Intervention Review

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Indoor residual spraying for preventing malaria

  1. Bianca Pluess1,
  2. Frank C Tanser2,
  3. Christian Lengeler1,*,
  4. Brian L Sharp3

Editorial Group: Cochrane Infectious Diseases Group

Published Online: 14 APR 2010

Assessed as up-to-date: 15 MAR 2010

DOI: 10.1002/14651858.CD006657.pub2

How to Cite

Pluess B, Tanser FC, Lengeler C, Sharp BL. Indoor residual spraying for preventing malaria. Cochrane Database of Systematic Reviews 2010, Issue 4. Art. No.: CD006657. DOI: 10.1002/14651858.CD006657.pub2.

Author Information

  1. 1

    Swiss Tropical and Public Health Institute, Public Health and Epidemiology, Basel, Switzerland

  2. 2

    University of KwaZulu-Natal, Africa Centre for Health and Population Studies, Mtubatuba, South Africa

  3. 3

    Medical Research Council, Malaria Research Lead Programme, Durban, South Africa

*Christian Lengeler, Public Health and Epidemiology, Swiss Tropical and Public Health Institute, Basel, 4002, Switzerland. Christian.Lengeler@unibas.ch.

Publication History

  1. Publication Status: Edited (no change to conclusions)
  2. Published Online: 14 APR 2010

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Abstract

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Background

Primary malaria prevention on a large scale depends on two vector control interventions: indoor residual spraying (IRS) and insecticide-treated mosquito nets (ITNs). Historically, IRS has reduced malaria transmission in many settings in the world, but the health effects of IRS have never been properly quantified. This is important, and will help compare IRS with other vector control interventions.

Objectives

To quantify the impact of IRS alone, and to compare the relative impacts of IRS and ITNs, on key malariological parameters.

Search methods

We searched the Cochrane Infectious Diseases Group Specialized Register (September 2009), CENTRAL (The Cochrane Library 2009, Issue 3), MEDLINE (1966 to September 2009), EMBASE (1974 to September 2009), LILACS (1982 to September 2009), mRCT (September 2009), reference lists, and conference abstracts. We also contacted researchers in the field, organizations, and manufacturers of insecticides (June 2007).

Selection criteria

Cluster randomized controlled trials (RCTs), controlled before-and-after studies (CBA) and interrupted time series (ITS) of IRS compared to no IRS or ITNs. Studies examining the impact of IRS on special groups not representative of the general population, or using insecticides and dosages not recommended by the World Health Organization (WHO) were excluded.

Data collection and analysis

Two authors independently reviewed trials for inclusion. Two authors extracted data, assessed risk of bias and analysed the data. Where possible, we adjusted confidence intervals (CIs) for clustering. Studies were grouped into those comparing IRS with no IRS, and IRS compared with ITNs, and then stratified by malaria endemicity.

Main results

IRS versus no IRS

Stable malaria (entomological inoculation rate (EIR) > 1): In one RCT in Tanzania IRS reduced re-infection with malaria parasites detected by active surveillance in children following treatment; protective efficacy (PE) 54%. In the same setting, malaria case incidence assessed by passive surveillance was marginally reduced in children aged one to five years; PE 14%, but not in children older than five years (PE -2%). In the IRS group, malaria prevalence was slightly lower but this was not significant (PE 6%), but mean haemoglobin was higher (mean difference 0.85 g/dL).

In one CBA trial in Nigeria, IRS showed protection against malaria prevalence during the wet season (PE 26%; 95% CI 20 to 32%) but not in the dry season (PE 6%; 95% CI -4 to 15%). In one ITS in Mozambique, the prevalence was reduced substantially over a period of 7 years (from 60 to 65% prevalence to 4 to 8% prevalence; the weighted PE before-after was 74% (95% CI 72 to 76%).

Unstable malaria (EIR < 1): In two RCTs, IRS reduced the incidence rate of all malaria infections;PE 31% in India, and 88% (95% CI 69 to 96%) in Pakistan. By malaria species, IRS also reduced the incidence of P. falciparum (PE 93%, 95% CI 61 to 98% in Pakistan) and P. vivax (PE 79%, 95% CI 45 to 90% in Pakistan); There were similar impacts on malaria prevalence for any infection: PE 76% in Pakistan; PE 28% in India. When looking separately by parasite species, for P. falciparum there was a PE of 92% in Pakistan and 34% in India; for P. vivax there was a PE of 68% in Pakistan and no impact demonstrated in India (PE of -2%).

IRS versus Insecticide Treated Nets (ITNs)

Stable malaria (EIR > 1): Only one RCT was done in an area of stable transmission (in Tanzania). When comparing parasitological re-infection by active surveillance after treatment in short-term cohorts, ITNs appeared better, but it was likely not to be significant as the unadjusted CIs approached 1 (risk ratio IRS:ITN = 1.22). When the incidence of malaria episodes was measured by passive case detection, no difference was found in children aged one to five years (risk ratio = 0.88, direction in favour of IRS). No difference was found for malaria prevalence or haemoglobin.

Unstable malaria (EIR < 1): Two studies; for incidence and prevalence, the malaria rates were higher in the IRS group compared to the ITN group in one study. Malaria incidence was higher in the IRS arm in India (risk ratio IRS:ITN = 1.48) and in South Africa (risk ratio 1.34 but the cluster unadjusted CIs included 1). For malaria prevalence, ITNs appeared to give better protection against any infection compared to IRS in India (risk ratio IRS:ITN = 1.70) and also for both P. falciparum (risk ratio IRS:ITN = 1.78) and P. vivax (risk ratio IRS:ITN = 1.37).

Authors' conclusions

Historical and programme documentation has clearly established the impact of IRS. However, the number of high-quality trials are too few to quantify the size of effect in different transmission settings. The evidence from randomized comparisons of IRS versus no IRS confirms that IRS reduces malaria incidence in unstable malaria settings, but randomized trial data from stable malaria settings is very limited. Some limited data suggest that ITN give better protection than IRS in unstable areas, but more trials are needed to compare the effects of ITNs with IRS, as well as to quantify their combined effects. Ideally future trials should try and evaluate the effect of IRS in areas with no previous history of malaria control activities.

 

Plain language summary

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Indoor residual spraying for preventing malaria

Spraying houses with insecticides (indoor residual spraying; IRS) to kill mosquitoes is one of the main methods that have been used to control malaria on a large scale. IRS has helped to eliminate malaria from great parts of Asia, Russia, Europe, and Latin America, and successful IRS programmes have also been run in parts of Africa.

Another successful method of mosquito control relies on the use of physical barriers such as bednets or curtains that can also be sprayed with insecticides (insecticide treated nets; ITN). This review aims to look at the health benefits of IRS and to compare this method with ITNs.

This review does not assess the potentially adverse effects of insecticides used for IRS, and it includes not only randomized controlled trials (RCTs), but also controlled before-and-after studies (CBA) and interrupted time series (ITS), as these methods were considered suitably rigorous.

Six studies were identified for inclusion (four cluster RCTs, one CBA and one ITS). Four of these studies were conducted in sub-Saharan Africa, one in India and one in Pakistan. IRS reduced malaria transmission in young children by half compared to no IRS in Tanzania (an area where people are regularly exposed to malaria), and protected all age groups in India and Pakistan (where malaria transmission is more unstable and where more than one type of malaria is found).  

When compared with ITNs, IRS appeared more protective (according to the outcome chosen) in one trial conducted in an area of stable malaria transmission, but ITN seemed to be more protective than IRS in unstable areas. Unfortunately, the level of evidence is very limited and no firm conclusions should be drawn on the basis of this review.

In conclusion, although IRS programmes have shown impressive success in malaria reduction throughout the world, there are too few well-run trials to be able to quantify the effects of IRS in areas with different malaria transmission, or to properly compare IRS and ITN.  High-quality and long-duration trials on a large scale, done in areas where there has been little or no mosquito control are still urgently required. New trials should include an IRS arm and an ITN arm, and should also assess the combined effect of ITN and IRS, a very important question in view of malaria elimination.

 

Résumé

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La pulvérisation intradomiciliaire d'insecticide à effet rémanent pour la prévention du paludisme

Contexte

La prévention primaire à grande échelle du paludisme dépend de deux interventions de lutte antivectorielle : la pulvérisation intradomiciliaire (PID) à effet rémanent et les moustiquaires imprégnées d'insecticide (MII). Historiquement, la PID a réduit la transmission du paludisme dans de nombreux contextes à travers le monde, mais les effets de la PID sur la santé n'ont jamais été correctement quantifiés. Ceci est important et permettra de comparer la PID avec d'autres interventions de lutte antivectorielle.

Objectifs

Quantifier l'impact de la PID seule et comparer les impacts relatifs de la PID et des MII sur les principaux paramètres paludologiques.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué une recherche dans le registre spécialisé du groupe Cochrane sur les maladies infectieuses (septembre 2009), CENTRAL (The Cochrane Library 2009, numéro 3), MEDLINE (de 1966 à septembre 2009), EMBASE (de 1974 à septembre 2009), LILACS (de 1982 à septembre 2009), mRCT (septembre 2009) et dans des références bibliographiques et des résumés de conférence. Nous avons également contacté des chercheurs dans le domaine, des organisations et des fabricants d'insecticides (juin 2007).

Critères de sélection

Des essais contrôlés randomisés (ECR) en grappes, des études contrôlées avant-après (CAA) et des séries temporelles interrompues (STI) sur la PID comparée à l'absence de PID ou aux MII. Les études examinant l'impact de la PID sur des groupes spéciaux non représentatifs de la population générale, ou utilisant des insecticides et des dosages non recommandés par l'Organisation mondiale de la Santé (OMS) ont été exclus.

Recueil et analyse des données

Deux auteurs ont passé en revue de façon indépendante des essais candidats à l'inclusion. Deux auteurs ont extrait les données, évalué les risques de biais et analysé les données. Lorsque cela était possible, nous avons ajusté les intervalles de confiance (IC) pour le clustering. Nous avons regroupé séparément les études comparant la PID à l'absence de PID et celles comparant la PID aux MII, et nous avons ensuite stratifié chaque groupe par endémicité du paludisme.

Résultats Principaux

PID versus absence de PID

Paludisme stable (taux d'inoculation entomologique (TIE > 1) : Dans un ECR réalisé en Tanzanie la PID avait réduit la ré-infection par les parasites du paludisme telle que détectée dans le cadre d'une surveillance active chez les enfants après traitement ; efficacité de protection (EP) 54 %. Dans le même contexte, l'incidence des cas de paludisme évaluée par surveillance passive avait été légèrement réduite chez les enfants âgés de un à cinq ans ; EP 14 %, mais pas chez les enfants de plus de cinq ans (EP -2 %). La prévalence du paludisme était légèrement inférieure dans le groupe de PID, mais cela n'était pas significatif (EP 6 %), et l'hémoglobine moyenne était plus élevée (différence moyenne 0,85 g/dL).

Dans un essai CAA au Nigeria, la PID a montré une capacité de protection contre la prévalence du paludisme pendant la saison humide (EP 26 % ; IC à 95 % de 20 à 32 %) mais pas durant la saison sèche (EP 6 % ; IC à 95 % de -4 à 15 %). Dans une STI au Mozambique, la prévalence avait été considérablement réduite sur une période de 7 ans (d'une prévalence de 60 - 65 % à une prévalence de 4 - 8 %, l'EP avant-après pondérée était de 74 % (IC à 95 % de 72 à 76 %).

Paludisme instable (TIE < 1) : Dans deux ECR, la PID avait réduit le taux d'incidence de toutes les infections palustres ; EP 31 % en Inde et 88 % (IC à 95 % de 69 à 96 %) au Pakistan. Par espèces de paludisme, la PID avait également réduit l'incidence du P. falciparum (EP 93 % ; IC à 95 % de 61 à 98 % au Pakistan) et du P. vivax (EP 79 %, IC à 95 % de 45 à 90% au Pakistan). Il y avait des effets similaires sur la prévalence du paludisme pour tous les types d'infection : EP 76 % au Pakistan ; EP 28 % en Inde. Lorsqu'on examinait séparément par sortes de parasite, pour le P. falciparum il y avait un EP de 92 % au Pakistan et de 34 % en Inde ; pour le P. vivax il y avait un EP de 68 % au Pakistan et aucun impact constaté en Inde (EP de -2 %).

PID versus moustiquaires imprégnées d'insecticides (MII)

Paludisme stable (TIE > 1) : Un seul ECR avait été réalisé dans une zone de transmission stable (en Tanzanie). Lorsque l'on comparait la ré-infection parasitologique détectée par surveillance active après traitement dans des cohortes à court terme, les MII apparaissaient supérieures, mais cela semblait non significatif lorsque l'IC non ajusté s'approchait de 1 (risque relatif PID:MII = 1,22). Lorsque l'incidence des épisodes de paludisme était mesurée par détection passive des cas, aucune différence n'était observée chez les enfants âgés d'un à cinq ans (risque relatif = 0,88, en faveur de la PID). Aucune différence n'avait été trouvée pour la prévalence du paludisme ou l'hémoglobine.

Paludisme instable (TIE < 1) : Deux études ; pour ce qui concerne l'incidence et la prévalence, les taux de paludisme étaient plus élevés dans le groupe de PID que dans le groupe de MII dans une étude. L'incidence du paludisme était plus élevée dans le groupe de PID en Inde (risque relatif PID:MII = 1,48) et en Afrique du Sud (risque relatif 1,34 mais les IC non ajustés par cluster incluaient 1). Pour la prévalence du paludisme, les MII semblaient donner en Inde une meilleure protection contre tous les types d'infection en comparaison avec la PID (risque relatif PID:MII = 1,70), et de même pour le P. falciparum (risque relatif PID:MII = 1,78) et pour le P. vivax (risque relatif PID:MII = 1,37).

Conclusions des auteurs

La documentation historique et celle du programme ont clairement établi l'impact de la PID. Toutefois, les essais de bonne qualité sont trop peu nombreux pour quantifier l'ampleur de l'effet dans différents contextes de transmission. Les résultats de comparaisons randomisées entre la PID et l'absence de PID confirme que la PID réduit l'incidence du paludisme dans des contextes de paludisme instable, mais les données d'essais randomisés dans des contextes de paludisme stable sont très limitées. Certaines données limitées suggèrent que les MII confèrent une meilleure protection que la PID dans les régions instables, mais des essais supplémentaires sont nécessaires pour comparer les effets des MII avec la PID ainsi que pour quantifier leurs effets combinés. Idéalement, les essais futurs devraient essayer d'évaluer l'effet de la PID dans les zones sans antécédent d'activités de lutte antipaludique.

 

Résumé simplifié

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La pulvérisation intradomiciliaire d'insecticide à effet rémanent pour la prévention du paludisme

La pulvérisation intradomiciliaire d'insecticide à effet rémanent pour la prévention du paludisme

La pulvérisation d'insecticides dans les maisons (pulvérisation intradomiciliaire d'insecticide à effet rémanent; PID) pour tuer les moustiques est une des principales méthodes qui ont été utilisées pour lutter contre le paludisme sur une grande échelle. La PID a contribué à éliminer le paludisme de vastes zones en Asie, en Russie, en Europe et en Amérique latine, et des programmes de PID ont également été réalisés avec succès dans certaines parties de l'Afrique.

Une autre méthode efficace de lutte contre les moustiques repose sur l'utilisation de barrières physiques telles que les moustiquaires ou les rideaux qui peuvent également être imprégnés d'insecticides (moustiquaires imprégnées d'insecticide ; MII). Cette revue vise à examiner les bénéfices de la PID pour la santé et à comparer cette méthode avec les MII.

Cette revue n'évalue pas les effets potentiellement indésirables des insecticides utilisés pour la PID et elle ne comprend pas que des essais contrôlés randomisés (ECR) mais aussi des études contrôlées avant-après (CAA) et des séries temporelles interrompues (STI), car ces méthodes ont été considérées comme suffisamment rigoureuses.

Six études ont été identifiées pour inclusion (quatre ECR en grappes, une CAA et une STI). Quatre de ces études avaient été menées en Afrique sub-saharienne, une en Inde et une au Pakistan. En Tanzanie, où les gens sont régulièrement exposés au paludisme, la PID réduisait de moitié la transmission du paludisme chez les jeunes enfants en comparaison avec l'absence de PID ; en Inde et au Pakistan, où la transmission du paludisme est plus instable et où sévit plus d'un type de paludisme, elle protégeait tous les groupes d'âge.  

En comparaison avec les MII, la PID est apparue plus protectrice (d'après le critère de jugement choisi) dans un essai mené dans une zone de transmission stable du paludisme, mais les MII semblaient être plus protectrices que la PID dans les zones instables. Malheureusement, le niveau de preuve est très limité et aucunes conclusions définitives ne devraient être tirées sur la base de cette revue.

En conclusion, bien que les programmes de PID aient affiché un succès impressionnant dans la réduction du paludisme à travers le monde, il existe trop peu d'essais bien menés pour permettre la quantification des effets de la PID dans les zones caractérisées par différentes transmissions du paludisme, ni la comparaison de la PID et des MII. Des essais de bonne qualité et de longue durée sont toujours urgemment nécessaires sur une grande échelle dans les zones où il n'y a eu que peu ou pas de lutte contre les moustiques. Les nouveaux essais devraient inclure un groupe PID et un groupe MII, et devraient également évaluer l'effet combiné des MII et de la PID, question très importante en vue de l'élimination du paludisme.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 21st August, 2012
Traduction financée par: Ministère du Travail, de l'Emploi et de la Santé Français

 

摘要

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背景

預防瘧疾的室內殘效性噴霧

瘧疾的初級防治,大體上包含兩種病媒防治干預:室內殘效性噴霧﹝IRS﹞和殺蟲蚊帳﹝ITNs﹞。歷史上,室內殘效性噴霧已經成功的減少全世界許多環境中瘧疾的傳播,但其對於人體健康的影響從未被適當的量化。這很重要,而且對於比較室內殘效性噴霧和其他防治方式也有幫助。

目標

單獨量化室內殘效性噴霧,以及比較室內殘效性噴霧和殺蟲蚊帳的影響對於主要瘧疾變數的影響。

搜尋策略

我們搜尋了Cochrane Infectious Diseases Group Specialized Register﹝2009年9月﹞、CENTRAL ﹝The Cochrane Library 2009, Issue 3﹞、 MEDLINE ﹝1966年到20009年9月﹞、EMBASE ﹝1974年到20009年9月﹞、LILACS ﹝1982年到20009年9月﹞、mRCT﹝2009年9月﹞、參考資料以及研討會摘要。我們同時也和這方面的研究者、組織以及殺蟲劑製造商﹝2007年6月﹞連絡。

選擇標準

隨機對照臨床試驗﹝RTCs﹞、室內殘效性噴霧的前後對照研究﹝CBA﹞及間斷時間系列﹝ITS﹞和未使用室內殘效性噴霧或殺蟲蚊帳的比較。一些討論室內殘效性噴霧對無法代表一般大眾的特殊族群的研究,或是使用超過世界衛生組織﹝WHO﹞建議殺蟲劑劑量的研究都會被排除。

資料收集與分析

由兩位作者分別審查,並篩選出將納入的試驗。兩位作者濃縮資料、評估偏差以及分析數據。在可能的情況下,為了彙整研究報告的結果,我們會在信賴區間﹝CIs﹞上做調整。這些研究被分成比較有無使用室內殘效性噴霧,以及比較室內殘效性噴霧和殺蟲蚊帳兩組,再依照瘧疾的地域性分類。

主要結論

使用室內殘效性噴霧及不使用室內殘效性噴霧的比較穩定瘧疾﹝預防接種率﹝EIR﹞>1﹞:在一個坦尚尼亞利的隨機對照試驗中,室內殘效性噴霧減少了主動監控下發現的兒童瘧疾重複感染;保護效力﹝PE﹞54% 。在同樣的環境下,1到5歲的孩童中,被動監控發現的瘧疾案例,只有微小的減少;PE14% ,但在大於5歲的兒童結果則不盡相同﹝保護效力2% ﹞。在有使用室內殘效性噴霧的組別中,瘧疾的流行率有稍微降低,但沒有統計上的意義﹝保護效力6% ﹞,但平均的血紅素則較高﹝平均差為0.85 g/dL﹞。在一個奈及利亞的前後對照試驗中,室內殘效性噴霧在潮濕的季節裡,對預防瘧疾流行有一定的作用﹝PE 26% ;95% CI 20到32% ﹞,但在乾燥的季節則沒有﹝PE 6% ;95% CI −4到15% ﹞。在一個莫桑比克的間斷時間系列中,7年間流行率有明顯的降低﹝從原本的60到65% 的流行率降到4到8% 的流行率;前後的加權PE為74% ﹝95% CI 72到76% ﹞﹞。不穩定瘧疾﹝EIR <1﹞:在兩個隨機對照試驗中,室內殘效性噴霧減少了各種類瘧疾感染的案例;印度的PE是31% ,而巴基斯坦則是88% ﹝95% CI 69到69% ﹞。若根據瘧疾種類來分,室內殘效性噴霧減少了惡性瘧原蟲﹝P. falciparum﹞﹝PE 93% ,95% CI61% 到98% ,在巴基斯坦﹞以及間日瘧原蟲﹝P. vivax﹞﹝PE 79% ,95% CI 45 到 90% ,在巴基斯坦﹞的感染;這其中對各種類瘧疾感染流行率都有相似的影響:巴基斯坦的PE是76% ;印度的PE是28% 。當我們根據寄生蟲的種類分別討論時,針對惡性瘧原蟲,巴基斯坦的PE是92% ,而印度的則是34% :而針對間日瘧原蟲,巴基斯坦的PE是68% ,印度則沒有受到太大的影響﹝PE為2% ﹞。 室內殘效性噴霧和殺蟲蚊帳的比較穩定瘧疾﹝EIR >1﹞:只有一組試驗是在穩定傳播的地區﹝坦尚尼亞﹞執行。當我們比較短期治療後,主動監測發現的寄生蟲反覆感染,殺蟲蚊帳的效果較好,但這樣的結果並不夠顯著,因為未經調整的CIs接近1﹝風險率,IRS:ITN = 1.22﹞。如果是以被動監測來計算瘧疾案例數,在1至5歲的兒童中並沒有發現差異﹝風險率 = 0.88,結果傾向室內殘效性噴霧﹞。在瘧疾流性率或血紅素沒有發現差異。不穩定瘧疾﹝EIR <1﹞:在針對發生率和流行率做討論的兩個研究中,其中一個研究顯示,使用室內殘效性噴霧的組別比使用殺蟲蚊帳的組別有較高的瘧疾流行率。在印尼以及﹝風險率,IRS:ITN = 1.48﹞南非﹝風險率1.34,但未調整的CIs包括1﹞,使用室內殘效性噴霧的瘧疾發生率較高。針對瘧疾流行率,在印度﹝風險率 IRS:ITN = 1.70﹞,殺蟲蚊帳似乎對於各種感染都比室內殘效性噴霧有更好的保護力,而針對惡性瘧原蟲﹝風險率IRS:ITN = 1.78﹞以及間日瘧原蟲﹝風險率IRS:ITN = 1.78﹞也有相同的結果。

作者結論

歷史上以及一些先前的紀錄已經清楚說明了室內殘效性噴霧的影響。然而高品質試驗的數量不夠多,無法將其在不同傳染環境的影響量化。隨機比較有使用室內殘效性噴霧和沒有使用的試驗,已經證實室內殘效性噴霧確實能減少不穩定瘧疾﹝EIR<1﹞的發生率,但和穩定瘧疾﹝EIR>1﹞相關的隨機試驗數據則有很多限制。有些受限的數據認為在不穩定區,殺蟲蚊帳的保護力比室內殘效性噴霧好,但我們還需要更多試驗去對兩者的影響做出比較以及將它們的效果量化。

翻譯人

本摘要由朱奕蓁翻譯。

此翻譯計畫由臺灣國家衛生研究院 (National Health Research Institutes, Taiwan) 統籌。

總結

預防瘧疾的室內殘效性噴霧:簡短的總結仍待定奪。