CC BY
52
3. Оценка радиационных рисков индукции рака щитовидной железы среди населения Орловской области
В настоящее время доказано, что облучение щитовидной железы (ЩЖ) ионизирующим излучением приводит к увеличению заболеваемости раком щитовидной железы (РЩЖ). Причем величина радиационного риска (вероятности возникновения) рака для ЩЖ достаточно велика и сравнима с рисками заболевания лейкозами.
Величина риска индукции радиогенных РЩЖ зависит от возраста при облучении и увеличивается при уменьшении возраста. А в случае облучения ЩЖ инкорпорированными изотопами йода и доза также зависит от возраста при облучении, увеличиваясь при его уменьшении. Последствия облучения в виде увеличения частоты заболеваний РЩЖ проявляются спустя латентный (скрытый) период, минимальная длительность которого составляет 4-5 лет.
Одной из возможных причин роста заболеваемости РЩЖ в Орловской области могло быть облучение ЩЖ инкорпорированными изотопами йода. Связь роста заболеваемости РЩЖ с облучением инкорпорированными изотопами йода после аварии на ЧАЭС показана в работах [1 -6]. В России такие исследования проводились только для Брянской области. В данном разделе анализируется потенциальная связь роста заболеваемости РЩЖ с дозой облучения для населения Орловской области.
Общее описание исследуемой популяции
В анализе радиационных рисков и дозовой зависимости заболеваемости РЩЖ рассмотрена популяция Орловской области, представляющая жителей 3006 населенных пунктов. За основу демографических характеристик популяции положены данные переписи 1989 г., которые представляли собой численности возрастных групп по районам области и численности отдельных населенных пунктов. Детализация на уровне населенных пунктов необходима для корректной оценки доз в ЩЖ от инкорпорированного 1311 среди случаев заболеваний и популяции в целом. Так как дети и подростки (на момент облучения) представляют группу повышенного радиационного риска, эта группа населения рассматривалась отдельно. В эту группу вошли члены популяции, рожденные с 1969 по 1986 гг.
Численность всей популяции Орловской области в 1989 г. составила 874046 человек. Среди них детей и подростков (возраст 0-17 лет) 207524 человек и взрослых (возраст 18-60 лет) 511716 человек. Без г.Орла число детей и подростков на момент облучения равно 126058 человек, а взрослых - 305485 человек. Возрастной интервал для взрослых до 60 лет на момент облучения выбран из соображений надежности данных государственной медицинской статистики по заболеваемости .
В анализ включен период наблюдения за исследуемой популяцией с 1991 по 2001 гг. Начало наблюдения - 1991 г., выбрано для учета минимального латентного периода индукции радиогенных раков - 5 лет.
Случаи заболеваний
Данные о случаях заболеваний РЩЖ в Орловской области являются официальной информацией Орловского онкологического диспансера. Динамика случаев заболеваний за период с 1991 по 2001 гг. для детей, подростков и взрослых приведена на рис. 3.1, 3.2. На рис. 3.3, 3.4 приведены соответствующие динамики случаев для популяций с исключением населения г.Орла.
Календарные годы
Рис. 3.1. Динамика случаев заболеваний раком щитовидной железы среди детей
и подростков при облучении.
Календарные годы
Рис. 3.2. Динамика случаев заболеваний раком щитовидной железы среди взрослых
(возраст при облучении 18-60 лет).
Календарные годы
Рис. 3.3. Динамика случаев заболеваний раком щитовидной железы среди детей и подростков при облучении (за исключением населения г.Орла).
Календарные годы
Рис. 3.4. Динамика случаев заболеваний раком щитовидной железы среди взрослых при облучении (за исключением населения г.Орла).
Как видно из рис. 3.1-3.4, максимум выявленных заболеваний наблюдается в период с 1996 по 1998 гг. Всего за рассматриваемый период с 1991 по 2001 гг. выявлено 78 заболеваний РЩЖ среди детей и подростков на момент облучения и 777 случаев заболеваний среди взрослых. При исключении населения г.Орла число случаев среди детей и подростков равнялось 34 и 338 заболеваний РЩЖ - среди взрослых.
В таблице 3.1 представлена численность населения и количество случаев заболеваний для всей популяции (возраст при облучении 0-60 лет) по крупным городам (Орлу, Ливнам и Мценску) и районам Орловской области. Из таблицы 3.1 следует, что в г.Орле выявлено более половины всех случаев заболеваний - 486. Учитывая то, что уровень медицинского обслуживания в г.Орле выше, чем в остальных населенных пунктах области, что может повлиять на выяв-ляемость заболеваний, анализ радиационных рисков проведен для всей популяции области (с выделением детей и подростков) и с вычетом популяции г.Орла. Кроме того, исключение жителей г.Орла позволяет учесть и разницу в неопределенности определения доз в ЩЖ. Основным дозообразующим фактором в ЩЖ является потребление молока, и реконструкция доз в крупных городах может содержать большую неопределенность, связанную с тем, что молоко поступает в крупные города со всех окружающих районов, которые могли иметь различные уровни загрязнения радиоактивным йодом.
Таблица 3.1. Число случаев за период наблюдения 1991-2001 гг. по районам и крупным городам.
Район Корсаковский Болховский Верховский Глазуновский Дмитровский
Численность 4196 17390 19278 13782 13072
Число случаев 3 42 15 10 6
Показатель на 100000 чел. 53,8 182,1 60,9 58,8 32,8
Средняя доза, мЗв 17,0 29,5 12,7 22,3 33,1
Продолжение таблицы 3.1.
Район Должанский Залегощенский Знаменский Колпнянский Красноозеренский
Численность 11748 14392 4808 17289 6956
Число случаев 5 14 3 10 3
Показатель на 100000 чел. 32,4 74,4 45,6 44,4 31,7
Средняя доза, мЗв 7,8 14,0 12,8 11,4 16,3
Продолжение таблицы 3.1.
Район Кромской Ливенский Малоархан- гельский Мценский Новодере- веньковский
Численность 18888 26861 12236 15889 11652
Число случаев 23 10 6 18 1
Показатель на 100000 чел. 92,3 29,0 38,2 80,1 6,8
Средняя доза, мЗв 22,6 11,9 30,0 15,4 13,6
Продолжение таблицы 3.1.
Район Новосильский Орловский Покровский Свердловский Сосковский
Численность 8831 50340 15105 15109 6689
Число случаев 2 55 8 16 2
Показатель на 100000 чел. 11,8 86,6 39,7 82,2 21,7
Средняя доза, мЗв 15,7 13,8 15,2 21,1 17,5
Продолжение таблицы 3.1.
Район Троснянский Урицкий Хотынецкий Шаблыкинский г.Орел
Численность 10432 14400 9949 8265 287695
Число случаев 10 15 9 5 486
Показатель на 100000 чел. 70,3 78,1 69,0 46,5 145,9
Средняя доза, мЗв 21,5 16,6 10,2 15,6 16,1
Продолжение таблицы 3.1.
Район г.Ливны г.Мценск
Численность 45265 42919
Число случаев 43 38
Показатель на 100000 чел. 83,1 78,0
Средняя доза, мЗв 7,7 12,6
Так как возраст при облучении является фактором риска, на рис. 3.5-3.8 приведено распределение числа случаев заболеваний в зависимости от возраста при облучении.
Ф
^ 8"
О 65
5
Т 4 2-
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Возраст при облучении (годы)
Рис. 3.5. Распределение числа случаев заболеваний среди детей и подростков
по возрасту при облучении.
20 25 30 35 40 45 50 55
Возраст при облучении (годы)
Распределение населения Орловской области по возрасту (интервал 0-60 лет)
Возраст (годы)
Рис. 3.6. Распределение числа случаев заболеваний среди взрослых по возрасту при облучении и возрастное распределение населения Орловской области (для возраста 0-60 лет).
14
12
0
со 4
9 10 11 12 13 14
Возраст при облучении (годы)
Рис. 3.7. Распределение числа случаев заболеваний среди детей и подростков по возрасту при облучении (исключая население г.Орла).
6
2
0
20 25 30 35 40 45 50 55
Возраст при облучении (годы)
60
Рис. 3.8. Распределение числа случаев заболеваний среди взрослых по возрасту при облучении (исключая население г.Орла).
Для детей и подростков заболеваемость увеличивается с возрастом и соответствует характеру возрастной зависимости спонтанной заболеваемости. Однако следует отметить рост числа случаев в возрасте 1 год (возраст максимального радиационного риска). Для взрослых максимум заболеваний наблюдается в возрасте 35-37 и 45-50 лет. Для возрастов более 50 лет число заболеваний уменьшается. Провал в возрастном распределении для взрослых 40-45 лет объясняется демографическим провалом в возрастном распределении популяции (правая часть рис. 3.6).
Дозы облучения
Как уже указывалось в главе 1, дозы облучения в ЩЖ были реконструированы согласно официальной методике, принятой Российской научной комиссией по радиационной защите. Средние дозы по районам Орловской области для рассматриваемой группы населения (возраст при облучении 0-60 лет) приведены в таблице 3.1. Как видно из таблицы, максимальные значения доз, около 30 мЗв, зафиксированы в Болховском, Дмитровском и Малоархангельском районах. В таблице 3.2 представлены средние значения доз в щитовидной железе (мЗв) для различных возрастных групп населения на момент облучения.
Таблица 3.2. Средние значения доз в щитовидной железе (мЗв) для различных возрастных групп населения Орловской области на момент облучения.
Возрастная группа 0-17 18-60
Область в целом 36,2 7,6
Исключая г.Орел 31,4 7,8
Из таблицы 3.2 следует, что средняя доза у детей и подростков на момент облучения примерно в 5 раз выше дозы, чем у взрослых.
Метод анализа дозовой зависимости заболеваемости раком щитовидной железы
В анализе использованы подходы современной радиационной эпидемиологии. Для дескриптивного (описательного анализа) рассчитывалось стандартизованное отношение заболеваемости (standardized incidence ratio) SIR, равное отношению наблюдаемого и ожидаемого количества случаев (при отсутствии облучения) заболеваний. Расчет SIR основан на косвенном методе стандартизации, обычно применяемом в случае редких заболеваний, таких как лейкозы и РЩЖ. Стандартизация показателя позволяет учесть отличия в возрастных структурах сравниваемых групп населения. В качестве контрольной группы сравнения в случае редких заболеваний обычно используются национальные возрастные показатели. В данном исследовании в качестве контроля взяты возрастные показатели заболеваемости РЩЖ по России в целом, за период с 1991 по 2001 гг.
Для расчета SIR и 95% доверительных интервалов использовали статистический пакет EPICURE [7], специально разработанный для анализа медицинских последствий облучения в когорте лиц, переживших атомную бомбардировку в Японии. Расчет SIR производили по формуле:
X Y.casesi,j
CIR _ j 1_____________
S " II PYj -С ,
j I
где суммирование производится по времени (индекс j) и возрастным группам (индекс /); casesj -количество случаев заболеваний в возрастной группе (/) в момент времени (j); PYj - число человеко-лет наблюдения в возрастной группе (/) в момент времени (j); ARUjS - возрастные
показатели заболеваемости РЩЖ в России в возрастной группе (/) в момент времени (j).
Расчет радиационных рисков и параметров дозовой зависимости заболеваемости РЩЖ сделан также с применением пакета EPICURE (модуль AMFIT, производящий оценку регрессионных коэффициентов методом максимального правдоподобия для группированных и стратифицированных данных).
Для учета возрастных и временных отличий в сравниваемых группах данные были стратифицированы по достигнутому возрасту и календарному времени и разбиты на 4 дозовые группы: 0; 0,012; 0,02; 0,05; >0,05 Зв для детей и подростков и 0; 0,006; 0,007; 0,010; >0,01 Зв для взрослых.
Расчеты проведены для моделей с внутренним и внешнем контролем. Модель риска с внутренним контролем имела вид:
Ли =xpr( 1 + ERRisv dj), где Ay - показатель заболеваемости РЩЖ в страте (/,j); ASP - показатель спонтанной заболеваемости в Орловской области в страте (/,/); ERR1Sv - избыточный относительный риск при дозе 1 Зв; dj - доза в щитовидной железе в страте (/,j).
Модель с внешним контролем описывали уравнением:
Aj = ARuS • SIRun • (1 + ERRiSv dhl),
где SIR“n - стандартизованное отношение заболеваемости для необлученной популяции.
Доверительные (95%) интервалы оценивали по профилю функции правдоподобия.
Кроме того, для анализа дозовой зависимости заболеваемости получено распределение стандартизованного отношения заболеваемости (SIR), которое можно рассматривать как приближенное значение относительного риска по дозе облучения.
Так как метод реконструкции доз в ЩЖ, а также и сами значения доз являются до настоящего времени предметом дискуссии, для анализа влияния радиационного фактора на заболеваемость РЩЖ использован подход, примененный при анализе данных по Брянской области [8]. Этот подход позволяет качественно оценить влияние радиационного фактора на заболеваемость РЩЖ без привлечения значений доз. Суть этого метода кратко состоит в следующем: как уже указывалось, радиационный риск заболеваемости РЩЖ на единицу дозы и доза в ЩЖ увеличиваются при уменьшении возраста при облучении. Это означает, что эффект облучения
должен проявиться прежде всего среди детей младшего возраста. Чтобы выяснить это, достаточно построить распределение численности популяции и случаев заболеваний по возрасту при облучении как фактору риска. Частота случаев спонтанных заболеваний при отсутствии фактора должна быть пропорциональна численности данной возрастной группы и распределения совпадут. Если действие фактора проявляется в определенных возрастных группах, то распределения случаев заболеваний и популяции в целом будут различны. Эффективность применения данного метода была подтверждена в исследовании заболеваемости РЩЖ в Брянской области [8], где распределения были различны для детей и подростков при облучении и совпадали для взрослых, и эти оценки качественно соответствовали количественным оценкам радиационного риска.
Основные результаты Дети и подростки при облучении (возраст 0-17лет)
Динамика стандартизованного отношения заболеваемости для детей и подростков при облучении приведены на рис. 3.9, 3.10. Из рис. 3.9, 3.10 видно, что стандартизованное отношение заболеваемости достигает максимума в 1994-1996 гг., превышения заболеваемости над российским уровнем - в 6-7 раз, а затем уменьшается, практически до контрольного уровня (значение 1-2). Такую временную зависимость SIR можно объяснить либо эффектом скрининга (выявление имеющихся ранее заболеваний), либо ранним проявлением эффекта облучения среди данной категории населения.
Календарные годы
Рис. 3.9. Динамика стандартизованного отношения заболеваемости (SIR) для детей
и подростков при облучении.
Календарные годы
Рис. 3.10. Динамика стандартизованного отношения заболеваемости (SIR) для детей и подростков при облучении (без населения г.Орла).
Рассмотрим распределение числа случаев заболеваний и популяции в целом по возрасту при облучении (рис. 3.11, 3.12). Из рис. 3.11 видно, что распределения практически совпадают, что, в определенной мере, свидетельствует об отсутствии влияния радиационного фактора. При исключении из анализа жителей г.Орла распределение для случаев смещается в диапазон меньших возрастов, что может быть проявлением фактора облучения, но в меньшей степени, чем это наблюдалось среди детей и подростков на момент облучения, жителей Брянской области (рис. 3.13).
Дозовая зависимость SIR представлена на рис. 3.14, 3.15. Видно, что зависимость SIR имеет небольшой положительный тренд по дозе в ЩЖ, как для популяции в целом, так и с исключением жителей г.Орла.
Возраст при облучении (годы)
Рис. 3.11. Распределение популяции и числа случаев заболеваний по возрасту при облучении.
Возраст при облучении (годы)
Рис. 3.12. Распределение популяции и числа случаев заболеваний (исключая жителей г.Орла)
по возрасту при облучении.
Возраст при облучении (годы)
Рис. 3.13. Распределение популяции и числа случаев заболеваний по возрасту при облучении
(девочки Брянской области).
Доза (Гр)
Рис. 3.14. Зависимость стандартизованного отношения заболеваемости (SIR) от дозы.
Доза (Гр)
Рис. 3.15. Зависимость стандартизованного отношения заболеваемости (SIR) от дозы
(с исключением жителей г.Орла).
Взрослые 18-60 лет на момент облучения
Как видно из рис. 3.16, 3.17, динамика SIR среди взрослых имеет примерно те же закономерности, что для детей и подростков: это рост показателя в начальный период наблюдения, максимум значения в 1996-1998 гг. и уменьшение значений к контрольному уровню в конце периода наблюдения.
Зависимость SIR от дозы для взрослых дана на рис. 3.18, 3.19. Как следует из этих рисунков, зависимость имеет небольшой положительный тренд, то есть заболеваемость возрастает с увеличением дозы облучения.
Календарные годы
Рис. 3.16. Динамика стандартизованного отношения заболеваемости (SIR) для взрослых
при облучении.
Календарные годы
Рис. 3.17. Динамика стандартизованного отношения заболеваемости (SIR) для взрослых при облучении (с исключением жителей г.Орла).
Доза (Гр)
Рис. 3.18. Зависимость стандартизованного отношения заболеваемости (SIR) от дозы.
0.002 0.004 0.006 0.008 0.010 0.012 0.014 0.016
Доза (Г р)
Рис. 3.19. Зависимость стандартизованного отношения заболеваемости (SIR) от дозы
(с исключением жителей г.Орла).
Результаты расчета стандартизованного отношения заболеваемости с 95% доверительными интервалами за весь период наблюдения с 1991 по 2001 гг. для различных возрастных групп приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.3. Результаты расчета SIR для различных возрастных групп за период наблюдения с 1991 по 2001 гг.
Категория населения Дети и подростки (0-17) Взрослые (1B-60)
Вся популяция Исключая жителей г.Орла 4,04 (3,20; 5,03 95% ДИ) 2,88 (1,98; 4,04 95% ДИ) 2,42 (2,25; 2,60 95% ДИ) 1,72 (1,55; 1,92 95% ДИ)
Из таблицы 3.3 следует, что заболеваемость среди детей и подростков на момент облучения (жителей Орловской области) за период наблюдения в 3-4 раза превышает национальные показатели. Для взрослых это превышение составляет 1,7-2,5 раза.
Наиболее точный ответ о влиянии радиационного фактора на заболеваемость можно получить из регрессионного анализа зависимости заболеваемости от дозы. Для этой цели, как уже указывалось, был применен статистический пакет EPICURE.
Для расчетов с применением EPICURE данные были сгруппированы в 4 дозовые группы. Основные параметры дозовых групп для всей популяции иллюстрируются таблицей 3.4.
Результаты оценок коэффициентов радиационного риска (избыточного относительного риска на единицу дозы 1 Зв (ERR^)), рассчитанные по EPICURE, представлены в таблице 3.5.
Таблица 3.4. Основные параметры дозовых групп для всей популяции.
Дозовые группы Средняя доза (мЗв) PY (чел.-лет) Случаи Спонтанные случаи* Средняя доза (мЗв) PY (чел.-лет) Случаи Спонтанные случаи
Дети и подростки (0-17) Взрослые (18-60)
1 0,9 4B7100 27 25,6 0,4 1370510 141 1B3
2 15,5 514512 25 20,0 6,5 5B0565 55 77
3 31 ,B 757000 16 15,6 7,4 2B510B0 4BB 373
4 BB,1 524147 10 5,5 14,4 B26425 93 10B
Всего 36,2 22B2759 7B 66,7 7,6 562B0B0 777 741
* оценка спонтанных случаев получена из расчетов по EPICURE с внутренним контролем.
Таблица 3.5. Результаты оценок коэффициентов избыточного относительного риска на единицу дозы 1 Зв (ЕВЯ1Зв).
Категория населения Дети и подростки (0-17) Взрослые (18-60)
Внутренний контроль
Вся популяция Исключая жителей г.Орла 7,B (Н.О.; 124,7 95% ДИ)* 13,5 (Н.О.; 296,3 95% ДИ) 6,3 (-16,7; 43,7 95% ДИ) 12,9 (-12,B; 55,2 95% ДИ)
Внешний контроль
Вся популяция Исключая жителей г.Орла 0,B (-6,4; 16,9 95% ДИ) 9,9 (-5,1; 65,0 95% ДИ) 1,1 (-19,9; 34,5 95% ДИ) 9,4 (-14,B; 49,0 95% ДИ)
* Н.О. Нижний доверительный предел не определен.
Как видно из таблицы 3.5, значения коэффициентов радиационного риска положительны как для детей и подростков, так и для взрослых, но статистически не значимы (нижний доверительный предел отрицателен). В двух расчетах для детей и подростков нижний доверительный предел не был определен из-за вида профиля функции правдоподобия (отсутствие сходимости в решении системы уравнений правдоподобия). Довольно неожиданным является наличие положительных трендов для взрослых. В исследованиях, проведенных в Брянской области, тренд для взрослых был даже отрицателен.
Дескриптивный статистический анализ зависимости заболеваемости раком щитовидной железы в Орловской области от уровня загрязнения почвы радиоактивным 1311 и от содержания стабильного йода в почве
В данном разделе приведены результаты дескриптивного анализа зависимости заболеваемости РЩЖ в Орловской области от двух факторов внешней среды: уровня загрязнения почвы радиоактивным 1311 и от уровня содержания стабильного йода в почве. Каждый фактор имел 6 уровней. Уровни факторов представлены в таблице 3.6.
Рассматривали два периода наблюдения: с 1982 по 1991 гг., в предположении, что в этот период отсутствуют радиационно-индуцированные раки (латентный период с 1986 по 1991 гг.) и период с 1992 по 2001 гг.
Таблица 3.6. Уровни факторов внешней среды.
Уровни факторов Содержание йода в почве Плотность радиоактивного 1311 в почве, кБк/м2
1 Чрезвычайно низкое 10-20
2 Очень низкое 20-40
3 Низкое 40-100
4 Умеренно низкое 100-300
5 На нижней границе нормы (лесная зона) 300-600
6 На нижней границе нормы (лесостепь) 600-1200
Дескриптивный анализ представлен значениями показателя заболеваемости РЩЖ (с 95% доверительными интервалами) в зависимости от уровней рассматриваемых факторов. В качестве исходных данных использованы районные показатели заболеваемости, где каждому району, в соответствии с таблицей 3.6, присваивали определенные уровни содержания стабильного и радиоактивного йода в почве. Результаты расчетов показателя заболеваемости для обоих полов в различные периоды наблюдения приведены в таблицах 3.7, 3.8. Из таблицы 3.7 видно, что население Орловской области в основном сосредоточено на территориях с 4-6 уровнем содержания стабильного йода и 2-3 уровнем загрязнения по радиоактивному йоду.
В анализе влияния уровней содержания йода на заболеваемость рассматривали население в диапазоне возраста при облучении 0-60 лет. Детей и подростков отдельно не рассматривали, так как число случаев заболеваний относительно невелико.
На рис. 3.20, 3.21 данные таблиц 3.7, 3.8 изображены в виде графиков. Показатели за период наблюдения с 1992 по 2001 гг. заметно (в 3-4 раза) превышают аналогичные показатели за период с 1982 по 1991 гг.
Таблица 3.7. Результаты расчетов показателя заболеваемости для обоих полов (период наблюдения 1982-1991 гг.).
Уровень || Число случаев Число чел.-лет наблюдения Показатель на 100000 человек
Стабильный йод в почве
1 2 3 4 5 6 9 51 176 297126 1039504 4968586 3,0 4,9 3,5
Радиоактивный 1311
1 4 117486 3,4
2 32 884882 3,6
3 195 5128947 3,8
4 5 173901 2,9
5 - - -
6 - - -
Таблица 3.8. Результаты расчетов показателя заболеваемости для обоих полов (период наблюдения 1992-2001 гг.).
Уровень || Число случаев Число чел.-лет наблюдения Показатель на 100000 человек
Стабильный йод в почве
1 2 3 4 5 6 19 160 648 297126 1039504 4968586 6.4 15.4 13,0
Радиоактивный 1311
1 5 117486 4,2
2 81 884802 9,2
3 701 5128947 13,7
4 5 173901 23,0
5 - - -
6 - - -
Уровни стабильного йода
Рис. 3.20. Зависимость показателя заболеваемости раком щитовидной железы от уровня стабильного йода в почве в различные периоды наблюдения.
Уровни радиоактивного йода
Рис. 3.21. Зависимость показателя заболеваемости раком щитовидной железы от уровня радиоактивного 1311 в почве в различные периоды наблюдения.
Показатель заболеваемости в период с 1982 по 1991 гг. практически не меняется при изменении уровня содержания стабильного и радиоактивного йода (рис. 3.20, 3.21).
В период с 1992 по 1999 гг. увеличение содержания стабильного и радиоактивного йода приводит к росту показателя заболеваемости (рис. 3.20, 3.21). Положительная корреляция заболеваемости РЩЖ с радиоактивным йодом может быть обусловлена индукцией радиогенных раков. С другой стороны, рост показателя заболеваемости с увеличением содержания стабильного йода в почве не укладывается в рамки гипотезы, что эндемия по стабильному йоду в период выпадения радиоактивного йода может способствовать росту радиогенных раков. Возможно, такой результат обусловлен недостаточной точностью данных по стабильному йоду и тем, что соотношение йода в почве на различных территориях и в теле проживающих на них людей может быть отлично.
Для лучшей визуализации данных анализа показатели заболеваемости (на 100000 населения) были представлены в виде матрицы (Ы), где I (ряды) - число уровней содержания стабильного йода и 3 (колонки) - число уровней содержания радиоактивного 1311. Результаты анализа дифференцированы по периодам наблюдения, области и полу.
Пример матрицы показателей заболеваемости РЩЖ (оба пола, возраст при облучении 060 лет и период наблюдения с 1992 по 1999 гг.) приведен в таблице 3.9.
Таблица 3.9. Пример матрицы показателей заболеваемости раком щитовидной железы.
Уровень стабильного йода Уровень радиоактивного йода
0 1 II 2 II 3 || 4 5
0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0
2 0 0 0 0 0 0
3 0 7,7 4,3 0 0 0
4 0 0 13,9 23,0 0 0
5 4,3 9,5 13,9 0 0 0
Ячейка с максимальным показателем заболеваемости выделена тенью.
Затем эта матрица была представлена в виде карты изолиний (верхний левый угол матрицы таблицы 3.9, в левом нижнем углу рис. 3.22). Максимальное значение, приведенное на изолиниях, соответствует максимуму показателя заболеваемости. Ось абсцисс на рисунке соответствует уровням содержания стабильного йоды, ось ординат - радиоактивного йода. Увеличение номера уровня означает увеличение содержания йода.
Как видно из рис. 3.22, приведенные карты изолиний отражают зависимости показателя заболеваемости от уровня стабильного и радиоактивного йода, описанные выше. Там же приведены значения показателя заболеваемости на 100000 человек в зависимости от уровней содержания стабильного и радиоактивного йода. При наличии эффекта влияния уровня стабильного и радиоактивного йода на заболеваемость РЩЖ максимум заболеваемости должен сдвинуться в сторону верхнего левого угла, в область пониженного содержания стабильного йода и увеличения содержания радиоактивного йода. На рис. 3.22 видно в основном смещение максимума в область большего содержания радиоактивного йода.
таи таи
Вся популяция (0-60 лет) 1982-1991 Вся популяция (0-60 лет) 1992-1999
Рис. 3.22. Карты изолиний заболеваемости раком щитовидной железы в зависимости
от уровня и сочетания факторов.
Для количественной оценки влияния рассматриваемых факторов на заболеваемость РЩЖ использована %2 статистика, основанная на анализе отличия наблюдаемого количества случаев заболеваний от ожидаемого [9]. Шесть уровней каждого фактора были свернуты в 2 и данные представляли собой таблицу 2х2. Свертка уровней была произведена по схеме, приведенной в таблице 3.10, которая представляет собой матрицу значений уровней стабильного (ряды) и радиоактивного (колонки) йода. Например, ячейка (5,4) означает 5-й уровень стабильного йода и 4-й уровень радиоактивного йода. Таблица 2х2 и уровни, которые вошли в ячейки таблицы 2х2, выделены жирными линиями и цифрами. Остальные ячейки (не выделенные) не рассматрива-
лись, так как для Орловской области такие уровни стабильного и радиоактивного йода отсутствуют.
Таблица 3.10. Матрица значений уровней стабильного (ряды) и радиоактивного (колонки) йода.
Уровень стабильного йода Уровень радиоактивного йода
1 2 3 1 4 5 6
1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6
2 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6
3 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6
4 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6
5 5,1 5,2 5,4 5,4 5,5 5,6
6 6,1 6,2 6,4 6,4 6,5 6,6
Комментарии к выделенным ячейкам таблицы 2х2, дифференцированным по уровню воздействия факторов стабильного и радиоактивного йода, иллюстрируются таблицей 3.11. Ячейка «контроль» соответствует содержанию стабильного йода, близкого к норме и минимум загрязнения по радиоактивному йоду.
Таблица 3.11. Комментарии к ячейкам таблицы 2х2.
Уровень Уровень радиоактивного йода
стабильного йода 0 1
0 Дефицит стабильного йода Облучение + дефицит йода
1 Контроль Облучение
Результаты проверки нулевой гипотезы (относительный риск равен 1), значение вероятности р, что нулевая гипотеза верна, и условное обозначение ячеек (а,б,в,...,з) приведены в таблице 3.12. Ожидаемое количество случаев для критерия %2 рассчитывали по показателю заболеваемости, показанному в ячейке «контроль» таблицы 2х2, и количества человеко-лет наблюдения, представленных в других ячейках таблицы 2х2.
Таблица 3.12. Результаты тестирования нулевой гипотезы.
Период Вероятность р (оба пола, возраст при облучении 0-60 лет)
1982-1991 0,98 (б) 0,33 (в)
0,90 (а) 0,93 (г)
1992-1999 0,75(е) <0,001 (ж)
0,93 (д) <0,001 (з)
Ячейки, где нулевая гипотеза была отвергнута, выделены тенью. Как видно из таблицы 3.12, заболеваемость в период 1982-1991 гг., на территориях с содержанием стабильного йода (г) близкого к норме, статистически значимо не отличается от контроля (а). Также статистически значимо не отличается и заболеваемость на территориях, где плотность радиоактивного йода была повышена (в). В период с 1992 по 2001 гг. заболеваемость (ж) на территориях, где эффект
влияния стабильного и радиоактивного йода должен проявиться максимально, статистически значимо отличается от контроля. Также статистически значимо от контроля отличается заболеваемость и на территориях с содержанием стабильного йода, близкого к норме, и повышенным содержанием радиоактивного йода (з). Проверка гипотезы отличия заболеваемости в ячейках (з) и (ж) показала отсутствие статистической значимости (p=0,8), то есть отсутствие эффекта влияния эндемии на заболеваемость РЩЖ. Отсутствие эффекта влияния йодной недостаточности, возможно, обусловлено сравнительно небольшим отличием уровней стабильного йода на контрольных и сравниваемых территориях (всего три градации по стабильному йоду 4-6) и, кроме того, как уже указывалось, содержание йода в почве может отличаться от содержания его в теле человека. Поэтому приведенные результаты следует рассматривать как предварительные.
Обсуждение результатов
Проведенный анализ заболеваемости РЩЖ показал заметное превышение заболеваемости в Орловской области от заболеваемости по России в целом. В среднем заболеваемость РЩЖ населения Орловской области за период времени с 1991 по 2001 гг. в 3-4 раза превышает национальные показатели, для взрослых это превышение составляет 1,7-2,5 раза. Возможной причиной этого превышения могут быть как региональные отличия в заболеваемости, так и проявление влияния эффекта облучения. Значения стандартизованного отношения заболеваемости SIR за период с 1991 г. возрастают до максимума к 1996-1998 гг. (6-7 для детей и подростков при облучении и 3-3,5 для взрослых), а затем уменьшаются до уровней, близких к национальным показателям. Такая динамика SIR может быть обусловлена как эффектом скрининга за рассматриваемый период (диагностика скрытых заболеваний за счет лучшей выявляемости) или проявлением влияния радиационного фактора в этот период времени, так и совместным взаимодействием этих причин.
Оценки радиационного риска показали положительный, но статистически не значимый, тренд заболеваемости от дозы в ЩЖ. Положительный тренд получен и для взрослого населения. Косвенно это подтверждают распределения популяции и числа случаев заболеваний по возрасту при облучении (рис. 3.23), из которых видно, что распределения отличаются друг от друга, и возраст для случаев заболеваний смещается в область меньших значений. Как уже указывалось в разделе «Методы анализа», это может качественно свидетельствовать о воздействии радиационного фактора. Для взрослых жителей Брянской области эти распределения совпадали и тренд заболеваемости по дозе для взрослых был даже отрицателен.
Возраст при облучении (годы)
Рис. 3.23. Распределение популяции и числа случаев заболеваний по возрасту при облучении среди взрослых (с исключением жителей г.Орла).
Таким образом, значения коэффициентов радиационного риска в Орловской области ниже, чем соответствующие значения в Брянской области. Так, в Брянской области значение избыточного относительного риска для детей и подростков при облучении для дозы 1 Зв было равно 40 и статистически значимо. Практически такое же значение было получено для детей и подростков Белоруссии и Украины. Это значение принято комитетом НКДАР при ООН как предварительная оценка радиационного риска индукции РЩЖ после Чернобыля. Возникает естественный вопрос: какова же доля радиогенных раков среди всех случаев заболеваний РЩЖ в Орловской области?
Для этого сделаем оценки атрибутивного риска, который по определению равен доле радиогенных раков среди всех случаев заболеваний. Воспользуемся данными таблицы 3.4, где приведены спонтанные и наблюдаемые количества случаев. Для детей и подростков атрибутивный риск равен (78-66,7)х100/78=14,5%, для взрослых - (777-741 )х100/777=4,6%. Это означает, что если оценки радиационного риска, полученные для жителей Орловской области, объективны, то 15% РЩЖ среди детей и подростков при облучении обусловлены воздействием радиационного фактора, для взрослых - 5%.
Если считать, что объективны оценки риска, принятые НКДАР, тогда атрибутивный риск для детей и подростков будет равен (40х0,036)х100/1+40х0,036=59%. Будем рассматривать эту оценку как консервативную, с запасом.
Проведенный анализ влияния уровней стабильного йода в почве и радиоактивного йода на заболеваемость показал корреляцию заболеваемости с уровнем радиоактивного йода и отсутствие корреляции с уровнем стабильного йода. Таким образом, такая зависимость находится в согласии с результатами анализа радиационного риска (положительный тренд с дозой).
Отсутствие эффекта влияния йодной недостаточности, возможно, обусловлено сравнительно небольшим отличием уровней стабильного йода на контрольных и сравниваемых терри-
ториях (всего три градации по стабильному йоду 4-6) и, кроме того, содержание йода в почве может отличаться от содержания его в теле человека. Поэтому приведенные результаты по оценке влияния эндемии по стабильному йоду следует рассматривать, как предварительные.
Основные выводы
1. Проведенный анализ заболеваемости РЩЖ показал заметное превышение заболеваемости в Орловской области от заболеваемости по России в целом. В среднем заболеваемость РЩЖ населения Орловской области за период времени с 1991 по 2001 гг. в 3-4 раза превышает национальные показатели, для взрослых это превышение составляет 1,7-2,5 раза. Возможной причиной этого превышения могут быть как региональные отличия в заболеваемости, так и проявление влияния эффекта облучения. Значения стандартизованного отношения заболеваемости SIR за период с 1991 г. возрастают до максимума к 1996-1998 гг. (6-7 для детей и подростков при облучении и 3-3,5 для взрослых), а затем уменьшаются до уровней, близких к национальным показателям. Такая динамика SIR может быть обусловлена как эффектом скрининга за рассматриваемый период (диагностика скрытых заболеваний за счет лучшей выявляемости) или проявлением влияния радиационного фактора в этот период времени, так и совместным взаимодействием этих причин.
2. Оценки радиационного риска показали положительный, но статистически не значимый, тренд заболеваемости от дозы в ЩЖ. Положительный тренд получен и для взрослого населения.
3. Атрибутивный риск (доля радиогенных раков среди всех случаев заболеваний), полученный из прямых оценок радиационного риска для жителей Орловской области, равен 15% для детей и подростков при облучении, для взрослых - 5%. Консервативная оценка атрибутивного риска при использовании коэффициента риска, равного 40 при дозе 1 Зв, принятая как предварительная НКДАР ООН, для детей и подростков Орловской области равна 60%.
4. Проведенный анализ дает достаточно оснований предполагать, что радиационный фактор повлиял на заболеваемость РЩЖ в Орловской области, хотя и в гораздо меньшей мере, чем в Брянской области.
Литература
1. Ivanov V.K., Gorski A.I., Tsyb A.F. et al. Dynamic of thyroid cancer incidence in Russia following the Chernobyl accident //J. Radiol. Prot. - 1999. - V. 19. - P. 305-318.
2. Ivanov V.K., Gorski A.I., Pitkevitch V.A. et al. Risk of radiogenic thyroid cancer in Russia following the Chernobyl accident. In: Radiation and Thyroid Cancer. Proceeding of an International Seminar held in St. John’s College, Cambridge, UK, 20-23 July 1998. - Singapure: World Scientific, 1999. - P. 89-96.
3. Jacob P., Goulko G., Heidenreich W.F. et al. Thyroid cancer risk to children calculated //Nature. - 1998. -V. 392. - P. 31-31.
4. Jacob P., Kenigsberg J., Zvonova I. et al. Childhood exposure due to the Chernobyl accident and thyroid cancer risk in contaminated areas of Belarus and Russia //Br. J. Cancer. - 1999. - V. 80. - P. 1461-1469.
5. Likhtarev I.A., Sobolev B.G., Kairo I.A. et al. Thyroid cancer in the Ukraine //Nature. - 1995. - V. 365. - P. 365.
6. Likhtarev I.A., Kairo I.A., Shpak V.M. et al. Radiation-induced and background thyroid cancer of Ukranian children (dosimetric approach) //Int. J. Radiat. Med. - 1999. - V. 3-4. - P. 51-66.
7. Preston D.L., Lubin J.H., Pierce D.A., McConney M.E. EPICURE. - Sietle, USA: Hirosoft International Corporation, 1993.
8. Ivanov V.K., Gorski A.I., Maksioutov M.A. et al. Thyroid cancer incidence among adolescents and adults in the Bryansk region of Russia following the Chernobyl accident //Health Physics. - 2003. - V. 84, N 6. - P. 46-60.
9. Breslow N.E., Day N.E. Statistical methods in cancer research. Vol. II - The design and analysis of cohort studies. IARC Scientific Publication 82. - Lyon: International Agency for Research on Cancer, 1987.
