Зависимость радиационного риска солидных раков среди

Радиация и риск. 2009. Том 18. № 3
Научные статьи
Зависимость радиационного риска солидных раков среди
ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС
от возраста при облучении
Кащеев В.В., Чекин С.Ю., Максютов М.А., Туманов К.А., Иванов В.К.
Учреждение Российской академии медицинских наук Медицинский радиологический
научный центр РАМН, Обнинск
В представленной работе впервые проведена оценка радиационных рисков индукции онкологической заболеваемости среди ликвидаторов в зависимости от возраста при облучении
(возраста на момент въезда в 30-километровую зону Чернобыльской АЭС). Установлено, что
величина избыточного относительного риска (ERR/Гр) равняется 1,07 (95 % ДИ: 0,49; 1,73)
для возрастной группы 36-65 лет. Для возрастной группы 18-35 лет величина ERR/Гр существенно меньше и статистически не значима, составляет 0,11 (95 % ДИ: -0,58; 0,95).
Ключевые слова: радиационный риск, солидные раки, ликвидаторы, возраст при
облучении.
Проблема оценки радиационных рисков при малых дозах облучения (до 0,2 Зв) остается
крайне актуальной в современных эпидемиологических исследованиях [1-3]. При этом особое
значение приобретают данные из различных когорт облученных контингентов с учетом возможности прямых оценок коэффициентов риска. Созданный в настоящее время в России Национальный радиационно-эпидемиологический регистр (НРЭР) лиц, подвергшихся радиационному
воздействию вследствие аварии на Чернобыльской АЭС, позволяет рассчитывать в силу его
статистической мощности на возможность оценки радиационных рисков при малых дозах облучения. В представленной работе впервые рассматривается проблема оценки радиационных
рисков солидных раков у ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС в зависимости от возраста при облучении. Понятно, что этот вопрос в настоящее время крайне актуален
при рассмотрении проблемы нормирования радиационной безопасности для населения и персонала.
1. Материалы и методы
В настоящей работе рассматривается когорта ликвидаторов 92733 человека. Это ликвидаторы-мужчины, зарегистрированные в 20 региональных центрах НРЭР до 1 января 1992 г., с
известной дозой внешнего облучения и имеющие, хотя бы однажды, информацию о состоянии
Кащеев В.В.* – научный сотрудник, к.б.н.; Чекин С.Ю. – старший научный сотрудник; Максютов М.А. – зав. лабораторией, к.т.н.;
Туманов К.А. – научный сотрудник; Иванов В.К. – Первый зам. Председателя РНКРЗ, зам. директора по научной работе,
член-корреспондент РАМН. МРНЦ РАМН.
* Контакты: 249036, Калужская обл., Обнинск, ул. Королева, 4. Тел.: (495) 956-94-12, (48439) 9-33-90; e-mail: [email protected].
48
Радиация и риск. 2009. Том 18. № 3
Научные статьи
здоровья за период с 26 апреля 1986 г. (начало момента наблюдения за когортой) по 31 декабря 2006 г. Процесс окончательной верификации медицинских данных в НРЭР занимает 2-3 года. Поэтому в настоящем анализе учитывался двухлетний временной лаг, т.е. использовались
данные по 2006 г. включительно. В анализ были включены только ликвидаторы в возрасте от 18
до 65 лет на момент въезда в зону ликвидации последствий аварии. Рассматривается заболеваемость солидными злокачественными новообразованиями (МКБ-10: С00-С80) указанной когорты ликвидаторов с 1986 по 2006 гг.
На рисунке 1 показана зависимость средней дозы внешнего облучения, полученная ликвидаторами в зависимости от даты въезда в 30-километровую зону аварии. Точками показана
средняя доза для каждого дня въезда (средняя доза внешнего облучения для всех ликвидаторов, въехавших в зону в этот день), а линией – средняя по неделям (средняя доза внешнего
облучения для всех ликвидаторов, въехавших в зону в эту неделю).
26.04.86
250
Средняя доза, мГр
200
150
100
50
0
01.01.86
01.01.87
01.01.88
31.12.88
31.12.89
31.12.90
Дата въезда в зону
Рис. 1. Зависимость средней дозы, полученной ликвидаторами, от даты въезда
в зону радиационного облучения.
На рисунке 2 показано возрастное распределение изучаемой когорты ликвидаторов на
момент их работы в 30-километровой зоне Чернобыльской АЭС. Средний возраст ликвидаторов
на этот момент времени составлял 34 года. Как видно из рисунка, указанное возрастное распределение ликвидаторов дает принципиальную возможность для проведения долгосрочных
эпидемиологических исследований.
На рисунках 3 и 4 показано распределение ликвидаторов по дозам внешнего облучения.
Как видно из рисунка 4, наибольшие дозы внешнего облучения получили ликвидаторы 1986 г.
(средняя доза 168 мГр). Средняя доза ликвидаторов 1988-1990 гг. составила 33 мГр.
49
Радиация и риск. 2009. Том 18. № 3
Научные статьи
32503
Число ликвидаторов
35000
28261
30000
25000
20000
15000
11212
9843
10000
5000
5951
3042
869
706
346
0
< 20
20-24 25-29 30-34 35-39 40-44 45-49 50-54
> 55
Возрастная группа
Рис. 2. Возрастное распределение ликвидаторов.
Число ликвидаторов
40000
35000
33368
29766
26261
30000
25000
20000
15000
10000
5000
3338
0
0-50
50-150
150-250
> 250
Дозовые интервалы, мГр
Средняя доза, мГр
Рис. 3. Распределение ликвидаторов по дозовым группам.
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
168
93
33
1986
1987
1988-1990
Год въезда
Рис. 4. Распределение средней дозы внешнего облучения по годам
въезда в 30-километровую зону.
50
Радиация и риск. 2009. Том 18. № 3
Научные статьи
2. Статистические методы исследования зависимости заболеваемости
от дозы радиационного облучения
При оценке радиационных рисков лиц, подвергшихся облучению, НКДАР ООН рекомендует использовать модели UNSCEAR-94 [4].
Пусть ожидаемое количество заболеваний есть m0, а наблюдаемое количество заболеваний – m. Тогда наблюдаемое количество заболеваний можно выразить через ожидаемое в
аддитивной форме:
(1)
m = m0 + EAR,
где EAR – превышение количества наблюдаемых случаев заболеваний над ожидаемым, вызванное облучением. Взаимосвязь m и m0 может быть выражена и через относительное превышение числа заболеваний ERR или в мультипликативной форме:
(2)
m = m0 × (1 + ERR).
Так, в модели UNSCEAR-94 аддитивная форма используется для описания заболеваемости лейкозами, а мультипликативная – для заболеваемости солидными раками. Выбор формы
модели определяется из условия ее наибольшего соответствия фактическим данным. В общем
случае избыточные риски EAR и ERR зависят от дозы облучения, возраста при облучении, текущего возраста и пола.
Из (1) и (2) следует, что:
EAR = m – m0,
(3)
ERR = (m – m0)/m0.
(4)
Из (3) и (4) следует очевидная связь между величинами, характеризующими превышение
естественного уровня заболеваемости:
(5)
EAR = m0×ERR.
Согласно общепринятой терминологии, EAR – избыточный абсолютный риск (Excess Absolute Risk), ERR – избыточный относительный риск (Excess Relative Risk).
Для исследования зависимости онкозаболеваемости от дозы радиационного облучения
был использован когортный метод. При этом индивидуальные данные о ликвидаторах группировались в таблицу путем разбития на 5 страт по возрасту ликвидаторов на момент приезда в
чернобыльскую зону (18-34, 35-44, 45-54, 55-64, 65 и более лет), на 6 десятилетних страт по
достигнутому возрасту (начиная с 25-ти лет), на страты по принадлежности к региональному
центру НРЭР, число которых равнялось числу региональных центров в каждой из используемых
когорт, а так же на 6 страт шириной по 50 мГр. Стратификация по возрасту проводилась для
учета возможной зависимости радиационного риска от возраста на момент облучения. Стратификация же по принадлежности к региональному центру проводилась для того, чтобы учесть
различия в фоновых показателях в указанных регионах. Время нахождения каждого человека
под риском заболеть любой из болезней исследуемого класса заболеваний (или конкретной
исследуемой болезни) вычисляется как разница дат Т1 и Т0, где Т0 – время прибытия его в зону работ вокруг ЧАЭС и Т1 – дата последнего медицинского осмотра, дата соответствующего
исследуемого заболевания или дата смерти.
Для оценки заболеваемости солидными злокачественными новообразованиями (МКБ-10:
С00-С80) использовалась мультипликативная модель (ERR). Модель для оценки ERR имеет
следующий вид:
51
Радиация и риск. 2009. Том 18. № 3
Научные статьи
λ ( c , r , a , d ) = λ inc ( c , r , a )[1 + ERR ( d )] ,
(6)
где λ inc ( c , r , a ) – фоновая заболеваемость (заболеваемость людей, если бы они не подверглись облучению), зависящая от календарного года c, региона r и достигнутого возраста a;
ERR( d ) – функция, характеризующая относительные изменения в заболеваемости, связанные с дозой внешнего облучения d. Категориальные переменные c, а, r входят в модель в виде
страт.
Подбор параметра ERR(d) осуществлялся с помощью максимизации функции правдоподобия. Оценивали значимость (p) зависимости риска от дозы. Статистическим тестом для этих
целей служит тест отношения правдоподобий.
3. Результаты и их обсуждение
Зарегистрированное количество случаев заболевания солидными злокачественными новообразованиями в НРЭР среди описанной выше когорты ликвидаторов (численностью 92733
человека) с начала работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС по 2006 г. включительно
составило 4167 случаев, что составляет 4,5 % от численности когорты.
Обнаружена статистически значимая зависимость (p<0,001) заболеваемости солидными
злокачественными новообразованиями от дозы внешнего облучения. Значение избыточного
относительного риска для всех возрастных групп на единицу дозы (ERR/Гр), рассчитанного по
формуле 6, составило 0,74 (95 % ДИ: 0,29; 1,25).
В таблице показаны оценки величины избыточного относительного риска в зависимости
от возраста при облучении. Вся когорта (92733 человека) была разбита на две группы по возрасту на момент облучения (въезда в 30-километровую зону Чернобыльской АЭС): 18-35 лет
(51847 чел.) и 36-65 лет (40886 чел.). Средние дозы облучения в этих когортах практически совпадают: 0,105 и 0,108 Гр. Установлено, что величина избыточного относительного риска статистически значима только для когорты ликвидаторов в возрастной группе 36-65 лет и величина
ERR/Гр в этой когорте существенно выше, чем в когорте 18-35 лет.
Таблица
Зависимость избыточного относительного риска (ERR/Гр)
от возраста при облучении (когорта численностью 92733 чел.)
Период
наблюдения, гг.
Число онкоСредний
логических
возраст при
заболеваоблучении
ний
Возрастная
группа
Численность
Средняя
доза, Гр
18-35
51847
0,105
30,2
36-65
40886
0,108
39,6
ERR/Гр
95% ДИ
p-value
1273
0,11
(-0,58; 0,95)
> 0,5
2894
1,07
(0,49; 1,73)
< 0,001
1986-2006
В заключение следует отметить, что представленные результаты носят предварительный
характер. Национальный регистр продолжает наблюдение и сбор данных о состоянии здоровья
ликвидаторов. Вместе с тем, полученные результаты, прежде всего, показывающие увеличение
радиационного риска онкологических заболеваний с возрастом при облучении, имеют большое
значение при оптимизации оказания адресной медицинской помощи ликвидаторам и разработки критериев нормирования радиационной безопасности в целом.
52
Радиация и риск. 2009. Том 18. № 3
Научные статьи
Литература
1.
Cardis E., Gilbert E.S., Carpenter L. et al. Effects of low doses and low doses rates of external ionizing
radiation: cancer mortality among nuclear workers in three countries //Radiat. Res. 1995. V. 142, N 2.
P. 117-132.
2.
Ivanov V.K., Tsyb A.F., Ivanov S.I., Pokrovsky V.I. Medical radiological consequences of the Chernobyl
catastrophe in Russia: estimation of radiation risks. St. Petersburg: Nauka, 2004. 388 p.
3.
Preston D.L., Ron E., Tokuoka S. et al. Solid cancer incidence in atomic bomb survivors: 1958-1998
//Radiat. Res. 2007. V. 168. Р. 1-64.
4.
United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). Sources and effects of
ionizing radiation. UNSCEAR 1994 Report to the General Assembly, with Scientific Annexes. New York:
United Nations, 1994.
Dependence of radiation risk of solid cancers in emergency accident workers
of the Chernobyl accident on their age at exposure
Kashcheev V.V., Chekin S.Y., Maksioutov M.А., Tumanov K.A., Ivanov V.K.
Institution of the Russian Academy of Medical Sciences Medical Radiological Research Center
of the Russian Academy of Medical Sciences, Obninsk
A dependence of radiation risk of cancers in emergency accident workers of the Chernobyl accident
on their age at exposure was estimated for the first time. Excess relative risk (ERR/Gy) was found
to be 1.07 (95 % CI: 0.49; 1.73) in the age group of 36-65 years. The value of ERR/Gy is considerably lower and statistically insignificant in the age group of 18-35 years, it is 0.11
(95 % CI: -0.58; 0.95).
Key words: radiation risk, solid tumors, emergency workers, age at exposure.
Kashcheev V.V.* – Research Assistant, Cand.Sc., Biology; Chekin S.Y. – Senior Researcher; Maksioutov M.А. – Laboratory Head, Cand. Sc.,
Tech.; Tumanov K.A. – Research Assistant; Ivanov V.K. – First Deputy Chairman of RSCRP, Deputy Director, Corr. Member of RAMS.
MRRC RAMS.
* Contacts: 4 Korolyov str., Obninsk, Kaluga region, Russia, 249036. Tel.: (495) 956-94-12, (48439) 9-33-90; e-mail: [email protected].
53