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電子タバコ 科学的レビュー

1. Rachel Grana, PhD, MPH;
2. Neal Benowitz, MD;
3. Stanton A. Glantz, PhD

イントロダクション

電子タバコは、 西暦2,000年代早期に中国の薬剤師であるHon Likによって発明された。

電子タバコは通常、プロピレングリコールグリセリンニコチンフレーバーからなるリキッドを熱することによって、ニコチンを含有する煙(通常は蒸気と呼ばれる)を生成する製品である。

アメリカの特許適用の詳細は、ニコチンを体内に摂取する装置の代替品、及びタバコの代替品としての電子式気化タバコの機能を持つ電子タバコ等と記載されている。(特許No. 8490628。)

2013年までにメジャーな国際的タバコ製造会社が電子タバコ市場に参入してきた。

電子タバコは喫煙に取って代わる、より健康的な製品または禁煙の補助に有効な手段、たばこの消費量を抑制する手段、および通常のタバコであれば喫煙できないように定められた法律を回避する手段(つまり電子タバコであればどこでも喫煙が可能となる) となっている。

異なる電子タバコの製品のサンプル

電子タバコのマーケットは、安全性に関する質問に何ら応えることなく、また通常のタバコに比べて危険性を減少させるもしくは危険性を中止する効果、および公衆の健康に対する総合的な影響を考慮することなく、電子タバコ市場は急速に拡大してきた。

電子タバコは急速に進化しており、過去の電子タバコ製品に関する多くの研究から得られた成果よりも、新しい電子タバコはおそらく完全かつ有効なニコチンを供給する装置となるかもしれないと評価されている。

それに加えて電子タバコの市場や、電子タバコが与える他の環境的影響は各国によって異なり、電子タバコの使用方法や公衆の健康に対する影響は異なるかもしれない。

電子タバコ産業の急速な広がり、および通常のタバコとその他のタバコ製品、さらに電子タバコと通常のタバコを同時に使用するという高い危険性を伴う使用方法が利用可能である状態が続くことによって、これらの電子タバコ製品の使用によって各個人が被るリスクや利益および総合的な影響の問題が生じる。

電子タバコの健康に対する影響のみならず毒性にさらされること、各個人に対するリスクを評価することは重要である。

電子タバコを製造する会社は、電子タバコの利用者が完全を確信することなく使用したり、全人口(未成年者から成人)に対して喫煙者および非喫煙者を問わず、電子タバコの使用に対する法律的保護するための方法を考慮しなければならない。

今日に至るまで、健康に対する要求や、禁煙の手段としての有効性の要求などは科学的根拠に基づいてサポートされていない。

喫煙を控えたり、禁煙したり、また現在存在する通常のタバコをコントロールする手段を妨げる潜在的かつ否定的な影響を最小限にするためには、電子タバコは通常のタバコの使用が禁止されている場所では禁止されるべきであり、通常のタバコに対する広告の制限についても電子タバコは同様の制限を受けるべきである

研究方法、

最初に、Pub Medを通じて得られた電子タバコおよび電気を使用したニコチン摂取装置のキーワードで検索された151の研究を調査した。

71のオリジナルデータを提示している論文を選択した。残りの81の論文は、関係性のなかったもの、英語で書かれていないもの、オリジナルなデータを掲載していないレビューやコメントは除外した(いくつかの論文は背景や内容として引用を行った) 。

電子タバコ製品について

電子タバコは主に中国において製造されている。 2013年までに電子タバコは様々な技術者によって改良され、ニコチンを気化させる物質、通常はニコチン入りリキッドと呼ばれる、には様々なニコチン濃度のものがあり、またそのニコチンを溶かすための溶液(ほとんどのものはグリセリンを含むまたは含まないプロピレングリコール) が異なり、その溶液に含まれるフレーバーも様々であり、またバッテリーの電圧も様々である。

これらの様々に異なる技術のために.どのようにして電子タバコが発熱し、ニコチンリキッドを気化するのか、またはその蒸気に含まれるニコチンの濃度レベルが異なり、他の化学物質がいかにユーザーに取り込まれるか、また電子タバコユーザーの吐き出す煙がいかに大気汚染に影響するのかは、大きく異なる。

ニコチン入りリキッドはタバコ味、メンソール味、コーヒー味、フルーツ味、キャンディー味、アルコールフレーバー、そしてコーラ味、ベルギーワッフル味、従来からあるタバコ製品の味などが若年者や電子タバコ開発者達によって使用されている。しかしアメリカではメンソール味以外のフレーバーは禁止されてきた。

電子タバコに関するマーケティングとメディア報道の研究

電子タバコは少なくとも2009年からセレブたちの間で使われてきた。

2012年に電子タバコ小売りウェブサイトに掲載された1つのブランドの電子タバコに関する59のサイトを調査した結果、ウェブサイト上で最も一般的に表現されている表現は、 95%が電子タバコは健康により良く、 93%が電子タバコの方がより安く、 95%が従来のタバコに比べて電子タバコがより清潔であり、 88%が電子タバコはどこでも吸引が可能であり、 71%が禁煙政策を避けるために使うことが可能であり、 76%が電子タバコは受動喫煙の問題を起こさず、 73%が電子タバコの方がより近代的であるという内容であるがために、電子タバコの消費者はそれらの表現によって電子タバコを使用するかどうかの決定や、もしくは電子タバコを使用するリスクや利点の決定に関して大きく影響を受ける。

22%のインターネットサイトでは、医師によって作成された写真やビデオ、文章などを通じて電子タバコが健康的であるとの主張がなされている

64%のインターネットサイトでは、電子タバコが通常のタバコの禁煙に対しての補助となると言う表現もある。

またインターネットサイトでは一般的に電子タバコはニコチン入りリキッドから無害な水蒸気を発生させるだけという表現もある。

同じような表現はイギリス国内においても戦略の1つとして用いられている。

これらのマーケティングに関するメッセージは、メディアでも繰り返し報道されている。

2007年から2012年にかけてイギリスとスコットランドにおいて、電子タバコに関する新聞やインターネット上のマスコミ報道の報告を分析した結果、電子タバコはより健康的であり、禁煙の制限を回避することができ、セレブが使用しており,

価格が安く、リスクは未知数であるという内容であった。

アメリカの女優であるキャサリン・ヘイグルやテレビ番組であるプログラムの司会者であるデイビッド・レターマンらによって、保険適用のあるニコチン代替療法を試みたが、禁煙に失敗した場合は電子タバコを試してみれば良いと言う表現が使用されて、電子タバコはニコチン代替療法よりもより一層効果的な手段であることをほのめかしている。

電子タバコを取り扱う会社は、キャサリン・ヘイグルなどのセレブが電子タバコの使用を容認しているというメッセージを繰り返したり、イギリスの音楽グループであるGirls Aroundが10周年記念ツアーで電子タバコはストレスに対処する良い方法であるというイメージを広めたりすることによって、ソーシャルメディアにおいて強い影響力を持っている。

1970年代から通常のタバコを製造している会社は、テレビやラジオを通じてたばこ製品の広告は禁止されてきた。

電子タバコに関するこれらのマスコミ報道は、これらの広告を見る全く新しい世代に対して、依存性のあるニコチン製品を、レクリエーションの1つの手段として使用することを、テレビやラジオを通じて推奨している。

519人の成人喫煙者および最近禁煙に成功した人々が、これらの電子タバコのTVコマーシャルを見て、76%はタバコを吸う事を考え、 74%は禁煙を考え、そしてそのうち66%は将来電子タバコを試してみたいと報告している。

電子タバコの普及率

2008年から2012年において、いくつかの国々で成人と未成年の間で電子タバコの存在を知ったり、電子タバコを試してみたりした者たちは、少なくとも2倍になった。

アメリカにおいて、男性の間では電子タバコの存在を知る人が増え、女性たちの間では電子タバコを試してみる人々がより一層増加している。

ヨーロッパとアメリカにおいて、 2011年には全人口の6.2% 、 2012年には全人口の7%が電子タバコを試してみたと言う調査報告がなされた。

電子タバコの使用に関しての全国一斉調査において最も電子タバコの使用率が高かったのは、現在通常のタバコを吸っている人々で、それに続いて以前通常のタバコを喫煙していた人々であり、通常のタバコを吸わない人々の間では電子タバコの使用はわずかであったが、これら3つのカテゴリーに置いて、電子タバコの使用率は上昇している。

1年間の調査報告において、以前タバコを吸っており、現在毎日電子タバコを使用している人々の6%は、再度通常のタバコを吸うようになり、残りの大半である 92%の人々は電子タバコの使用を毎日続けている。

電子タバコと通常のタバコの両方を喫煙している人々の44%は、 1年後に通常のタバコを禁煙している。

世界各国の全人口疫学的調査において電子タバコは通常のタバコと併用されるのが最も一般的である

マーケティングメッセージにおいて電子タバコを試してみようという最も一般的な理由として、通常のタバコの喫煙が禁止されている場所での使用や、通常のタバコの本数を減らす目的、通常のタバコを禁煙する目的である。

電子タバコは、通常のタバコを禁煙する方法として有用であるという確信を持った人々や、電子タバコが通常のタバコに比べて有害性が少ないと確信した人々は、電子タバコを使用する傾向が高いという結果が得られた。

アメリカやポーランド、ラトビア、フィンランドそして韓国において、未成年者による電子タバコの使用は制限されているにもかかわらず、成人と同様に電子タバコの存在に気づいたり、実際に使用をしたりする未成年が急増している。これらの国々では、電子タバコの使用者が多い。

韓国において、未成年者による電子タバコの使用は、 2008年に0.5%であったものが、 2011年には9.4%に増加し、アメリカにおいては2011年に3.3%であったものが、 2012年には6.8%に増加している。

通常のタバコを吸ったことのある若者の間では、電子タバコは最も魅力的で一般的なものであることが分かった。

未成年者による電子タバコの使用に関する調査報告では、 2011年において成人の約6.2%が電子タバコを使用していたが、 2012年においてアメリカの高校生の10%が電子タバコを使用しており、高校生による電子タバコの使用率の方が高い。

アメリカのユタ州では、未成年者に対する電子タバコの販売は禁止されているにもかかわらず、 2011年から2013年にかけて、未成年者の電子タバコ使用率は3倍に増加しており、未成年者の電子タバコ使用率は成人による電子タバコの使用率の3倍という報告がある。

アメリカでは、通常のたばこを使用したことのない中学生のうち、 20.3% 、高校生では7.2%が電子タバコを使用している。

これは2011年度の韓国における調査と同様であり、韓国では通常のタバコを1度も吸ったことのない未成年者の15%が電子タバコを使用している。

アメリカのユタ州の健康衛生局は通常のタバコを吸ったことのない未成年者の32%が今までに電子タバコを使用した事があるという報告をしている。


E-Cigarettes A Scientific Review

Introduction

Electronic cigarettes (e-cigarettes) are products that deliver a nicotine-containing aerosol (commonly called vapor) to users by heating a solution typically made up of propylene glycol or glycerol (glycerin), nicotine, and flavoring agents invented in their current form by Chinese pharmacist Hon Lik in the early 2000s.

The US patent application describes the e-cigarette device as “an electronic atomization cigarette that functions as substitutes [sic] for quitting smoking and cigarette substitutes” (patent No. 8,490,628 B2).

By 2013, the major multinational tobacco companies had entered the e-cigarette market.

E-cigarettes are marketed via television, the Internet, and print advertisements (that often feature celebrities)2 as healthier alternatives to tobacco smoking, as useful for quitting smoking and reducing cigarette consumption, and as a way to circumvent smoke-free laws by enabling users to “smoke anywhere.”

Examples of different electronic cigarette (e-cigarette) products

There has been rapid market penetration of e-cigarettes despite many unanswered questions about their safety, efficacy for harm reduction and cessation, and total impact on public health.

E-cigarette products are changing quickly, and many of the findings from studies of older products may not be relevant to the assessment of newer products that could be safer and more effective as nicotine delivery devices.

In addition, marketing and other environmental influences may vary from country to country, so patterns of use and the ultimate impact on public health may differ.

The individual risks and benefits and the total impact of these products occur in the context of the widespread and continuing availability of conventional cigarettes and other tobacco products, with high levels of dual use of e-cigarettes and conventional cigarettes at the same time among adults4-8 and youth.

9-11 It is important to assess e-cigarette toxicant exposure and individual risk, as well as the health effects, of e-cigarettes as they are actually used to ensure safety and to develop an evidence-based regulatory scheme that protects the entire population-children and adults, smokers and nonsmokers-in the context of how the tobacco industry is marketing and promoting these products.

Health claims and claims of efficacy for quitting smoking are unsupported by the scientific evidence to date.

To minimize the potential negative impacts on prevention and cessation and the undermining of existing tobacco control measures, e-cigarette use should be prohibited where tobacco cigarette use is prohibited, and the products should be subject to the same marketing restrictions as tobacco cigarettes.

Methods

Initial searches conducted via PubMed using the key words electronic cigarette, e-cigarette, and electronic nicotine delivery systems yielded 151 studies.

Seventy-one articles presented original data and were included.

Eighty articles were excluded because they were not relevant, were not in English, or were reviews or commentaries that did not provide original data, although some are cited for background and context.

Searches using the same search terms were conducted using World Health Organization regional databases; only BIBLIOTECA Virtual em Salude Latin America and Caribbean included relevant papers, all of which had already been located with PubMed.

Working with the World Health Organization, we also contacted investigators to locate other studies, some of which had not yet been published (submitted or in press).

We also reviewed technical reports prepared by health organizations,12-15 news articles, and relevant Web sites.

The results of these searches were used to prepare a report commissioned by the World Health Organization Tobacco Free Initiative, which provides details of individual studies, including some studies that are not discussed in this article because of length constraints.

After the manuscript was submitted for peer review, 5 more articles became available, resulting in a total of 82 articles forming the basis for this review.

The Product

E-cigarette devices are manufactured mainly in China.

As of late 2013, there was wide variability in e-cigarette product engineering, including varying nicotine concentrations in the solution used to generate the nicotine aerosol (also called e-liquid), varying volumes of solution in the product, different carrier compounds (most commonly propylene glycol with or without glycerol [glycerin]), a wide range of additives and flavors, and battery voltage.

Quality control is variable,16 and users can modify many of the products, including using them to deliver other drugs such as marijuana.

These engineering differences result in variability in how e-cigarettes heat and convert the nicotine solution to an aerosol and consequently the levels of nicotine and other chemicals delivered to users and the air pollution generated by the exhaled aerosol.

E-liquids are flavored, including tobacco, menthol, coffee, fruit, candy, and alcohol flavors, as well as unusual flavors such as cola and Belgian waffle.

3Flavored (conventional) tobacco products are used disproportionately by youth and initiators,20 and cigarettes with characterizing flavors (except menthol) have been banned in the United States.

Marketing and Media Research

Consumer perceptions of the risks and benefits and decisions to use e-cigarettes are heavily influenced by how they are marketed.

Celebrities have been used to market e-cigarettes since at least 2009.

Grana and Ling3 reviewed 59 single-brand e-cigarette retail Web sites in 2012 and found that the most popular claims were that the products are healthier (95%), cheaper (93%), and cleaner (95%) than cigarettes; can be smoked anywhere (88%); can be used to circumvent smoke-free policies (71%); do not produce secondhand smoke (76%); and are modern (73%).

Health claims made through text and pictorial and video representations of doctors were present on 22% of sites.

Cessation-related claims (direct and indirect statements) were found on 64% of sites.

Marketing on the sites commonly stated that e-cigarettes produce only “harmless water vapor.”

Similar messaging strategies were being used in the United Kingdom.

These marketing messages have been repeated in the media.

A thematic analysis of newspaper and online media coverage about e-cigarettes in the United Kingdom and Scotland from July 2007 to June 2012 found 5 themes: healthier choice, circumventing smoke-free restrictions, celebrity use, price, and risk and uncertainty.
Coverage often included anecdotes about having tried nicotine replacement therapies (NRTs), failing to quit, and then trying the e-cigarette (such as the celebrity endorsement by actress Katherine Heigl on the US David Letterman television program21), implying that e-cigarettes are a more effective form of NRT.

E-cigarette companies also have a strong presence in social media, which reinforces their marketing messages, including repeating the use of celebrity endorsements (eg, Heigl) and spreading images of the UK musical group Girls Aloud “puffing on e-cigarettes to cope with the stress of their 10th anniversary tour.”

Cigarette and other tobacco companies have been unable to market their products on television and radio since the 1970s.

E-cigarette advertising on television and radio is mass marketing of an addictive nicotine product for use in a recreational manner to new generations who have never experienced such marketing.

In an online convenience sample of 519 adult smokers and recent quitters who viewed a television commercial for Blu e-cigarettes, 76% of current smokers reported that the ad made them think about smoking cigarettes, 74% reported it made them think about quitting, and 66% said it made them likely to try an e-cigarette in the future.

The 34% of participants who had used e-cigarettes were significantly more likely to think about smoking cigarettes after viewing the ad than nonusers (83% and 72%, respectively), suggesting that viewing an e-cigarette commercial may induce thoughts about smoking and cue the urge to smoke.

Prevalence

Awareness of e-cigarettes and e-cigarette trial have at least doubled among both adults and adolescents in several countries from 2008 to 2012.

In the United States, awareness is more prevalent among men, but trying e-cigarettes is more prevalent among women.

Almost the same percent of European Union and US adult respondents to national surveys reported having tried e-cigarettes (7% in 2012 versus 6.2% in 2011, respectively).

All population-based studies of adult use show the highest rate of e-cigarette use among current smokers, followed by former smokers, with little use among nonsmokers, although e-cigarette trial and use rose in all of these categories.

Etter and Bullen26 followed up a sample of e-cigarette users recruited from Web sites dedicated to e-cigarettes and smoking cessation, most (72%) of whom were former smokers at baseline.

At the 1-year follow up, 6% of former smokers who were daily e-cigarette users at baseline relapsed to smoking cigarettes, and almost all (92%) of the former smokers using e-cigarettes daily at baseline were still using e-cigarettes daily at follow-up.

Among 36 dual users at baseline, 16 (44%) had stopped smoking after 1 year.

The epidemiological, population-based studies indicate that, across countries, e-cigarettes are most commonly being used concurrently with conventional tobacco cigarettes (dual use).

Consistent with marketing messages, the most common reasons given for trying e-cigarettes are for use in places where smoking is restricted, to cut down on smoking, and for help with quitting smoking.

Choi and Forster followed up a cohort of Midwestern young adults (mean age, 24.1 years) who had never used e-cigarettes from 2010 to 2011 and found that 21.6% of baseline current smokers, 11.9% of baseline former smokers, and 2.9% of baseline nonsmokers reported having ever used e-cigarettes at follow-up.

Those who believed at baseline that e-cigarettes could help with quitting smoking and perceived e-cigarettes to be less harmful than cigarettes were more likely to report experimenting with e-cigarettes at follow-up (adjusted odds ratio [OR], 1.98; 95% confidence interval [CI], 1.29-3.04; and adjusted OR, 2.34; 95% CI, 1.49-3.69, respectively).

Data on e-cigarette use among adolescents are more limited but, like for adults, show rapid increases in awareness and use in 5 countries (United States, Poland, Latvia, Finland, and Korea), with higher rates of trial and current use in European countries than the United States or Korea.

In Korea, youth ever use of e-cigarettes rose from 0.5% in 2008 to 9.4% in 2011,10 and in the United States, it rose from 3.3% in 2011 to 6.8% in 2012.9 As with adult population-based studies, data suggest that e-cigarette use is most appealing and prevalent among youth who are also experimenting with or are current users of tobacco cigarettes.

Dual use with conventional cigarettes is the predominant pattern of e-cigarette use: 61% in US middle school students and 80% among US high school students in 2011.

These results indicate rapid market penetration of e-cigarettes among youth, with trial among US high school students (10.0%) in 2012 even higher than the 2011 rate for adults (6.2%).

Despite a law prohibiting e-cigarette sales to minors, e-cigarette use among Utah youth (grades 8, 10, and 12) tripled between 2011 and 2013, with youth 3 times more likely to report current e-cigarette use than adults.