuutin keskimääräinen PNC viidessä ensimmäisessä kodissa). PNC mitattiin sekä ulkona että sisällä; solenoidiventtiili, joka vaihdettiin 15 minuutin välein kahden, 1 metrin pituisen johtavan piituloputken välillä: toinen sisätiloista ja toinen ulkopuolelta. Linjassa oleva virtausanturi kirjasi erilaisia ​​jännitteitä sen mukaan, havaittiinko johdossa virtausta (2.49 V virtauksella, ~1,00 V ilman virtausta); Näitä käytettiin sisä- ja ulkotilojen näytteenottojaksojen tunnistamiseen. Ennen toimenpiteiden aloittamista jokaisessa asunnossa CPC-virtaukset mitattiin virtausmittarilla (TSI-malli 4140) (poikkeamia ei havaittu koko tutkimuksen aikana). CPC-tyhjiö tarkastettiin myös vuotojen varalta asettamalla polyeetterisulfonikalvosuodatin (arvioitu 99,96 %:n poistotehokkuuteen 0,45 µm:n hiukkasille) varmistamaan CPC:n mitattuna <100 hiukkasta/cm3. Sivuilla vierailtiin viikoittain säännöllistä huoltoa varten (virtauksen tarkistukset, ajan nollaukset jne.) ja tietojen lataamiseksi. CPC:n virheellisiksi merkitsemät tiedot (yleensä <1 % kaikista kotikohtaisista tiedoista) poistettiin tietojoukosta. Valmistajan ohjeiden mukaisesti kaikki CPC-hinnat suoriutuivat 10 %:n etäisyydellä toisistaan ​​laboratorioiden rinnakkaisissa vertailuissa.

Somervillen tutkimuksessa, jonka tutkijat yhdistivät nykyiseen tutkimukseen meta-analyysissä, noudatettiin samaa tutkimussuunnitelmaa ja -menetelmiä seuraavin eroin: 1) ulkona ei ollut seurantaa; 2) kaikki tutkimukseen osallistuneet asuivat 200 metrin säteellä moottoritiestä; ja 3) tutkimukseen osallistuneet erosivat väestörakenteensa suhteen.

Sisälähteet Sisämittaukset heijastavat sekä sisätiloihin tunkeutuvan ulkona olevan UFP:n osuutta että sisätiloissa syntyvää UFP:tä – esim. ruoanlaitossa, kynttilöiden ja suitsukkeiden polttamisessa ja puhdistuksessa. Nämä lähteet aiheuttavat suuria, mutta vaihtelevan suuruisia piikkejä sisäpitoisuuksissa, ja lisäksi näiden piikien hajoamisnopeus riippuu useista tekijöistä, kuten lähteiden voimakkuudesta ja kestosta, huonetilavuudesta ja ilmanvaihtonopeudesta. Siksi on haastavaa erottaa kokonaan ulko- ja sisätilojen UFP-lähteet sisätilojen PNC-mittausten perusteella. Siitä huolimatta, testatakseen sisätilojen piikkien vaikutuksia biomarkkereiden assosiaatioihin, tutkijat loivat PNC-aikasarjan jokaiselle kodille ja laskivat kuuden tunnin liikkuvan mediaanin sisätilojen PNC-mittauksille. Sitten tutkijat laskivat keskihajonnan kolmen viikon ajanjaksolle, joka vastaa HEPA- tai valesuodatusta; sisämittaukset, jotka olivat kaksi standardipoikkeamaa tämän kuuden tunnin liikkuvan mediaanin yläpuolella, luokiteltiin piikkeiksi ja korvattiin viimeisellä sisämittauksella, jota ei pidetty piikkiarvona. Vaikka tutkijoiden menetelmä ei poistanutkaan kokonaan sisätilojen aiheuttamaa vaikutusta, se vaimensi piikkien vaikutusta, joka vääristeli altistuspitoisuuksina käytettyjä kolmen viikon sisäilman keskiarvoja.

Biomarkkerit Laskimoverinäyte kerättiin alussa, suodatintyyppien vaihdon yhteydessä (viikon 3 lopussa) ja toimenpiteen lopussa (viikon 6 lopussa). Näytteet kuljetettiin Human Nutrition Research Center on Agingiin (Tufts University, Bostonin kampus), jossa ne käsiteltiin plasmaksi ja säilytettiin miinus 80 ºC:ssa 1-3 tunnin sisällä keräämisestä. Osallistujia ohjeistettiin paastoamaan yön yli ennen verenottoa (79 % vahvisti paaston), joka tapahtui kello 8 ja 10 välillä. Näytteet määritettiin erissä käyttämällä immunomäärityspakkauksia TNF-RII:lle (Quantitative, R&D Systems, Minneapolis, MN, USA) ja IL-6:lle (Quantitative HS, R&D Systems). Korkean herkkyyden CRP (hsCRP) mitattiin kiinteän faasin, kahden kohdan kemiluminesenssi-immunometrisellä määrityksellä (IMMULITE 2000, Siemens Healthcare Diagnostics, Los Angeles, CA 90045). Nämä biomarkkerit mittaavat systeemisen tulehduksen tasoa.