The validity of IEUBK model for predicting blood lead level and lead exposure assessment among children living in household making trawl net, upper southern Thailand, 2015   Thanawadee Chantian, Viyada Saetia, Natthapon Lae-man, ,Panithee Thamavijaya, Somkiat Sirirutanapruek

Background 4 million households worldwide have children being exposed to high level of lead WHO estimates 20% mental retardation caused by lead especially in developing countries(1) Each increase of 10 microgram/dL in the lifetime average blood lead concentration associated with 4.6 points decrease in IQ(2) 5,600 U.S. dollar spent in medical and education costs for each seriously lead- poisoned child(3) (1) Comparative quantification of health risk. Geneva, World Health Organization,2004 (2)A review of evidence of health effects of BLL <10 microgram/DL in children, working group of the advisory committee on childhood on childhood lead poisoning prevention, CDC 2004.

Lead source and route of exposure Lead is mainly used by mine ores, recycled crap metal or batteries Source of exposure from lead paint, dust, and soil, traditional remedies such as herbal medicine or cosmetics Main exposure route Inhalation Direct ingestion Dermal absorption Why Pb exposure is important ? Because WHO estimates 20% of MR caused by lead. Found evidence the blood Pb assoaciate with decrease IQ (1) Comparative quantification of health risk. Geneva, World Health Organization,2004 (2)A review of evidence of health effects of BLL <10 microgram/DL in children, working group of the advisory committee on childhood on childhood lead poisoning prevention, CDC 2004.

Why are children at highest risk? Lead can be absorbed in children 4 times greater than adults High exposure Hand to mouth activity Repeated ingestion of paint chips/dust Inhalation of dust High absorption High susceptibility(3) At the critical period of brain development Immature blood brain barrier High exposure, absorbtion,susceptibility (3) Agency for Toxic Substances and Disease Registry

Lead Toxicity and Blood Lead Level (BLL) No threshold for developmental effects on children (3) No safe blood lead level in children has been identified Since 2012, CDC defined the new “elevated blood lead level” as greater than 5 µg/dL(4) Toxicity , mainly effect in neurological systems. High level- seizure, coma. Low dose can cause developmental toxicity (3)Agency for Toxic Substances & Disease Registry.Lead toxicity physiologic effects. http://www.atsdr.cdc.gov/HEC/CSEM/lead/physiologic_effects.html. (4) http://www.cdc.gov/nceh/lead/ACCLPP/blood_lead_levels.htm

Situation of lead poisoning in Thailand In Thailand , lead exposure among children still is still remaining especially in industrial related to lead For example Klity lead mining , illegally lead smelting, battery factory, recycle batteries Rate of lead poisoning in children aged 0-4 years reported to R506/2 during 2004-2012 Rate (case/100,000) year Ref. BoE 2014

Pb exposure in upper southern region 2 Pb contaminated major problems; Pb3O4 in boat yard industry Pb in procedure of making trawl net Making trawl net (มาดอวน) Using for fisheries, by weaving a mesh and binding Pb bullet for sinking a net In home Pb exposure ODPC 11 has studied house with trawl net since 2009

Blood lead surveillance among children living in household making trawl net in ODPC11 , 2014 New elevated BLL criteria Province No.of children tested Mean BLL ± SD/ Median (IQR)* No. (% ) of children having BLL > 10 µg/dL No. (%) of children having BLL > 5 µg/dL Nakorn sri thammarat 33 20± 13.5 25 (75.8%) 32 (97.0%) Phuket 9 6.65 (5.8-9.1)* 1 (11.1%) 4 (44.4%) Phang nga 18 15.9± 9.5 11 (61.1%) 17 (94.4%) Surat thani 44 6.0± 3.5 6 (13.6%) 22 (50.0%) Chumpon 16 6.9± 5.2 2 (12.5%) 7 (43.8%) No safe BLL Ref. Environmental sector , ODPC region 11

The Integrated Exposure Uptake Biokinetic model (IEUBK Model) Venous sampling is the best method for assessing the level of lead in the blood but invasive IEUBK is simulation computer model used for predict childhood lead exposure and retention Purpose Predicts BLL in children (under 7 years old) Predicts the probability that a hypothetical child exposed to specified media lead concentrations will have a blood lead level ≥ 10 µg/dL Predicts cleanup levels for various media in residential soil U.S.EPA,1994

IEUBK V1.1 Program Outdoor Soil Lead Indoor Soil Lead Indoor Air Lead Outcome U.S.EPA,1994

Strength and limitations Strengths Addresses a wide range of exposure pathway Bioavailability of lead from different media is specifically addressed The model incorporates a “biokinetics” component that addresses lead’s complex toxicokinetics Use of the model is straight forward , due to its availability on the internet and a user-friendly interface Limitations Cannot excess short-term, periordic or acute exposures (must be at least 1 day/week for 90 consecutive days) Cannot assess pica exposures Cannot assess dust exposure using loading data Cannot assess age groups> 7 years U.S.EPA,1994

Gap of knowledge Venous puncture is a standard method for individual blood lead screening but invasive for children. IEUBK model ,risk assessment tools to predict BLL, is widely used in several countries but nowadays no tools to predict BLL in Thailand. Children living in household making trawl net,one of important Pb exposure group, is still identified inadequately route of exposure to evaluate their risk

Research Question What is the correlation between predicted blood lead level from simulation and observed blood level? How do the children expose to Pb in household making trawl net? ระบุสถานที่ เนื่องจากเราไม่ได้ศึกษาตัวอย่างจากหลากหลายประเทศ และประเทศอื่นๆอาจมีองค์ความรู้นี้อยู่แล้ว

Objectives ถ้าเลือกตัวอย่างจากเพียงสองจังหวัดก็ไม่สามารถ อ้างว่า represent ทั้งภาคใต้ตอนบนได้ ดังนั้นอย่างมากตัวอย่างของเราก็เป็นตัวแทนได้แค่ของสองจังหวัดนั้น (หรืออาจจะน้อยกว่านั้น ขึ้นอยู่กับวิธีสุ่มเลือกเด็กหรือบ้าน) วัตถุประสงค์ที่สอง ที่เขียนมาเป็นลักษณะโจทย์วิจัยที่ต้องตอบโดยการศึกษาเชิงปริมาณ ดังนั้นต้องปรับวิธีการศึกษาใน ส่วนที่สองใหม่ หรือหากต้องการจะศึกษาเชิงคุณภาพ ก็ต้องปรับการเขียนวัตถุประสงค์ โดยต้องลองไปทบทวนตัวอย่างของการศึกษาเชิงคุณภาพอื่นๆว่าตอบวัตถุประสงค์ในลักษณะใด ได้บ้าง แต่สิ่งสำคัญที่ต้องคำนึง คือ หากเลือกตั้งวัตถุประสงค์ใหม่สำหรับการศึกษาเชิงคุณภาพแล้ว คำตอบที่ได้มาจะยังคงตอบโจทย์ วิจัยหรือช่วย ปิด gap of knowledge ที่ตั้งไว้หรือไม่ To describe the correlation between predicted blood lead level from the IEUBK model and observed blood lead level among children living in household making trawl net in upper southern region To describe route of Pb exposure among children living in household making trawl net in upper southern region

Conceptual Framework Objective2 Objective1 Prediction Probability that children’s blood Pb will exceed level of concern Predicted Blood lead level of Children IEUBK model Environmental exposure Soil Pb Indoor dust Pb Water Pb Children living in household making trawl net Age Religion School Contact time compare Observe Blood Pb of Children From surveillance data Exposure Children Behavior Sleep Eat Play Handwash Objective2

Definition Predicted BLL: A blood lead level result from IEUBK model Observed BLL: A blood lead level result from capillary method or venous sampling Elevated BLL:  A single blood lead test (capillary or venous) at or above CDC’s reference range value of 5 µg/dL (5) (5) http://www.cdc.gov/nceh/lead/ACCLPP/blood_lead_levels.htm

Study site แผนที่ไม่ complete? ระบุให้ชัดเจนว่าดาวในแผนที่หมายถึงอะไร Phuket, Phang-nga In 2013, Upper southern region has the highest no. of marine capture fishery household Phang-nga had the highest no. of household Phuket had the lowest but trend is increasing because tourism province and high selling price of seafood Province Household Phang-nga 5,763 Surat-thani 2,716 Nakon Sri Thammarat 2,579 Krabi 3,104 Ranong 2,124 Phuket 103 Number of marine capture fishery household by province in 2010

Method (1) ระบุให้ชัดว่า Part นี้เป็น secondary data ทั้งหมด (ทั้งเลือดและสวล. มาจะระบบเฝ้าระวัง) หรือมี Primary data collection โดยเราด้วย Part I : Study design: cross-sectional study Study Population: A child living in household making trawl net and having children in the house in Phuket and Phang-nga Unit of analysis: Child Period of study : May 2015- May 2016

Sample size calculation No. of children being sampled for calculating correlation , Single calculation for correlation formula from StatsToDo online program(1) If I put alpha=0.05, beta= 0.2 rho=0.41 into Med Calc My sample size was 44 +10% = 48 Probability of Type I Error (α) = 0.05 Power (1 - β) = 0.8 Correlation coefficient (ρ) = 0.41 (2) Sample size required = 35+10% 40 Children Rho 95%Ci (n=35) 95% CI (n=40) 95%Ci (n=50) 0.41 0.09-0.65 0.11-0.63 0.15-0.62 0.5 0.20-0.71 0.22-0.70 0.26-0.68 0.7 0.48-0.84 0.50-0.83 0.52-0.82 0.9 0.81-0.94 0.82-0.95 0.83-0.94 Different values of Rho (1) https://www.statstodo.com/SSizCorr_Pgm.php (2) Spatially Resolved Hazard and Exposure Assessments An Example of Lead in Soil at Lavrion Greece. "http://www.academia.edu/1509669/Spatially_Resolved_Hazard_and_Exposure_Assessments_An_Example_of_Lead_in_Soil_at_Lavrion_Greece" 

Case definition A child living in household making trawl net Aged 1 yr - 7 yr who has lived in house which making homemade trawl net more than 6 month Under ODPC11 blood lead surveillance 2015 The parent allow to collect environmental sampling in their home 1 child/ house Exclusion criteria - The owner or parents do not allow collecting sample or not available

2 communities/ Provinces Sampling Chart ถ้าระบุว่าเป็น Purposive sampling ก็ให้ระบุด้วยว่า Purpose (หรือ Criteria) ในการเลือกคืออะไร ในที่นี้ก็คือระบุว่า สคร.เลือกตัวอย่างในแต่ละขั้นตอนโดยใช้เกณฑ์อะไร Sampling frame Province : Phan-nga, Phuket Purposive sampling province from ODPC 11 blood Pb level surveillance in FY2015 2 communities/ Provinces Purposive sampling from community (based on surveillance data) 40 children Purposive sampling household (based on surveillance data) 40 households

Data collection Surveillance data from ODPC11 Children demographic (Age, Address,Religion, School) Lab result from surveillance Tracing back at each child’s home to collect environmental sampling Environmental sampling (water, soil, wipe method) Soil from yard (1 sample/household) Tap Water (1 sample/ household) Wipe method (3 samples/household) Parents’ unwashed clothes / trawl-made area Sleeping area Area keeping used clothes

Environmental sampling Soil sampling Random soil sample 10 points/household Mix them together in the bucket Soil 500g/house was sent to lab Tap water sampling 500 ml from midstream of tap water Wipe method Wipe 100 cm2 of dust for each area All specimens will be tested for Pb by Atomic Absorption Spectroscopy method at laboratory of occupational and environmental disease

Data management and analysis After receiving laboratory result, recorded and managed variable into Microsoft excel Key environment input IEUBK win1.1 Build 11 Output from IEUBK model Predicted blood lead level Percent of children BLL > 10 µg/dL Find correlation between predicted blood lead level and observed blood lead level

Data analysis กรณีที่จะตัดเกณฑ์แบ่งเด็กเป็นกลุ่มๆจะใช้สถิติอะไรช่วยวิเคราะห์ความสัมพันธ์หรือไม่? ตัวอย่างเช่น แบ่งกลุ่มเด็ก 1-3,3-5,5-7 มาวิเคราะห์แยก หรือเปล่าคะ ปอไม่แน่ใจคำถามค่ะ ตัวอย่างเช่น ที่ระบุว่าจะแบ่งเป็น กลุ่มที่ BLL >5 µg/dL and > 10 µg/dL จะมีการเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างกลุ่มหรือหาความสัมพันธ์อะไรด้วยหรือไม่ ถ้ามีจะใช้สถิติอะไรฦ หา regression line ไปทำไม? ปกติเราใช้ regression ในสองลักษณะ ใช้หาความสัมพันธ์ระหว่าง ตัวแปร Y กับ X (หนึ่งตัวหรือหลายตัว) ใช้หาสมการเพื่อการทำนายค่า Y Statistics Demographic data : count and % for sex, agegroup Describe environmental Pb level No. And % of specimen which exceed standard level Describe predicted blood lead level : mean , count and % of children having BLL >5 µg/dL and > 10 µg/dL Predicted and observed blood lead level Pearson’s correlation Linear regression for assess regression line Program IEUBK program V 1.1 Microsoft® Excel 2007 STATA SE/10.0 for windows

Method for 2nd objectives แต่ gap ที่ยังขาด เท่าที่ปอคุย กับ อ. วิทยา คือ ยังขาดส่วนที่เป็น environment and behavioural survey (บรรยายว่าเด็กได้รับสัมผัสมายังไง เป็นข้อมูลเชิงคุณภาพ อ่ะค่ะ) ข้อมูลส่วนที่ว่ายังอยู่ขาดมีความสำคัญแน่นอน แต่วิธีการของเรายังไม่ตอบโจทย์ที่ตั้งไว้ตอนต้น (ต้องตั้งโจทย์ใหม่ให้อยู่ในวิสัยที่เราทำได้และมีประโยชน์ หรือ ใช้โจทย์เดิมแต่ปรับวิธีการ) สมมุติว่าได้โจทย์ใหม่แล้ว ลองปรึกษาผู้เชี่ยวชาญเชิงเนื้อหา (หลายๆคน โดยเฉพาะพี่สมเกียรติ) เพื่อให้มั่นใจว่า โจทย์ใหม่ยังมีประโยชน์คุ้มค่าที่จะทำ คำตอบที่เราจะได้จากการศึกษา ของเรา(ด้วยวิธีนี้ ขนาดตัวอย่างเท่านี้ สุ่มแบบนี้ ฯลฯ) จะตอบโจทย์ใหม่ที่มีประโยชน์นั้น Method for 2nd objectives Part II: Assess route of exposure Study design: Behavioral survey Study population: A child living in household making trawl net and having children in the house in Phuket and Phang-nga Unit of analysis: child Sampling: Purposive sampling 4 households 2 from Phuket, 2 from Phang-nga ทำ Purposive sampling ก็ให้ระบุด้วยว่า Purpose (หรือ Criteria) ในการเลือกคืออะไร

Data collection Demographic data of house Survey area around the house เรื่องการเก็บข้อมูล (Slide 27-28) ให้ใส่รายละเอียดให้ครบ และแบ่งหัวข้อให้เป็นระบบ ตามที่ comment ไปคราวที่แล้ว (หาดูตัวอย่าง Proposal ของ Qualitative study เพิ่มเติมด้วย) เขียนแค่คร่าวๆไม่ได้ เพราะในการศึกษาเชิงคุณภาพวิธีและเครื่องมือเก็บข้อมูลสำคัญมาก ใส่วิธีการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพด้วย Demographic data of house Duration of making trawl No. of people and children Duration of child living Survey area around the house Making and keeping trawl net place Water source เลือกก่อนว่าจะนำเสนอโดยแบ่งกลุ่มตามชนิดข้อมูลที่เก็บ หรือตามวิธีการเก็บข้อมูล ถ้าแบ่งตามวิธีการเก็บข้อมูล โดยแยกเป็นแต่ละหัวข้อไป เช่น การสังเกตุ: ให้ระบุว่าเก็บข้อมูลของใคร (เด็ก) ข้อมูลอะไร ใช้เวลาในการเก็บนานเท่าในใครเป็นผู้เก็บข้อมูล ผ่านการอบรมหรือเตรียมตัวหรือไม่ (เนื่องจากการสังเกตต้องอาศัยผู้เก็บข้อมูลที่น่าเชื่อถือมากกว่าการเก็บด้วยแบบสอบถาม) ฯลฯ ถ้าแบ่งตามชนิดข้อมูลที่เก็บ ก็ทำในลักษณะคล้ายกัน ในเรื่องการกิน: ให้ระบุว่าเก็บข้อมูลของใคร (เด็ก) เก็บด้วยวิธีใด เก็บด้วยเครื่องมือใด (ถ้าเป็นแบบสอบถามหรือแบบสัมภาษณ์ให้ระบุว่าเป็นแบบมาตรฐานหรือพัฒนาขึ้นเอง) ใครเป็นผู้เก็บข้อมูล ฯลฯ เก็บเฉพาะข้อมูลการสัมผัสโดยไม่มีการเก็บข้อมูลด้านอื่นๆเลยหรือ? (เช่น ข้อมูลทั่วไปของบ้าน ของเด็ก ของผู้ปกครอง ฯลฯ โดยถ้าข้อมูลด้านอื่นๆนี้มีคนเก็บให้แล้วก็ระบุให้ชัด)

Data collection Observation and interview parents or adult living in the same household Tools : Interview/ Observation form trawl net making procedure children behavior Eating Handwashing Other Pb exposure Batteries Herbal medicine Lead paint Adult behavior Hand washing Cloth washing Cleaning PPE or preventive method

Expected results/ Anticipating outcomes Bullet 2: ความหมายที่เขียนมาพอใช้ได้แล้ว แต่ช่วย revise ประโยคให้เข้าใจง่ายขึ้น และตรวจสอบ grammar ด้วย Alternative tool to predict blood lead level and monitoring environment at the same time and less invasive for children Know procedure or children/adult behavior which are risk for exposure to give health education and intervention

Expenditure List Cost Remark Instrument (Wipe paper+tube) 10,000 * Support by BuEnvOcc Lab Wipe method (Sampling dust) 3*40 = 120samples Water sample 40 samples Soil sampling 40 samples 200 *300 = 60,000 Baht Transportation BKK-Phang-nga - Phuket (--3,500*3) 12,000*2) 24,000 B * Support by BoE (FETP-NCD) Fee Personnel (800*3*5*2) Document 2,000 B 120,000 B Try to add information about cost of each component, as much as you can.

Time table No Activities 2015 2016 Develop research question 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Develop research question Edit proposal And Present proposal Pilot Edit the data collecting form Prepare materials Contact to local authorization Collection Clean and analysis data Writing report Present the report

Blood lead level screening Venous sampling is the best method for assessing the level of lead in the blood but invasive the screening program is recommended only for populations selected (1) Risk assessment tools have been proposed for support the decision by using environmental information (1)Glorennec P, Declercq C. Performance of several decision support tools for determining the need for systematic screening of childhood lead poisoning around industrial sites. European journal of public health. 2007;17(1):47-52. Epub 2006/06/24.