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健康な成人における木の煙への曝露による心血管への影響 (MASKOFF)

2024年4月22日 更新者:University of North Carolina, Chapel Hill

目的: この研究は、木の煙にさらされた若い健康な被験者の心臓血管への影響を調査することを目的としています。

参加者: 約 80 人の若年 (18 ~ 35 歳) の健康な被験者。

手順 (方法): 研究への参加に同意した後、被験者はまず濾過された空気に曝露され、次の曝露日には約 500 µg/m^3 の木の煙に曝露されます。 両方の曝露の長さは 2 時間で、15 分間の運動 (サイクルエルゴメーター) と 15 分間の休憩を交互に行います。 運動レベルは、約 12 L/min/m^2 分間換気量を達成するように調整されます。 静脈血のサンプルと肺、心臓、血管の機能の測定は、各曝露の前と直後に行われます。 誘発された喀痰サンプルおよび鼻上皮内層液は、各曝露の約 24 時間後に収集されます。

調査の概要

詳細な説明

木材の煙による汚染は、米国を含む世界中で共通の問題です。 この木の煙は、森林火災だけでなく、薪を使って加熱したり調理したりすることから発生します。 この調査研究の目的は、若い健康な被験者における木の煙への曝露による心血管への影響を調査することです。 この研究の結果はまた、木の煙への曝露が人間の心臓血管系や呼吸器系の機能にどのような悪影響を与えるかについての理解も深まるでしょう。 この理解は、心肺疾患の患者にとって特に重要と考えられます。

この研究には約80名が参加します。

この研究への参加期間は約 1 か月であると予想されますが、場合によっては 6 か月続く可能性があります。 約5時間続く同意セッション(今日)を含む5つのセッションが行われます。 2 回の曝露日セッションはそれぞれ約 8 ~ 9 時間続き、48 時間の間隔で行われます。 また、最後の感染の翌日には、それぞれ約 4 時間続く 2 回のフォローアップ訪問が行われます。

この研究への参加に同意する前に、同意書をすべて読む必要があります。 その後、研究スタッフと医療スタッフがすべての質問に答え、この研究に伴うすべてのリスクについて納得のいくまで説明します。

あなたがこの研究に適した候補者であることを確認するために、すでに一般的な身体検査を受けている必要があります。 あなたが女性の場合、月経歴について質問され、妊娠検査が行われます。HSF での最後の妊娠検査から 7 日以上が経過している場合、これが曝露日ごとに繰り返されます。

同意日:

本日の訪問時間は約54時間となる見込み。 包含基準と除外基準、およびあなたが抱えている病状や現在服用している薬を確認します。 私たちが参加者としてあなたに何を期待しているかを知っていただけるよう、研究について詳しく説明します。 研究への参加に同意した場合は、すべての研究同意書に署名し、署名済みのコピーを 1 セット受け取ることになります。 今日は暴露室も見学します。

研究チームは、参加前に、PurpleAir センサー技術を使用して周囲の大気汚染への曝露を評価します。 研究チームが研究を開始する前にあなたの周囲の大気汚染への曝露を評価できるように、自宅と職場の郵便番号を提供するよう求められます。 郵便番号情報は、空気中の周囲粒子状物質 (PM) をリアルタイムで測定する PurpleAir ソフトウェアに入力されます。

肺機能を測定するために呼吸検査(肺活量測定)を実行します。 フィルターを通してプラスチックのチューブに息を吹き込みます。 私たちがあなたに指導します。そして、あなたは息をいっぱいに吸い込み、それからできるだけ強く早く息を吐き出すように求められます。 これを数回繰り返していただきます。 このテストでは、吐き出すことができる空気の量と、最大限に吸った後の吐き出す間の空気流量を測定します。 これは肺機能を測定する方法であり、研究に参加するには曝露前に特定の基準(肺活量と肺容積)を満たしている必要があります。 研究に参加するには、肺機能検査の結果が基準値の 80% 以上である必要があります。

同意日の一部として、この研究の目標分時換気量を達成するために必要な運動レベルを決定するための運動トレーニングを受けます。 さまざまなレベルの抵抗でエアロバイクを 5 ~ 15 分間ペダルをこぎ、マウスピース タコメーターを使用して分時換気量 (1 分間に呼吸する空気の量) を定期的に測定します。 呼吸中の胸部の拡張による微少換気量を測定するために、胴体の周囲に変位バンドを取り付けることもあります。

鼻の上皮内層液(鼻粘膜)を採取する検査を行います。

肺から痰を採取する処置も行います。 分析に許容できる品質の喀痰サンプルを採取できるのは、正常で健康な人の半数未満であることが知られています。 あなたが非生産者である場合、またはあなたが生産した誘発喀痰サンプルの品質が研究基準を満たしていない場合、この研究への参加はこのステップで終了します。 その場合、同意セッションにかかる時間と手順は補償されます。

研究を進める資格がある場合は、スケジュールが設定され、さらなる指示が与えられます。

研究中に体調が悪くなった場合(たとえば、風邪を引いた場合)、研究スケジュールのどの位置にいるかによっては、スケジュールを変更できる場合があります。 悪天候やその他の予期せぬ事態が発生した場合は、撮影のスケジュールを変更する場合もあります。

暴露日:

エクスポージャーセッションの数日前に、訪問予定をお知らせするためにお電話させていただきます。 すべての訪問の 24 時間前に、煙、煙、アルコール、激しい運動を避け、暴露日の午前 0 時以降は揚げ物やグリルした肉を控える必要があります。

軽い朝食をとり、午前 7 時 30 分までに EPA 医療ステーションに到着するように求められます。 研究チームがすべてのサンプルとデータを処理するため、この時間までに到着することが非常に重要であることをご理解ください。 遅刻された場合はご参加をキャンセルさせていただく場合がございますので、予めご了承ください。

公開する前に、次のことを行います。

バイタルサイン(心拍数、呼吸数、血圧、酸素飽和レベル)をチェックしてもらい、症状のアンケートに電子的に記入してください。

ホルター心電図で心拍リズムを記録してもらいましょう。 胸には 10 本の心電図 (ECG) リードが取り付けられます。 これらのリードが配置される胸部の領域を洗浄し、剃る必要がある場合があります。 過度のデオドラント、スキンローション、ボディスプレーは、これらのリードの一部の機能を妨げる可能性があります。 したがって、HSF に報告する日は胸部にこれらを塗布しないでください。 リードは 2 台のモニター (携帯電話ほどの大きさと重さの小型記録装置) に接続され、心拍数とリズムを測定します。 研究中に数回電極を測定するため、電極は約 4 日間その場に留まることが望ましいですが、各曝露日の終わりまでに電極を取り外すオプションが与えられます。 心拍リズムを計測しながら、30 分間静かに横たわっていただきます。 この 30 分間は眠らないことが重要です。 これらの測定により、木の煙への曝露が心臓の鼓動を調節する神経系の能力に小さな変化を引き起こすかどうかを判断することができます。

各曝露の前後、および再診時に眼科用カメラを使用して網膜を撮影してください。 カメラの前にあごを置いて休むように求められます。 両目の内側の写真を撮影させていただきます。 この検査ではメガネまたはコンタクトを外す必要があります。 コンタクトレンズの容器と洗浄液はご自身でご用意ください。

各曝露の前後およびフォローアップ訪問時に、約 60 ml の血液 (大さじ約 4 杯) を採取します。 この血液を検査して、木の煙が血球の機能に影響を与えるかどうかを確認します。 血液サンプルの少量を使用して、血液中に存在するさまざまな脂肪酸の相対含有量を測定します。 あなたの許可を得て、私たちは将来の未定の検査のために研究中に採取した血液の一部も保管します。

呼吸検査(肺活量測定)を受けてください。 BioPac バンドを胸部と腹部の周りに配置します。 これらのバンドは、呼吸量と呼吸数の測定値をワイヤレスで送信するモニターに接続されます。 これらの測定値により、運動負荷が目標の分時換気量を満たすのに十分であるかどうかを判断できます。

暴露室に入り、ろ過された空気または木の煙にさらされます。

露出中に次のことを行います。

チャンバー内の清浄な濾過空気または木の煙に 2 時間曝露します。 ある日はきれいな濾過された空気が届き、また別の日は木の煙が届きます。 この研究で曝露される木の煙の濃度 (約 500 μg/m^3) は、暖房や食品の調理にバイオマス燃焼を使用する人々、曝露される消防士、および環境に住む人々について報告されている濃度よりも低いです。森林火災や農業火災が発生した地域。 チャンバーの状態は快適な温度と相対湿度になります。 チャンバー内でエアロバイクで軽い運動を 15 分おきに休憩と交互に行い、チャンバー 1 回あたり合計 1 時間の運動を行います。 目標換気量は約 12 L/min/m^2 に維持され、ニューモタッハ法と BioPac 法を使用して監視されます。 研究コーディネーターまたはその他の訓練を受けた担当者が議場の外に座り、常にあなたを観察します。 曝露中は心臓が監視され、指にデバイス(パルスオキシメーター)を装着することで血液中に存在する酸素の量が監視されます。 重大な不快感、呼吸または心臓の問題を経験していると思われる場合、曝露は直ちに中止されます。 さらに、理由の如何を問わず、いつでも公開を終了することを選択できます。 その場合、その日のセッションの料金は全額支払われますが、その後の研究への参加や、将来の参加で受け取れるはずだった支払いの資格はなくなります。

暴露直後に次のことを行います。

バイタルサインをチェックしてください。 呼吸検査(肺活量測定)を受けてください。 症状スコアのアンケートに電子的に記入します。 持参した低脂肪の昼食を食べてください。 採血してもらいます(約60ml、約大さじ4)。 心拍リズムが記録されている間、30 分間静かに横たわります。 網膜写真を撮り直します。 木の煙の臭いを取り除くために、HSF の専用シャワー施設でシャワーを浴びることをお勧めします。 タオル、石鹸、シャンプーはご用意しております。 あなたの持ち物は、手元にない間は安全に保管されます。

研究担当者によって評価され、退院されます。

フォローアップ訪問(約4時間):

翌朝(曝露から約 24 時間後)に HSF に戻り、次のことを行います。

バイタルサインをチェックしてください。 呼吸検査(肺活量測定)を受けてください。 心拍リズムが記録されている間、30 分間静かに横たわります。 この検査の終了時に胸から電極が取り外されます。

血圧と心拍数を測定してもらいます。 NELF サンプルを収集してください。 誘発された喀痰のサンプルを収集してもらいます。 分析のために血液を採取してください(約 60 ml)。 網膜写真を再度撮影します。 症状スコアのアンケートに電子的に記入します。

すべての研究情報が収集された後にサンプルが残っている場合、当社は今後の指定されていない研究のためにサンプルを保管し続けます。 これにより、被験者から収集したサンプルを最大限に活用することができます。 この保管については別の同意書が提供されますが、この研究に参加するためにサンプルを無期限に保管することを許可する必要はありません。

研究の種類

介入

入学 (推定)

80

段階

  • 適用できない

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究連絡先

研究連絡先のバックアップ

研究場所

    • North Carolina
      • Chapel Hill、North Carolina、アメリカ、27514
        • 募集
        • U.S. Environmental Protection Agency Human Studies Facility
        • コンタクト:
        • コンタクト:
        • 主任研究者:
          • James Samet, PhD

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

18年~35年 (大人)

健康ボランティアの受け入れ

はい

説明

包含基準:

  1. 年齢 18 ~ 35 歳の健康な男性および女性 (Body Mass Index (BMI、kg/m^2) 値が 19 以上、30 以下)。
  2. 2 時間の曝露セッション中に約 60 分間、断続的で軽い運動を可能にする身体調整。 ボランティアは、予想最大心拍数の 80% を超えることなく、15 分間約 12 L/min/m^2 の分時換気量を誘発するのに十分な作業負荷で曝露運動レジメンを完了できなければなりません。
  3. 正常な心電図。
  4. NHANES III 基準値に基づく正常な肺機能。 私。努力肺活量 (FVC) が、年齢、性別、民族、身長から予測される値の 80% 以上である。

    ii. 1秒間の努力呼気量(FEV1)が、年齢、性別、民族、身長から予測される値の80%以上。

    iii: FEV1/FVC 比 ≥ 予測値の 80%。

  5. 健康診断時の酸素飽和度が94%以上。
  6. CDC の推奨事項に基づく最新の 新型コロナウイルス感染症ワクチン接種状況。

除外基準:

  1. 以下のような症状のある方。

    • 急性または慢性の心血管疾患、慢性呼吸器疾患、がん、リウマチ性疾患、神経筋疾患、または免疫不全状態の病歴。
    • BMI (kg/m2) 値が 19 未満および 30 を超える。
    • 癌。
    • 血圧測定値が収縮期 140 以上および/または拡張期 90 以上。
    • 糖尿病(以前に診断されているか、ヘモグロビンA1cレベルが6.4%以上)。
    • 喘息または喘息の病歴。
    • 出血/凝固障害。
  2. ACC/AHA ASCVD リスク計算ツールを使用した心血管疾患リスク スコアが 10% を超える個人。 (2013 年の米国心臓病学会/米国心臓協会の心血管リスク評価に関するガイドラインで発表されたアテローム性心血管疾患アルゴリズムを使用した、心臓病または脳卒中の 10 年間のリスクに基づいています。)
  3. 医療スタッフの判断により、木材の煙の吸入に関連するリスクが高まる可能性があると判断された不特定の病気を患っている人は、除外の根拠となります。
  4. 現在、全身性ステロイドまたは経口抗凝固薬を長期にわたって服用している人。
  5. β遮断薬などの処方薬を服用している人は、研究期間中の木の煙チャレンジの結果に影響を与える可能性があります。 ここで特に言及されていない他の薬剤については、個人が研究に参加する前に医療スタッフによって審査される場合があります。 他の薬剤の使用はケースバイケースで評価されます。 個人の現在の薬物使用により、現時点では研究に参加できない可能性がありますが、医療スタッフの判断に基づいて、後で再評価され、参加のスケジュールが変更される可能性があります。
  6. 以下にアレルギーのある人:

    • 化学物質の蒸気またはガス。
    • 皮膚にテープや電極を貼ります。
    • または活動性のアレルギーを持つ人、または現在アレルギー関連の症状を経験している人
  7. 妊娠中、妊娠を計画している、または授乳中の人。
  8. 現在喫煙中(電子タバコ、水タバコ、電子タバコを含む)、研究開始から1年以内の喫煙歴がある、または年間5箱以上の喫煙歴がある個人。
  9. 喫煙者と同居しており、家の中で喫煙している人。
  10. 定期的に高レベルの蒸気、粉塵、ガス、または煙霧にさらされている人。
  11. インフォームドコンセントを与えるのに十分なほど英語を読んだり、話したり、理解したりできない個人。
  12. 研究に必要な運動を行うことができない人。
  13. 研究期間中、現在の栄養補助食品やビタミンの摂取をやめたくない、またはやめられない人。 プレバイオティクスとプロバイオティクスは許容されます。
  14. すべての訪問の12時間前にカフェインを避けることを望まない人。

一時的な除外基準:

  1. 最近(6か月以内)に腹部および/または目の手術を受けた人、またはあらゆる種類のヘルニア、および腹腔内圧の上昇に対するその他の禁忌のある人。
  2. 4週間以内に急性呼吸器疾患を患ったことのある人。
  3. 活動的なアレルギーのある人。
  4. 市販の鎮痛薬(アスピリン、アドビル、アリーブなど)またはNSAIDを服用している、または過去48時間以内にこれらの薬を服用している人。

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

研究はどのように設計されていますか?

デザインの詳細

  • 主な目的:他の
  • 割り当て:非ランダム化
  • 介入モデル:順次割り当て
  • マスキング:独身

武器と介入

参加者グループ / アーム
介入・治療
プラセボコンパレーター:濾過された空気
被験者は、15 分間の運動 (サイクルエルゴメーター) と休息を交互に行いながら、ろ過された空気に 2 時間曝露されます。
周囲の空気は濾過され、暴露の制御に使用されます。
実験的:木材燃焼煙
被験者は、15分間の運動(サイクルエルゴメーター)と休息を交互に行いながら、木の煙を含む空気に2時間さらされます。
木の煙は乾燥したホワイトオークの丸太をくすぶらせることによって生成され、曝露レベルは 2 時間平均 500 µg/m^3 に維持されます。

この研究は何を測定していますか?

主要な結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
喀痰中の多形核好中球 (PMN%) の変化
時間枠:1日目、3日目、5日目
気道の炎症は、喀痰中のPMNの割合によって評価されます。
1日目、3日目、5日目

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
最初の 1 秒間の強制呼気量の変化 (FEV1) (リットル)
時間枠:1日目、2日目、3日目、4日目、5日目
FEV1は肺活量測定によって決定されます
1日目、2日目、3日目、4日目、5日目
努力肺活量(FVC)の変化(リットル)
時間枠:1日目、2日目、3日目、4日目、5日目
FVCは肺活量測定によって決定されます
1日目、2日目、3日目、4日目、5日目
網膜動脈と静脈の直径(mm)の変化
時間枠:2日目、3日目、4日目、5日目
網膜画像は、FDA 承認の市販の非散瞳眼底カメラを使用して撮影されます。 画像は両目から撮影いたします。
2日目、3日目、4日目、5日目
心拍数変動の変化率
時間枠:2日目、3日目、4日目、5日目
心拍数の変動はホルター モニターの記録によって収集されます。
2日目、3日目、4日目、5日目
血中脂肪酸の変化 (ng/mL)
時間枠:2日目、3日目、4日目、5日目
脂肪酸分析のために血液サンプルが収集されます。
2日目、3日目、4日目、5日目
血中コレステロールの変化 (ng/mL)
時間枠:2日目、3日目、4日目、5日目
血中コレステロール分析のために血液サンプルが採取されます。
2日目、3日目、4日目、5日目
鼻上皮内層液(NELF)中のサイトカインの変化(ng/mL)
時間枠:1日目、2日目、3日目、4日目、5日目
NELF サンプルはサイトカイン測定のために収集されます。
1日目、2日目、3日目、4日目、5日目
血液中のインターロイキン-6、インターロイキン-8、インターロイキン-1 ベータ、および腫瘍壊死因子アルファの変化。 (pg/mL)
時間枠:2日目、3日目、4日目、5日目
炎症マーカーを分析するために、曝露の前後に血液が採取されます。
2日目、3日目、4日目、5日目
血液中のC反応性タンパク質の変化。 (mg/dL)
時間枠:2日目、3日目、4日目、5日目
炎症マーカーを分析するために、曝露の前後に血液が採取されます。
2日目、3日目、4日目、5日目

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

捜査官

  • 主任研究者:James Samet, PhD、Environmental Protection Agency (EPA)

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始 (実際)

2021年5月25日

一次修了 (推定)

2027年12月1日

研究の完了 (推定)

2027年12月1日

試験登録日

最初に提出

2020年2月27日

QC基準を満たした最初の提出物

2020年3月3日

最初の投稿 (実際)

2020年3月5日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2024年4月23日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2024年4月22日

最終確認日

2024年4月1日

詳しくは

本研究に関する用語

その他の研究ID番号

  • 19-2078

個々の参加者データ (IPD) の計画

個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?

はい

IPD プランの説明

匿名化された個人データは、米国 EPA の ScienceHub データベースを通じて共有されます。 ScienceHub は、雑誌記事に関連付けられたデータセットをアップロードして保存するために使用されます。 その後、管理予算局のオープン データ ポリシーに準拠するという EPA の要件を満たすために、非機密データセットは環境データセット ゲートウェイを介して公的にアクセスできるようになります。

IPD 共有時間枠

データは、研究の終了と論文の出版後に一般に公開されます。

IPD 共有アクセス基準

データは米国 EPA サイエンス ハブで入手できます。

IPD 共有サポート情報タイプ

  • STUDY_PROTOCOL
  • ICF

医薬品およびデバイス情報、研究文書

米国FDA規制医薬品の研究

いいえ

米国FDA規制機器製品の研究

いいえ

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

濾過された空気の臨床試験

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