실내 살충제실내 잔류 살포(IRS)는 남아메리카 대부분 지역에서 샤가스병을 유발하는 트리파노소마 크루지(Trypanosoma cruzi)의 매개체 전염을 줄이는 핵심적인 방법입니다. 그러나 볼리비아, 아르헨티나, 파라과이를 아우르는 그랜드 차코 지역에서 IRS의 성공률은 다른 남미 국가들에 비해 저조합니다.
본 연구는 볼리비아 차코 지역의 전형적인 풍토병 발생 공동체에서 일상적인 실내 잔류 살충제 살포(IRS) 관행과 살충제 품질 관리를 평가했습니다.
활성 성분알파-사이퍼메트린(ai)는 분무기 벽면에 부착된 여과지에 포집되었고, 정량 HPLC 분석법에 대해 검증된 살충제 정량 키트(IQK™)를 사용하여 준비된 분무 탱크 용액에서 측정되었습니다. 데이터는 음이항 혼합 효과 회귀 모델을 사용하여 여과지에 적용된 살충제 농도와 분무 벽면 높이, 분무 범위(분무 표면적/분무 시간[m²/min]), 그리고 관찰된/예상된 분무 비율 간의 관계를 조사하기 위해 분석되었습니다. 또한, 의료 종사자와 주택 소유자의 IRS 빈집 요건 준수 여부 차이도 평가되었습니다. 준비된 분무 탱크에 혼합 후 알파-사이퍼메트린의 침전 속도는 실험실에서 정량화되었습니다.
알파-사이퍼메트린 활성 성분(AI) 농도에서 상당한 차이가 관찰되었으며, 필터의 10.4%(50/480), 가구의 8.8%(5/57)만이 목표 농도인 50mg ± 20% AI/m2에 도달했습니다. 표시된 농도는 각 분무 용액의 농도와는 무관합니다. 알파-사이퍼메트린 활성 성분은 분무 탱크의 표면 용액에 혼합된 후 빠르게 침전되어 분당 선형적으로 감소했으며, 15분 후에는 49%가 손실되었습니다. 가구의 7.5%(6/80)만이 WHO 권장 분무량인 19m2/min(±10%)으로 처리되었고, 77.5%(62/80)의 가구는 예상보다 낮은 분무량으로 처리되었습니다. 가구에 전달된 활성 성분의 평균 농도는 관찰된 분무 범위와 유의미한 상관관계가 없었습니다. 가정의 방역 지침 준수 여부는 살포 범위나 가정에 전달되는 사이퍼메트린의 평균 농도에 유의미한 영향을 미치지 않았습니다.
최적의 실내 잔류 살포(IRS) 효과를 얻기 어려운 이유는 부분적으로 살충제의 물리적 특성 때문일 수 있으며, IRS 팀 교육 및 규정 준수를 장려하기 위한 대중 교육을 포함한 살충제 살포 방법 검토가 필요합니다. IQK™는 IRS의 질을 향상시키고 의료 종사자 교육 및 샤가스병 매개체 방제 관리자의 의사 결정을 용이하게 하는 중요한 현장 친화적 도구입니다.
샤가스병은 사람과 다른 동물에게 다양한 질병을 일으키는 기생충인 트리파노소마 크루지(Trypanosoma cruzi, 키네토플라스티드: 트리파노소마과) 감염으로 발생합니다. 사람의 경우, 급성 증상성 감염은 감염 후 수주에서 수개월 후에 나타나며 발열, 권태감, 간비대증을 특징으로 합니다. 감염의 약 20~30%는 만성 형태로 진행되며, 가장 흔한 증상은 심근병증으로, 심장 전도계 장애, 심장 부정맥, 좌심실 기능 장애, 궁극적으로 울혈성 심부전을 특징으로 하며, 드물게 위장 질환이 발생하기도 합니다. 이러한 질환은 수십 년 동안 지속될 수 있으며 치료가 어렵습니다[1]. 현재까지 백신은 없습니다.
2017년 전 세계 샤가스병 부담은 620만 명으로 추산되었으며, 이로 인해 7,900명이 사망하고 모든 연령대에서 232,000년의 장애보정수명(DALY) 손실이 발생했습니다[2,3,4]. Triatominus cruzi는 중남미 전역과 북미 남부 일부 지역에서 Triatominus cruzi(Hemiptera: Reduviidae)에 의해 전파되며, 2010년 라틴 아메리카에서 발생한 전체 신규 감염 사례의 30,000건(77%)을 차지했습니다[5]. 유럽과 미국과 같은 비풍토병 지역에서의 다른 감염 경로는 선천적 감염과 감염된 혈액 수혈을 포함합니다. 예를 들어, 스페인에서는 라틴 아메리카 이민자들 사이에서 약 67,500건의 감염 사례가 발생했으며[6], 이로 인해 연간 의료 시스템에 930만 달러의 비용이 발생했습니다[7]. 2004년에서 2007년 사이에 바르셀로나의 한 병원에서 검사받은 라틴 아메리카 이민자 임산부의 3.4%가 Trypanosoma cruzi에 대한 혈청 양성 반응을 보였습니다[8]. 따라서 풍토병 발생 국가에서 매개체 전파를 통제하려는 노력은 트리토민 매개체가 없는 국가에서 질병 부담을 줄이는 데 매우 중요합니다[9]. 현재의 통제 방법에는 가정 내외의 매개체 개체 수를 줄이기 위한 실내 살포(IRS), 선천성 감염을 확인하고 제거하기 위한 산모 검사, 혈액 및 장기 이식 은행 검사, 교육 프로그램 등이 있습니다[5,10,11,12].
남미 남부 지역에서 주요 매개체는 병원성 트리토민 벌레입니다. 이 종은 주로 땅속을 섭식하며 가정집과 축사에서 널리 번식합니다. 부실하게 지어진 건물에서는 벽과 천장의 균열에 트리토민 벌레가 서식하며, 가정 내 감염이 특히 심각합니다[13, 14]. 남미 남부 지역 이니셔티브(INCOSUR)는 트리토민 벌레의 가정 내 감염 퇴치를 위한 국제적인 협력 노력을 장려합니다. 병원성 세균 및 기타 특정 부위 병원체를 탐지하기 위해 실내 잔류 살포(IRS)를 사용합니다[15, 16]. 이러한 노력으로 샤가스병 발생률이 크게 감소했으며, 이후 세계보건기구(WHO)는 일부 국가(우루과이, 칠레, 아르헨티나 및 브라질 일부 지역)에서 매개체 전염이 완전히 제거되었음을 확인했습니다[10, 15].
INCOSUR의 성공에도 불구하고, 매개체인 Trypanosoma cruzi는 볼리비아, 아르헨티나, 파라과이 국경을 따라 130만 제곱킬로미터에 걸쳐 펼쳐진 계절성 건조림 생태계인 미국 그란차코 지역에 여전히 존재합니다[10]. 이 지역 주민들은 가장 소외된 집단에 속하며 극심한 빈곤 속에서 의료 서비스 접근성이 매우 제한적입니다[17]. 이 지역 사회에서 T. cruzi 감염 및 매개체 전파 발생률은 세계에서 가장 높은 수준이며[5,18,19,20], 가구의 26~72%가 트리파노소마류에 감염되어 있고[13, 21], 40~56%가 Tripanosoma cruzi에 병원성 세균에 감염되어 있습니다[22, 23]. 남미 지역에서 매개체에 의해 발생하는 샤가스병 사례의 대부분(93% 이상)은 볼리비아에서 발생합니다[5].
IRS는 현재 인체 내 트리아신(Triacine) 감염을 줄이는 데 널리 인정받는 유일한 방법입니다. 트리아신 인페스탄스(Tri. infestans)는 여러 인체 매개 질병의 부담을 줄이는 데 역사적으로 효과가 입증된 전략입니다[24, 25]. 마을 내 트리아신 인페스탄스 감염 가구 비율(감염 지수)은 보건 당국이 IRS 시행 여부를 결정하고, 특히 재감염 위험 없이 만성 감염 아동을 치료하는 것을 정당화하는 데 사용하는 핵심 지표입니다[16, 26, 27, 28, 29]. 차코 지역에서 IRS의 효과와 매개체 전파의 지속성은 여러 요인의 영향을 받습니다. 건물 시공 품질 저하[19, 21], 최적화되지 않은 IRS 시행 및 감염 모니터링 방법[30], IRS 요건에 대한 대중의 불확실성, 낮은 준수율[31], 살충제 제형의 짧은 잔류 효과[32, 33], 그리고 트리아신 인페스탄스의 살충제에 대한 저항성 및/또는 감수성 감소[22, 34] 등이 그 예입니다.
합성 피레트로이드계 살충제는 트리토민 벌레의 감수성 개체군에 대한 치사율 때문에 실내 잔류 살충(IRS)에 흔히 사용됩니다. 저농도의 피레트로이드계 살충제는 감시 목적으로 벽 틈새에서 매개체를 쫓아내는 자극제로도 사용되어 왔습니다[35]. IRS 관행의 품질 관리에 대한 연구는 제한적이지만, 다른 연구에서는 가정에 전달되는 살충제 활성 성분(AI)의 농도에 상당한 차이가 있으며, 종종 유효 목표 농도 범위보다 낮은 수준으로 떨어지는 것으로 나타났습니다[33,36,37,38]. 품질 관리 연구가 부족한 이유 중 하나는 살충제 활성 성분 농도 측정의 표준 방법인 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)가 기술적으로 복잡하고 비용이 많이 들며 사회 전반에 걸쳐 널리 적용하기에 적합하지 않은 경우가 많기 때문입니다. 최근 실험실 테스트 기술의 발전으로 살충제 전달 및 IRS 관행을 평가할 수 있는 대안적이고 비교적 저렴한 방법이 제공되고 있습니다[39, 40].
본 연구는 볼리비아 차코 지역에서 감자의 역병균(Phytophthora infestans)을 방제하기 위한 정기적인 실내 잔류 살포(IRS) 캠페인 동안 살충제 농도 변화를 측정하기 위해 설계되었습니다. 살포 탱크에서 제조된 제형과 살포 챔버에서 수집된 여과지 샘플에서 살충제 활성 성분의 농도를 측정했습니다. 또한 가정으로의 살충제 전달에 영향을 미칠 수 있는 요인들을 평가했습니다. 이를 위해 화학적 비색 분석법을 사용하여 샘플 내 피레트로이드계 살충제의 농도를 정량화했습니다.
이 연구는 볼리비아 산타크루스 주 카밀리 시의 이타남비쿠아(20°1′5.94″ S; 63°30′41″ W)에서 수행되었습니다(그림 1). 이 지역은 미국 그란차코 지역의 일부이며, 기온이 0~49°C이고 연간 강수량이 500~1000mm인 계절성 건조림이 특징입니다[41]. 이타남비쿠아는 도시 내 19개의 과라니 공동체 중 하나로, 약 1,200명의 주민이 주로 태양열 벽돌(어도비), 전통 울타리 및 타비케(현지에서는 타비케로 알려짐), 목재 또는 이러한 재료의 혼합물로 지어진 220채의 집에 거주합니다. 집 주변에는 가축 우리, 창고, 부엌, 화장실 등의 건물과 구조물이 있으며, 이 또한 비슷한 재료로 지어졌습니다. 이 지역 경제는 주로 옥수수와 땅콩을 재배하는 자급자족 농업을 기반으로 하며, 소규모로 가금류, 돼지, 염소, 오리, 어류를 사육하기도 합니다. 생산된 잉여 농산물은 약 12km 떨어진 카밀리 시장 마을에서 판매됩니다. 카밀리 마을은 건설 및 가사 서비스 분야를 중심으로 주민들에게 다양한 고용 기회를 제공합니다.
본 연구에서 이타남비쿠아 어린이(2~15세)의 T. cruzi 감염률은 20%였습니다[20]. 이는 인근 과라니 지역사회에서 보고된 어린이의 감염 혈청 유병률과 유사하며, 과라니에서도 연령이 증가함에 따라 유병률이 증가하여 30세 이상 주민의 대다수가 감염된 것으로 나타났습니다[19]. 이들 지역사회에서는 매개체 전파가 주요 감염 경로로 여겨지며, Tri가 주요 매개체입니다. Infestans는 주택과 부속 건물에 침입합니다[21, 22].
새로 선출된 지방 보건 당국은 이 연구 이전에 Itanambicua의 IRS 활동에 대한 보고서를 제공할 수 없었지만 인근 지역 사회의 보고서에 따르면 해당 지방 자치 단체의 IRS 작업은 2000년 이후 간헐적으로 이루어졌으며 2003년에 20% 베타 사이퍼메트린의 일반 살포가 실시되었고, 2005년부터 2009년까지 감염된 주택에 대한 집중 살포[22]와 2009년부터 2011년까지 체계적인 살포[19]가 실시되었습니다.
이 지역사회에서는 지역사회에서 교육받은 세 명의 보건 전문가가 20% 알파-사이퍼메트린 현탁액 농축액(Alphamost®, Hockley International Ltd., Manchester, UK) 제제를 사용하여 실내 잔류 살충제 살포(IRS)를 실시했습니다. 이 살충제는 산타크루즈 행정부(Servicio Departamental de Salud-SEDES)의 샤가스병 관리 프로그램 요건에 따라 목표 살포 농도 50mg ai/m2로 제조되었습니다. 살충제는 유효 용량 8.5L(탱크 코드: 0441.20)의 Guarany® 배낭형 분무기(Guarany Indústria e Comércio Ltda, Itu, São Paulo, Brazil)를 사용하여 살포되었으며, 이 분무기는 평면 분무 노즐과 757ml/min의 공칭 유량을 갖추고 표준 실린더 압력 280kPa에서 80° 각도의 분사액을 생성했습니다. 또한, 환경미화원들이 에어로졸 캔을 혼합하여 가옥에 살포했습니다. 이전에 작업자들은 지역 시 보건부로부터 살충제 준비 및 배송, 주택 내부 및 외부 벽에 살충제 살포에 대한 교육을 받았습니다. 또한, IRS가 살포를 위해 주택 내부로 완전히 접근할 수 있도록 조치를 취하기 최소 24시간 전에 거주자에게 가구(침대 프레임 제외)를 포함한 모든 물건을 집에서 치우도록 요구해야 합니다. 이 요구 사항 준수 여부는 아래에 설명된 대로 측정됩니다. 또한 거주자는 권장 사항[42]에 따라 페인트칠한 벽이 마를 때까지 기다린 후 집에 다시 들어가도록 권고됩니다.
연구진은 가정에 전달된 람다-사이퍼메트린 AI의 농도를 정량화하기 위해 IRS(인공 살충제 살포)를 받는 57가구의 벽면에 여과지(Whatman No. 1; 직경 55mm)를 설치했습니다. 당시 IRS를 받는 모든 가구가 연구에 포함되었습니다(2016년 11월에는 25가구/25가구, 2017년 1~2월에는 32가구/32가구). 여기에는 52채의 흙벽돌집과 5채의 타빅집이 포함됩니다. 각 가구에는 8~9장의 여과지를 설치했으며, 벽면의 높이를 세 곳(지면에서 0.2m, 1.2m, 2m)으로 나누어 설치했습니다. 세 곳의 벽면은 현관문을 기준으로 시계 반대 방향으로 선택했습니다. 이는 효과적인 살충제 전달 모니터링에 권장되는 방식[43]에 따라 각 벽면 높이별로 3개의 반복 실험을 가능하게 했습니다. 살충제 살포 직후 연구진은 여과지를 수거하여 직사광선을 피해 건조했습니다. 건조된 여과지는 살충제가 코팅된 표면에 고정되도록 투명 테이프로 감싼 후, 알루미늄 호일로 다시 감싸 7°C에서 보관하여 검사했습니다. 수집된 총 513장의 여과지 중 57가구에서 480장을 검사에 사용할 수 있었으며, 이는 가구당 8~9장의 여과지에 해당합니다. 검사 샘플은 52채의 흙벽돌집에서 채취한 437장과 5채의 타비카집에서 채취한 43장으로 구성되었습니다. 샘플 구성은 본 연구의 가구 방문 조사에서 기록된 지역 사회 내 주택 유형의 상대적 분포(흙벽돌집 76.2%[138/181], 타비카집 11.6%[21/181])에 비례합니다. 추가 파일 1에는 살충제 정량 키트(IQK™)를 사용한 여과지 분석 및 HPLC를 사용한 검증에 대한 설명이 포함되어 있습니다. 목표 살충제 농도는 50 mg ai/m2이며, 이는 ± 20%의 허용 오차(즉, 40–60 mg ai/m2)를 허용합니다.
의료진이 준비한 29개의 용기에서 AI의 정량적 농도를 측정했습니다. 18일 동안 하루에 1~4개의 용기를 샘플링했으며, 평균 샘플링 횟수는 하루 1.5회(범위: 1~4회)였습니다. 샘플링 순서는 2016년 11월과 2017년 1월에 의료진이 사용했던 순서를 따랐습니다. 샘플링 진행 과정은 1월에서 2월로 매일 진행되었습니다. 내용물을 완전히 혼합한 직후, 용기 표면에서 2ml의 용액을 채취했습니다. 채취한 2ml 샘플은 실험실에서 5분 동안 와류 혼합한 후, 5.2μL의 추가 샘플 두 개를 채취하여 IQK™를 사용하여 분석했습니다(추가 파일 1 참조).
살충제 활성 성분의 침적률은 상한, 하한 및 목표 범위 내에서 초기(0) 활성 성분 농도를 나타내도록 특별히 선택된 4개의 분무 탱크에서 측정되었습니다. 15분 동안 연속적으로 혼합한 후, 각 2mL 볼텍스 샘플의 표면층에서 1분 간격으로 5.2µL 샘플 3개를 채취했습니다. 탱크 내 목표 용액 농도는 1.2mg ai/ml ± 20%(즉, 0.96–1.44mg ai/ml)이며, 이는 위에서 설명한 바와 같이 여과지에 전달되는 목표 농도와 동일합니다.
살충제 살포 활동과 살충제 전달 간의 관계를 이해하기 위해 연구원(RG)은 87가구(위에서 표본 추출한 57가구와 살충제가 살포된 43가구 중 30가구)에 대한 정기적인 IRS(인공강내 잔류 살포) 작업 중 현지 IRS 보건 담당자 2명과 동행했습니다(2016년 3월). 이 43가구 중 13가구는 분석에서 제외되었습니다. 6가구 소유주가 참여를 거부했고, 7가구는 부분적으로만 처리되었습니다. 살포 대상 가구의 총 면적(제곱미터)을 가구 내부와 외부에서 자세히 측정하고, 보건 담당자가 살포에 소요한 총 시간(분)을 비밀리에 기록했습니다. 이러한 입력 데이터를 사용하여 분당 살포 면적(m²/min)으로 정의되는 살포율을 계산했습니다. 이 데이터를 통해 관찰된 살포율과 예상 살포율의 비율을 상대적인 척도로 계산할 수 있으며, 살포 장비 사양에 따른 권장 예상 살포율은 19 m²/min ± 10%입니다[44]. 관찰값/예상값 비율의 허용 오차 범위는 1 ± 10% (0.8–1.2)입니다.
앞서 언급했듯이 57가구의 벽에 여과지가 부착되어 있었습니다. 여과지의 시각적 존재가 방역 작업자의 분무량에 영향을 미치는지 확인하기 위해, 여과지가 부착된 57가구의 분무량을 2016년 3월에 여과지가 설치되지 않은 30가구의 분무량과 비교했습니다. 살충제 농도는 여과지가 부착된 가구에서만 측정했습니다.
2016년 3월에 살충제 살포가 이루어진 30가구와 2016년 11월에 살포가 이루어진 25가구를 포함하여, 총 55가구의 거주자들이 이전 IRS 주택 청소 요건을 준수한 것으로 확인되었습니다. 청소 상태는 0~2점 척도로 평가되었으며, 0점은 집안의 모든 물건 또는 대부분의 물건이 남아 있는 상태, 1점은 대부분의 물건이 제거된 상태, 2점은 집안이 완전히 비워진 상태를 나타냅니다. 본 연구에서는 집주인의 청소 준수 여부가 살포량과 쑥 살충제 농도에 미치는 영향을 분석했습니다.
통계적 검정력은 여과지에 적용된 알파-사이퍼메트린의 예상 농도에서 유의미한 편차를 감지하고, 범주별로 짝지어진 주택 그룹 간의 살충제 농도 및 살포량의 유의미한 차이를 감지하기 위해 계산되었습니다. 최소 통계적 검정력(α = 0.05)은 기준선에서 결정된 모든 범주 그룹에 대해 샘플링된 최소 주택 수(즉, 고정된 샘플 크기)에 대해 계산되었습니다. 요약하면, 선정된 17개 부동산(규정 미준수 소유자로 분류됨)의 단일 샘플에서 평균 살충제 농도를 비교했을 때, 분산(SD = 10)이 다른 곳에 발표된 관찰 결과[37, 38]를 기반으로 과대평가된 예상 평균 목표 농도 50 mg ai/m2에서 20% 편차를 감지할 수 있는 검정력은 98.5%였습니다. 동등한 효과를 위해 가정에서 선택한 에어로졸 캔(n = 21)의 살충제 농도를 비교한 결과 90% 이상의 효과를 보였습니다.
n=10과 n=12 가구의 평균 살충제 농도 또는 n=12과 n=23 가구의 평균 살포량을 비교했을 때, 검출에 대한 통계적 검정력은 각각 66.2%와 86.2%였습니다. 20% 차이에 대한 예상값은 각각 50 mg ai/m2와 19 m2/min입니다. 보수적으로, 각 그룹에서 살포량(SD=3.5)과 살충제 농도(SD=10)의 분산이 클 것으로 가정했습니다. 여과지를 사용한 가구(n=57)와 사용하지 않은 가구(n=30) 간의 살포량 비교에 대한 통계적 검정력은 90% 이상이었습니다. 모든 검정력 계산은 STATA v15.0 소프트웨어의 SAMPSI 프로그램을 사용하여 수행되었습니다[45]).
가정에서 수집한 여과지의 데이터를 다변량 음이항 혼합 효과 모델(STATA v.15.0의 MENBREG 프로그램)에 적용하여 분석했으며, 가정 내 벽의 위치(3단계)를 무작위 효과로 포함했습니다. 베타 방사선 농도, 알파-사이퍼메트린 농도, 그리고 분무기 벽 높이(3단계), 분무 속도(m²/min), IRS 신고일, 의료 서비스 제공자 여부(2단계)와 관련된 변화를 검정하기 위해 모델을 사용했습니다. 각 가정에 배송된 여과지의 알파-사이퍼메트린 평균 농도와 분무 탱크 내 해당 용액의 농도 간의 관계를 검정하기 위해 일반화 선형 모델(GLM)을 사용했습니다. 분무 탱크 용액 내 살충제 농도의 시간 경과에 따른 침전은 초기값(시간 0)을 모델 오프셋으로 포함하고 탱크 ID × 시간(일) 상호작용 항을 검정하는 유사한 방식으로 분석했습니다. 이상치 데이터 포인트 x는 표준 Tukey 경계 규칙을 적용하여 식별하며, x < Q1 – 1.5 × IQR 또는 x > Q3 + 1.5 × IQR입니다. 명시된 바와 같이, 7개 가구의 살포량과 1개 가구의 살충제 활성 성분 농도 중앙값은 통계 분석에서 제외되었습니다.
IQK™를 이용한 알파-사이퍼메트린 농도의 화학적 정량 분석 정확도는 IQK™와 HPLC(표준 분석법)를 사용하여 세 곳의 양계장에서 채취한 27개 여과지 샘플의 값을 비교함으로써 확인되었으며, 그 결과 높은 상관관계(r = 0.93; p < 0.001)를 보였다(그림 2).
IRS 처리 후 가금류 사육장에서 수집한 여과지 샘플에서 HPLC 및 IQK™로 정량화한 알파-사이퍼메트린 농도의 상관관계 (가금류 사육장 3곳에서 수집한 여과지 27개)
IQK™는 57개 양계장에서 수집한 480개의 여과지에 대해 테스트되었습니다. 여과지에서 알파-사이퍼메트린 함량은 0.19~105.0 mg ai/m2 범위(중앙값 17.6, 사분위 범위: 11.06~29.78)였습니다. 이 중 10.4%(50/480)만이 목표 농도 범위인 40~60 mg ai/m2 내에 있었습니다(그림 3). 대부분의 샘플(84.0%(403/480))은 60 mg ai/m2 이상이었습니다. 가구당 8~9개의 테스트 여과지를 사용하여 추정한 가구별 중앙 농도 차이는 10배에 달했으며, 평균은 19.6 mg ai/m2(사분위 범위: 11.76~28.32, 범위: 0.60~67.45)였습니다. 조사 대상 지역 중 8.8%(5/57)만이 예상 살충제 농도를 받았고, 89.5%(51/57)는 목표 범위 미만이었으며, 1.8%(1/57)는 목표 범위 초과였습니다(그림 4).
IRS 처리 가구(n = 57가구)에서 수집한 필터의 알파-사이퍼메트린 농도 빈도 분포. 세로선은 사이퍼메트린 활성 성분의 목표 농도 범위(50mg ± 20% 활성 성분/m2)를 나타낸다.
IRS 처리 가구(n=57가구)에서 수집한 가구당 8~9장의 필터 페이퍼에 측정된 베타-사이퍼메트린 평균 농도의 중앙값입니다. 가로선은 알파-사이퍼메트린 활성 농도의 목표 범위(50mg ± 20% 활성 농도/m²)를 나타냅니다. 오차 막대는 인접한 중앙값의 하한과 상한을 나타냅니다.
벽 높이가 0.2m, 1.2m, 2.0m인 필터에 전달된 중간 농도는 각각 17.7mg ai/m²(IQR: 10.70–34.26), 17.3mg ai/m²(IQR: 11.43–26.91), 17.6mg ai/m²(IQR: 10.85–31.37)였습니다(추가 파일 2 참조). IRS 날짜를 통제한 혼합 효과 모델 분석 결과, 벽 높이에 따른 농도 차이(z < 1.83, p > 0.067)나 살포 날짜에 따른 유의미한 변화(z = 1.84, p = 0.070)는 나타나지 않았습니다. 5채의 어도비 가옥에 전달된 중간 농도는 52채의 어도비 가옥에 전달된 중간 농도와 유의미한 차이가 없었습니다(z = 0.13, p = 0.89).
IRS 적용 전에 샘플링한 29개의 독립적으로 제조된 Guarany® 에어로졸 캔의 AI 농도는 캔당 0.16mg AI/mL에서 1.9mg AI/mL까지 12.1의 차이를 보였습니다(그림 5). 에어로졸 캔 중 6.9%(2/29)만이 목표 용량 범위인 0.96~1.44mg AI/mL 내의 AI 농도를 함유하고 있었고, 3.5%(1/29)의 에어로졸 캔은 1.44mg AI/mL를 초과하는 AI 농도를 함유하고 있었습니다.
29가지 분무 제형에서 알파-사이퍼메트린 활성성분(AI)의 평균 농도를 측정했습니다. 가로선은 가금류 사육장에서 목표 활성성분 농도 범위인 40~60mg/m2를 달성하기 위한 에어로졸 캔의 권장 활성성분 농도(0.96~1.44mg/ml)를 나타냅니다.
조사된 29개의 에어로졸 캔 중 21개는 21개의 주택에 해당했습니다. 주택에 전달된 활성 성분의 중앙값 농도는 주택 처리에 사용된 개별 분무 탱크의 농도와 관련이 없었으며(z = -0.94, p = 0.345), 이는 낮은 상관관계(rSp2 = -0.02)에 반영되었습니다(그림 6).
IRS 처리된 가구에서 수집한 8-9개의 여과지에서 검출된 베타-사이퍼메트린 활성 성분 농도와 각 가구에서 처리하기 위해 사용한 자가 제조 분무액의 활성 성분 농도 간의 상관관계 (n = 21)
분무 후 즉시 채취한 4개 분무기의 표면 용액에서 AI 농도는 3.3(0.68–2.22 mg AI/ml) 범위 내에서 변동했습니다(그림 7). 한 탱크의 값은 목표 범위 내에 있었고, 다른 한 탱크의 값은 목표 범위를 초과했으며, 나머지 두 탱크의 값은 목표 범위 미만이었습니다. 이후 15분 동안의 추적 샘플링 동안 네 탱크 모두에서 살충제 농도가 유의미하게 감소했습니다(b = -0.018 ~ -0.084; z > 5.58; p < 0.001). 각 탱크의 초기값을 고려했을 때, 탱크 ID와 시간(분) 간의 상호작용 항은 유의미하지 않았습니다(z = -1.52; p = 0.127). 네 개의 풀에서 평균 살충제 mg ai/ml 손실률은 분당 3.3%(95% 신뢰구간 5.25, 1.71)였으며, 15분 후에는 49.0%(95% 신뢰구간 25.69, 78.68)에 도달했습니다(그림 7).
탱크 내 용액을 충분히 혼합한 후, 알파-사이퍼메트린 활성 성분의 침전 속도를 측정하였다. 측정은 4개의 분무 탱크에서 1분 간격으로 15분 동안 진행하였다. 각 탱크에 대해 데이터에 가장 잘 맞는 직선을 나타냈다. 관측값(점)은 세 개의 하위 샘플의 중앙값을 나타낸다.
잠재적 IRS 처리 대상 가구당 평균 벽면적은 128m²(IQR: 99.0–210.0, 범위: 49.1–480.0)였고, 보건 종사자가 소요한 평균 시간은 12분(IQR: 8.2–17.5, 범위: 1.5–36.6)이었습니다. 각 가금류 사육장에 분무가 실시되었습니다(n = 87). 이 가금류 사육장에서 관찰된 분무량은 3.0~72.7m²/min(중앙값: 11.1, IQR: 7.90–18.00) 범위였습니다(그림 8). 이상치는 제외하고 분무량을 WHO 권장 분무량 범위인 19m²/min ± 10%(17.1–20.9m²/min)와 비교했습니다. 이 범위에 속하는 가금류 사육장은 7.5%(6/80)에 불과했습니다. 77.5%(62/80)는 낮은 범위에 속했고 15.0%(12/80)는 높은 범위에 속했습니다. 가정에 전달된 AI의 평균 농도와 관찰된 분무 범위 사이에는 상관관계가 발견되지 않았습니다(z = -1.59, p = 0.111, n = 52가구).
IRS 처리된 가금류 사육장에서 관찰된 분무량(분/m²) (n = 87). 기준선은 분무기 장비 사양에서 권장하는 예상 분무량 허용 오차 범위인 19 m²/min(±10%)을 나타냅니다.
80가구 중 80%는 관찰된/예상된 살포 범위 비율이 1 ± 10% 허용 오차 범위를 벗어났으며, 71.3%(57/80)는 허용 오차 범위보다 낮았고, 11.3%(9/80)는 높았으며, 16가구는 허용 오차 범위 내에 속했습니다. 관찰된/예상된 비율 값의 빈도 분포는 추가 파일 3에 나와 있습니다.
IRS를 일상적으로 시행하는 두 의료진 간의 평균 분무 속도에는 유의미한 차이가 있었습니다: 9.7 m2/min (IQR: 6.58–14.85, n = 68) 대 15.5 m2/min (IQR: 13.07–21.17, n = 12). (z = 2.45, p = 0.014, n = 80) (추가 파일 4A 참조) 및 관찰/예상 분무 속도 비율(z = 2.58, p = 0.010) (추가 파일 4B 참조).
비정상적인 상황을 제외하면, 여과지가 설치된 54채의 주택에 한 명의 보건 담당자만이 살충제를 살포했습니다. 이 주택들의 살포량 중앙값은 9.23 m2/min(IQR: 6.57–13.80)이었고, 여과지가 없는 26채의 주택에서는 15.4 m2/min(IQR: 10.40–18.67)이었습니다(z = -2.38, p = 0.017).
IRS 배송물 수령을 위해 집을 비워야 한다는 요구 사항에 대한 가구별 준수율은 다양했습니다. 30.9%(17/55)는 집을 부분적으로 비우지 않았고, 27.3%(15/55)는 집을 완전히 비우지 않고 집을 파손시켰습니다.
사람이 있는 집(17.5 m²/min, IQR: 11.00–22.50)에서 관찰된 분무량은 사람이 부분적으로 있는 집(14.8 m²/min, IQR: 10.29–18.00)과 완전히 비어 있는 집(11.7 m²/min, IQR: 7.86–15.36)보다 일반적으로 높았지만, 그 차이는 통계적으로 유의미하지 않았습니다(z > -1.58; p > 0.114, n = 48) (추가 파일 5A 참조). 여과지의 유무에 따른 변화를 고려했을 때도 유사한 결과가 나타났으며, 여과지는 모델에서 유의미한 공변량으로 확인되지 않았습니다.
세 그룹 모두에서 주택에 약제를 살포하는 데 필요한 절대 시간은 주택 간에 유의미한 차이가 없었지만(z < -1.90, p > 0.057), 주택의 평균 면적은 차이가 있었습니다. 완전히 비어 있는 주택(104 m2 [IQR: 60.0–169, 0 m2])은 비어 있지 않은 주택(224 m2 [IQR: 174.0–284.0 m2])과 부분적으로 비어 있는 주택(132 m2 [IQR: 108.0–384.0 m2])보다 통계적으로 유의미하게 작았습니다(z > 2.17; p < 0.031, n = 48). 완전히 비어 있는 주택은 비어 있지 않거나 부분적으로 비어 있는 주택의 면적의 약 절반 정도입니다.
규정 준수 여부와 살충제 활성 성분(AI) 데이터가 모두 있는 비교적 적은 수의 가구(n=25)의 경우, 추가 파일 5B에 명시된 바와 같이 이러한 규정 준수 범주 간에 가구에 전달된 평균 AI 농도에는 차이가 없었습니다(z < 0.93, p > 0.351). 여과지 유무 및 관찰된 분무 범위(n=22)를 통제 변수로 사용했을 때도 유사한 결과가 얻어졌습니다.
이 연구는 벡터 전파의 오랜 역사를 가진 볼리비아 그란차코 지역의 전형적인 농촌 공동체에서 IRS 관행 및 절차를 평가합니다[20]. 일상적인 IRS 중에 투여된 알파-사이퍼메트린 활성 성분의 농도는 집마다, 집 안의 개별 필터마다, 그리고 50mg 활성 성분/m2의 동일한 전달 농도를 달성하기 위해 준비된 개별 분무 탱크마다 크게 달랐습니다. 단 8.8%의 집(필터의 10.4%)만이 40~60mg 활성 성분/m2의 목표 범위 내에 있는 농도를 보였고, 대다수(각각 89.5% 및 84%)는 허용 하한치 미만의 농도를 보였습니다.
가정 내 알파-사이퍼메트린의 최적 전달이 어려운 한 가지 잠재적 요인은 살충제 희석의 부정확성과 분무 탱크에 준비된 현탁액 농도의 불일치입니다[38, 46]. 본 연구에서 의료 종사자들을 관찰한 결과, 그들은 살충제 제조법을 준수하고 SEDES로부터 분무 탱크에 희석 후 용액을 충분히 저어주는 교육을 받았음을 확인했습니다. 그러나 저장조 내용물 분석 결과, 유효농도(AI)는 최대 12배까지 차이가 났으며, 시험 저장조 용액 중 목표 범위 내에 있는 것은 6.9%(2/29)에 불과했습니다. 추가 조사를 위해 분무 탱크 표면의 용액을 실험실 조건에서 정량화했습니다. 그 결과, 혼합 후 알파-사이퍼메트린 유효농도가 분당 3.3%씩 선형적으로 감소하고 15분 후 누적적으로 49% 감소하는 것으로 나타났습니다(95% 신뢰구간 25.7, 78.7). 습윤성 분말(WP) 제형을 희석할 때 형성되는 살충제 현탁액의 응집으로 인한 높은 침전률은 드문 일이 아니며(예: DDT [37, 47]), 본 연구는 SA 피레트로이드 제형에서도 이를 추가로 입증합니다. 현탁액 농축액은 실내 잔류 살충제 살포(IRS)에 널리 사용되며, 모든 살충제 제제와 마찬가지로 물리적 안정성은 활성 성분 및 기타 성분의 입자 크기를 비롯한 여러 요인에 따라 달라집니다. 침전은 슬러리 제조에 사용되는 물의 경도에도 영향을 받을 수 있는데, 이는 현장에서 제어하기 어려운 요인입니다. 예를 들어, 본 연구 지역에서는 물 공급이 유량과 부유 토양 입자에 계절적 변동이 있는 지역 하천으로 제한됩니다. SA 조성물의 물리적 안정성을 모니터링하는 방법은 현재 연구 중입니다[48]. 그러나 피하 투여 약물은 라틴 아메리카의 다른 지역에서 병원성 트리파노소마증(Tri. pathogenic bacteria)으로 인한 가정 내 감염을 줄이는 데 성공적으로 사용되었습니다[49].
다른 매개체 방제 프로그램에서도 부적절한 살충제 제형이 보고되었습니다. 예를 들어, 인도의 내장형 리슈마니아증 방제 프로그램에서 모니터링된 51개 분무 그룹 중 29%만이 DDT 용액을 올바르게 준비하고 혼합했으며, 권장대로 분무기 탱크를 채운 그룹은 없었습니다[50]. 방글라데시 마을에 대한 평가에서도 유사한 경향이 나타났습니다. IRS 지역 팀의 42~43%만이 프로토콜에 따라 살충제를 준비하고 용기를 채웠으며, 한 하위 지역에서는 그 수치가 7.7%에 불과했습니다[46].
가정에 전달되는 AI 농도의 관찰된 변화 또한 특이한 현상이 아닙니다. 인도에서는 처리된 가정 560곳 중 7.3%(41곳)만이 목표 농도의 DDT를 받았으며, 가정 내 및 가정 간 차이가 모두 컸습니다[37]. 네팔에서는 여과지가 평균 1.74mg ai/m2(범위: 0.0–17.5mg/m2)를 흡수했는데, 이는 목표 농도(25mg ai/m2)의 7%에 불과합니다[38]. 파라과이 차코 지역 주택의 벽면에서 델타메트린 ai 농도가 12.8–51.2mg ai/m2인 반면, 지붕에서는 4.6–61.0mg ai/m2로 큰 차이를 보인 여과지의 HPLC 분석 결과도 나타났습니다[33]. 볼리비아의 투피자에서는 차가스병 통제 프로그램이 HPLC로 정량화된 0.0~59.6mg/m2 농도의 델타메트린이 5가구에 전달되었다고 보고했습니다[36].
게시 시간: 2024년 4월 16일