CC BY
6
DOI: 10.21870/0131 -3878-2023-32-2-22-33 УДК 612.013:539.1.04:616.9-036.2
Метод оценки радиационных рисков смертности ликвидаторов чернобыльской аварии, учитывающий возможные ошибки в постановке и регистрации диагнозов причин смерти
Чекин С.Ю., Максютов М.А., Карпенко С.В., Туманов К.А., Корело А.М., Щукина Н.В., Кащеева П.В., Зеленская Н.С., Лашкова О.Е., Иванов В.К.
МРНЦ им. А.Ф. Цыба - филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Обнинск
В последнее десятилетие всё более актуальным становится вопрос о легитимности использования эпидемиологических оценок неонкологических радиационных рисков в области решения задач радиационной безопасности. Наибольшую статистическую мощность исследования радиационных рисков при малых дозах облучения (менее 0,2 Гр) обеспечивает когорта российских участников ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС (ликвидаторов), зарегистрированных и наблюдающихся с 1986 г. в системе Национального радиационно-эпидемиоло-гического регистра (НРЭР). Общая численность когорты для анализа радиационных рисков превышает 130 тыс. человек. При таком широкомасштабном ежегодном сборе медицинских данных, который осуществляется в системе НРЭР, и, несмотря на постоянно ведущуюся работу по верификации диагнозов заболеваний и причин смерти, естественным образом возникает вопрос об устойчивости получаемых оценок радиационных рисков по отношению к возможным ошибкам в постановке и регистрации диагнозов. Целью данной работы является оценка показателей радиационных рисков смертности от болезней системы кровообращения (БСК) и болезней органов пищеварения в российской когорте ликвидаторов с учётом возможных ошибок в постановке и регистрации диагнозов причин смерти. Численность когорты для анализа смертности составила 91013 человек, средний возраст при въезде в чернобыльскую зону - 33,6 лет, средняя доза облучения - 0,133 Гр. В настоящем исследовании для оценки радиационных рисков использован метод максимизации функции частичного правдоподобия, учитывающий индивидуальные дозы облучения ликвидаторов и оценку фоновой смертности по методу Breslow. Показатель специфичности диагностики первоначальных причин смерти в системе НРЭР существенно выше уровня 0,99. С учётом показателя специфичности 0,99 оценки коэффициентов радиационных рисков ERR/Гр для смертности от БСК и от болезней органов пищеварения в когорте российских ликвидаторов не отличаются от оценок, полученных в предположении, что ошибки первого рода (ложноположительные диагнозы) в диагнозах первоначальных причин смерти в Единой федеральной базе данных (ЕФБД) НРЭР отсутствуют. Полученные результаты подтверждают высокую устойчивость и обоснованность оценок радиационных рисков смертности от БСК и болезней органов пищеварения, полученных ранее по данным о зарегистрированных в ЕФБД НРЭР ликвидаторов.
Ключевые слова: радиационный риск, избыточный относительный риск, смертность, ошибки кодирования причин смерти, смещение оценки радиационного риска, ликвидаторы аварии на Чернобыльской АЭС, внешнее гамма-облучение, поглощённая доза, болезни системы кровообращения, болезни органов пищеварения.
Введение
Основным источником сведений о радиационных рисках, учитываемых при разработке международных норм радиационной безопасности, является когорта облучённых лиц, переживших атомные бомбардировки японских городов Хиросима и Нагасаки в 1945 г. [1]. В данной когорте впервые в радиационной эпидемиологии были исследованы радиационные риски смертности, включая радиационные риски смертности от неонкологических болезней [2-4]. Несмотря на то, что в области малых доз облучения (менее 0,2 Гр) граничные и предельные дозы облучения человека официально устанавливаются только с учётом онкологических и наследственных
Чекин С.Ю.* - зав. лаб.; Максютов М.А. - зав. отд., к.т.н.; Карпенко С.В. - инженер; Туманов К.А. - зав. лаб., к.б.н.; Корело А.М. - ст. науч. сотр.; Щукина Н.В. - ст. науч. сотр.; Кащеева П.В. - ст. науч. сотр., к.б.н.; Зеленская Н.С. - науч. сотр.; Лашкова О.Е. - науч. сотр.; Иванов В.К. - науч. руководитель НРЭР, Председатель РНКРЗ, чл.-корр. РАН, д.т.н. МРНЦ им. А.Ф. Цыба - филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России. •Контакты: 249035, Калужская обл., Обнинск, ул. Королёва, 4. Тел.: (484) 399-30-79; e-mail: nrer@obninsk.com.
радиационных рисков, в последние десятилетия всё более актуальным становится вопрос о легитимности использования эпидемиологических оценок неонкологических радиационных рисков в области решения задач радиационной безопасности [5, 6].
В настоящее время наибольшую статистическую мощность исследования радиационных рисков при малых дозах облучения обеспечивает когорта российских участников ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС (ликвидаторов), зарегистрированных и наблюдающихся с 1986 г. в системе Национального радиационно-эпидемиологического регистра (НРЭР) [7]. Средняя поглощённая доза гамма-облучения всего тела в когорте ликвидаторов составляет около 0,1 Гр, а в диапазон 0,03-1,2 Гр попадает 90% ликвидаторов [8]. Общая численность когорты для анализа радиационных рисков превышает 130 тыс. человек. Когорта российских ликвидаторов обеспечивает мощность статистического исследования неонкологических радиационных рисков намного выше, чем японская когорта облучённых лиц [9]. Поэтому в этой когорте статистически значимые неонкологические радиационные риски были идентифицированы уже в первые 15 лет после чернобыльской аварии [10, 11], устойчиво подтверждались в более поздних периодах [12, 13] и по величине оказались выше, чем в облучённых когортах других стран [14]. Коэффициенты избыточных относительных рисков (ERR, от англ. Excess Relative Risk) на единицу дозы для неонкологической заболеваемости и смертности в когорте ликвидаторов имели такой же порядок величины, что и коэффициенты ERR/Гр для злокачественных новообразований (ЗНО): от 0,1 до 1,5 [15-17].
В то же время при таком широкомасштабном ежегодном сборе медицинских данных, который осуществляется в системе НРЭР, и несмотря на постоянно ведущуюся работу по верификации диагнозов заболеваний и причин смерти [7], естественным образом возникает вопрос об устойчивости получаемых оценок радиационных рисков по отношению к возможным ошибкам в постановке и регистрации диагнозов. Существуют общетеоретические предпосылки к тому, что оценки радиационных рисков, не учитывающие существующие ошибки диагностики, являются заниженными [18]. Цель данной работы - оценка показателей радиационных рисков смертности от болезней системы кровообращения (БСК) и болезней органов пищеварения в российской когорте ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС с учётом возможных ошибок в постановке и регистрации диагнозов причин смерти.
Материалы и методы
В Единой федеральной базе данных (ЕФБД) НРЭР диагнозы заболеваний и причин смерти кодируются в соответствии с Международной классификацией болезней десятого пересмотра (МКБ-10) [19, 20]. В данной работе исследуются избыточные радиационные риски смертности от БСК (рубрики I00-I99 МКБ-10) и от болезней органов пищеварения (рубрики K00-K93 МКБ-10). Используемые в исследовании диагнозы зарегистрированы как первоначальная причина смерти.
Для оценки радиационных рисков на основе ЕФБД НРЭР была сформирована ретроспективная когорта ликвидаторов мужского пола с зарегистрированными индивидуальными дозами внешнего гамма-облучения всего тела, въехавших в зону чернобыльских работ в период с 26.04.1986 г. по 31.12.1987 г. в возрасте от 18 до 70 лет. Начало наблюдения для каждого члена когорты определялось по дате его въезда в зону чернобыльской аварии. Время нахождения ликвидатора под риском смерти от исследуемой болезни считалось от даты начала наблюдения до наименьшей из следующих дат: даты регистрации случая смерти из выбранной рубрики болез-
ней, даты выбытия из-под наблюдения по причинам, не связанным с исследуемой рубрикой болезней, или даты окончания наблюдения за когортой (31.12.2020 г.).
Численность когорты для анализа смертности составила 91013 человек, средний возраст при въезде в чернобыльскую зону - 33,6 лет, средняя доза облучения - 0,133 Гр. Основные характеристики когорт ликвидаторов, сформированных для анализа смертности, приведены в табл. 1.
Таблица 1
Основные характеристики когорт ликвидаторов, сформированных для анализа
радиационных рисков смертности
Диагноз (рубрики МКБ-10) Численность когорты, N Наблюдаемое число случаев смерти, n* Число человеко-лет под наблюдением Средний достигнутый возраст, лет
Болезни системы кровообращения (100-199) Болезни органов пищеварения (К00-К93) 11 о о СО <3 15025 2543 2408812,5 2415053,5 CD CD 44
Для исследования радиационных рисков был использован когортный метод анализа и численные оценки коэффициентов моделей радиационных рисков по методу максимума правдоподобия [18].
Данные о ликвидаторах, вошедших в когорту, были стратифицированы следующим образом: 10 страт по возрасту ликвидаторов на момент въезда в чернобыльскую зону (18-24, 25-29, 30-34, 35-39, 40-44, 45-49, 50-54, 55-59, 60-64, 65-70) и 35 страт по календарному году наблюдения, с 1986 по 2020 гг. Стратификации по возрасту и календарному периоду наблюдения проводились для учёта зависимости фоновых (в отсутствие облучения) показателей смертности от этих переменных модели риска.
В когортной модели риска наблюдаемый показатель смертности (риск) Я может быть представлен суммой фонового (в отсутствие исследуемых факторов риска) показателя Яо и показателя, связанного с исследуемыми факторами риска Xr. Наблюдаемый риск смертности Я обычно представляется мультипликативной моделью в следующем виде:
Я = Яо+Xr = Яо+Яо-ERR = Xo(1+ERR), (1)
где безразмерная величина ERR - избыточный относительный риск.
В данном исследовании при оценке зависимости смертности ликвидаторов от дозы внешнего облучения использовалась Пуассоновская регрессия [18] с моделью избыточного относительного риска ERR:
A(e,c,D)=A0(e,c)^[1+p^D], (2)
где е - категориальная переменная, обозначающая возраст при облучении, в годах; с - категориальная переменная, обозначающая календарный год наблюдения; D - доза облучения ликвидатора, в Гр; ERR(D) = р • D - избыточный относительный риск при дозе облучения D; X(e,c,D) -наблюдаемая в когорте смертность по группам ликвидаторов (e,c,D); Яо(е,с) - фоновая (в отсутствие облучения) смертность в когорте по группам ликвидаторов (е,с); р - оцениваемый параметр, показатель избыточного относительного риска на единицу дозы, ERR/Гр.
Логарифмическая функция правдоподобия l для этой модели имеет следующий вид [18]:
l[A0(e,c),p] = Yli=1(ln(Ai) - At ■ tj - Y?=1(Aj ■ tj), (3)
где m - число случаев смерти; n - число наблюдений членов когорты до наступления случаев смерти; t - время под риском для члена когорты, в годах; At = A0(e,c) ■ (1 + р ■ Dt), остальные обозначения соответствуют обозначениям в формулах (1, 2).
Выход из-под наблюдения для каждого члена когорты определяется как наступление случая смерти, относящегося к исследуемой причине смерти, или выход из-под наблюдения по другим причинам. Так как даты наблюдения регистрируются с точностью до целого года, год выхода из-под наблюдения для индивидуума учитывается с весом 0,5.
Для формализации радиационно-эпидемиологических исследований, когда каждому наблюдаемому члену когорты ставятся в соответствие состояния - здоров, болен (умер) или выбыл из-под наблюдения, возможные ошибки в постановке и регистрации диагнозов заболеваний или причин смерти определяются через понятия специфичности и чувствительности методов диагностики. В частности, величина (1 - специфичность) есть вероятность ложноположительных диагнозов (ППД), или вероятность ошибки первого рода, которая обозначается буквой а, а величина (1 - чувствительность) есть вероятность ложноотрицательных диагнозов (ПОД), или вероятность ошибки второго рода, которая обозначается буквой р.
Учитывая, что оценки радиационного риска в мультипликативной модели (1) практически не зависят от показателя чувствительности диагностики [21], в данном исследовании рисков смертности показатель чувствительности принимается равным единице, т.е. р=0, и оценки радиационных рисков проводятся с учётом показателя специфичности (при а>0). Это допущение означает, что среди зарегистрированных первоначальных причин смерти от БСК или от болезней органов пищеварения могут ошибочно встречаться непосредственные причины смерти как следствие болезней, не относящихся к исследуемым рубрикам МКБ-10 !00-!99 или К00-К93 [19, 20]. С учётом ошибки первого рода а логарифмическая функция правдоподобия (3) принимает следующий вид (с точностью до констант, не влияющих на оценки риска):
или вероятность неверной регистрации причины смерти как первоначальной.
Доверительные интервалы (ДИ) оценки р можно приближённо определить из условия, что величина девиации йеу асимптотически распределена по закону хи-квадрат с одной степенью свободы [22]:
где показатель Хч0,ц = кусочно-постоянен в 0=10x35=350 группах по фоновой смертности.
Таким образом, в точке р максимума профиля логарифмической функции правдоподобия (4) по параметру р определяется оценка БИЙ/Гр=р, а границы 95% доверительного интервала (ДИ) оценки р определяются из условия:
На рис. 1 для смертности ликвидаторов от болезней органов пищеварения (рубрики К00-К93 МКБ-10) в рамках линейной модели избыточного относительного риска (4) представлены разности логарифмических функций правдоподобия для оцениваемой модели (БРР/ГрЗД) и «нулевой» модели (БРР/Гр=0): функции <<еу(Ь)/2 - без учёта специфичности диагностики (специфичность^, сплошная кривая) и с учётом специфичности диагностики (специфичность=0,99, пунктирная
Dev(p) = 2[ф'>0},p)-ф'>0},0)l
(5)
р-.иеу($)/г -1,92 = фч0},р) - 1({А'},0) -1,92=0.
(6)
Результаты и обсуждение
кривая). В масштабах рисунка графики этих двух девиаций визуально накладываются друг на друга, так же, как и уровни девиаций, по которым определяются границы 95% ДИ оценок БРР/Гр. Вид функций девиации, dev(b)/2, на рис. 1 представлен их кубическими интерполяциями: верхнее выражение - для функции девиации, построенной без учёта специфичности диагностики, нижнее выражение -для функции девиации с учётом специфичности диагностики. В точке максимума функции dev(b)/2 определяется оценка параметра модели (2), (4) Ь=БРР/Гр, а уровень функции dev(b)/2, находящийся на 1,92 единицы ниже её максимального значения, определяет границы 95% ДИ для оценки Ь.
5,00
4,50
4,00
3,50
/2
3,00
.о
> си 2,50
тз
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
/ dev(b)/2 = 1,7175-Ь3 - 10,1835-Ь2 + 12,8873 Ь, специф. =1
dev(b)/2 = 1,8859 Ь3 - 10,4820 Ь2 + 13,0078 Ь, специф. = 0,99
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6
Ь = БИИ/Гр ♦ Спесиф.=1 -Специф.=0,99
Рис. 1. Функции девиации dev(b)/2, построенные без учёта специфичности диагностики (сплошная кривая) и с учётом специфичности диагностики (пунктирная кривая), для смертности ликвидаторов от болезней органов пищеварения (рубрики К00-К93 МКБ-10) в рамках линейной модели избыточного относительного риска (4).
Величину показателя специфичности 0,99, т.е. а=0,01, для рассмотренных причин смерти не следует считать большой. Истинное (откорректированное с учётом специфичности) число случаев смерти п задаётся формулой:
п*-а-М
п =
1-а
(7)
где п* - наблюдаемое число случаев; N - численность когорты.
Подставив в (7) числа из табл. 1, можно получить долю ошибочно зарегистрированных случаев, которая соответствует показателю специфичности диагностики 0,99 (а=0,01). Результаты приведены в табл. 2. В частности, для смертности от болезней органов пищеварения показатель специфичности 0,99 соответствует 35% ошибочно зарегистрированных случаев. Практика верификации диагнозов в системе НРЭР показывает, что доля ошибочно зарегистрированных случаев смерти для разных первоначальных причин не превышает 1%. Таким образом, показатель специфичности диагностики 0,99 является нижней оценкой реального показателя в НРЭР.
В табл. 3 для двух групп неонкологических диагнозов, которые являлись первоначальными причинами смерти ликвидаторов, приведены оценки коэффициентов избыточного относительного риска на единицу дозы (ERR/Гр) и 95% ДИ этих оценок при разных коэффициентах специфичности диагностики причин смерти: 1 и 0,99.
Таблица 2
Доля ошибочно зарегистрированных случаев по первоначальным причинам, соответствующая показателю специфичности 0,99 в исследуемой когорте ликвидаторов
Диагноз (рубрики МКБ-10) Численность когорты, N Наблюдаемое число случаев смерти, п* Истинное (откорректированное) число случаев смерти, п Доля ошибочно зарегистрированных случаев, %
Болезни системы кровообращения (100-199) Болезни органов пищеварения (К00-К93) 91013 91013 15025 2543 14257 1649 5% 35%
Таблица 3
Оценки коэффициентов избыточного относительного риска (ЕКК/Гр) смертности в когорте ликвидаторов в зависимости от коэффициента специфичности диагностики
Диагнозы причин смерти (рубрики МКБ-10) Число случаев смерти Показатель специфичности БРР/Гр (95% ДИ)
Болезни системы кровообращения (100-199) Болезни системы кровообращения (100-199) Болезни органов пищеварения (К00-К93) Болезни органов пищеварения (К00-К93) 15025 15025 2543 2543 1 0,99 1 0,99 0,36 (0,15; 0,58) 0,36 (0,15; 0,60) 0,79 (0,27; 1,41) 0,79 (0,27; 1,42)
Как показывает табл. 3, при учёте показателя специфичности на уровне 0,99 в когорте российских ликвидаторов оценки коэффициентов избыточного относительного показателя риска на единицу дозы (ERR/Гр) для смертности от БСК и для смертности от болезней органов пищеварения практически не меняются, по сравнению с оценками, полученными при показателе специфичности 1,0. При этом статистический размах оценок ERR/Гр имеет порядок величины самих оценок.
Оценки радиационных рисков смертности от БСК и от болезней органов пищеварения проводились авторами в этой же когорте ранее, за период 1986-2019 гг. [23]. Для БСК (100-199) было зарегистрировано 14266 случаев смерти и без учёта возможных ошибок диагностики и регистрации оценка БРР/Гр=0,42 при 95% ДИ (0,19; 0,66). Для болезней органов пищеварения (К00-К93) было зарегистрировано 2443 случая смерти и оценка БРР/Гр=0,72 при 95% ДИ (0,15; 1,38). Отличия прошлых оценок радиационных рисков смертности от оценок в данном исследовании с учётом доверительных интервалов не являются статистически достоверными. Смещение точечных оценок порядка 10% обусловлено в основном тем, что прошлые оценки из-за ограничений стандартного радиационно-эпидемиологического пакета программ [24] по размеру обрабатываемых когортных данных были получены по дозам, усреднённым в 16 дозовых интервалах. В настоящем исследовании для оценки радиационных рисков использован метод максимизации функции частичного правдоподобия, учитывающий индивидуальные дозы облучения ликвидаторов и оценку фоновой смертности по методу В^^ [25]. Практически учёт неопределённости доз более существенно влияет на оценки радиационных рисков смертности. Как было показано ранее в этой же когорте, при учёте реальных неопределённостей оценок индивидуальных доз оценка коэффициента ERR/Гр для смертности от БСК уменьшалась на 3%, а для смертности от болезней органов пищеварения - на 8% [26].
Заключение
При учёте ошибок в постановке и регистрации диагнозов причин смерти показатель специфичности диагностики оказывает наибольшее влияние на оценки коэффициентов избыточного относительного риска на единицу дозы (ERR/Гр) для смертности от БСК и от болезней органов
пищеварения в когорте российских ликвидаторов. Показатель специфичности диагностики первоначальных причин смерти в системе НРЭР существенно выше уровня 0,99.
С учётом показателя специфичности 0,99 оценки коэффициентов радиационных рисков ERR/Гр для смертности от БСК и от болезней органов пищеварения в когорте российских ликвидаторов не отличаются от оценок, полученных в предположении, что ошибки первого рода (лож-ноположительные диагнозы) в диагнозах первоначальных причин смерти в ЕФБД НРЭР отсутствуют.
В сравнении с предыдущими исследованиями неопределённости оценки радиационных рисков смертности в российской когорте ликвидаторов следует отметить, что на практике учёт неопределённости доз более существенно влияет на оценки исследованных радиационных рисков смертности (до 10% в сторону уменьшения), чем учёт ошибок в постановке и регистрации диагнозов первоначальных причин смерти.
Полученные результаты подтверждают высокую устойчивость и обоснованность оценок радиационных рисков смертности от БСК и болезней органов пищеварения, полученных ранее по данным о зарегистрированных в ЕФБД НРЭР российских участниках ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС.
Литература
1. Preston D.L., Ron E., Tokuoka S., Funamoto S., Nishi N., Soda M., Mabuchi K., Kodama K. Solid cancer incidence in atomic bomb survivors: 1958-1998 //Radiat. Res. 2007. V. 168, N 1. P. 1-64.
2. Jablon S., Ishida M., Beebe G.W. Studies of the mortality of A-bomb survivors. 2. Mortality in selections I and II, 1950-1959 //Radiat. Res. 1964. V. 21. P. 423-445.
3. Belsky J.L., Tachikawa K., Jablon S. The health of atomic bomb survivors: a decade of examinations in a fixed population //Yale J. Biol. Med. 1973. V. 46, N 4. P. 284-296.
4. Shimizu Y., Kato H., Schull W. J., Hoel D.G. Studies of the mortality of A-bomb survivors. 9. Mortality, 1950-1985: Part 3. Noncancer mortality based on the revised doses (DS86) //Radiat. Res. 1992. V. 130, N 2. P. 249-266.
5. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). Effects of ionizing radiation. UNSCEAR 2006 Report to the General Assembly with Scientific Annexes. Vol. II. New York: United Nations, 2009. 338 p. [Электронный ресурс]. URL: https://www.unscear.org/docs/publications/2006/ UNSCEAR_2006_Report_Vol.II.pdf (дата обращения 30.05.2023).
6. ICRP, 2007. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 103 //Ann. ICRP. 2007. V. 37, N 2-4. P. 1-332.
7. Медицинские радиологические последствия Чернобыля: прогноз и фактические данные спустя 30 лет /под общей ред. чл.-корр. РАН В.К. Иванова, чл.-корр. РАН А.Д. Каприна. М.: ГЕОС, 2015. 450 с.
8. Питкевич В.А., Иванов В.К., Цыб А.Ф., Максютов М.А., Матяш В.А., Щукина Н.В. Дозиметрические данные Российского государственного медико-дозиметрического регистра для ликвидаторов //Радиация и риск. 1995. Специальный выпуск 2. С. 3-44.
9. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). Effects of ionizing radiation. UNSCEAR 2006 Report to the General Assembly with Scientific Annexes. Vol. I. New York: United Nations, 2008. 392 p. [Электронный ресурс]. URL: https://www.unscear.org/docs/publications/2006/ UNSCEAR_2006_Report_VoU.pdf (дата обращения 30.05.2023).
10. Ivanov V.K., Maksioutov M.A., Chekin S.Yu., Kruglova Z.G., Petrov A.V., Tsyb A.F. Radiation-epidemio-logical analysis of incidence of non-cancer diseases among the Chernobyl liquidators //Health Phys. 2000. V. 78, N 5. P. 495-501.
11. Ivanov V.K., Maksioutov M.A., Chekin S.Yu., Petrov A.V., Biryukov A.P., Kruglova Z.G., Matyash V.A., Tsyb A.F., Manton K.G., Kravchenko J.S. The risk of radiation-induced cerebrovascular disease in Chernobyl emergency workers //Health Phys. 2006. V. 90, N 3. P. 199-207.
12. Иванов В.К., Чекин С.Ю., Кащеев В.В., Максютов М.А., Туманов К.А., Цыб А.Ф. Смертность ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС: дозовая зависимость и группы потенциального риска //Радиационная биология. Радиоэкология. 2011. Т. 51, № 1. С. 41-48.
13. Иванов В.К., Кащеев В.В., Чекин С.Ю., Максютов М.А., Туманов К.А., Кочергина Е.В., Щукина Н.В., Цыб А.Ф. Заболеваемость и смертность участников ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС: оценка радиационных рисков, период наблюдения 1992-2008 гг. //Радиационная гигиена. 2011. Т. 4, № 2. С. 40-49.
14. Little M.P., Azizova T.V., Bazyka D., Bouffler S.D., Cardis E., Chekin S., Chumak V.V., Cucinotta F.A., de Vathaire F., Hall P., Harrison J.D., Hildebrandt G., Ivanov V., Kashcheev V.V., Klymenko S.V., Kreuzer M., Laurent O., Ozasa K., Schneider T., Tapio S., Taylor A.M., Tzoulaki I., Vandoolaeghe W.L., Wakeford R., Zablotska L.B., Zhang W., Lipshultz S.E. Systematic review and meta-analysis of circulatory disease from exposure to low-level ionizing radiation and estimates of potential population mortality risks //Environ. Health Perspect. 2012. V. 120, N 11. P. 1503-1511.
15. Kashcheev V.V., Chekin S.Yu., Maksioutov M.A., Tumanov K.A., Menyaylo A.N., Kochergina E.V., Kashcheeva P.V., Gorsky A.I., Shchukina N.V., Karpenko S.V., Ivanov V.K. Radiation-epidemiological study of cerebrovascular diseases in the cohort of Russian recovery operation workers of the Chernobyl accident //Health Phys. 2016. V. 111, N 2. P. 192-197.
16. Kashcheev V.V., Chekin S.Yu., Karpenko S.V., Maksioutov M.A., Menyaylo A.N., Tumanov K.A., Kochergina E.V., Kashcheeva P.V., Gorsky A.I., Shchukina N.V., Lovachev S.S., Vlasov O.K., Ivanov V.K. Radiation risk of cardiovascular diseases in the cohort of Russian emergency workers of the Chernobyl accident //Health Phys. 2017. V. 113, N 1. P. 23-29.
17. Иванов В.К., Чекин С.Ю., Максютов М.А., Кащеев В.В., Карпенко С.В., Туманов К.А., Корело А.М., Кочергина Е.В., Власов О.К., Щукина Н.В., Ловачев С.С. Радиационный риск заболеваемости гипер-тензиями среди российских участников ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС //Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2017. Т. 62, № 1. С. 32-37.
18. Breslow N., Day N. Statistical methods in cancer research. Volume II. The design and analysis of cohort studies. IARC Scientific Publication No. 82. Lyon: IARC, 1987. 406 с.
19. Международная статистическая классификация болезней и проблем, связанных со здоровьем, 10-й пересмотр (МКБ-10). Т. 1 (часть 1). Женева: ВОЗ, 1995. 698 с.
20. Международная статистическая классификация болезней и проблем, связанных со здоровьем, 10-й пересмотр (МКБ-10). Т. 1 (часть 2). Женева: ВОЗ, 1995. 633 с.
21. Горский А.И., Чекин С.Ю., Максютов М.А., Щукина Н.В., Кочергина Е.В., Зеленская Н.С., Лашкова О.Е. Метод оценки радиационных рисков заболеваемости солидными злокачественными новообразованиями, учитывающий возможные ошибки в постановке и регистрации диагнозов //Радиация и риск. 2022. Т. 31, № 4. С. 53-63.
22. Breslow N., Day N. Statistical methods in cancer research. Volume I. The analysis of case-control studies. IARC Scientific Publication No. 32. Lyon: IARC, 1980. 350 p.
23. Чекин С.Ю., Максютов М.А., Кащеев В.В., Карпенко С.В., Туманов К.А., Кочергина Е.В., Зеленская Н.С., Лашкова О.Е. Оценка радиационных рисков неонкологических заболеваний среди российских участников ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС //Радиация и риск. 2021. Т. 30, № 1. С. 78-93.
24. Preston D.L., Lubin J.H., Pierce D.A. EPICURE User's Guide. Seattle: Hirosoft International Corp., 1993. 330 p.
25. Breslow N.E. Discussion of the paper by D.R. Cox //J. R. Statist. Soc. B. 1972. V. 34. P. 216-217.
26. Чекин С.Ю., Максютов М.А., Кащеев В.В., Карпенко С.В., Туманов К.А., Корело А.М., Кочергина Е.В., Зеленская Н.С., Лашкова О.Е., Щукина Н.В., Иванов В.К. Влияние неопределённости доз на оценку радиационных рисков неонкологической смертности среди российских участников ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС //Радиация и риск. 2022. Т. 31, № 2. С. 21-35.
Method of estimation of radiation risks of mortality among Chernobyl clean-up workers with consideration to probable errors in cause-of-death reporting
on death certificate
Chekin S.Yu., Maksioutov M.A., Karpenko S.V., Tumanov K.A., Korelo A.M., Shchukina N.V., Kashcheeva P.V., Zelenskaya N.S., Lashkova O.E., Ivanov V.K.
A. Tsyb MRRC, Obninsk
In the past decade the lawful use of radiation risks of non-cancer diseases estimates to solve radiation safety problems has become more significant. The highest statistical power of low dose (less than 0.2 Gy) radiation risks research is possible in the cohort of the Chernobyl clean-up workers (liquidators) registered and been under medical monitoring in the system of the National Radiation Epidemiological Register (NRER) since 1986. The liquidators total number exceeds 130 thousand people. Because of the large-scale annual collection of health data, carried out in the NRER system, verification of the diseases diagnoses and medically certified causes of death, a natural question of radiation risk estimates compatibility with consideration to probable errors in a disease diagnosis and cause-of-death reporting on death certificates arises. The work is aimed at estimating the radiation risk of mortality from diseases of the circulatory system and diseases of the digestive organs in the Russian cohort of liquidators, with account of possible errors in the disease diagnosis and certified causes of death. The size of the cohort considered for mortality analysis was 91,013 people, the average age at the Chernobyl zone entry was 33.6 years, average radiation dose was 0.133 Gy. In this study, the method of maximizing the partial likelihood function was used to assess radiation risks, with consideration of individual radiation doses to liquidators and the assessment of background mortality using the Breslow method. The specificity of the diagnosis of the primary causes of death in the NRER system significantly exceeds the level of 0.99. Considering the specificity index of 0.99, the estimates of radiation risk coefficients ERR/Gy for mortality from diseases of the circulatory system and diseases of the digestive system in the cohort of Russian liquidators do not differ from the estimates obtained in the assumption that there are no first kind errors (false positive diagnosis) in the diagnoses of the primary causes of death in the NRER database. The results obtained confirm the high stability and validity of the assessments of radiation risks of mortality from diseases of the circulatory system and diseases of the digestive system, obtained earlier from the data on liquidators registered in the NRER.
Key words: radiation risk, excess relative risk, mortality, errors in coding causes of death, bias in radiation risk assessment, Chernobyl clean-up workers (liquidators), external gamma exposure, absorbed dose, diseases of the circulatory system, diseases of the digestive system.
References
1. Preston D.L., Ron E., Tokuoka S., Funamoto S., Nishi N., Soda M., Mabuchi K., Kodama K. Solid cancer incidence in atomic bomb survivors: 1958-1998. Radiat. Res., 2007, vol. 168, no. 1, pp. 1-64.
2. Jablon S., Ishida M., Beebe G.W. Studies of the mortality of A-bomb survivors. 2. Mortality in selections I and II, 1950-1959. Radiat. Res., 1964, vol. 21, pp. 423-445.
3. Belsky J.L., Tachikawa K., Jablon S. The health of atomic bomb survivors: a decade of examinations in a fixed population. Yale J. Biol. Med., 1973, vol. 46, no. 4, pp. 284-296.
4. Shimizu Y., Kato H., Schull W. J., Hoel D.G. Studies of the mortality of A-bomb survivors. 9. Mortality, 1950-1985: Part 3. Noncancer mortality based on the revised doses (DS86). Radiat. Res., 1992, vol. 130, no. 2, pp. 249-266.
5. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). Effects of ionizing radiation. UNSCEAR 2006 Report to the General Assembly with Scientific Annexes. Vol. II. New York, United Nations, 2009. 338 p. Available at: https://www.unscear.org/docs/publications/2006/ UNSCEAR_2006_Report_Vol.II.pdf (Accessed 30.05.2023).
Chekin S.Yu.* - Head of Lab.; Maksioutov M.A. - Head of Dep., C. Sc., Tech.; Karpenko S.V. - Engineer; Tumanov K.A. - Head of Lab., C. Sc., Biol.; Korelo A.M. - Sen. Researcher; Shchukina N.V. - Sen. Researcher; Kashcheeva P.V. - Sen. Researcher, C. Sc., Biol.; Zelenskaya N.S. - Researcher; Lashkova O.E. - Researcher; Ivanov V.K. - Scientific Advisor of NRER, Chairman of RSCRP, Corr. Member of RAS, D. Sc., Tech. A. Tsyb MRRC. •Contacts: 4 Korolyov str., Obninsk, Kaluga region, Russia, 249035. Tel.: (484) 399-30-79; e-mail: nrer@obninsk.com.
6. ICRP, 2007. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 103. Ann. ICRP, 2007, vol. 37, no. 2-4, pp. 1-332.
7. Medical radiological consequences of Chernobyl: forecast and actual data after 30 years. Eds.: Corr. Member of RAS V.K. Ivanov, Corr. Member of RAS A.D. Kaprin. Moscow, GEOS, 2015. 450 p. (In Russian).
8. Pitkevich V.A., Ivanov V.K., Tsyb A.F., Maksyutov M.A., Matyash V.A., Shchukina N.V. Dosimetric data of the All-Russia Medical and Dosimetric State Registry for emergency workers. Radiatsiya i risk - Radiation and Risk, 1995, special issue 2, pp. 3-44. (In Russian).
9. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). Effects of ionizing radiation. UNSCEAR 2006 Report to the General Assembly with Scientific Annexes. Vol. I. New York, United Nations, 2008. 392 p. Available at: https://www.unscear.org/docs/publications/2006/ UNSCEAR_2006_Report_VoU.pdf (Accessed 30.05.2023).
10. Ivanov V.K., Maksioutov M.A., Chekin S.Yu., Kruglova Z.G., Petrov A.V., Tsyb A.F. Radiation-epidemio-logical analysis of incidence of non-cancer diseases among the Chernobyl liquidators. Health Phys., 2000, vol. 78, no. 5, pp. 495-501.
11. Ivanov V.K., Maksioutov M.A., Chekin S.Yu., Petrov A.V., Biryukov A.P., Kruglova Z.G., Matyash V.A., Tsyb A.F., Manton K.G., Kravchenko J.S. The risk of radiation-induced cerebrovascular disease in Chernobyl emergency workers. Health Phys., 2006, vol. 90, no. 3, pp. 199-207.
12. Ivanov V.K., Chekin S.Yu., Kashcheev V.V., Maksioutov M.A., Tumanov K.A., Tsyb A.F. Mortality of the Chernobyl emergency workers: dose dependences and groups of the potential risk. Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya - Radiation Biology. Radioecology, 2011, vol. 51, no. 1, pp. 41-48. (In Russian).
13. Ivanov V.K., Kashcheev V.V., Chekin S.Yu., Maksioutov M.A., Tumanov K.A., Kochergina E.V., Shchukina N.V., Tsyb A.F. Morbidity and mortality among emergency workers of the Chernobyl accident: assessment of radiation risks for the follow-up period of 1992-2008. Radiatsionnaya gygiena - Radiation Hygiene, 2011, vol. 4, no. 2, pp. 40-49. (In Russian).
14. Little M.P., Azizova T.V., Bazyka D., Bouffler S.D., Cardis E., Chekin S., Chumak V.V., Cucinotta F.A., de Vathaire F., Hall P., Harrison J.D., Hildebrandt G., Ivanov V., Kashcheev V.V., Klymenko S.V., Kreuzer M., Laurent O., Ozasa K., Schneider T., Tapio S., Taylor A.M., Tzoulaki I., Vandoolaeghe W.L., Wakeford R., Zablotska L.B., Zhang W., Lipshultz S.E. Systematic review and meta-analysis of circulatory disease from exposure to low-level ionizing radiation and estimates of potential population mortality risks. Environ. Health Perspect., 2012, vol. 120, no. 11, pp. 1503-1511.
15. Kashcheev V.V., Chekin S.Yu., Maksioutov M.A., Tumanov K.A., Menyaylo A.N., Kochergina E.V., Kashcheeva P.V., Gorsky A.I., Shchukina N.V., Karpenko S.V., Ivanov V.K. Radiation-epidemiological study of cerebrovascular diseases in the cohort of Russian recovery operation workers of the Chernobyl accident. Health Phys., 2016, vol. 111, no. 2, pp. 192-197.
16. Kashcheev V.V., Chekin S.Yu., Karpenko S.V., Maksioutov M.A., Menyaylo A.N., Tumanov K.A., Kochergina E.V., Kashcheeva P.V., Gorsky A.I., Shchukina N.V., Lovachev S.S., Vlasov O.K., Ivanov V.K. Radiation risk of cardiovascular diseases in the cohort of Russian emergency workers of the Chernobyl accident. Health Phys., 2017, vol. 113, no. 1, pp. 23-29.
17. Ivanov V.K., Chekin S.Yu., Maksioutov M.A., Kashcheev V.V., Karpenko S.V., Tumanov K.A., Korelo A.M., Kochergina E.V., Vlasov O.K., Shchukina N.V., Lovachev S.S. Radiation risk of incidence of hypertensia among Russian recovery operation workers of the Chernobyl accident. Meditsinskaya radiologiya i radiatsionnaya bezopasnost - Medical Radiology and Radiation Safety, 2017, vol. 62, no. 1, pp. 32-37. (In Russian).
18. Breslow N., Day N. Statistical methods in cancer research. Volume II. The design and analysis of cohort studies. IARC Scientific Publication No. 82. Lyon, IARC, 1987. 406 p.
19. International Statistical Classification of Diseases and Related Health, 10th revision (ICD-10). Vol. 1 (Part 1). Geneva, WHO, 1995. 698 p. (In Russian).
20. International Statistical Classification of Diseases and Related Health, 10th revision (ICD-10). Vol. 1 (Part 2). Geneva, WHO, 1995. 633 p. (In Russian).
21. Gorski A.I., Chekin S.Yu., Maksioutov M.A., Shchukina N.V., Kochergina E.V., Zelenskaya N.S., Lashkova O.E. Method for assessing the radiation risks of the solid cancer incidence accounting for possible diagnostic errors. Radiatsiya i risk - Radiation and Risk, 2022, vol. 31, no. 4, pp. 53-63. (In Russian).
22. Breslow N., Day N. Statistical methods in cancer research. Volume I. The analysis of case-control studies. IARC Scientific Publication No. 32. Lyon, IARC, 1980. 350 p.
23. Chekin S.Yu., Maksioutov M.A., Kashcheev V.V., Karpenko S.V., Tumanov K.A., Kochergina E.V., Zelenskaya N.S., Lashkova O.E. Estimating of radiation risks of non-cancer diseases among Russian Chernobyl cleanup workers. Radiatsiya i risk - Radiation and Risk, 2021, vol. 30, no. 1, pp. 78-93. (In Russian).
24. Preston D.L., Lubin J.H., Pierce D.A. EPICURE User's Guide. Seattle, Hirosoft International Corp., 1993. 330 p.
25. Breslow N.E. Discussion of the paper by D.R. Cox. J. R. Statist. Soc. B, 1972, vol. 34, pp. 216-217.
26. Chekin S.Yu., Maksioutov M.A., Kashcheev V.V., Karpenko S.V., Tumanov K.A., Korelo A.M., Kochergina E.V., Zelenskaya N.S., Lashkova O.E., Shchukina N.V., Ivanov V.K. The influence of dose uncertainty on the assessment of radiation risks of non-cancer mortality among Russian participants in the liquidation of the consequences of the accident at the Chernobyl nuclear power plant. Radiatsiya i risk -Radiation and Risk, 2022, vol. 31, no. 2, pp. 21-35. (In Russian).
