Haltbarkeit von langem

Malaria Journal Band 22, Artikelnummer: 109 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Die funktionale Überlebenszeit langlebiger insektizider Netze (LLINs), die je nach Feldkontext variiert, ist entscheidend für die erfolgreiche Prävention der Malariaübertragung. Es liegen jedoch nur begrenzte Daten zur LLIN-Haltbarkeit im Feldeinsatz in Äthiopien vor.

Es wurde eine dreijährige Längsschnittstudie durchgeführt, um den Verschleiß, die körperliche Unversehrtheit, die Biowirksamkeit und die chemische Restkonzentration von LLINs in vier Regionen Äthiopiens zu überwachen. Richtlinien der Weltgesundheitsorganisation (WHO) wurden verwendet, um die Stichprobengröße zu bestimmen, die körperliche Unversehrtheit zu messen und die Fluktuationsraten sowie die funktionelle Überlebenszeit zu berechnen. Jährliche Biowirksamkeitstests wurden an zufällig ausgewählten LLINs durchgeführt. Zur Berechnung der mittleren funktionellen Überlebenszeit der LLINs wurde ein vom Vector Works-Projekt entwickeltes Excel-Tool verwendet. Prädiktoren für das funktionelle Überleben wurden durch Anpassung eines binären und multivariaten Cox-Proportional-Hazards-Modells identifiziert.

Insgesamt wurden 3.396 LLINs in die Analyse einbezogen. Insgesamt wurden 3.396 LLINs in die Analyse einbezogen. Am Ende von 36 Monaten betrug der Anteil der funktionell überlebenden LLINs 12,9 % [95 %-Konfidenzintervall (KI) 10,5, 15,6], die Abnutzungsraten aufgrund physischer Schäden und Umwidmung betrugen 48,8 % [95 %-Konfidenzintervall (KI) 45,0, 52,6] bzw. 13,8 % [95 %-Konfidenzintervall (KI) 11,6, 14,6]. Die geschätzte mittlere funktionelle Überlebenszeit betrug 19 Monate (95 %-KI 17, 21). Zu den Faktoren, die mit einer kürzeren funktionellen Überlebenszeit verbunden sind, gehören der Aufenthalt in einer Umgebung mit geringer Malariaübertragung [Adjusted Hazards Ratio (AHR) (95 %-KI) 1,77 (1,22, 2,55)] und ländliche Gebiete [AHR (95 %-KI) 1,83 (1,17, 2,84). ] und in einem Raum, in dem gekocht wird [AHR (95 % CI) 1,28 (1,05, 1,55)]. Bioassay-Tests ergaben, dass 95,3 % (95 %-KI 86,4, 98,5) der LLINs nach 24-monatiger Verteilung die WHO-Kriterien der Biowirksamkeit erfüllten.

Die LLIN-Überlebenszeit war aufgrund der hohen Fluktuationsraten und des schnellen Verlusts der körperlichen Unversehrtheit kürzer als die erwarteten drei Jahre. Nationale Malariaprogramme könnten erwägen, haltbarere LLINs zu beschaffen, Gemeinden darüber aufzuklären, wie Schäden durch LLINs verhindert werden können, und den aktuellen dreijährigen LLIN-Verteilungsplan zu überarbeiten, um sicherzustellen, dass LLINs ausreichenden Schutz vor der Übertragung von Malaria bieten. Während dieses Papier zum Verständnis der Determinanten beiträgt, die sich auf das funktionelle Überleben auswirken, sind weitere Untersuchungen erforderlich, um die Faktoren für die schnellen Abnutzungsraten und den Verlust der physischen Integrität von LLINs im Feldeinsatz zu verstehen.

Weltweit sind Malaria-Präventions- und -Kontrollprogramme auf Interventionen zur Vektorkontrolle angewiesen, beispielsweise auf die Verteilung langlebiger insektizider Netze (LLINs). LLINs sind Moskitonetze aus einem Material, in das Insektizide eingearbeitet oder um die Fasern gebunden sind. Es wird erwartet, dass sie ihre biologische Aktivität unter Feldbedingungen mindestens drei Jahre lang beibehalten [1]. LLINs bieten persönlichen Schutz vor Malaria, indem sie als physische Barriere zum Schutz des Menschen vor Vektorkontakt dienen und Insektizide zur Abtötung von Vektoren einsetzen. Sie reduzieren auch die Übertragung und können eine ganze Gemeinschaft durch Massenwirkung schützen, wenn eine anhaltend hohe funktionelle Abdeckung erreicht wird [2]. Die Schutzdauerhaftigkeit von LLINs hat jedoch in verschiedenen Feldkontexten erhebliche Unterschiede gezeigt [3, 4]. Die Haltbarkeit von LLINs hängt von drei Komponenten ab: (1) Abnutzung (Verlust von Netzen aus dem Haushalt), (2) physische Unversehrtheit (Löcher und Risse in Netzen) und (3) insektizide Aktivität (die Menge der verbleibenden Chemikalien und ihre abtötende Wirkung). [3].

Eine Abnutzung (vollständiger Verlust von LLINs) kann aus drei verschiedenen Gründen auftreten. Erstens könnten LLINs entsorgt werden, weil sie physisch beschädigt sind und von den Besitzern als nicht funktionsfähig angesehen werden. Zweitens könnten LLINs an andere verschenkt werden. Drittens könnten LLINs für unbeabsichtigte Zwecke umgewidmet werden. Diese Abnutzungsursachen werden als Abnutzungstyp eins, zwei und drei bezeichnet [3]. Der Anteil der Fluktuationsarten schwankt im Laufe der Zeit. Unmittelbar nach der Verteilung macht die Fluktuationsart 2 (d. h. Entfernung) den Großteil der gesamten Fluktuation aus [5, 6]. Mit der Zeit macht die Abnutzung vom Typ 1 (dh gemeldete physische Schäden) einen immer größeren Anteil der Gesamtabnutzung aus [7, 8]. Trotz Behauptungen über den Missbrauch insektizider Netze [9] wird berichtet, dass der Anteil der Abnutzung vom Typ 3 (d. h. Verwendung von LLINs für unbeabsichtigte Zwecke, z. B. zum Angeln) in afrikanischen Gebieten gering ist [7, 8, 10]. In einer Studie aus dem Jahr 2018 in Zentraläthiopien wurde berichtet, dass die Fluktuationsrate aus allen Gründen innerhalb von 24 Monaten nach der Nachuntersuchung bei 96 % lag [11].

Unter körperlicher Integrität versteht man die Anzahl und Größe der Löcher und Risse in der Oberfläche von LLIN. Er wird mithilfe eines zusammengesetzten Indikators namens Proportional Hole Index (pHI) gemessen. Anhand dieses Index werden LLINs als in gutem, akzeptablem oder zerrissenem Zustand klassifiziert [3]. Als Mechanismen, durch die Löcher in LLINs entstehen, wurden mechanische (z. B. scharfe Materialien und Bettkanten), thermische, tierische Schäden und Nahtversagen in der Reihenfolge ihres Beitrags identifiziert [12]. Der Anteil der zu zerrissenen LLINs in Zentraläthiopien betrug nach 24 Monaten 23,1 % [11].

Das Zusammenspiel zwischen Abnutzungsraten und körperlicher Integrität bestimmt die funktionelle Überlebenszeit von LLINs, die von Land zu Land erheblich variiert. Die Berichte reichen von einem Jahr in Äthiopien [11] bis zu zwei Jahren in Benin [13], drei Jahren in Sambia [14] und vier Jahren in Uganda [15] sowie 4,7 Jahren in der Region Zamfara in Nigeria [4]. Die Faktoren, die zu einer solchen Variation führen, können in zwei große Gruppen eingeteilt werden: intrinsische und extrinsische Faktoren [3].

Intrinsische Faktoren beziehen sich auf Herstellungseigenschaften von LLINs wie Materialzusammensetzung, Strickmuster, Qualität der Verarbeitung, Art und Gehalt an Insektiziden, Zusatzstoffe und verwendete Technologie [3]. Es wurde festgestellt, dass diese Faktoren einen statistisch signifikanten Zusammenhang mit der körperlichen Integrität von LLINs und ihrer funktionellen Überlebenszeit haben. Beispielsweise waren Netze aus Monofilamentgarn-Polyethylen in Laborexperimenten hinsichtlich Berst- und Zugfestigkeit [16] sowie in Feldversuchen [5, 8, 17] deutlich stärker als Netze aus Multifilament-Polyester. Netze mit rhomboiden Strickmustern (vierseitige Löcher) waren stärker als sechseckige Strickmuster (sechsseitige Löcher) [16]. Es wurde festgestellt, dass höhere Denier-Werte mit einer starken körperlichen Integrität verbunden sind [16, 18]. Es wurde auch berichtet, dass die Marke von LLINs signifikant mit der körperlichen Integrität und der funktionellen Überlebenszeit von LLINs zusammenhängt [8, 10, 19, 20, 21].

Extrinsische Faktoren bestehen aus verschiedenen Aspekten der Umwelt, von der Ökologie bis zum Betttyp, in dem das LLIN verwendet wird. Ökologische Faktoren wie Malariaübertragungssituation, Nähe zu Gewässern und Mückenbrutstätten [11], Haushaltsfaktoren einschließlich Wohnstruktur, Wohlstand, sozioökonomischer Status des Haushalts, Wissenseinstellung zu Moskitonetzen [4], Nettonutzungsfaktoren wie z Es wurde festgestellt, dass die Art des Schlafplatzes, die Häufigkeit des Waschens und die Handhabungspraktiken [11, 13, 14] sowie Faktoren der Benutzerebene (z. B. Anzahl der Personen, die unter dem Netz schlafen, und Alter der Benutzer) [8] signifikant miteinander verbunden sind mit der Haltbarkeit von LLINs.

Während es eine wachsende Zahl von Veröffentlichungen zur Haltbarkeit von LLINs im Allgemeinen gibt, ist die Zahl der in Äthiopien durchgeführten Studien begrenzt. Darüber hinaus waren die meisten von ihnen retrospektiv, was sie anfällig für Erinnerungsverzerrungen macht [22]. Die einzige in Äthiopien durchgeführte prospektive Studie wurde in einem geografischen Gebiet durchgeführt [11]. Da die Malariaverteilung sehr heterogen ist und das funktionelle Überleben von LLIN je nach geografischem Standort unterschiedlich ist (4), besteht die Notwendigkeit, die Dauerhaftigkeit von LLINs in verschiedenen Umgebungen in ganz Äthiopien zu bewerten. Ziel dieser Studie ist es, die Abnutzungsrate, die körperliche Unversehrtheit und die insektizide Aktivität der in der Kampagne 2015 verteilten LLINs zu bewerten und Prädiktoren für das funktionelle Überleben der LLINs zu identifizieren.

Die Studie wurde in 12 Distrikten an vier Studienorten in Äthiopien durchgeführt, die unterschiedliche Malariaübertragungssituationen repräsentieren (Abb. 1). Äthiopien ist in 10 Regionen und zwei Stadtverwaltungseinheiten unterteilt. Die Regionen sind weiter in Zonen unterteilt, die Zonen in Woredas (Bezirke) und die Woredas in Kebeles. Die vier Regionen, in denen die Studie durchgeführt wurde, machen 86 % der gesamten äthiopischen Bevölkerung aus [23].

LLIN-Haltbarkeitsüberwachungsstandorte in vier Regionen in Äthiopien, 2015–2018

Anopheles arabiensis ist der vorherrschende Überträger in Äthiopien, wobei Anopheles pharoensis, Anopheles coustani, Anopheles funestus, Anopheles nili und seit Kurzem auch Anopheles stephensi eine untergeordnete Rolle bei der Übertragung spielen. Plasmodium falciparum machte von 2001 bis 2016 etwa 60 % der Malariafälle aus (Bereich 55–69 %) und Plasmodium vivax 40 % (Bereich 31–45 %) [24, 25]. Zu den wichtigsten Malariapräventions- und Kontrollmaßnahmen gehören LLINs, Indoor-Residual-Spraying (IRS), frühzeitige Behandlung von Fällen und Kommunikation über Verhaltensänderungen. LLINs werden durch kostenlose Massenverteilungskampagnen verteilt, die alle drei Jahre an alle Haushalte in Endemiegebieten unter 2000 m Höhe stattfinden [25].

Diese Studie verfolgte eine Kohorte von LLINs, die 2015 über einen Zeitraum von drei Jahren verteilt wurden. Einzel-LLINs dienten als Beobachtungseinheit und es wurden jährliche Haushaltsbesuche durchgeführt, um das Vorhandensein von LLINs und ihre körperliche Unversehrtheit zu beurteilen.

Die Stichprobengröße wurde gemäß den Richtlinien der Weltgesundheitsorganisation (WHO) für Phase-III-Feldversuche berechnet [3]. Die vier Untersuchungsgebiete (Regionen) wurden als separate Untersuchungsgebiete behandelt. Unter der Annahme eines Konfidenzintervalls (CI) von 95 Prozent und einer Trennschärfe von 80 Prozent sowie einer Fluktuationsrate von 20 Prozent pro Jahr und 50 Prozent über drei Jahre ergab die Berechnung 460 Haushalte für jede Domäne, was einer Gesamtstichprobengröße von 1840 Haushalten entspricht. Alle LLINs in den ausgewählten Haushalten wurden in die Studie einbezogen.

Für den Bioassay und die chemische Analyse wurde eine separate Probengröße bestimmt. Gemäß der Richtlinie wurden in jeder Umfrage 40 LLINs zufällig aus jedem Studienstandort ausgewählt, sodass die Stichprobengröße pro Umfrage 120 betrug [3].

Einzelheiten zum Probenahmeverfahren sind in früheren Veröffentlichungen dargestellt [26]. Zusammenfassend wurde in der Studie jede der vier Untersuchungsregionen als separate Stichprobendomäne behandelt und ein mehrstufiges Cluster-Stichprobenverfahren eingesetzt. Zunächst wurden zwölf Distrikte (drei aus jeder Region) ausgewählt, die soweit wie möglich die drei verschiedenen Malariaübertragungsschichten repräsentieren und diejenigen, die im Monat vor der Datenerfassung Aktionsnetze verteilten oder während des Datenerfassungszeitraums Netze verteilen wollten. Zweitens wurden insgesamt 92 Cluster (d. h. Zählgebiete, EA), 23 aus jeder Region, zufällig ausgewählt. Die Anzahl der EAs pro Bezirk war proportional zur Größe der Bezirksbevölkerung. Drittens wurden 20 Haushalte pro EA mithilfe systematischer Zufallsstichprobenverfahren ausgewählt, wobei Listen verwendet wurden, die von den Datensammlern vor Ort erstellt wurden. In die Studie wurden alle LLINs einbezogen, die die ausgewählten Haushalte aus der Verteilaktion 2015 erhalten hatten. Sie wurden mit einem Plastikabzeichen versehen, in das eine eindeutige Nummer eingraviert war, und sie wurden drei Jahre lang jährlich überwacht. Die Stichproben-LLINs für den Bioassay und die chemische Analyse wurden zufällig aus Haushalten ausgewählt, die nicht in der Kohorte enthalten waren, aber im selben Zählgebiet wohnen.

Basisdaten wurden im Juni 2015 gesammelt, unmittelbar im Anschluss an die landesweite LLIN-Massenverteilungskampagne. Folgeumfragen wurden im Juni 2016, 2017 und 2018 durchgeführt. Die Datenerhebung erfolgte mit vier Methoden: (1) Interviews mit Haushaltsvorständen, (2) physische Inspektionen von LLINs, (3) Bioassays, (4) Messungen der Restinsektizid auf Netzproben.

Interviews mit Haushaltsvorständen oder erwachsenen Haushaltsvorständen wurden mithilfe strukturierter Fragebögen durchgeführt, die an die Leitlinien der WHO angelehnt waren [3]. Der Fragebogen wurde verwendet, um Informationen über die Wohneigenschaften, das Wissen und die Einstellung zu LLINs, die Umgangspraktiken mit LLINs und die Gründe für das Fehlen von LLINs zu sammeln. In allen Folgebefragungen wurde das gleiche Datenerfassungstool mit geringfügigen Änderungen verwendet.

Die Inspektion von LLINs erfolgte in Folgeumfragen 12, 24 und 36 Monate nach der Basisdatenerhebung gemäß den Richtlinien der WHO [3]. Die LLINs wurden im Freien untersucht, nachdem sie über einen Metallrahmen gehängt wurden. Die Löcher in den LLINs (einschließlich Risse im Netz und Spaltnähte) wurden mit einem Maßband gemessen und ihre Größe und Lage aufgezeichnet. Der Durchmesser der Löcher wurde in der längsten Dimension gemessen. Löcher mit einem Durchmesser von weniger als 0,5 cm wurden ignoriert, da es unwahrscheinlich war, dass sie Mücken durchlassen würden. Darüber hinaus wurden Reparaturnachweise und Reparaturarten erfasst. Da alle LLINs brandneu waren, wurde zu Studienbeginn keine physische Inspektion durchgeführt.

Die Biowirksamkeit von LLINs wurde mithilfe des WHO-Kegeltests bewertet. Beim Kegeltest werden anfällige Mücken 3 Minuten lang mit Netzproben in Kontakt gebracht, um zu sehen, ob der Kontakt ausreicht, um eine Stunde nach der Exposition zu einem Knockdown von > 95 % oder 24 Stunden nach der Exposition zu einer Mortalität von > 80 % zu führen [3]. Die Bioassays wurden mit einem im Labor gezüchteten Pyrethroid-anfälligen Stamm von Anopheles arabiensis, dem primären Malariaüberträger in Äthiopien, durchgeführt.

Die Analyse chemischer Rückstände wurde zu Beginn und in allen drei Folgeerhebungen durchgeführt. Zu Beginn wurden fünf Netzstücke mit den Maßen 30 cm × 30 cm aus verschiedenen Positionen geschnitten, wobei dem Stichprobenschema der WHO gefolgt wurde. Bei späteren Untersuchungen wurde das Stück von Position 1 ausgeschlossen, da davon ausgegangen wurde, dass es unter dem Bett versteckt und übermäßigem Abrieb ausgesetzt war. Netzproben wurden gemessen, um ihre Dichte (Netzmasse pro Flächeneinheit) abzuschätzen, und dann wurden Proben aus demselben Netz für die chemische Analyse kombiniert. Der chemische Gehalt an Deltamethrin und Alpha-Cypermethrin wurde mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) bzw. Gaschromatographie (GC) gemessen.

Die Felddatenerfassung erfolgte durch geschulte Datensammler und Vorgesetzte mithilfe eines tragbaren Tablets und eines elektronischen Fragebogens, der mithilfe des Open Data Kit (ODK) erstellt wurde [27]. Die Daten wurden täglich oder sobald die Internetverbindung dies zuließ, überprüft und an einen bestimmten Server gesendet. Das Datenmanagementteam hat täglich Daten heruntergeladen und überprüft. Das Team gab den Datensammlern und Vorgesetzten vor Ort bei Bedarf Feedback. Bioassays wurden im Adama-Insektenhaus durchgeführt, während chemische Analysen im Adami Tulu Pesticides Processing SC-Labor durchgeführt wurden.

Einstellung der Malariaübertragung: Mithilfe der jährlichen Parasiteninzidenz (API) wurden die Bezirke in niedrige (API < 5/1000), mittlere (API 5–100/1000) und hohe (API > = 100/1000) Malariaübertragungseinstellungen eingeteilt.

Die Wahrnehmung von Netzpflege und -reparatur wurde anhand einer Reihe von acht Aussagen auf der Likert-Skala gemessen, wobei die Antworten wie folgt erfasst wurden: 2 „stimme überhaupt nicht zu“, − 1 „stimme nicht zu“, 0 „neutral“, 1 „stimme zu“ oder 2 „stimme völlig zu“. zustimmen". Nach der Berechnung des Durchschnittswerts wurden die Befragten in Kategorien eingeteilt, die eine negative (< 0), positive (Wert zwischen 0,01 und 1,0) oder sehr positive (Wert zwischen 1,01 und 2,0) Einstellung zur Netzpflege und -reparatur hatten. Einzelheiten der Methode sind in einer früheren Veröffentlichung beschrieben [26].

Der wirtschaftliche Wohlstandsstatus der Haushalte wurde anhand eines zusammengesetzten Vermögensindex gemessen, der auf dem Haushaltsvermögen und den Wohnbedingungen basiert [28] und anschließend in Quintile kategorisiert wurde.

Kasten 1: Berechnung des Indikators für die Haltbarkeitsüberwachung

\({\text{Abnutzungsrate aller Ursachen zum Zeitpunkt T}}_{{\text{i}}} \, = \,\frac{{{\text{Gesamtzahl der LLINs im Follow-up, die in den Haushalten als fehlend gemeldet wurden} }\,T_{i} }}{{{\text{Gesamtzahl der zum Zeitpunkt der Nachuntersuchung registrierten LLINs}}\,T_{0} }}\,{\text{X}}\,100\)

\({\text{Abnutzungsrate}} - {1}\left( {\text{Physischer Schaden}} \right){\text{ zum Zeitpunkt T}}_{{\text{i}}} \, = \,\frac{{{\text{Gesamtzahl der LLINs, die zum Zeitpunkt der Nachverfolgung als aufgrund von Verschleiß ausrangiert gemeldet wurden}}\,T_{i} }}{{{\text{Gesamtzahl der LLINs, die zum Zeitpunkt der Nachverfolgung gemeldet wurden }}\,T_{0} }}\,{\text{X}}\,100\)

\({\text{Abnutzungsrate}} - {2}\left( {{\text{Entfernung}}} \right){\text{ zum Zeitpunkt T}}_{{\text{i}}} = \ frac{{{\text{Gesamtzahl der LLINs im Rahmen der Nachverfolgung, die als verschenkt gemeldet wurden}},{\text{ gestohlen}},{\text{ zur Zeit verkauft oder an einem anderen Ort verwendet}}\,T_{i} }}{ {{\text{Gesamtzahl der zum Zeitpunkt der Nachuntersuchung registrierten LLINs}}\,T_{0} }}\,{\text{X}}\,100\)

\({\text{Abnutzungsrate}} - {3}\left( {{\text{Re}} - {\text{zweck}} \right){\text{ zum Zeitpunkt T}}_{{\ text{i}}} = \frac{{{\text{Gesamtzahl der LLINs im Rahmen der Nachverfolgung, die zu diesem Zeitpunkt als für einen anderen Zweck verwendet gemeldet wurden}}\,T_{i} }}{{{\text{Gesamtzahl der LLINs, die für die Nachverfolgung registriert wurden oben bei}}\,T_{0} }}\,{\text{X}}\,100\)

Lochgröße 1 = Loch mit Durchmesser 0,5–2,0 cm

Lochgröße 2 = Loch mit Durchmesser 2–10 cm

Lochgröße 3 = Loch mit Durchmesser 10–25 cm

Lochgröße 4 = Loch mit Durchmesser > 25 cm

pHI = # Löcher der Größe 1 + (# Löcher der Größe 2 × 23) + (# Löcher der Größe 3 × 196) + (# Löcher der Größe 4 × 576)

Gut = Gesamtlochoberfläche < 0,01 m2 oder pHI < 64

Akzeptabel = Gesamtlochoberfläche < = 0,1 m2 oder pHI 64–642

Zerrissen = Gesamtlochoberfläche > 0,1 m2 oder pHI > 642

\({\text{Anteil der Überlebenden in funktionsfähigem Zustand }} = \frac{{{\text{LLINs, die in Haushalten ohne Loch gefunden wurden}} + {\text{in gutem Zustand}} + {\text{akzeptabler Zustand }}{ -}{\text{unbekannter Status}}}}{{{\text{Gesamtzahl der für die Nachuntersuchung registrierten LLINs am}}\,T_{0} {-}{\text{Verschenkt }}{-}{\text {unbekannter Status}}}}\,{\text{X}}\,100\)

Mittlere Überlebenszeit = \({\text{t}}_{{1}} + \,\frac{{\left( {{\text{t}}_{{2}} - {\text{t} }_{{1}} } \right) - \left( {{\text{P}}_{{1}} - {5}0} \right)}}{{\left( {{\text{ P}}_{{1}} - {\text{P}}_{{2}} } \right)}}\)

t 1: erster Zeitpunkt, t 2: zweiter Zeitpunkt, P 1: funktionelles Überleben bei t 1, P 2: funktionelles Überleben bei t 2

Biowirksamkeit = Es wird davon ausgegangen, dass ein LLIN-Kandidat die Wirksamkeitskriterien für Tests in Phase-III-Studien erfüllt, wenn nach 3 Jahren mindestens 80 % der beprobten Netze in Kegeltests der WHO wirksam sind (≥ 95 % Knockdown oder ≥ 80 % Mortalität). )

Die Datenanalyse umfasste die Berechnung von Haltbarkeitsindikatoren und die Identifizierung von Prädiktoren für das funktionelle Überleben von LLIN. Die Analyse erfolgte mit Stata Version 15 [29]. Dabei wurde der Befehl „svvyset“ verwendet, um die komplexen Vermessungsdaten zu berücksichtigen. Bevölkerungsgewichte wurden angewendet, um ungleiche Selektionswahrscheinlichkeiten in den Bezirken zu berücksichtigen und Prädiktoren für das funktionelle Überleben durch Anpassung des Cox-Proportional-Regressionsmodells zu liefern. Das Ergebnisereignis wurde anhand von zwei Kriterien definiert. LLINs, die aufgrund von Abnutzungstyp 1 (körperliche Schädigung) oder Abnutzungstyp 3 (zweckentfremdet) nicht in ihren jeweiligen Haushalten gefunden wurden, und solche, die in einem beschädigten körperlichen Zustand vorgefunden wurden, wurden als das Outcome-Ereignis entwickelnd definiert. Andererseits wurden LLINs, die in ihren jeweiligen Haushalten gefunden wurden und keine Löcher hatten oder sich in einem guten oder akzeptablen körperlichen Zustand befanden, sowie fehlende LLINs aufgrund von Abnutzung Typ 2 (verschenkt) als Personen definiert, die sich nicht zum Ergebnis des Ereignisses entwickelten. Die Überlebenszeit wurde in Monaten gemessen. Sie wurde als die Zeitspanne zwischen dem Beginn der Nachbeobachtungszeit und dem Zeitpunkt, zu dem das Ereignis eintrat, berechnet. Bei den LLINs, die einer physischen Inspektion unterzogen wurden, wurde der Zeitpunkt der Untersuchung als Zeitpunkt des Ereignisses herangezogen. Für in Haushalten fehlende LLINs wurden die Befragten gebeten, die Zeit zu schätzen, in der sie ihre LLINs entsorgt oder verschenkt haben.

Die Modellkonstruktion begann mit der Prüfung des Vorhandenseins eines Zusammenhangs zwischen der auf vorab identifizierten Faktoren basierenden Literatur und der Ergebnisvariablen mithilfe der bivariaten Cox-Proportional-Regression. Dann wurden Variablen mit einem P-Wert von < 0,25 in die multivariate Regressionsanalyse einbezogen. Dieser P-Wert-Grenzwert wurde in anderen Studien verwendet [11]. Nach der Anpassung des endgültigen Modells wurde das Modell auf die Erfüllung der Annahme der proportionalen Gefahren getestet, indem der Test einer Steigung ungleich Null in einer verallgemeinerten linearen Regression der skalierten Shonefeld-Residuen unter Verwendung des Befehls „estat phtest, detail“ in Stata durchgeführt wurde. Der globale Test ergab keine Hinweise auf eine Verletzung der Annahme. Der Test für jeden Faktor ergab jedoch, dass ein Faktor (z. B. der Studienort) gegen die Annahme der proportionalen Gefahren verstößt und aus dem endgültigen Modell ausgeschlossen wurde.

Das Studienprotokoll wurde vom Institutional Review Board (IRB) des Addis Continental Institute of Public Health (ACIPH), einem landesweit eingetragenen Gremium, genehmigt. Nach der Genehmigung wurden Genehmigungsschreiben von den vier regionalen Gesundheitsbüros eingeholt. Von jedem Studienteilnehmer wurde eine Einverständniserklärung eingeholt. Persönliche Identifikatoren wurden streng vertraulich behandelt und nur für Nachverfolgungszwecke verwendet. Für Bioassays und chemische Analysen entnommene LLINs wurden nach Einholung der Zustimmung aus ihren jeweiligen Haushalten entfernt und durch neue LLINs ersetzt.

Insgesamt wurden 3.396 LLINs in die Analyse einbezogen. Ein Drittel (33,9 %) davon waren PermaNet 2.0®, während der Rest MAGNet® war. Die meisten LLINs stammten aus ländlichen Gebieten (93,3 %), Orten mit mäßiger Malariaübertragung (76,8 %) und Haushalten, deren Oberhaupt keine formale Bildung hatte (51,9 %). Etwas mehr als die Hälfte (53,5 %) der LLINs gehörten Haushaltsvorständen, die eine positive Einstellung zu Netzpflege und -reparatur haben. Die Hälfte (50,3 %) der LLINs gehörten Haushalten, die nie in ihren Schlafzimmern kochen (siehe Tabelle 1).

Am Ende des dritten Jahres wurde für 3155 LLINs ein eindeutiges Ergebnis erzielt, sodass die Nachuntersuchung zu 93,0 % abgeschlossen war (95 %-KI 91,3, 94,4). Der häufigste Grund für den Verlust der Nachverfolgung war, dass Haushalte wegzogen, während der Datenerhebung nicht verfügbar waren und dass sich die Befragten nicht daran erinnern konnten, was mit LLINs passiert war, die in ihrem Haus nicht mehr verfügbar waren. Die Ausgangsmerkmale der LLINs, die für die Nachuntersuchung verloren gingen, wurden mit denen verglichen, die die Nachuntersuchung abgeschlossen hatten, und es wurde kein statistisch signifikanter Unterschied festgestellt.

Von den 3396 LLINs, die zur Nachverfolgung markiert waren, gingen 2596 (77,1 %) der LLINs im dritten Jahr aufgrund von physischer Beschädigung (48,8 %), Entfernung (d. h. Verschenken für andere) (13,0 %) und Umnutzung (12,8 %) verloren %). In allen Befragungsrunden wurde physischer Schaden als Hauptursache angegeben, gefolgt von Entfernung und Umnutzung (siehe Tabelle 2 und Abb. 2).

Abwanderung von LLINs in vier Studienregionen in Äthiopien, 2015–2018

Von den 3.396 für die Nachuntersuchung rekrutierten LLINs standen 2.440, 1.476 und 536 nach 12, 24 und 36 Monaten zur Inspektion zur Verfügung. Von diesen LLINs betrug der Anteil, der im zerrissenen Zustand gefunden wurde, nach 12 Monaten 8,7 %, nach 24 Monaten 25,5 % und nach 36 Monaten nach der Verteilung 25,4 %. (Siehe Tabelle 3 und Abb. 3).

Körperliche Integrität von LLINs in vier Studienregionen in Äthiopien, 2015–18

Nach Ausschluss verschenkter LLINs betrug der Anteil der LLINs, die in einem funktionsfähigen Zustand (d. h. ohne Löcher oder in akzeptablem oder gutem Zustand) überlebten, im ersten Jahr der Nachbeobachtung 68,4 % (2.221). Diese Prozentsätze sanken im zweiten Jahr auf 35,7 % (1.092) und im dritten Jahr auf 12,9 % (389). Die mittlere funktionelle Überlebenszeit, also die Zeit, in der sich 50 % der LLINs in einem gebrauchsfähigen Zustand befanden, betrug 19 Monate (95 %-KI = 17, 21). Die beobachtete Überlebenskurve, die gegen die Verlustvorhersagekurven aufgetragen wurde, lag zwischen einem und zwei Jahren betriebsbereiten Modellen (siehe Abb. 4).

Geschätzte Nettoüberlebensrate im funktionellen Zustand mit 95 %-Konfidenzintervallen, aufgetragen gegen hypothetische Überlebenskurven in vier Studienstandorten in Äthiopien, 2015–2018

Das multivariate proportionale Cox-Regressionsmodell identifizierte wichtige unabhängige Prädiktoren der funktionellen Überlebenszeit. Zu den Faktoren, die zu einer kürzeren funktionellen Überlebenszeit führen, gehören: Aufenthalt in einer Umgebung mit geringer oder mäßiger Malariaübertragung, Wohnsitz auf dem Land, Vergrößerung der Familiengröße, Kochen im Schlafzimmer und Zugehörigkeit zum niedrigsten, zweiten oder vierten Wohlstandsquintil.

LLINs in Umgebungen mit geringer Malariaübertragung hatten mit größerer Wahrscheinlichkeit eine kürzere funktionelle Überlebenszeit [AHR (95 % KI) 1,77 (1,22, 2,55)] als solche in Umgebungen mit hoher Übertragung. LLINs im Besitz von Landbewohnern hatten eine kürzere [AHR (95 % CI) 1,83 (1,17, 2,84)] funktionale Überlebenszeit im Vergleich zu LLINs im Besitz von Stadtbewohnern. Mit zunehmender Familiengröße neigten LLINs zu einer kürzeren funktionellen Überlebenszeit [AHR (95 %-KI) 1,10 (1,05, 1,14)]. LLINs im Besitz von Haushalten im niedrigsten, zweiten und vierten Vermögensquintil hatten eine kürzere funktionale Überlebenszeit als Haushalte im höchsten Vermögensquintil (siehe Tabelle 4 für AHR und 95 %-KI). LLINs im Besitz von Haushalten, die immer im Schlafzimmer kochten, hatten eine kürzere Überlebenszeit [AHR (95 % KI) 1,23 (1,01, 1,50)] im Vergleich zu Haushalten, die nie im Schlafzimmer kochten (siehe Tabelle 4).

Gemäß den WHO-Kriterien galten LLINs als wirksam, wenn sie innerhalb einer Stunde zu einer Mückenbekämpfung von > 95 % oder innerhalb von 24 Stunden nach der Exposition zu einer Mortalität von > 80 % führten. Dementsprechend erfüllten 95,3 % (95 %-KI: 86,4, 98,5) der LLINs die Wirksamkeitskriterien 24 Monate nach der Verteilung, aber nur 19,0 % (95 %-KI: 12,6, 27,7) der LLINs nach 36 Monaten (siehe Tabelle 5).

Tabelle 6 zeigt den Mittelwert, die Standardabweichung, das 95 %-Konfidenzintervall und den Prozentsatz der Restkonzentration von Alpha-Cypermethrin und Deltamethrin von MAGNet- bzw. PermaNet 2.0-LLINs. Zu Studienbeginn betrug die mittlere Konzentration von Alpha-Cypermethrin 4,64 g/kg mit einer Standardabweichung von 0,58. Am Ende der Studie (36 Monate nach der Verteilung) betrug die mittlere Konzentration 3,39 g/kg, was 73,33 % der Ausgangskonzentration entspricht.

Die mittlere Deltamethrin-Konzentration von PermaNet 2.0 betrug zu Studienbeginn 1,91 g/kg (95 %-KI: 1,73, 2,06). Nach 24 und 36 Monaten betrugen die mittleren Chemikalienkonzentrationen 0,45 g/kg bzw. 0,47 g/kg, was 23,86 % bzw. 24,64 % der Ausgangskonzentration entspricht (siehe Tabelle 6).

Diese Studie zeigte, dass LLINs im Feldeinsatz nicht die empfohlenen drei Jahre hielten. Hohe Abnutzungsraten (Typ 1 und 2) in Kombination mit einer raschen Verschlechterung der körperlichen Integrität führten zu einer kürzeren funktionellen Überlebenszeit. Zu den Faktoren, die zu einer kürzeren funktionellen Überlebenszeit führten, gehörten die Lage in einer Umgebung mit geringer Malariaübertragung, der Aufenthalt auf dem Land, die Größe einer großen Familie, das Kochen in Schlafzimmern und ein geringerer Wohlstandsstatus. Darüber hinaus erfüllte die überwiegende Mehrheit der LLINs bis zum Ende des zweiten Jahres die Kriterien einer akzeptablen Biowirksamkeit.

Im Gegensatz zu früheren Studien, die retrospektiv und querschnittlich waren [22] oder auf eine geografische Umgebung beschränkt waren [11], verwendete diese Studie ein prospektives Design in verschiedenen geografischen Umgebungen und Malariaübertragungsumgebungen. Diese Studie folgte auch den WHO-Richtlinien für die Haltbarkeitsüberwachung von LLINs im Feldeinsatz [3]. Während dies die Stärken dieser Studie sind, weist sie auch Einschränkungen auf, die es wert sind, diskutiert zu werden.

Aufgrund des prospektiven Charakters des Studiendesigns neigten Haushalte möglicherweise dazu, ihre LLINs länger als normalerweise beizubehalten, was möglicherweise zu einer Überschätzung der funktionellen Überlebenszeit geführt hätte. Die Klassifizierung der Abwanderungstypen basierte auf den Angaben der Eigentümer, die möglicherweise anfällig für Erinnerungs- und soziale Erwünschtheitsverzerrungen sind. Darüber hinaus können Benutzer ihre eigenen Urteile darüber fällen, wie sie LLINs als „nicht mehr nützlich“ einstufen und sie verwerfen. Aufgrund der Verletzung der Proportional-Hazard-Annahme konnte der Studienstandort nicht in das endgültige Regressionsmodell einbezogen werden, was die Studie daran hindert, den Einfluss des Standorts auf die funktionelle Überlebenszeit von LLINs zu bewerten. Vor dem Hintergrund dieser Einschränkungen lieferte die Studie wichtige Erkenntnisse, die im Folgenden erörtert werden.

Die geschätzte mittlere funktionelle Überlebenszeit betrug nur 19 Monate (95 %-KI 17, 21) und war damit kürzer als die erwarteten 36 Monate [3, 30]. Eine andere in Zentraläthiopien durchgeführte Studie berichtete über eine mittlere Überlebenszeit von 12 Monaten [11]. Diese kürzere Überlebenszeit könnte zu einer Verringerung des Schutzes der Gemeinschaft vor Malaria führen, insbesondere im zweiten und dritten Jahr nach LLIN-Verteilungskampagnen.

Bis zum Ende des dritten Jahres gingen 48,8 % der LLINs aufgrund der Abnutzungsrate 1 (Schaden) verloren und weitere 12,8 % der LLINs gingen aufgrund der Abnutzungsrate 3 (Umwidmung) verloren. Diese beiden Arten von Abnutzungen haben wesentlich zur kürzeren funktionellen Überlebenszeit von LLINs beigetragen. Die Tatsache, dass Berichten zufolge die meisten LLINs aufgrund von Schäden entsorgt wurden, könnte ein Indikator dafür sein, dass LLINs auch bei geringfügigen Schäden entsorgt werden, wie andere Studien in Äthiopien ergaben, in denen LLINs mit einigen Löchern als zu zerrissen angesehen wurden [31] . Die Studie ergab außerdem, dass 13,8 % der LLINs aus dem Haus entfernt (verschenkt) wurden. Diese LLINs könnten auch in anderen Haushalten verwendet werden.

Der zweite Grund für die kürzere funktionelle Überlebenszeit war die rasche Verschlechterung der körperlichen Integrität von LLINs. Ein Viertel der verfügbaren LLINs war im zweiten und dritten Jahr in einem zerrissenen Zustand. Dieser Anteil ist vergleichbar mit Studien in Äthiopien 11] und Sambia [14]. Während in dieser Studie nicht die Ursache jedes Lochs in jedem LLIN untersucht wurde, wurden die Befragten gefragt, wie Löcher in ihren LLINs entstanden sind. Demnach waren mechanische Ursachen (z. B. scharfe Gegenstände und Ecken von Betten) die gemeldeten häufigsten Ursachen, die 31,49 % ausmachten, und Nagetiere, die 43,61 % ausmachten.

Diese Studie hat wichtige Faktoren identifiziert, die die funktionelle Überlebenszeit von LLINs beeinflussen. LLINs in Umgebungen mit geringer Malariaübertragung hatten tendenziell eine kürzere funktionelle Überlebenszeit. LLINs in diesen Umgebungen werden von den Eigentümern möglicherweise weniger geschätzt und vorzeitig entsorgt. Es wurde auch festgestellt, dass LLINs in ländlichen Gebieten eine kürzere funktionelle Überlebenszeit haben. Dies könnte auf die unterschiedlichen Lebensbedingungen und das Haushaltsverhalten zurückzuführen sein. Ähnliche Ergebnisse wurden aus Nigeria gemeldet [4].

Mit zunehmender Familiengröße hatten LLINs tendenziell eine kürzere funktionelle Überlebenszeit. Mit zunehmender Familiengröße steigt möglicherweise auch die Zahl der unter einem Netz schlafenden Personen, was sich als Risikofaktor für den Verlust der körperlichen Unversehrtheit erwiesen hat [8].

LLINs im Besitz von Haushalten im unteren Vermögensquantil hatten tendenziell eine kürzere funktionale Überlebenszeit. Dies könnte auf unterschiedliche Lebensbedingungen zurückzuführen sein. LLINs, die Haushalten gehörten, die im Schlafzimmer kochten, hatten eine kürzere Überlebenszeit. Dies könnte auf eine Beschädigung der LLINs durch einen Brand zurückzuführen sein. Andere Studien haben ein höheres Risiko für den Verlust der körperlichen Unversehrtheit bei LLNs berichtet, die Haushalten gehören, in denen sich Küche und Schlafraum im selben Raum befinden [8, 13].

In dieser Studie behielten LLINs ihre Biowirksamkeit (mindestens 80 % der untersuchten LLINs waren in einem Kegeltest der WHO wirksam) bis zu 24 Monate bei, was mit anderen Studien in Äthiopien übereinstimmt [11].

Der durchschnittliche chemische Gehalt an Alpha-Cypermethrin und Deltamethrin lag zu Studienbeginn im Bereich der WHO-Spezifikation von 5,8 g/kg ± 25 % [32] bzw. 1,8 g/kg ± 25 % [32, 33]. Allerdings liegt der chemische Gehalt der 12, 24 und 36 Monate unter der WHO-Spezifikation. Unerwarteterweise war die chemische Konzentration über 24 Monate etwas höher als der Wert über 12 Monate. Dies könnte auf die Unterschiede in den untersuchten Netzen und deren Handhabung in den jeweiligen Haushalten zurückzuführen sein. Eine detaillierte Analyse dieser Unterschiede konnte nicht durchgeführt werden, da für die für die chemischen und Bioassay-Analysen beprobten Netze keine Daten zu Haushaltsmerkmalen und LLIN-Handhabungspraktiken gesammelt wurden. Darüber hinaus könnte dies daran liegen, dass die LLNs, die häufiger verwendet wurden, möglicherweise bereits entsorgt wurden und die verbleibenden entweder in einem besseren Zustand sind oder sorgfältiger gehandhabt wurden, bevor sie für die chemische Analyse beprobt wurden.

Im Allgemeinen ergab diese Studie, dass LLINs kürzer als die erwarteten drei Jahre dauern. Dies war auf eine hohe Fluktuationsrate bei Typ 1 und den Verlust der körperlichen Integrität der verbleibenden LLINs zurückzuführen. Das Nationale Malaria-Programm muss möglicherweise die Beschaffung langlebigerer LLINs in Betracht ziehen, die Gemeinde darüber aufklären, wie man Schäden durch LLINs verhindert und sie richtig pflegt, oder den aktuellen dreijährigen Zeitplan für die LLIN-Verteilungskampagne überarbeiten. Weitere Forschung ist erforderlich, um die Determinanten der körperlichen Integrität und des Verschleißes von LLINs zu verstehen.

Alle Datensätze sind auf begründete Anfrage bei ACIPH erhältlich.

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Die Studie sowie die Entwicklung dieses Manuskripts werden vollständig von der Malaria Initiative (PMI) des US-Präsidenten finanziert. PMI finanziert auch SI. Die Autoren möchten den Forschungsteilnehmern dieser Studie, den Experten von ACIPH, die die Felddatenerfassung überwacht haben, dem IT-Team und der Datenverwaltungseinheit danken, die unermüdlich daran gearbeitet haben, die Datenqualität aufrechtzuerhalten.

Die Ergebnisse und Schlussfolgerungen in diesem Papier stammen von den Autoren und geben nicht unbedingt die offizielle Position der Institute wieder, denen sie angeschlossen sind.

Die Studie wird von der Malaria Initiative des US-Präsidenten finanziert, Kooperationsvereinbarungsnummer AID-663-A-14-00004.

Abteilung für Epidemiologie und Biostatistik, Addis Continental Institute of Public Health, Addis Abeba, Äthiopien

Es sind keine Übersetzungen verfügbar. Semira Abdelmenan, Alemayehu Worku & Yemane Berhane

Malaria-Initiative des US-Präsidenten, Abteilung Entomologie, US Centers for Disease Control and Prevention (CDC), Atlanta, GA, USA

Seth R. Irish

Abteilung für globale Gesundheit und Politik, Addis Continental Institute of Public Health, Addis Abeba, Äthiopien

Ayele Zewde

Äthiopisches Institut für öffentliche Gesundheit, Addis Abeba, Äthiopien

Yonas Wuletaw & Adugna Woyessa Kostenloser MP3-Download

Äthiopisches Gesundheitsministerium, Nationales Programm zur Eliminierung der Malaria, Addis Abeba, Äthiopien

Mebrahtom Haile

Tulane University School of Public Health and Tropical Medicine, New Orleans, LA, USA

Josh Yukich und Joseph Keating

Malaria-Initiative des US-Präsidenten, US-Agentur für internationale Entwicklung, Addis Abeba, Äthiopien

Sheleme Chibsa & Lena Lorenz

Abteilung für Krankheitskontrolle, London School of Hygiene and Tropical Medicine, London, Großbritannien

Lena Lorenz

Ifakara Health Institute, Daressalam, Tansania

Lena Lorenz

College of Medicine and Veterinary Medicine, University of Edinburgh, Edinburgh, Schottland

Lena Lorenz

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HNH führte die Datenanalyse durch, entwarf das Manuskript und AZ war an der Entwicklung des Studienprotokolls und des Manuskripts sowie an der Überprüfung beteiligt und überwachte die Umsetzung der Studie. SI entwarf das Studienprotokoll und war an der Entwicklung und Überprüfung des Manuskripts beteiligt. YW leitete die Biowirksamkeit und chemische Analyse im Labor und entwickelte die physikalischen Inspektionswerkzeuge von LLIN für die Feldbewertung. JY, YB, JK überwachten und leiteten den gesamten Manuskriptentwicklungsprozess. AW gab Hinweise zur statistischen Analyse. SA entwickelte das Datenerfassungstool und führte die Datenkuratierung der Elternstudie durch. MH, HS, SC, AW, SA und AS überprüften das Manuskript und lieferten bei Bedarf Kommentare und Text. Alle Autoren haben das endgültige Manuskript gelesen und genehmigt.

Korrespondenz mit Semira Abdelmenan.

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden Interessen haben.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Hiruy, HN, Irish, SR, Abdelmenan, S et al. Haltbarkeit langlebiger insektizider Netze (LLINs) in Äthiopien. Malar J 22, 109 (2023). https://doi.org/10.1186/s12936-023-04540-3

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Eingegangen: 3. Februar 2023

Angenommen: 22. März 2023

Veröffentlicht: 26. März 2023

DOI: https://doi.org/10.1186/s12936-023-04540-3

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