Expositionsabschätzungsmethoden

Die Expositionsabschätzung umfasst Methoden zur Bestimmung des Ausmaßes, in dem ein Umweltfaktor Menschen erreicht, wobei eine direkte Beobachtung selten möglich ist. Sie reicht von der Probenahme von Umweltmedien und persönlichen Monitoren bis hin zu Fragebögen, geografischer Modellierung und Biomonitoring, wobei jeweils Genauigkeit, Kosten und Machbarkeit abgewogen werden müssen.

Definition

Expositionsabschätzung ist der Prozess der Schätzung oder Messung von Ausmaß, Häufigkeit und Dauer des menschlichen Kontakts mit einem Umweltfaktor unter Verwendung von Umweltmessungen, persönlichem Monitoring, Aktivitäts- und Fragebogendaten, Modellierung oder Biomarkern.

Scope

Das Thema behandelt die wichtigsten Ansätze zur Expositionsabschätzung – Umwelt- und Personenmonitoring, Zeit-Aktivitäts- und Fragebogenmethoden, Expositionsmodellierung und die Verwendung von Biomarkern als Surrogat für die interne Dosis – zusammen mit wiederkehrenden Problemen von Messfehlern und Expositionsfehlklassifikation. Es handelt sich um eine methodische Referenz und nicht um ein Protokoll für die regulatorische Expositionsabschätzung.

Core questions

• Wie kann die Exposition geschätzt werden, wenn sie zum Zeitpunkt ihres Auftretens nicht gemessen werden kann?
• Welche Kompromisse gibt es zwischen Umweltmonitoring, persönlicher Probenahme, Modellierung und Biomonitoring?
• Wie verzerren Messfehler und Fehlklassifikation die Schätzungen von Exposition-Outcome-Beziehungen?
• Wann ist ein Biomarker ein besseres Expositionsmaß als eine externe Messung?

Key concepts

• Umweltmonitoring (Umgebung)
• Persönliches Expositionsmonitoring
• Zeit-Aktivitäts- und Fragebogenmethoden
• Expositionsmodellierung
• Biomonitoring als Surrogat für die interne Dosis
• Expositionsfehlklassifikation
• Messfehler (differentiell und nicht-differentiell)

Mechanisms

Direkte Methoden platzieren eine Messung am oder in der Nähe der Person – einen persönlichen Luftprobennehmer oder einen Biomarker, der die absorbierte Dosis widerspiegelt – während indirekte Methoden Umweltkonzentrationen mit Informationen darüber kombinieren, wo sich Menschen aufhalten und was sie tun. Zeit-Aktivitäts-Daten verknüpfen Umgebungskonzentrationen in Mikroenvironments zu einer integrierten persönlichen Expositionsschätzung, da sich Menschen zwischen Umgebungen mit sehr unterschiedlichen Konzentrationen bewegen (Klepeis 2001). Biomonitoring misst den Faktor oder seinen Metaboliten im Körper, aber die resultierende Konzentration muss im Hinblick auf physiologische Variationen wie die Urinverdünnung interpretiert werden, weshalb Anpassungen wie die Kreatinin-Korrektur verwendet werden (Barr 2005). Das Exposom-Programm zielt darauf ab, viele Expositionen umfassend und nicht einzeln zu messen (Wild 2005).

Clinical relevance

Die Gültigkeit jeder Behauptung, die einen Umweltfaktor mit der Gesundheit in Verbindung bringt, hängt davon ab, wie gut die Exposition bewertet wurde; nicht-differentielle Fehlklassifikation verzerrt Schätzungen typischerweise in Richtung der Nullhypothese, während differentielle Fehlklassifikation in beide Richtungen verzerren kann. Dieser Eintrag ist eine Referenz zur Bewertung von Expositionsmessungen in Studien und liefert keine Empfehlungen für klinisches Screening oder Expositionsgrenzwerte.

Epidemiology

Da die meisten Expositionen in Mikroenvironments in Innenräumen stattfinden, können Bewertungsmethoden, die die Zeit-Aktivität ignorieren, die Exposition erheblich falsch klassifizieren (Klepeis 2001). Die Verlagerung hin zu Messungen im Exposom-Maßstab spiegelt die Erkenntnis wider, dass die Bewertung einzelner Faktoren nur einen Bruchteil des relevanten Umweltbeitrags zu Krankheiten erfasst (Wild 2005).

Evidence & guidelines

Die Expositionsabschätzung ist eine der vier formalen Komponenten der Risikobewertung, die durch den NRC-Rahmen von 1983 definiert wurden, der sie neben der Gefahrenidentifizierung, der Dosis-Wirkungs-Bewertung und der Risikocharakterisierung positioniert. Die Biomonitoring-Praxis stützt sich auf dokumentierte Anpassungsmethoden wie die Kreatinin-Korrektur im Urin (NRC 1983; Barr 2005).

History

Die Expositionsabschätzung entstand aus der Arbeitshygiene und den Traditionen der Luftüberwachung und gewann in den 1980er-1990er Jahren mit der Verbreitung persönlicher Monitore und großer Aktivitätsmuster-Erhebungen an methodischer Identität. Der NRC-Bericht von 1983 institutionalisierte sie innerhalb der Risikobewertung, und das Exposom-Konzept von 2005 definierte ihr langfristiges Ziel als umfassende Messung der Umweltbelastung durch Expositionen neu.

Debates

Sollte die Expositionsabschätzung faktorbezogen oder exposomweit erfolgen?

Die traditionelle Bewertung zielt auf einen oder wenige Faktoren mit hoher Spezifität ab, während der Exposom-Ansatz eine breite, ungerichtete Messung vieler Expositionen anstrebt; die beiden unterscheiden sich in Machbarkeit, Interpretierbarkeit und Anfälligkeit für Störfaktoren.

Key figures

• Wayne Ott
• Christopher Wild
• Dana Boyd Barr
• Neil Klepeis

Seminal works

• klepeis-2001
• wild-2005
• nrc-1983

Frequently asked questions

Warum wird persönliches Monitoring oft dem Umgebungsmonitoring vorgezogen?

Umgebungsmonitore messen Konzentrationen an festen Orten, aber Menschen bewegen sich durch viele Mikroenvironments; persönliches Monitoring erfasst die Konzentrationen, denen eine Person tatsächlich ausgesetzt ist, wodurch die Fehlklassifikation der wahren Exposition reduziert wird.

Wie beeinflusst die Expositionsfehlklassifikation Studienergebnisse?

Zufällige (nicht-differentielle) Fehlklassifikation schwächt eine beobachtete Assoziation in der Regel in Richtung keines Effekts ab, während eine Fehlklassifikation, die sich zwischen Gruppen unterscheidet, eine Schätzung in beide Richtungen verzerren kann, sodass die Qualität der Expositionsabschätzung die Validität einer Studie direkt begrenzt.