Silikose og silikotuberkulose blant små edelstensgruvearbeidere i Nord-Tanzania (SilicoTB)

Bakgrunn

ASM produserer en fjerdedel av den globale forsyningen av nøkkelmetaller til elektronikkindustrien og gir direkte sysselsetting til anslagsvis 45 millioner mennesker. Omtrent 10 millioner er i Afrika sør for Sahara (SSA), hvorav over 1 million jobber i Tanzania. ASM er preget av yrkesmessig usikkerhet og lavt nivå av sikkerhet og miljøvern, men det er lite forskning på risikoen, spesielt for luftveissykdommer og smittsomme sykdommer.

Silikose er en yrkesbetinget luftveissykdom forårsaket av innånding av respirabelt krystallinsk silika (RCS). Det oppstår vanligvis, irreversibelt, etter tiår med eksponering, selv om akselerert sykdom assosiert med høy initial eksponering kan føre til respirasjonssvikt innen 1-2 år. Så vidt vi vet, har silikose bare blitt undersøkt i to ASM-populasjoner. For det første i Brasil, hvor det ble rapportert radiografiske bevis hos 37 % av 348 nåværende og tidligere gruvearbeidere, og nylig i Zimbabwe, hvor det er rapportert en prevalens på 11 % blant 514 nåværende gruvearbeidere.

Silikose og RCS-eksponering øker risikoen for lungetuberkulose (PTB); en fersk metaanalyse rapporterte en fire ganger økning (RR 4,01, 95 % KI 2,88-5,58) i den relative risikoen for PTB hos gruvearbeidere med silikose. Hos gruvearbeidere med silikose er HIV også kjent for å øke risikoen for tuberkulose, multiplikativt. Tilsvarende er en høy PTB-prevalens på mellom 3 % til 14 % rapportert i fire nyere studier av afrikanske ASM-arbeidere sør for Sahara(6-9). Rollen til gruvearbeidere i overføring av PTB i samfunnet er av betydelig folkehelsebetydning, men er fortsatt uklar; helgenomsekvensering (WGS) er den mest nøyaktige tilgjengelige metoden for å vurdere dette. HIV-prevalens i småskala gruvedriftspopulasjoner varierer fra 1,8-18 %(12,13). Rollen til HIV i utviklingen og progresjonen av silikose er uklar og trenger ytterligere studier; med en studie som viser at det reduserer risikoen for silikose mens en egen studie viser økt risiko for silikose.

WHO gir en sterk anbefaling for screening blant silikaeksponerte populasjoner. Denne anbefalingen er basert på et estimert antall nødvendig for å screene på 36 (IQR 21-93) ved høye forekomster og økt dødelighet av tuberkulose blant gruvearbeidere med silikose (aOR 3,0, 95 % KI 1,4-6,3) med en tilsvarende 82 % reduksjon i dødelighet hos screenede sammenlignet med uscreenede gruvearbeidere med tuberkulose. Til tross for denne anbefalingen er det imidlertid begrenset bevis - spesielt fra Afrika sør for Sahara og i de siste to tiårene - for optimaliserte metoder for å gjøre dette. Utover screening er det klinisk utfordrende å skille silikose, tuberkulose og silikotuberkulose, noe som fører til feilklassifisering på tvers av alle diagnoser. Symptomer er vanlige blant gruvearbeidere; for eksempel, i ASM TB-screeningstudier, oppfyller mellom 23-39 % symptomatiske kriterier for presumptiv TB(6,8,9). På samme måte er det en økende forståelse for at subklinisk (ingen symptomer) tuberkulose er vanlig og spiller en viktig rolle i overføring. Et screeningsverktøy som enten alene eller sammen med nåværende tilnærminger forbedrer sensitiviteten og spesifisiteten for tuberkulose vil være nyttig diagnostisk og programmatisk, og muligens muliggjøre allokering av ressurser til individer med høyere risiko. En nylig undersøkt metode som har vist lovende å møte WHOs målproduktprofil på 90 % sensitivitet og 70 % spesifisitet for et triage-verktøy, er C-reaktivt protein (CRP). CRP-testing kan utføres på pleiepunktet for mindre enn $2-3. Senest har WHOs veiledning anbefalt at CRP (med en terskel på >5mg/L) kan brukes i screening for tuberkulose blant voksne og ungdom som lever med HIV.

Tanzanitt-edelstenen utvinnes utelukkende i en 5x2 km stripe med land i Mererani, Nord-Tanzania. Gruvearbeidere bruker dype sjakter og grunnleggende teknikker. Tre kilder til bevis vekker bekymring for at byrden av silikose og PTB blant de estimerte 9 000-12 000 ASM-tanzanittgruvearbeiderne er høy. For det første estimerte en fersk tverrsnittsundersøkelse av 330 gruvearbeidere en silikoseprevalens på 30 % på røntgen av thorax, og en mikrobiologisk bekreftet PTB-prevalens på 6 % blant gruvearbeidere og 8 % i det omkringliggende samfunnet. Gruvearbeidere hadde en medianalder på 35 år og bare 5 års ansettelse. (personlig kommunikasjon - A Mbuya). For det andre fant en saksserie fra det lokale tertiære henvisningssykehuset en primærdiagnose silikose eller silikotuberkulose som utgjorde 22 % av respiratoriske innleggelser; over halvparten var under 45 år og 63 % trengte oksygenbehandling (data presentert på IUTLD-konferansen 2021). For det tredje, i en yrkesklinikk for gruvearbeidere og deres familier, hadde 22 % av 315 gruvearbeidere silikose på røntgen thorax (CXR) og 18 % av 243 testede hadde bekreftet PTB (personlig kommunikasjon - S Mpagama).

Studiebegrunnelse

Det er klare bevis på betydelig yrkesrisiko som resulterer i en høy byrde av aggressiv silikose hos unge tanzanittgruvearbeidere og en høy tuberkulosebyrde blant mindreårige og samfunnet. Ved å bruke et prospektivt kohortstudiedesign vil vi kunne beskrive endringshastigheten av silikose – viktig for å forstå sykdomsbyrden. Viktigere, når det gjelder yrkesforskning, reduserer prospektive studier risikoen for skjevhet for sunne arbeidere.

Tverrsnittsbevis tyder sterkt på en høy byrde av aggressiv silikose hos unge tanzanittgruvearbeidere. For å forstå - og til slutt for å forhindre - risikoene, kreves prospektive studier. PTB-prevalensen er også høy blant gruvearbeidere og lokalsamfunnet.

Vår studie tar derfor sikte på å karakterisere utviklingen av silikose blant en kohort av tanzanite-gruvearbeidere, og måle PTB-prevalens og overføringsmønstre i en tverrsnittet, screenet populasjon av gruvearbeidere og samfunnsmedlemmer. Gitt en høy PTB-prevalens blant gruvearbeidere, er det nødvendig med forbedrede triage-metoder, og bruk av CRP representerer en gjennomførbar, kostnadseffektiv tilnærming til dette.

Det er viktig at kostnadseffektive forebyggingsstrategier for silikose(20,21) og tuberkulose er tilgjengelige. En bedre kunnskap om omfanget av silikosebyrden i tanzanittsamfunnene og forbedret forståelse av potensielle barrierer og muligheter for implementering vil informere målrettede og hensiktsmessige forebyggende strategier.

Denne studien er en del av et langvarig partnerskap mellom KIDH og gruvesamfunnet som gir klinisk omsorg og utfører klinisk forskning. Gjennom identifisering av yrkesrelaterte luftveissykdommer, silikose og tuberkulose vil gruvearbeidere få tilgang til pleie og behandling. På lengre sikt gir denne studien, avhengig av dens funn, og samarbeid med Imperial College en plattform for intervensjonsstudier som potensielt tar sikte på å redusere RCS-eksponering og silikose og tuberkulosesykdom. Ved å identifisere grupper av gruvearbeidere, eller kjennetegn ved gruvearbeidere som står overfor høyere risiko for sykdom - for eksempel de gruvearbeidere som er borere - kan vi være i stand til å gripe inn effektivt og forhindre risikoen forbundet med disse gruppene. Viktigere, i tilfelle tuberkulose, kan forebygging av sykdom blant en gruppe gruvearbeidere også redusere risikoen for overføring i samfunnet - forståelse av denne dynamikken er også et aspekt av vår studie.

Mer generelt er ASM-samfunnet en viktig del av den globale økonomien. Ved å fremme et trygt og sikkert arbeidsmiljø informerer vår studie direkte FNs mål for bærekraftig utvikling (SDG 8.8). Gitt den store globale håndverksgruvebefolkningen - hvorav 1 million er basert i Tanzania - vil våre studier være av global betydning og anvendelighet.

Mål

Primære mål

Bredt: For å teste hypotesen om at småskala tanzanittgruvearbeidere har en høy grad av raskt progressiv silikose, preget av endringer i brystradiologi og markører for respirasjonssvikt over en 18-måneders periode. Videre antar vi at frekvensen er direkte relatert til høy RCS-eksponering og modifiseres av tilstedeværelsen av PTB og HIV.

Spesifikt: Vi skal måle endring i ILO-klassifiseringen av pneumokonioser i løpet av 18 måneder i en kohort på 410 småskala tanzanittgruvearbeidere og teste om dette er relatert til kumulativ RCS-eksponering.

Sekundære mål

1. Bredt: For å teste hypotesen om at småskala tanzanittgruvearbeidere har en høy forekomst av PTB som er direkte relatert til høy eksponering for RCS under gruvedrift og modifiseres av tilstedeværelsen av silikose og HIV.

   Spesifikt: Vi skal måle prevalensen av mikrobiologisk bekreftet PTB og teste om dette er relatert til kumulativ RCS-eksponering i en tverrsnittsstudie innen utgangen av 1. kvartal av studieperioden.

2. Bred: For å teste hypotesen om at andelen grupperte PTB-tilfeller blant tanzanite-gruvearbeidere og samfunnet er høy, og at andelen fellesskapssaker som overføres fra gruvearbeidere er høyere enn andelen som overføres i samfunnet.

   Spesifikt: Vi skal bruke helgenomsekvenseringsmetoder for å observere om tilfeller av PTB fra en tverrsnitts- og 18-måneders kohortstudie er gruppert, og om et fellesskapsmedlem er mer sannsynlig å ha fått TB fra en gruvearbeider eller et samfunnsmedlem.

3. Bredt: For å teste hypotesen om at yrkessykdomsrelatert sykelighet blant tanzanittgruvearbeidere resulterer i "katastrofale" økonomisk tap.

   Spesifikt: Ved hjelp av standardiserte verktøy skal vi måle kostnadene ved tuberkulose- og silikosebehandling i en 18-måneders gruppe gruvearbeidere og sammenligne disse kostnadene med en standarddefinisjon av katastrofale kostnader for tuberkulosebehandling.

4. Bredt: For å teste om tilsetning av C-reaktivt protein (CRP)-måling til standard PTB-screeningsalgoritmer hos tanzanittgruvearbeidere forbedrer sensitiviteten og spesifisiteten.

   Spesifikt: Vi skal teste sensitiviteten, spesifisiteten og arealet under mottakerdriftskurven til CRP sammenlignet med en kulturreferansestandard, for diagnostisering av TB i en tverrsnittsstudie innen utgangen av 1. kvartal av studieperioden.

5. Bredt: Å bruke WGS til å bestemme forekomsten av Mtb-medisinresistens i gruvesamfunnet og undersøke hvor stor andel av medikamentresistente tilfeller som er assosiert med silikose og klynging over en 18-måneders periode.

   Spesifikt: Vi skal beskrive andelen og egenskapene til medikamentresistente tuberkuloseisolater fra en 18-måneders kohortstudie som identifisert ved helgenomsekvensering.

6. Bred: For å få interessentenes forståelse av årsakene til yrkesrelatert luftveissykdom og akseptabiliteten av intervensjoner designet for å redusere risikoen deres.

Spesifikt: Vi skal bruke kvalitative metoder, inkludert intervjuer og fokusgrupper, for å utforske interessenters forståelse av yrkesrelatert luftveissykdom og mulige intervensjoner innen utgangen av kvartal 2 av studien.

Metodikk

For å oppnå vårt primære mål vil vi etablere en representativ, prospektiv kohortstudie av 410 småskala tanzanittgruvearbeidere og måle deres baselineprevalens av silikose, PTB og HIV-infeksjon ved å bruke validerte metoder. Vårt primære utfallsmål vil være endring i røntgenbilde av thorax ved bruk av International Labour Organization (ILO)-skalaen i løpet av 18 måneders studieperioden, som starter fra 1. kvartal 2023 og slutter i tredje kvartal 2024. Vi vil også måle luftveissymptomer, og lungefunksjon gjennom spirometri. Spørreskjemaet er laget for å ta 20 til 25 minutter.

For å måle utbredelsen av PTB blant gruvearbeidere (sekundær mål 1), vil vi screene gruvearbeidere i kohorten for PTB ved påmelding og ved 18 måneder ved å bruke en omfattende screeningtilnærming av symptomer og thoraxradiografi, etterfulgt av en molekylær test kalt GeneXpert (Xpert) og sputum kultur. PTB vil bli definert som et positivt resultat på kultur eller Xpert.

Under studieoppfølgingen vil gruvearbeidere bli invitert til å delta på arbeidshelseklinikken ved Kibong'oto Infectious Diseases Hospital hvis de er bekymret for at de har PTB; Testing og behandling av tuberkulose og HIV er gratis på klinikken.

For å undersøke klynging av PTB i gruvene (sekundærmål 2), vil vi gjennomføre WGS på kulturpositive Mycobacterium tuberculosis (Mtb) prøver fra gruvekohorten og deres kontakter (>18 år). Vi vil bestemme andelen saker som oppstår fra overføring i gruver ved å identifisere grupperte tilfeller sammenlignet med ikke-grupperte tilfeller. Vår WGS-pipeline vil tillate oss også å fastslå andelen gruvearbeidere med anti-TB medikamentresistens (sekundær mål 5), og spesifisere TB-isolatene.

I en koblet, tverrsnittsundersøkelse vil vi registrere omtrent 2400 gruvearbeidere og samfunnsmedlemmer fra et pågående lokalsamfunnsbasert screeningprogram, som ledes av Kibong'oto Infectious Diseases Hospital (KIDH), og fra TB-tilfeller fra det lokale Mererani helsesenter og KIDH-klinikk. Blant symptomatiske individer vil vi utføre Xpert-testing og Mtb-kultur, med positive kulturer videre til WGS. Vi vil samle demografiske og PTB-risikofaktordata på registrerte deltakere og kombinere dette datasettet med gruvearbeiderens kohort for å lage et kombinert datasett med Mtb WGS-prøver. Ved å utføre WGS på alle positive kulturer, kan vi bestemme andelen fellesskapstilfeller som oppstår fra gruvearbeidere basert på deres fylogenetiske assosiasjon. Vi vil deretter undersøke risikofaktorer blant grupperte versus ikke-grupperte tilfeller, og om dette endres ved å være en gruvearbeider/ikke-gruvearbeider. Tverrsnittsspørreskjemaet er laget for å ta mindre enn 5 minutter.

For å undersøke endring i økonomisk status (sekundærmål 3) vil vi bruke spørreskjemametoder for å måle endringer i yrkesstatus, månedlig beregnet inntekt og helseutgifter til gruvearbeidere i kohorten over en 18-måneders periode. Vi vil da finne ut om det har skjedd et katastrofalt økonomisk tap, ved å bruke en standarddefinisjon. Tillegget av CRP og telefonskjermtesting (PoST) til triage-testing blant gruvearbeidere vil tillate testing av om den diagnostiske nøyaktigheten av screening for tilstedeværelse av PTB blant gruvearbeidere kan forbedres (sekundærmål 4).

En undergruppe av interessenter vil bli invitert til å delta i semistrukturerte kvalitative intervjuer og fokusgrupper (sekundærmål 6). Antall deltakere vil bli bestemt av metning av data, men teoretisk forventes det å være omtrent 20 individer og på samme måte 4-5 fokusgruppeøkter på 4-8 individer. Intervjuer og fokusgrupper forventes å vare i henholdsvis ca. 20 og 60 minutter. Disse interessentene vil bli bedt om deres forståelse av årsakene og etiologien til luftveissykdommer blant dem selv og deres arbeidskolleger, og angående den potensielle akseptasjonen av intervensjoner designet for å redusere risikoen for yrkeservervet sykdom. Vi vil bruke evne, mulighet, motivasjon, atferd (COM-B) modellen for å forstå, fra et teoretisk informert perspektiv, muligheter og barrierer for intervensjoner. . Intervjuer (gjennomført på swahili) vil bli lydopptak, transkribert, anonymisert og analysert ved hjelp av tematisk analyse.

Til slutt, hos deltakere som gir spesifikt samtykke, vil sputa- og Mtb-kulturisolater fra både studier og serum fra kohortstudien beholdes i -20 C frysere ved Kibong'oto Infectious Diseases Hospital for fremtidige studier. Separat etisk godkjenning vil være nødvendig for fremtidige studier av disse beholdte prøvene.

Studieprosedyre

personer som deltar på TB-screeningsprogrammet som oppfyller kvalifikasjonskriteriene for enten tverrsnittsundersøkelsen alene, eller både tverrsnitts- og kohortstudier, vil bli identifisert av studiepersonell som er involvert i screeningprogrammet og tilbudt muligheten til å delta i studiene . Skulle de uttrykke interesse, vil en prosess for informert samtykke (vedlegg 1) og påfølgende studieregistrering bli utført av ulike ansatte. Samtykkeprosessen vil omfatte levering av et deltakerinformasjonsark til den potensielle deltakeren. Deltakeren vil få tid til å lese dette dokumentet, eller hvis de er analfabeter, vil det bli lest opp for dem av studiemedarbeideren.

Både kohortstudien og tverrsnittsundersøkelsen vil benytte rutinedata samlet inn som en del av standard TB-screening. Dette vil inkludere demografiske data, symptomdata, CXR, HIV-screening og (hvis aktuelt) et GeneXpert-resultat. Informert samtykke vil bli fanget opp på papirskjemaer. Alle resultater vil bli gjort tilgjengelige for deltakeren etter hvert som de fullføres, for eksempel CXR-rapporter (av stedets radiograf - se vedlegg 2) og Xpert-resultater vil bli tilgjengelige på dagen og vil bli gitt til deltakeren.

I tillegg til deltakere identifisert under TB-screeningprogrammet, vil kontakter i gruvene og hjemmene til personer som er identifisert med TB bli kontaktsporet for TB og invitert til testing. For gruvearbeiderne vil vi gjøre dette ved å kontakte gruvelederne og be dem invitere andre lagkamerater eller andre nære kontakter i den identifiserte saken. For hjemmekontakter, hvis de har mulighet til å delta på screeningprogrammet, vil vi be saken om å oppmuntre familiekontaktene deres til å delta. Hvis de er mer fjerntliggende vil vi tilby to alternativer, enten kan merkede oppspyttprøver tas med hjem og bringes til screeningprogrammet, eller vi vil kontakte lokale TB-kontrollører i sakshusholdningens område, som vil arrangere testing. Identifiserte tilfeller vil bli knyttet til lokale behandlingsprogrammer. Videre vil Xpert positiv hendelse TB som går på Mererani helsesenter/KIDH i løpet av en tre-måneders periode rundt studietidspunktet bli tilbudt muligheten til å melde seg på tverrsnittsundersøkelsen, dersom de oppfyller kvalifikasjonskriteriene.

For kohortdeltakere vil studiebesøk ansikt til ansikt finne sted ved måned 0 og 18 måneder, for å falle sammen med besøk i TB-screeningprogrammet. Disse datoene er for øyeblikket estimert til Q1 2023 og Q3 2024. Ytterligere 6 og 12 måneders telefonbesøk vil bli arrangert. Disse og det 18-måneders besøket er beskrevet i avsnitt 5.

Rutinemessig datainnsamling for screening av deltakere i tverrsnittsundersøkelsen inkluderer:

• Nasjonalt TB- og Lepra-program spørreskjema som spør om demografiske data og TB-symptomer, administrert av studiepersonell og transkribert elektronisk ved hjelp av REDCap-programvare
• En digital CXR (alle gruvearbeidere og fellesskapsmedlemmer som er positive for WHO-symptomer) med innledende rapporter levert av radiografen på stedet
• Frivillig rådgivning og testing for HIV med kobling til omsorg
• For de med en positiv symptomskjerm for TB, sputumtesting for TB med GeneXpert.

Ytterligere testing og datainnsamling, som en del av tverrsnittsundersøkelsen vil omfatte:

• For gruvearbeidere, fingerstikktesting for CRP ved hjelp av iChroma™ M3-enheten

• For deltakere som screener positive for tuberkulose (estimert ca. 20-30 % basert på tidligere studier) vil det bli bedt om en serie med to oppspyttprøver som vil bli samlet og deretter delt med 1 ml tatt med videre for Xpert-testing (som angitt i rutinetesting) og resterende halvpart beholdt.

  • For samfunnsdeltakere i tverrsnittsstudien hvis Xpert-prøven er positiv, vil den andre beholdte prøven bli tatt for Mtb-kultur.
  • For gruvearbeidere i tverrsnitts- eller kohortstudiedeltakerne vil alle beholdte sputumprøver gjennomgå Mtb-kultur.
  • Alle positive Mtb-kulturresultater, fra begge studiene, vil gå videre til WGS.
  • Enkle teknikker for å forbedre prøveproduksjonen vil bli undervist til alle ansatte. Prosedyrer for innhenting, håndtering og behandling av sputumprøver vil følge standardiserte KIDH laboratorieretningslinjer.
  • Alle positive Mtb-kulturprøver vil bli lagret ved -20 C i henhold til standard KIDH laboratorieprotokoller.
  • Vaskeprøver fra deltakernes mobiltelefonskjerm vil bli samlet inn. Sanntids-PCR vil bli brukt til å identifisere Mtb i PoST-prøven som i Young et al 2021. Dette vil bli utført på et senere tidspunkt. Som det er eksperimentelle resultater er ikke pålitelige til å brukes klinisk.

Ytterligere testing og datainnsamling, som en del av kohortstudien vil omfatte:

• Et spørreskjema som spør om luftveissymptomer og tidligere respiratorisk sykehistorie, yrkesrelatert støveksponering og økonomisk status. Dette vil også bli administrert av studiepersonell.
• Venepunktur med prøver sendt for FBC, nyrefunksjon og elektrolytter, og CD4-tall og viral belastning (hvis HIV-positiv og ikke noe resultat tilgjengelig de siste 12 månedene, eller klinisk indisert) og en enkelt (5 ml) EDTA- og serumprøve beholdes for lagring. Hvis CD4-tallet er <350 celler/mm3 eller HIV-virusmengden er >1000 kopier/ml, vil deltakerne bli knyttet til deres lokale HIV-klinikk for videre behandling, i henhold til nasjonale retningslinjer.
• Pre- og post-bronkodilatator spirometri vil bli utført av et opplært medlem av studieteamet med data registrert elektronisk

Viktigere, for alle deltakere som identifiserer seg som røykere, vil en kort røykesluttintervensjon bli gitt.

Deltakere til det kvalitative elementet i studien vil bli rekruttert fra gruvearbeidernes kohort og relevante interessenter basert på målrettet prøvetaking og deltakers vilje til å være involvert. Det vil bli gjennomført en egen pasientinformasjonsbrosjyre og informert samtykkeprosess for denne gruppen. For å forsøke å redusere prøvetakingsskjevhet, vil interessenter bli invitert gjennom en konsensusbeslutning fra forskerteamet. Enkeltpersoner og grupper av gruvearbeidere vil bli invitert fra deltakere til screening på flere forskjellige dager, jevnt fordelt gjennom rekrutteringsperioden.

Følge opp

Under oppfølging vil kohortdeltakere motta to telefonoppfølgingsavtaler ved ca. 6 og 12 måneder. Disse avtalene er utformet for å fastslå deres nåværende plassering, korte helsestatus og yrkesstatus.

Et andre og siste studiebesøk ansikt til ansikt i måned 18 vil innebære:

• Et spørreskjema som spør om endring i yrkesrolle og status, luftveissymptomer og nye luftveistilstander, og endring i økonomisk status
• Gjenta oppspytt og testing ved å bruke de samme prosedyrene som beskrevet i månedsbesøket null
• En digital CXR
• Spirometri med reversibilitetstesting
• Frivillig rådgivning og testing for HIV med kobling til omsorg
• Venepunktur med prøver sendt for FBC, U+E, CRP og en enkelt (5 ml) EDTA og serumprøve beholdt for lagring.

I tillegg vil deltakerne i gruvekohorten i oppfølgingsperioden bli oppfordret til å oppsøke arbeidsklinikken ved KIDH dersom de har nye luftveissymptomer som krever utredning. De vil få dekket reiseutgiftene. TB og HIV testing og behandling ved klinikken er gratis. I henhold til standard TB-diagnoseprotokoller ved KIDH, vil sputumprøver bli testet med Xpert og sendt for TB-kultur. Positive kulturresultater vil bli sendt til WGS. Resultatene for alle deltakere som tester positivt for tuberkulose vil bli fulgt opp ved hjelp av det elektroniske journalsystemet for Tanzanian National TB-program og kontaktet for å oppmuntre til oppmøte dersom det blir registrert tap for oppfølging. Oppfølging vil være begrenset til varigheten av tuberkulosebehandling (6 måneder for legemiddelsensitiv tuberkulose, 9 måneder for MDR-TB)

Prøvestørrelse

Det beste anslaget på forekomsten av silikose hos tanzanittgruvearbeidere er 30 % (99/330) etter en median (IQR) på 5 (4-7) års sysselsetting i gruvene. Lokale målinger av respirabel silika indikerer svært høye gjennomsnittlige eksponeringsnivåer (opptil 10,6 mg/m3). Det er ingen lokale data som kan baseres på beregning av prøvestørrelse for en studie av sykdomsprogresjon, derfor har vi brukt informasjon fra longitudinelle studier av arbeidsstyrker med sammenlignbar høy eksponering for silika. I en studie av skiferblyantarbeidere i India, med en baselineprevalens på 55 %, hadde 32 % av 279 arbeidere progressiv silikose (definert som, ved bruk av ILO-klassifiseringen, en økning på ≥2 trinn i overflod av små opasiteter, eller en ≥ 1 trinns økning i størrelsen på små eller store opasiteter, eller tilstedeværelsen av nye store opasiteter) over 16 måneders oppfølging. Dette tallet er nær det blant Hawk's Nest-tunnelerne i USA, hvorav mange døde over en periode på 18 måneder; og til de i populasjoner av sandblåsere i Tyrkia (82 % progresjon over 4 år) og Mexicogolfen (52 % over 2 år).

På dette grunnlaget har vi konservativt anslått at 20 % av et utvalg av tanzanittgruvearbeidere vil vise progresjon over 18 måneder; totalen inkluderer 1 av 3 arbeidere med silikose ved baseline, og ytterligere 10 % med tilfeldig sykdom.

Ved å bruke en normal tilnærming av en binomial modell, et konfidensintervall på +/-5 %, og et signifikansnivå α=0,05 med potens 95 %, gir oss en utvalgsstørrelse på 246 (estimert antall utfall=49). For å ta hensyn til mineklynger, og ved å bruke en ICC på 0,01 (høyere enn den vanlige arbeidsplassen ICC på <0,003), brukte vi en designfaktor på 1,49 (1 + ICC(n'-1), der n' = gjennomsnittlig klyngestørrelse) , øke den nødvendige prøvestørrelsen til 367, eller 410 forutsatt et tap på 10 % for å følge opp. Basert på en estimert tuberkuloseprevalens på 6 %, og ved bruk av samme tilnærming, vil denne studien kunne estimere prevalensen til et 95 % konfidensintervall på +/- 2,3 %. På samme måte, forutsatt 1200 fellesskapsmedlemmer og en PTB-prevalens på 8 % (100 fellesskapstilfeller), vil vi kunne oppdage om 60 % av fellesskapets tilfeller stammer fra gruvearbeidere (α=0,05, kraft 95 %).