CC BY
80
Министерство здравоохранения и медицинской промышленности Российской Федерации Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий Российская научная комиссия по радиационной защите Медицинский радиологический научный центр РАМН
ISSN G1Э1-Э878
Бюллетень Национального радиационноэпидемиологического регистра
РАДИАЦИЯ РИСК
Специальный выпуск, 95/1
Special issue, 95/1
Bulletin of the National Radiation and Epidemiological Registry
Радиогенные раки щитовидной железы
Radiogenic Thyroid Cancer
Москва-Moscow
Обнинск-Obninsk
Главный редактор
A.Ф.Цыб
академик РАМН, председатель Российской научной комиссии по радиационной защите, директор Медицинского радиологического научного центра РАМН (Обнинск)
Заместитель главного редактора
B.К.Иванов
член-корреспондент РАТН, член Российской научной комиссии по радиационной защите, заместитель директора Медицинского радиологического научного центра РАМН (Обнинск)
Ответственный секретарь В.А.Соколов
кандидат биологических наук
Специальный выпуск подготовили: группа компьютерной
подготовки информации - В.Б.Подлещук, О.А.Шулежко, Т.Т.Гарбузова
редакционно-издательская
группа - С.К.Хоптынская, Н.М.Семенова, Л.С.Неизвестная
переводчик - Т.Н.Зайцева
© Медицинский радиологический научный центр РАМН, 1995 при участии НПК "Мединфо".
ISSN 0131-3878
Перепечатка допускается только с письменного разрешения редакции и со ссылкой на Бюллетень "Радиация и риск" Адрес редакции: 249020, Россия, Обнинск Калужской области, ул. Королева, 4 тел. (08439) 2-17-28
факс (095) 255-24-86
телекс 412633 ИНФОР
эл.почта INDEP @ MRRC.OBNINSK.SU
© Medical Radiological Research Center RAMS, 1995 in cooperation with SPC "Medinfo".
ISSN 0131-3878 All rights reserved.
Address: "Radiation and Risk",
4 Korolyov str., Obninsk, Kaluga region, Russia, 249020
phone (08439) 2-17-28
fax (095) 255-24-86
telex 412633 INFOR SU
E-mail INDEP @ MRRC.OBNINSK.SU
Радиационная эпидемиология раковых и нераковых заболеваний щитовидной железы в России после Чернобыльской катастрофы: прогноз и оценка рисков
Иванов В.К., Цыб А.Ф., Матвеенко Е.Г., Паршков Е.М., Максютов М. А., Горский А.И., Питкевич
В.А., Степаненко В.Ф., Растопчин Е.М., Корело А.М., Чекин С.Ю., Хвостунов И.К., Шахтарин В.В., Горобец В.Ф., Матяш В. А., Севанькаев В.А., Рывкин В.Б., Прошин А. Д.*, Дорохов В.В.*, Литвинов Б.К.*, Квитко Б.И.*, Лешаков С.Ю.**, Эфендиев В.А.**, Боровикова М.П.**, Ширяев В.И.**
Медицинский радиологический научный центр РАМН, Обнинск;
* - Управление здравоохранения администрации Брянской области;
** - Управление здравоохранения администрации Калужской области
В представленной работе впервые на основе системного подхода рассматривается проблема рака щитовидной железы в связи с Чернобыльской катастрофой. Решены три основные задачи: прогнозирование ближайших и отдаленных эффектов радиационного воздействия, связанных с индукцией злокачественных новообразований щитовидной железы; определение радиационных рисков нераковых заболеваний щитовидной железы; оценка радиационных рисков раковых заболеваний щитовидной железы.
В результате сделанных прогностических оценок, в частности, показано, что атрибутивный пожизненный риск для детей из загрязненных радионуклидами территорий Брянской области составит 44% (т.е. почти каждый второй рак будет радиационно обусловлен), для детей Калужской области этот коэффициент составит 26%.
В когорте детей и подростков из Калужской области (5694 человека), имеющих оценки индивидуальных доз облучения щитовидной железы на основе прямой радиометрии, выполненной в
1986 г., получены коэффициенты радиационного риска нераковых заболеваний щитовидной железы. Полученная, в частности, оценка коэффициента избыточного относительного риска при дозе 1 Гр, равная 0,2 (0,06; 0,34), находится в хорошем согласии с данными, опубликованными на базе когорты AHS (Япония).
Впервые реализована технология “случай-контроль” для определения радиационных рисков заболеваемости раком щитовидной железы у детей и подростков (на момент катастрофы), проживающих в Брянской области. Показано, что коэффициент относительного риска заболеваний раком щитовидной железы в загрязненных радионуклидами западных районах Брянской области при дозе 1 Гр равен 7,15 (1,52; 33,8).
Полученные принципиальные радиационно-эпидемиологические данные свидетельствуют о необходимости проведения долгосрочного мониторинга за лицами, подвергшимися радиационному воздействию после Чернобыльской катастрофы.
Radiation epidemiology of cancer- and non-cancer thyroid diseases in Russia after the ChNPP accident: prognostication and risk estimate
Ivanov V.K., Tsyb A.F., Matveenko Ye.G., Parshkov Ye.M., Maksyutov M.A., Gorskiy A.I., Pitkevich V.A., Stepanenko V.F., Rastopchin Ye.M., Korelo A.M., Chekin S.Yu., Khvostunov I.K., Shakhtarin V.V., Gorobets V.F., Matyash V.A., Sevan’kaev V.A., Ryvkin V.B., Proshin A.D.*, Dorokhov V.V.*, Litvinov B.K.*, Kvitko B.I.*, Leshakov S.Yu.**, Efendiev V.A.**, Borovikova M.P.**, Shiryaev V.I.**
Medical Radiological Research Center of RAMS, Obninsk;
* - Department of Health of Bryansk oblast Administration;
** - Department of Health of Kaluga oblast Administration
In presented paper the problem of thyroid cancer following the ChNPP accident is considered for the first time on the basis of system approach. The three main tasks are solved: prognostication of immediate and later effects of radiation action comments with the induction of malignant thyroid tumors; determination of radiation risks of non-cancer thyroid diseases; estimation of radiation risks of cancer thyroid diseases.
As a result of conducted prognostication estimates it is shown, in particular, that the attributive life time risk for children from the territories of Bryansk oblast contaminated by radionuclides will constitute 44% (i.e., nearly each second cancer will be conditioned by radiation), for children of Kaluga oblast this coefficient will amount to 26%.
In the cohort of children and adolescents of Kaluga oblast (5694 people) with individual radiation dose of thyroid gland based on direct radiometry carried out in 1986 the radiation risk estimates of noncancer thyroid diseases were obtained. In particular, estimation of excess relative risk coefficient at the dose of 1 Gy equal to 0,2 (0,06; 0,34) is in a good agreement with the data published on the basis of AHS-cohort (Japan).
The technology "case-control" is realized first for determination of radiation risks of thyroid cancer diseases by children and adolescent (at the moment of the accident) living in Bryansk oblast. The relative risk coefficient of thyroid cancer diseases in the western rayons of Bryansk oblast contaminated by radionuclides at the dose of 1 Gy is equal 7,15 (1,52; 33,8).
The principal radiation epidemiological data obtained evidence the necessity of conducting the long-term monitoring the persons exposed to radiation action due to the ChNNP accident.
Содержание
Введение......................................................................................4
Часть 1
Прогноз заболеваемости раком щитовидной железы для жителей загрязненных радионуклидами районов Калужской и Брянской областей.......................6
Часть 2
Определение коэффициентов радиационного риска нераковых заболеваний
щитовидной железы............................................................................17
Часть 3
Предварительная оценка радиационных рисков заболеваний раком щитовидной
железы у детей и подростков Брянской области по технологии "случай-контроль”...............25
Литература...................................................................................28
Введение
Одним из фундаментальных вопросов современной радиационной эпидемиологии является определение роли радиационного фактора (дозовой зависимости) в индукции раковых и нераковых заболеваний щитовидной железы.
В 1986 г. после Чернобыльской катастрофы в СССР был создан Всесоюзный распределенный регистр (ВРР) лиц, подвергшихся радиационному воздействию. К 1992 г. (моменту распада СССР) база данных ВРР включала медицинскую и дозиметрическую информацию на 660 тысяч человек, в том числе на 275 тысяч участников ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы [1, 2].
После распада СССР в России с 1992 года начал функционировать Российский государственный медико-дозиметрический регистр (РГМДР). В настоящее время в регистр включено 370 тысяч человек (граждан России), подвергшихся облучению в результате Чернобыльской катастрофы [3-6].
В системе РГМДР выделен специальный подрегистр детей и подростков, имеющих оценки индивидуальных доз облучения щитовидной железы на основе данных прямой радиометрии. Наличие дозиметрической информации наряду с ежегодными данными медицинских осмотров позволяет подойти к решению основной задачи радиационной эпидемиологии - оценке радиационных рисков как раковых, так и нераковых заболеваний щитовидной железы у детей и подростков, включенных в когорту долгосрочного наблюдения [7].
В настоящее время в научной литературе опубликовано достаточно большое число работ, посвященных проблемам оценки радиационных рисков заболеваний раком щитовидной железы. Не имея возможности сделать подробный систематический обзор этих исследований, хотелось бы все же кратко остановиться на основных принципиальных результатах.
Впервые в 1994 г. в работе [8] на основе данных о когорте облученных лиц после атомной бомбардировки городов Хиросима и Нагасаки - LSS-E85 (Life Span Study) для заболеваемости раком щитовидной железы опубликованы следующие коэффициенты радиационного риска: коэффициент превышающего относительного риска ERR (Excess Relative Risk) при дозе 1 Зв, равный 1,2 (95% доверительный интервал - 0,48-2,14); коэффициент превышающего абсолютного риска EAR (Excess Absolute Risk) на 104 человеко-лет-Зв, равный 1,6 (95% доверительный интервал - 0,78-2,5); коэффициент атрибутивного риска AR (Attributable Risk), равный 25,9% (95% доверительный интервал - 12,4-40,7%).
Следует подчеркнуть, что среди солидных опухолей более высокий коэффициент ERR в японской когорте получен только для рака молочной железы, равный 1,6. Коэффициент ERR для рака щитовидной железы усреднен по всем возрастным группам когорты LSS. Средняя доза внешнего облучения щитовидной железы составила 0,264 Зв.
Важные эпидемиологические данные по расчету радиационных рисков рака щитовидной железы у детей получены в недавно опубликованной работе [9]. В когорту были включены около 120 тысяч человек, срок наблюдения за которыми составил около 3 млн. человеко-лет. По сути, были объединены в одном эпидемиологическом исследовании все существующие в мире данные по этой проблеме. Авторами были установлены следующие коэффициенты радиационного риска рака щитовидной железы для детей: ERR при дозе 1 Гр составил 7,7 (2,1; 28,7); EAR - 4,4 (1,9; 10,1) и AR составил 88%.
Важно подчеркнуть, что для детей ERR в 6,4 раза выше по отношению к соответствующему коэффициенту в когорте LSS, в которой представлены все возрастные группы. Показано, что в течение первых пяти лет после облучения не отмечался избыточный риск, он был наивысшим примерно через 15 лет после облучения и сохранялся даже через 40 лет после радиационного воздействия. Эти данные имеют важное значение для прогноза возможных раков щитовидной железы у детей после Чернобыльской катастрофы.
Выше мы кратко обсудили вопрос радиационных рисков рака щитовидной железы. Вместе с тем, актуальной проблемой является определение возможной дозовой зависимости нераковых заболеваний щитовидной железы. В работе [10] авторы изучали нераковые заболевания щитовидной железы (коды МКБ-9 - 226, 240-245) в японской когорте AHS (Adult Health Study). Были определены следующие коэффициенты радиационного риска: ERR при дозе 1 Гр составил 0,3 (0,16; 0,47); EAR - 11,96 (6,65; 17,64); AR - 16,4% (9,1%; 24,2%).
Таким образом, можно сделать заключение о том, что по раковым и нераковым заболеваниям щитовидной железы получены статистически значимые радиационные риски. Подтверждение или опровержение этих результатов на когорте детей, подвергшихся радиационному воздействию в результате Чернобыльской катастрофы, является одним из актуальных вопросов современной радиационной эпидемиологии.
В настоящей работе рассмотрены три основные задачи:
прогнозирование ближайших и отдаленных эффектов радиационного воздействия после Чернобыльской катастрофы, связанных с индукцией злокачественных новообразований щитовидной железы у детей и взрослых на основе имеющейся медико-демографической и радиационно-экологической информации;
определение радиационных рисков нераковых заболеваний щитовидной железы в когорте детей и подростков Калужской области, имеющих оценки индивидуальных доз облучения щитовидной железы на основе данных прямой радиометрии (по технологии когортных исследований);
оценка радиационных рисков раковых заболеваний щитовидной железы у детей и подростков на момент Чернобыльской катастрофы, диагностированных в настоящее время в Брянской области (по технологии “случай-контроль”).
Часть 1 Прогноз заболеваемости раком щитовидной железы для жителей загрязненных радионуклидами районов Калужской и Брянской областей
В соответствии с публикациями последних лет, представленными такими авторитетными международными организациями, как !СЯР, ББ!Я V и другими, минимальный латентный период развития радиационно-индуцированного заболевания раком щитовидной железы составляет около 5 лет. Поэтому в настоящее время можно ожидать увеличение заболеваемости раком щитовидной железы среди жителей загрязненных радионуклидами после аварии на ЧАЭС районов России. Подтверждением этому может служить возрастание числа вновь выявленных заболеваний раком щитовидной железы среди детей Брянской области [7]. Очевидно, что задача долговременного прогноза дополнительной заболеваемости среди облученного населения приобретает в настоящее время особую актуальность.
Основой прогноза является зависимость доза-эффект. Имеющаяся медицинская и дозиметрическая информация о жителях загрязненных территорий России пока недостаточна для достоверного определения параметров дозовой зависимости из-за малого периода наблюдения. Поэтому в прогностических оценках используются коэффициенты риска, общепринятые в современной мировой практике.
В соответствии с прогнозом, представленным в публикации [11], дополнительное пожизненное число заболеваний раком щитовидной железы, обусловленное дозой облучения от инкорпорированного 131!, составит для жителей загрязненных районов Брянской области ~ 169 случаев и превышение над фоновой, спонтанной заболеваемостью - 20-40%. Оценка дополнительной заболеваемости была сделана по модели абсолютного риска (аддитивной модели) [12]. В оценке использовано значение абсолютного риска 2,5 случая на 104 человеко-лет-Зиверт.
Аддитивная модель прогноза имеет существенный недостаток - коэффициент риска (риск на единицу дозы) зависит от показателя спонтанной заболеваемости. Вследствие этого, при использовании коэффициентов риска, полученных для конкретной популяции людей, в прогнозе для другой популяции может возникнуть неопределенность [13], связанная с отличием в уровнях спонтанной заболеваемости. В публикациях последних лет предпочтение при прогностических оценках радиогенных раков отдается модели относительного риска (мультипликативной модели), где коэффициент риска нормирован на показатель спонтанной заболеваемости. В связи с этим прогностическая оценка, сделанная по обеим моделям, представляется полезной.
Кроме того, накопленные к настоящему времени демографические данные и данные государственной медицинской статистики по заболеваемости и смертности в конкретных районах России дают возможность учесть популяционные изменения и уточнить прогноз. А данные по выявленной заболеваемости раком щитовидной железы позволяют сделать выводы о применимости общепринятых моделей и значений радиационных рисков для описания будущей ситуации по заболеваемости раком щитовидной железы на загрязненных территориях России.
Основными источниками облучения щитовидной железы для жителей, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях, являются: внешнее у-излучение, инкорпорированные йод и цезий. В данной работе рассматривается только влияние инкорпорированного 131!.
Метод прогноза
Для прогноза заболеваемости или смертности, обусловленной воздействием ионизирующего излучения, использовалась методология, известная в статистике, как анализ выживаемости. Достаточно полно эта методология изложена в [13-15].
При анализе выживаемости использованы следующие величины:
Ас(и) - показатель смертности от причины с в возрасте и; А(и)= X А-с (и) - показатель смертности от всех причин;
С
1 dn(t)
Показатель смертности X(t) =-— X-^— ’ ГДе n(t) " численность популяции или ко-
горты в момент времени t;
U
S(u) - вероятность дожития до возраста u, S(u)=exp(-J X(t)dt).
0
Все эти величины могут зависеть от дозы облучения D и возраста при облучении е.
С учетом зависимости от дозы и возраста при облучении величины, перечисленные выше, примут вид:
Xc(u|e,D) и S(u|e,D), с заменой нижнего предела интегрирования на е.
В качестве меры ущерба для здоровья облученных людей в прогнозе обычно используются два основных понятия:
дополнительный пожизненный риск ELR (Excess Lifetime Risk) - увеличение пожизненной вероятности (риска) смерти от рака определенной локализации, обусловленное облучением;
риск радиационно-индуцированной смерти REID (Risk Of Exposure-Induced Death) - пожизненный риск того, что индивидуум умрет от рака, возникновение которого связано с воздействием радиации [15].
Эти понятия близки по величине, но различны по смыслу. Детальное описание этих понятий, их преимущества и недостатки изложены в [15].
Мнение ведущих международных организаций относительно выбора критерия ущерба неоднозначно, например, комитет BEIR V (1990) использует понятие ELR, а комитет UNSCEAR (1988) и ICRP (1990) - понятие REID. В данной работе используется REID.
Согласно определению [15]:
REIDc(e,D) = J [Xc(u | e,D) -Xc(u)]S(u | e,D)du. (1)
e
Для описания дополнения к показателю смертности, обусловленного облучением (разность между показателями в облученной и необлученной когортах) в настоящее время общеприняты две модели: аддитивная (модель абсолютного риска) и мультипликативная (модель относительного риска).
В аддитивной модели увеличение показателя смертности, обусловленное облучением, описывается аддитивным членом к показателю спонтанной смертности, который представляет собой произведение избыточного абсолютного риска (EAR^p) на единицу дозы 1 Гр и поглощенной дозы (в предположении линейной зависимости доза-эффект).
X c (u, e, t, s, D) - X c (u) = EARirp (u, e, s, t)D. (2)
В общем случае EAR зависит от текущего значения возраста (u), возраста при облучении
(e), времени после облучения (t), пола индивидуумов (s).
В мультипликативной модели дополнение представлено произведением показателя спонтанной смертности на избыточный относительный риск на единицу дозы 1 Гр ^RR^) и на поглощенную дозу (в предположении линейной зависимости доза-эффект):
X c (u, e, t, s, D) - X c (u) = X c (u)ERRirp (u, e, t, s)D. (3)
Из формул (2) и (3) видно, что
EARirp (u,e, t,s) = ERRirp (u,e,t,s) xXJu). (4)
Необходимо отметить, что в общепринятых моделях оценки пожизненного риска мерой ущерба для здоровья облученного индивидуума является дополнительная вероятность смерти и
вероятность умереть в более раннем возрасте (эффект радиационного старения). В принципе, эта методология может быть использована и для прогноза дополнительной заболеваемости от злокачественного новообразования рассматриваемой локализации, при условии, что это заболевание редкое и выявлено впервые. Тогда вероятность дожития вычисляется с использованием коэффициентов смертности от всех причин, а выражения (2, 3) являются разностью показателей заболеваемости.
В рамках мультипликативной модели, для рака щитовидной железы, разность в показателях заболеваемости, в предположении линейной зависимости доза-эффект, имеет вид -(РР-1)хРхАхйхА,с(и) [12]. Здесь:
РР - относительный риск на единицу дозы (РР=8,3/Гр) - значение, приведенное в [14], там же показано, что относительный риск практически не зависит от пола индивидуумов;
ЛОО 10О 1*31
Р - фактор эффективности дозы (Р=1 для внешнего облучения, I, I, I и Р=1/3 для I)
- отношение риска от внутреннего облучения 131! к риску от внешнего источника гамма-излучения;
А - возрастной фактор, учитывающий возраст при облучении (А=1 для индивидуумов моложе 18 лет и А=1/2 - старше 18 лет);
й - доза излучения [Г р];
А,с(и) - показатель заболеваемости раком щитовидной железы в исследуемой популяции или когорте.
Для аддитивной модели разность показателей заболеваемости представлена следующим выражением - ЕАР^хРхАхБхй [12], где:
ЕАР=2,5х10-4 (человеко-лет-Г р)-1;
Б - множитель, учитывающий половой фактор (4/3 для женщин и 2/3 для мужчин). Значения остальных параметров описаны выше.
Медико-демографические и дозиметрические данные, использованные в прогнозе
Медико-демографические и дозиметрические данные, использованные в прогнозе, приведены на рисунке 1 и в таблицах 1-4.
На рисунке 1 представлено возрастное распределение населения Калужской и Брянской областей.
0,09 -0,08 -
СО
Ш
5 0,07 ф
I 0,06 о
^ 0,05-О
| 0,04 -0,03 -
Ю
[5 0,02
О
^ 0,01
0,09
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0,00
Возрастнойщиапазон
Рис. 1. Возрастное распределение населения Калужской и Брянской областей.
0,00
В таблицах 1, 2 приведены, сгруппированные по возрасту, коэффициенты смертности для населения Брянской и Калужской областей от всех причин по данным государственной статистики. Так как рак щитовидной железы является достаточно редким заболеванием, в прогнозе
использованы коэффициенты заболеваемости злокачественными новообразованиями щитовидной железы по России за 1991-1993 годы [17-18].
Таблица 1
Показатели смертности от всех причин и заболеваемости раком щитовидной железы на 100000 человек (мужчины)
Возрастной интервал (лет) Все причины смерти Щитовидная железа
Россия Брянская обл. Калужская обл. Россия
0-4 825 385 333 0,04
5-9 72 73 95 0,05
10-14 56 74 48 0,1
15-19 112 174 180 0,15
20-24 187 327 274 0,2
25-29 232 380 416 0,3
30-34 303 517 510 0,6
35-39 410 730 626 0,7
40-44 624 899 1025 1,02
45-49 918 1392 1256 1,4
50-54 1332 1873 1880 2,1
55-59 2015 2404 2720 2,6
60-64 2905 3324 3780 2,7
65-69 4246 4945 5760 3,8
70-74 6472 6941 7830 3,6
75-79 9223 8829 9970 3,5
80-84 12900 14000 15800 3,0
>85 21300 24800 26100 6,0
Таблица 2
Показатели смертности от всех причин и заболеваемости раком щитовидной железы на 100000 человек (женщины)
Возрастной интервал (лет) Все причины смерти Щитовидная железа
Россия Брянская обл. Калужская обл. Россия
0-4 664 312 268 0,04
5-9 44 32 34 0,07
10-14 33 36 33 0,29
15-19 51 59 47 0,5
20-24 68 79 67 1,1
25-29 80 96 83 1,8
30-34 105 109 118 2,9
35-39 148 180 199 3,8
40-44 230 251 271 5,8
45-49 340 407 382 5,6
50-54 535 581 558 6,3
55-59 842 888 955 5,6
60-64 1322 1175 1260 6,3
65-69 2136 2025 2350 7,2
70-74 3676 3960 3920 7,0
75-79 5993 5710 5720 5,5
80-84 9312 10800 11000 4,0
>85 18500 20800 21000 9,0
В таблице 3 приведены поглощенные щитовидной железой дозы облучения от инкорпорированного 1311 в зависимости от возраста облученных. В таблице 4 представлена численность различных возрастных групп в загрязненных областях, и дана средняя доза облучения на щитовидную железу от инкорпорированного 1311 в конкретной возрастной группе [7].
Таблица 3
Распределение поглощенных доз облучения в щитовидной железе от инкорпорированного 1311 в различных возрастных группах (на момент облучения) населения Брянской и Калужской областей, проживающего на загрязненных территориях
Возрастной интервал Дозы облучения щитовидной железы от инкорпорированного 1311 (Гр)
Брянская область Калужская область
До 1 года 0,85 0,38
1-2 0,65 0,29
2-3 0,56 0,25
3-4 0,49 0,22
4-6 0,41 0,18
6-7 0,33 0,15
7-8 0,30 0,13
8-9 0,27 0,12
9-10 0,24 0,11
10-11 0,23 0,10
11-12 0,21 0,094
12-13 0,19 0,084
13-14 0,17 0,074
14-15 0,16 0,069
15-16 0,13 0,059
16-18 0,12 0,054
Старше 18 лет 0,11 0,049
- Оценка сделана для территорий с плотностью загрязнения 137Сэ свыше 1 Ки/км2.
Таблица 4
Численность населения и средняя доза облучения от инкорпорированного 1311 в зависимости от возраста в момент облучения
Возрастной в момент интервал облучения 0-1 1-7 7-16 >16 Дети и подростки до 16 лет Все возрасты
Брянская область Численность 7000 41500 59000 360000 107500 467500
Средняя доза (Гр) 0,85 0,49 0,21 0,11 0,35 0,17
Калужская область Численность 1500 9000 14000 80000 24500 104500
Средняя доза (Гр) 0,38 0,22 0,093 0,049 0,11 0,076
Как следует из таблицы 4, поглощенная доза облучения от инкорпорированного 131! на щитовидную железу для жителей Брянской области в ~ 2,2 раза больше, чем для жителей Калужской области. Для детей и подростков до 16 лет это соотношение составит ~ 3,2 раза.
Прогноз дополнительных заболеваний раком щитовидной железы среди жителей загрязненных районов Калужской и Брянской областей
В прогнозе использованы данные, приведенные в таблицах 1-4. В качестве показателей спонтанной смертности использовались данные для Брянской и Калужской областей. Показатель заболеваемости раком щитовидной железы представлен заболеваемостью по России.
Как показывают предварительные оценки [23], вклады в дополнительное число заболеваний раком щитовидной железы от излучений инкорпорированного 131! и 137Сэ для жителей за-
грязненных районов России соизмеримы. В данной работе прогноз сделан только для доз от излучения 1311.
Брянская область
Результаты прогноза дополнительного числа заболеваний раком щитовидной железы для жителей загрязненных территорий Брянской области представлены на рисунках 2, 3.
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
’ 1 ’ ' | 1
“—
яыдцишвная ямодель
У'
/ У / .
у
/ У
0 10 20 30 40 50 60 70
Интервалявременияпослеяоблучения я(лет)
Рис. 2. Кумулятивное количество дополнительных заболеваний раком щитовидной железы среди детей и подростков (на момент облучения) - жителей загрязненных районов Брянской области.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-^аддитивная модель -^мультипликативная ямодель
0 10 20 30 40 50 60 70
Интервалявременияпослеяоблучения я(лет)
Рис. 3. Кумулятивное количество дополнительных заболеваний раком щитовидной железы среди взрослых - жителей загрязненных районов Брянской области.
Как видно из рисунков 2, 3 прогноз дополнительных заболеваний раком щитовидной железы для детского населения зависит от модели, и отличие в результатах достигает около 50 случаев для пожизненного прогноза. Для взрослого населения результаты прогноза практически совпадают. Наблюдаемое отличие, по-видимому, можно объяснить только различием в показателях спонтанной заболеваемости среди детей и подростков - жителей России, и в когортах детей, для которых было получено значение БАВ=2,5х10-4 (человеко-лет-Гр)-1 [12] (см. формулу (4)).
Для жителей, которые в момент облучения были детьми и подростками, численностью 108 тысяч человек (возраст не превышал 16 лет), число дополнительных заболеваний, рассчитанных по аддитивной модели, составит через 10 лет 20 случаев, через 20 лет 53 случая и для пожизненного прогноза 185 случаев и, соответственно, 1, 7 и 133 случая по мультипликативной модели (рис. 2). Для взрослого (на момент облучения) населения Брянской области численностью 360 тысяч человек (таблица 4), в соответствии с данными рисунка 3, ожидаемое число дополнительных заболеваний через 10 лет - 20 случаев, через 20 - 42 случая по обеим моделям и 87 случаев по аддитивной модели, 92 случая по мультипликативной для пожизненного прогноза. Полное дополнительное количество заболеваний для всего населения, прогнозируемое по аддитивной модели, составит 272 случая, а по данным, приведенным в [11] - 169 случаев. Наблюдаемое отличие можно объяснить как различием в дозах облучения (дозы, использованные в данном прогнозе в среднем выше доз, приведенных в [11], в 1,4 раза), так и различием в демографических характеристиках, показателях смертности и заболеваемости, использованных при расчете кривой дожития.
На рисунках 4, 5 представлен прогноз ожидаемого количества заболеваний раком щитовидной железы, полученный суммированием результатов прогноза дополнительного и спонтанного числа заболеваний. Кроме этого, на рисунке 4 приведена динамика во времени выявленного количества верифицированных случаев заболеваний раком щитовидной железы среди детей и подростков (в момент облучения) - жителей загрязненных (плотность загрязнения по 137Сэ > 1 Ки/км2) районов Брянской области [7]. Как следует из рисунка 4, прогноз по аддитивной модели за прошедший интервал времени 8 лет более точно соответствует распределению выявленных случаев во времени.
0 10 20 30 40 50 60 70
Интервал явремени япослегоблучени я я(лет)
Рис. 4. Ожидаемое кумулятивное количество заболеваний раком щитовидной железы среди детей и подростков (на момент облучения) - жителей загрязненных районов Брянской области.
О
-яаддити вн а я ямоде ль -ямул ьтипли кати вн а я ямоде ль
0 10 20 30 40 50 60 70
Интервал ^времени тослеяоблучения я(лет)
Рис. 5. Ожидаемое кумулятивное количество заболеваний раком щитовидной железы среди взрослых - жителей загрязненных районов Брянской области.
0
Для жителей, которые в момент облучения были детьми и подростками, число ожидаемых заболеваний, рассчитанных по аддитивной модели, составит через 10 лет 20 случаев, через 20 лет - 68 случаев и для пожизненного прогноза - 350 случаев и, соответственно, 3-5, 20 и 300 случаев по мультипликативной модели (рис. 4). Для взрослого (на момент облучения) населения, в соответствии с данными рисунка 5, ожидаемое число дополнительных заболеваний по обеим моделям через 10 лет - 160 случаев, через 20 - 250 случаев и 470 случаев для пожизненного прогноза.
Отношение распределений, представленных на рисунках 2, 3 и 4, 5, является атрибутивным риском и, в соответствии с приведенными данными, атрибутивный риск составит по аддитивной модели для детей 53% и 18% для взрослых. По мультипликативной модели атрибутивный риск для детей - 44% и 20% - для взрослых.
Калужская область
Данные по прогнозу числа заболеваний раком щитовидной железы для жителей загрязненных районов Калужской области показаны на рисунках 6-9.
0 10 20 30 40 50 60 70
Интервалжременияюслеяоблученияя(лет)
Рис. 6. Кумулятивное количество дополнительных заболеваний раком щитовидной железы среди детей и подростков (на момент облучения) - жителей загрязненных районов Калужской области.
0 10 20 30 40 50 60 70
Интервалявременияпослеяэблученияя(лет)
Рис. 7. Кумулятивное количество дополнительных заболеваний раком щитовидной железы среди взрослых - жителей загрязненных районов Калужской области.
X
03
СО 40 0
О
\о
03 30 й о со
О 20 0
О
0
■ ■ ■ ■
яадд ити вн а я ямодел ь ьтипликативна я ямодель вленноеяколичество
о явыя //////'/
-
/
/
0 10 20 30 40 50 60 70
Интервалявременияпослеяоблучения я(лет)
Рис. 8. Ожидаемое кумулятивное количество заболеваний раком щитовидной железы среди детей и подростков (на момент облучения) - жителей загрязненных районов Калужской области.
В соответствии с рисунками 6, 7, для жителей загрязненных районов Калужской области, которые в момент облучения были детьми и подростками, численностью 25 тысяч человек, число дополнительных заболеваний, рассчитанных по аддитивной модели, составит через 10 лет 2 случая, через 20 лет 5 случаев и для пожизненного прогноза - 18 случаев и, соответственно, 0, 1 и 13 случаев по мультипликативной модели. Для взрослого населения Калужской области численностью 105 тысяч человек, ожидаемое число дополнительных заболеваний через 10 лет - 1 случай, через 20 - 2 случая по обеим моделям и 4 случая по аддитивной модели, 5 случаев по мультипликативной для пожизненного прогноза.
Ожидаемое количество заболеваний для жителей, которые в момент облучения были детьми и подростками, рассчитанное по аддитивной модели, составит через 10 лет 4 случая, через 20 лет - 8 случаев и для пожизненного прогноза - 56 случаев и, соответственно, 1, 4 и 50 случаев по мультипликативной модели (рис. 8). Для взрослого населения, в соответствии с данными рисунка 9, ожидаемое число дополнительных заболеваний по обеим моделям через 10 лет - 20 случаев, через 20 - 37 случаев и 70 случаев для пожизненного прогноза.
Интервалжремениятослеяоблучения я(лет)
Рис. 9. Ожидаемое кумулятивное количество заболеваний раком щитовидной железы среди взрослых - жителей загрязненных районов Калужской области.
Атрибутивный риск составит по аддитивной модели для детей и подростков 32% и 6% для взрослых. По мультипликативной модели атрибутивный риск для детей и подростков - 26% и 7% для взрослых.
Основные результаты прогноза сведены в таблицах 5, 6.
Таблица 5
Абсолютное число дополнительных и ожидаемых заболеваний раком щитовидной железы среди жителей загрязненных районов Брянской области
Модель прогноза Возрастная группа Время после облучения (годы) Атрибут. риск, % (пожизн.)
10 || 20 || пожизн. || 10 || 20 пожизн.
Заболеваемость
Дополнительная Ожидаемая
Аддитивная взрослые 20 42 87 160 250 470 18
дети и подро- 20 53 185 20 68 350 53
стки
Мультиплика- взрослые 20 42 92 160 250 470 20
тивная дети и подро- 1 7 133 5 20 300 44
стки
Таблица 6
Абсолютное число дополнительных и ожидаемых заболеваний раком щитовидной железы среди жителей загрязненных районов Калужской области
Модель прогноза Возрастная группа Время после облучения (годы) Атрибут. риск, % (пожизн.)
10 || 20 || пожизн. || 10 || 20 пожизн.
Заболеваемость
Дополнительная Ожидаемая
Аддитивная взрослые 1 2 4 20 37 70 6
дети и подро- 2 5 18 4 8 56 32
стки
Мультиплика- взрослые 1 2 5 20 37 70 7
тивная дети и подро- 0 1 13 1 4 50 26
стки
Приведенные прогностические оценки сделаны в предположении, что показатели спонтанной заболеваемости раком щитовидной железы в Брянской и Калужской областях одинаковы и совпадают с показателями в целом по России. В действительности, как показывают данные, опубликованные в [17-18], показатели различны. В таблице 7 приведены показатели заболеваемости раком щитовидной железы на 100000 человек среди жителей Брянской и Калужской областей в 1990, 1992 и 1993 годах [17] (мировой стандарт).
Таблица 7
Показатели заболеваемости раком щитовидной железы на 100000 человек (мировой стандарт) среди населения Брянской, Калужской областей и России
Регион 1990 год 1992 год 1993 год
муж. жен. муж. жен. муж. жен.
Россия 0,91 3,4 0,9 3,0 1,0 4,6
Брянская область 1,7 8,7 0,9 5,7 - -
Калужская область 0,99 1,2 0,6 1,5 - -
Видно, что Калужская область относится к числу “благополучных“, относительно заболеваемости раком щитовидной железы, областей. Поэтому следует ожидать как минимум в 5 раз (учитывая только отличие показателей спонтанной заболеваемости и не учитывая отличие в до-
зовых нагрузках на щитовидную железу) меньшую дополнительную и спонтанную заболеваемость раком щитовидной железы населения Калужской области по отношению к Брянской. С учетом информации, приведенной в таблице 5, можно ожидать, что прогностические оценки, сделанные по мультипликативной модели, для Брянской области минимальны, а для Калужской области сделаны с запасом.
Сравнение ожидаемого кумулятивного числа заболеваний раком щитовидной железы за прошедший после аварии на ЧАЭС период показывает, что прогноз по аддитивной модели более точно описывает фактические данные по Брянской области. Данные по Калужской области удовлетворительно описываются обеими моделями. Вывод о том, какая модель прогноза более предпочтительна для прогноза затруднителен как из-за сравнительно короткого периода наблюдения, так и из-за неучета в прогнозе дозы в щитовидной железе от внешнего источника излучения.
Ожидаемый вклад в дополнительное число заболеваний, обусловленное воздействием внешнего источника излучения, можно приближенно оценить, используя следующее рассуждение:
в соответствии с оценкой [16] средняя доза, поглощенная щитовидной железой от внешнего источника, за 70 лет проживания на загрязненных территориях Брянской области (плотность загрязнения > 1 Ки/км2), ориентировочно не превышает ~ 0,1 Г р.
Предположим, что облучение от внешнего источника происходит за короткий промежуток времени (острое облучение). Данное предположение позволяет сделать прогноз с запасом.
Тогда, с учетом того, что эффективность внешнего облучения примерно в три раза выше эффекта облучения от внутреннего источника (1311) [12, 13], а доза от внутреннего источника для детей ~ 0,3 Гр, можно ожидать удвоения числа дополнительных радиационно-индуцированных заболеваний среди жителей Брянской области, которые были детьми и подростками в момент начала радиационного воздействия.
Выводы
Ожидаемое пожизненное дополнительное число заболеваний раком щитовидной железы, обусловленных облучением инкорпорированным 1311 среди населения, проживающего на загрязненных территориях России, соответственно составит для Брянской области:
среди взрослых - 87 случаев (оценка по аддитивной модели прогноза) и 92 случая (оценка по мультипликативной модели прогноза);
среди детей и подростков - соответственно 185 и 133 случая.
Для Калужской области:
среди взрослых - 4 случая (оценка по аддитивной модели прогноза) и 5 случаев (оценка по мультипликативной модели прогноза);
среди детей и подростков - соответственно 18 и13 случаев.
Атрибутивный риск для жителей Брянской области составит:
для взрослых 18% (аддитивная модель) и 20% (мультипликативная модель);
для детей и подростков - соответственно 53% и 44%.
Для жителей Калужской области:
для взрослых - соответственно 6% и 7%;
для детей и подростков - соответственно 32% и 26%.
Прогноз по аддитивной модели динамики числа заболеваний раком щитовидной железы среди детей и подростков, проживающих на загрязненных территориях Брянской области, за период с 1986 по 1994 год согласуется с динамикой выявленных заболеваний. Динамика наблюдаемых заболеваний среди детей и подростков Калужской области в целом согласуется с прогнозом по обеим моделям.
Вывод о приоритетности модели прогноза затруднителен как из-за сравнительно короткого периода наблюдения, так и из-за неучета в прогнозе дозы в щитовидной железе от внешнего источника излучения.
С учетом отличий в спонтанной заболеваемости раком щитовидной железы населения указанных областей от заболеваемости по России в целом можно ожидать, что оценки дополнительных заболеваний раком щитовидной железы, обусловленных облучением инкорпорированным 1311, для населения Брянской области минимальны, а для Калужской области сделаны с запасом.
Часть 2 Определение коэффициентов радиационного риска нераковых заболеваний щитовидной железы
В мае-июне 1986 г. непосредственно после Чернобыльской катастрофы в загрязненных радионуклидами районах Калужской области было проведено массовое радиометрическое обследование жителей с целью оценки индивидуальных доз облучения щитовидной железы [7]. В рамках Российского государственного медико-дозиметрического регистра была сформирована когорта детей и подростков (на момент катастрофы) с целью оказания своевременной эффективной медицинской помощи и проведения долгосрочных радиационно-эпидемиологических исследований. В банк данных регистра на всех членов когорты поступает ежегодная информация о состоянии здоровья и выявленных заболеваниях, закодированная с помощью Международной классификации болезней 9-го пересмотра (МКБ-9).
Общее число зарегистрированных составило 5694 человека, проживающих в трех загрязненных районах Калужской области: Ульяновском, Жиздринском и Хвастовичском. На рисунке 10 представлено процентное отношение численности лиц по этим трем районам.
Ж, здр, нск, й
Ульяновский 26,3%
35,3%
Рис. 10. Распределение лиц в когорте по 3 загрязненным районам Калужской области.
На рисунке 11 представлено возрастное распределение, показывающее, что основная часть когорты - лица, бывшие детьми и подростками на момент аварии (в возрасте до 15 лет на момент аварии).
Рис. 11. Возрастное распределение когорты:
1 - родившиеся после аварии, 2 - от 0 до 3 лет,
3 - от 3 до 7 лет, 4 - от 7 до 15 лет, 5 - от 15 до 18 лет.
На рисунке 12 показаны карты-схемы, характеризующие загрязнение территории России радионуклидами 1311 и 137Сэ вследствие аварии на Чернобыльской АЭС.
Б
Рис. 12. Загрязненность территории центральной части России изотопом 1311 (А) и изотопом 137Сэ (Б).
Изоплеты загрязненности почвы изотопом 137Сэ построены методом интерполяции по средним значениям измеренных плотностей загрязнения в ареалах населенных пунктов. В верхней части рисунка показаны реконструированные значения плотности загрязнения почвы изотопом 1311, приведенные к 10 мая 1986 г. Изоплеты загрязненности изотопом 1311 построены по реконструированным значениям методом автокорреляционных функций [19].
Основной целью настоящего исследования явилось определение коэффициентов радиационного риска (дозовой зависимости) для когорты детей и подростков трех указанных выше районов Калужской области. Поэтому представленные ниже медико-дозиметрические характеристики имеют определенные специфические особенности, ориентированные на решение задачи оценки рисков.
Рассмотрим некоторые дозиметрические характеристики когорты. На рисунке 13 показаны значения средних доз на щитовидную железу в возрастных диапазонах. Из рисунка видно, что в когорте средняя доза на щитовидную железу существенно зависит от возраста. Для младших возрастных групп средняя доза больше, за исключением группы 1, - родившихся после аварии (внутриутробное облучение).
Рис. 13. Значения средних доз в возрастных диапазонах, возрастные группы на момент аварии: 1 - родившиеся после аварии, 2 - от 0 до 3 лет,
3 - от 3 до 7 лет, 4 - от 7 до 15 лет, 5 - от 15 до 18 лет.
Распределение по полу и средней дозе на щитовидную железу выглядело следующим образом: мужской пол - 50,4 % от общей численности когорты со средней дозой 55,86 сГр, женский пол - 49,6 % со средней дозой 46,92 сГр. Более подробно дозовые нагрузки и половозрастной состав представлены в таблице 8. Помимо особенностей выборки, представленных рисунком 13, эта таблица демонстрирует статистическую связь между полом и зарегистрированной дозой
- средняя доза, как правило, выше для мужских подгрупп.
Таблица 8
Распределение когорты по возрасту, полу и средним дозам на щитовидную железу
Номер возрас- тной группы Мужской пол Женский пол Оба пола суммарно
Возрастной диапазон % от общего числа в возр. диапаз. Средняя доза (сГр) % от общего числа в возр. диапаз. Средняя доза (сГр) % от общего числа в когорте Средняя доза (сГр)
1 род. после 44,4 58,95 55,6 94,46 0,24 78,68
2 аварии 0 - 3 51,9 104,31 48,1 91,78 17,18 98,28
3 3 - 7 47,0 52,05 53,0 50,79 25,75 51,38
4 7 - 15 52,2 43,70 47,8 33,41 50,76 38,79
5 15 - 18 45,3 32,26 54,7 16,21 6,07 23,53
По всем возр. 50,4 55,86 49,6 46,92 100 51,42
В данном исследовании произведены расчеты радиационных рисков по следующим основным классам болезней (таблица 9).
Таблица 9
Обозначения основных классов заболеваний
Класс Код МКБ-9 Название класса
с1 001.0-139.9 Инфекционные и паразитарные болезни
с2 140.0-209.9 Злокачественные новообразования
с3 210.0-239.9 Доброкачественные новообразования
с4 240.0-279.9 Болезни эндокринной системы
c4.1 240.0-246.9 Заболевания щитовидной железы
с5 280.0-289.9 Болезни крови и кроветворных органов
с6 290.0-319.9 Психические расстройства
с7 320.0-389.9 Болезни нервной системы и органов чувств
с8 390.0-459.9 Болезни системы кровообращения
с9 460.0-519.9 Болезни органов дыхания
с10 520.0-579.9 Болезни органов пищеварения
с11 580.0-629.9 Болезни мочеполовой системы
с12 680.0-709.9 Болезни кожи и подкожной клетчатки
с13 710.0-739.9 Болезни костно-мышечной системы
с14 740.0-759.9 Врожденные аномалии и пороки развития
с15 Все остальные диагнозы, кроме с1 - с14
Следует отметить, что под термином "случай заболевания" понималось событие, состоящее в постановке медицинским учреждением первого со времени аварии на ЧАЭС (26.04.86 г.) диагноза определенного класса заболеваний. Повторные диагнозы одного и того же заболевания не рассматривались. Таким образом, время нахождения каждого человека из когорты под риском заболеть (болезнью конкретного класса) исчисляется как разница дат постановки первого диагноза для этого класса заболеваний и радиационного воздействия. Поэтому используемый в анализе показатель заболеваемости определяется как отношение суммы случаев заболевания к сумме времен под риском, которая измеряется в человеко-годах.
Как уже отмечалось при обсуждении данных из таблицы 8, средние дозы на щитовидную железу статистически связаны с полом и возрастом, поэтому для анализа радиационных рисков данные разбивались на 5 страт по возрасту, 2 страты по полу и 7 групп по дозе (0-20, 20-40, 4060, 60-80, 80-100, 100-120, >120) (сГр).
Коэффициенты риска рассчитывались в предположении линейной зависимости относительного риска от дозы. Относительный риск в каждой страте и конкретной дозовой группе рассчитывался относительно первой дозовой группы (от 0 до 20 сГр). Параметры модели оценивались по методу максимального правдоподобия в предположении, что количества заболеваний в каждой страте и конкретной дозовой группе являются независимыми пуассоновскими случайными величинами. Расчеты проводились с помощью статистического программного пакета EPICURE [20].
Рассчитывались следующие значения:
1) Превышение (excess) над контролем относительного риска на 1 сГр (ERR);
2) Избыточный абсолютный риск (EAR);
3) Атрибутивный риск (AR).
Смысл введенных выше параметров следующий:
Превышение (excess) над контролем относительного риска на 1 сГр - параметр b в линейной модели
RR = 1 + b • D;
где RR - относительный риск, D - средняя доза.
Избыточный абсолютный риск - число дополнительных (радиационно-
индуцированных) случаев заболеваний на 104 человеко-лет-сГр;
Атрибутивный риск - процент радиационно-индуцированных случаев среди всех случаев заболеваний определенного класса.
В таблицах 10-12 и на рисунках 14-16 приведены оценки для каждого класса заболеваний с 95% доверительным интервалом превышающего относительного риска на 1 сГр, абсолютного и атрибутивного риска, соответственно.
Таблица 10
Оценка коэффициентов превышающего относительного риска (ERR) на 1 сГр и их 95% доверительные интервалы
N класса Нижняя граница Верхняя граница Значение относительного риска
c1 -0,0020 0,0022 0,0001
c2 - - -
c3 -0,0047 0,0001 -0,0023
c4 0,0001 0,0026 0,0014
c4.1 0,0006 0,0034 0,0020
c5 -0,0016 0,0003 -0,0006
c6 -0,0026 0,0012 -0,0007
c7 -0,0013 0,0010 -0,0002
c8 -0,0033 0,0056 0,0011
c9 -0,0001 0,0019 0,0009
c10 -0,0008 0,0008 -0,0000
c11 -0,0027 0,0008 -0,0010
c12 -0,0022 0,0018 -0,0002
c13 -0,0031 0,0015 -0,0008
c14 -0,0044 -0,0008 -0,0026
Рис. 14. Оценка коэффициентов превышающего относительного риска на 1 сГр.
Таблица 11
Оценка коэффициентов избыточного абсолютного риска (EAR) на 104 человеко-лет-сГр и их 95% доверительные интервалы
N класса Нижняя граница Верхняя граница Значение абсолютного риска
c1 -7,624 6,258 0,3862
c2 - - -
c3 - 0,2468 -8,57
c4 0,2844 5,177 2,895
c4.1 1,647 7,812 4,948
c5 -6,854 1,215 -2,568
c6 -10,6 3,558 -2,395
c7 -4,111 2,699 -0,4518
c8 -8,933 10,47 2,52
c9 -0,1429 6,16 3,19
c10 -3,084 2,551 -0,1166
c11 -9,907 2,169 -3,009
c12 -9,226 5,169 -0,7217
c13 -1,074 0,341 -0,2222
c14 -2,797 -0,2611 -1,114
Рис. 15. Оценка коэффициента избыточного абсолютного риска на 10 человеко-лет-сГр.
Таблица 12
Оценка коэффициентов атрибутивного риска (АР) и 95% доверительных интервалов
N класса Нижняя граница Верхняя граница Значение атрибутивного риска
с1 -17,39 13,75 0,86
с2 - - -
с3 - 0,81 -29,26
с4 0,86 15,07 8,57
с4.1 4,10 18,73 12,08
с5 -13,59 2,31 -4,98
с6 -27,47 8,70 -6
с7 -10,15 6,45 -1,10
с8 -23,64 23,86 6,10
с9 -0,28 11,95 6,27
с10 -6,56 5,29 -0,24
с11 -27,49 5,70 -8,10
с12 -23,56 12,65 -1,80
с13 -30,74 9,35 -6,21
с14 -90,97 -7,63 -33,80
Рис. 16. Оценка коэффициента атрибутивного риска.
Как видно из представленных на рисунках 14-16 результатов анализа для подавляющего большинства из рассматриваемых классов болезней не обнаружена статистически значимая до-зовая зависимость. Но для заболеваний щитовидной железы значение превышающего относительного риска значимо отличается от нуля. Поэтому, зная среднее значение дозы во всей когорте (= 51 сГр), мы можем оценить относительный риск:
РР = 1 + 0,00216 • 51 = 1,1102.
Таким же образом оцениваем 95% доверительные границы для ЯЯ и в результате получаем для заболеваний щитовидной железы относительный риск:
РРщит = 1,1102, с 95% ДИ (1,0422 ^ 1,1918).
В заключении настоящего раздела рассмотрим еще раз основные выводы наших исследований в сопоставлении с результатами анализа японской когорты ДИБ (таблица 13).
Таблица 13
Сравнение коэффициентов радиационного риска нераковой заболеваемости щитовидной железы в Калужской когорте детей и подростков и в когорте АИБ
Когорта Избыточный относительный риск (ERR) Атрибутивный риск (AR)
AHS 0,3 16,4
(японская когорта) (0,16; 0,47) (9,1; 24,2)
Калужская 0,2 12,1
когорта (0,06; 0,34) (4,1; 18,7)
Таким образом, как в японской когорте AHS (Adult Health Study), так и в Калужской когорте детей и подростков с прямой радиометрией щитовидной железы получены статистически значимые коэффициенты радиационного риска нераковой заболеваемости щитовидной железы. Численные отличия этих коэффициентов в когортах можно объяснить на основе разницы половозрастных структур и характеристик радиационного воздействия (внешнее облучение в когорте AHS и внутреннее облучение в Калужской когорте).
Часть 3 Предварительная оценка радиационных рисков заболеваний раком щитовидной железы у детей и подростков Брянской области по технологии “случай-контроль”
По данным Брянского областного онкодиспансера с 1987 г. по 14.02.95 г. зарегистрировано 48 клинически подтвержденных случаев рака щитовидной железы у детей и подростков, которым на момент Чернобыльской аварии было не более 17 лет (рис. 17). На рисунке 18 показано распределение выявленных случаев по годам установления окончательного диагноза (проведения операции).
7 т
6
5 -4 У т • •
1 -
□
□ мальчики
□ девочки
0 — — — ——і—— — — — — — — — — ——— 0 т 4 6 8 10 1т 14 16
В%враст на м%мент авар, , , лет
Рис. 17. Распределение числа больных раком щитовидной железы по полу и возрасту на момент аварии.
т0 -|-18 -16 -14 -1т 10 8
6 4 т
0
□ мальчики
□ девочки
1987 1988 1989 1990 1991 199т 199у 1994
Рис. 18. Распределение числа больных раком щитовидной железы по полу и году диагноза.
Обращает на себя внимание группировка возрастного распределения на момент аварии: 0-3 года, 6-10 лет, 11-15 лет; а также подтверждение хорошо известного факта, что у девочек рак щитовидной железы развивается чаще.
Среди 48 случаев рака щитовидной железы 14 - фолликулярных, 30 папиллярных, причем средний возраст больных фолликулярной формой значимо выше, чем папиллярной (рис. 19). Уровень значимости по 1-критерию р<0,005, по непараметрическому критерию Вилкоксона р<0,001.
ф%лл, кул рный пап, лл рный друг, е
Г, ст%л%г, ческ, й т, п рака щ, т%в, дн% железы
Рис. 19. Средний возраст (95% доверительные интервалы) на момент диагноза для различных гистологических типов раков щитовидной железы.
На рисунке 20 представлена зависимость времени развития рака щитовидной железы от возраста детей и подростков на момент аварии. Хорошо видно, что все возрастные группы имеют одинаковый латентный период. С другой стороны, подобную картину можно объяснить эффектом мониторинга и малым периодом наблюдений.
8 т о
55 7 е;
а. 6 л
СО
а
га
Ё 5
0)
1
2 4
О
5
а у
а)
>5
І т
I-
X
0)
I-
д 1
о о о о
Ч—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I
1 0 1 т у 4 5 6 7 8 9 10 11 1т 1у 14 15 16 17 18
В%зраст на м%лент авар, , , (полных лет)
Рис. 20. Зависимость латентного периода от возраста больных раком щитовидной железы.
0
Для 17 больных раком щитовидной железы, проживающих на территориях с плотностью загрязнения 137Сэ более 1 Ки/км2, было проведено дозиметрическое расследование и восстановлена поглощенная в щитовидной железе доза от инкорпорированного радионуклида 1311.
Важным аспектом оценки радиационных рисков при использовании метода “случай-контроль” является знание лучевых нагрузок на щитовидную железу от инкорпорированных радионуклидов йода у контрольной группы лиц. Наиболее надежные оценки доз получаются, если имеются данные индивидуальной радиометрии щитовидной железы у рассматриваемой группы. В Брянской области в мае-июне 1986 г. была проведена надежная индивидуальная радиометрия щитовидной железы всего у около 1000 человек. Из-за малого объема эти данные невозможно использовать напрямую для оценки поглощенных доз в щитовидной железе лиц, включаемых в контрольную группу. В этой связи становится актуальной проблема ретроспективной оценки поглощенных доз в щитовидной железе.
Для реконструкции индивидуализированных лучевых нагрузок на щитовидную железу нами была разработана методика, которая использует данные реконструкции динамики выпадения радионуклидов йода на загрязненных территориях [21], данные индивидуальных измерений (“обучающая” выборка), а также данные индивидуального опроса жителей. При индивидуальном опросе устанавливаются параметры миграции лица в мае-июне 1986 г. и основные характеристики рациона питания. Детально методика реконструкции доз в щитовидной железе будет описана в 6 выпуске Бюллетеня “Радиация и риск”.
В 1994 г. нами были опрошены 1270 жителей Новозыбковского района Брянской области и для них были реконструированы поглощенные дозы в щитовидной железе. Из этой группы были выбраны 494 детей и подростков 1969-1986 гг. рождения. Среди этих лиц путем мэтчинга по полу и возрасту (с точностью до года) была сформирована контрольная группа. Получившееся соотношение “случай/контроль” для всех подгрупп приведено в таблице 14.
Таблица 14
Соотношение “случай/контроль” для различных возрастных групп
Возраст на момент аварии, лет
0 1 2 3 7 13 15 17
Мальчики - 1/12 1/15 1/15 - 1/5 - -
Девочки 6/12 2/8 - - 3/26 - 1/4 1/10
В анализе был применен аппарат условной логистической регрессии [22], в котором в качестве приближения относительного риска RR используются оценки максимального правдоподобия отношения шансов (odd ratio). Основанные на методе максимального правдоподобия доверительные интервалы и значения параметров моделей, а также тесты для проверки гипотез рассчитывались с использованием PECAN, вычислительной программы для регрессионного анализа отношения шансов в исследованиях “случай-контроль” [23].
При решении вопроса о существовании дозового эффекта была использована модель относительного риска
RR = в х Id,
где Id - индикаторная переменная разбиения дозового интервала на поддиапазоны. Тест представлял собой проверку нулевой гипотезы Н0: в = 1.
В основу анализа дозовой зависимости была положена общая модель превышающего относительного риска, которую можно записать
RR = 1 + S(d, вс),
где S(d, вс) - функция дозы. Эта зависимость моделировалась как линейная и квадратичная функция дозы. Тест линейности дозовой зависимости представлял собой проверку нулевой гипотезы Н0\ в1 = 0 в модели с S(d, в1) = в1 х d, в то время как тест нелинейности состоял в проверке нулевой гипотезы Н0:вг = 0, а функция имела вид S(d, во) = в1 хd + вг хd2 .
Проведенные расчеты показали существование статистически значимого дозового эффекта (p<0,001). В качестве “нулевого” дозового диапазона был выбран интервал [0; 5] сГр, остальные 3 дозовых диапазона указаны на рисунке 21.
Оценка максимального правдоподобия относительного риска RR = 7,15 при дозе 1 Гр, а 95% точные доверительные интервалы 1,52 - 33,8.
При количественном анализе дозовой зависимости был выявлен статистически значимый (p<0,001 при нулевой гипотезе RR = const) линейный тренд в исходных данных и не получено свидетельств в пользу нелинейности (p=0,68 при нулевой гипотезе RR = 1+ в хd). Оценка максимального правдоподобия превышающего относительного риска в линейной модели ^=7,95 при дозе 1 Гр, 95% точные доверительные интервалы 1,25-114,3.
Рис. 21. Радиационные риски раковых заболеваний у детей и подростков Брянской области (case-control study).
Таким образом, предварительный радиационно-эпидемиологический анализ заболеваемости раком щитовидной железы по технологии “случай-контроль” показывает наличие статистически значимых радиационных рисков для детей и подростков (на момент аварии), проживавших в загрязненных радионуклидами западных районах Брянской области. Следует также отметить, что полученная нами оценка относительного риска при дозе 1 Гр, равная 7,15, находится в хорошем согласии с опубликованными в научной литературе данными [9].
Литература
1. Цыб А.Ф., Деденков А.Н., Иванов В.К., Степаненко В.Ф., Пожидаев В.В., Питкевич В.А., Матвеен-ко Е.Г., Испенков Е.А., Стадник О.Е., Максютов М.А. Разработка Всесоюзного регистра лиц, подвергшихся радиационному воздействию в результате аварии на Чернобыльской АЭС//Медицинская радиология.-1989.-№7.-С.3-6.
2. Mould R.F., Tsyb A.F., Ivanov V.K., Okeanov A.E., Pawlega J. Chernobyl update on health and the “Sar-cophagus”//Current Oncology.-1994.-13.-P.151-162.
3. Цыб А.Ф., Иванов В.К. Радиационно-эпидемиологические исследования в системе Российского национального Чернобыльского регистра//Изв. ВУЗов.-1994.-№2-3.-С.44-53.
4. Ivanov V.K., Maksyutov M.A., Tsyb A.F., Michalski A.I., Morgenstern W. Information systems and modelling: data and organizational aspects of the Chernobyl State registry //Proceeding of the First Conf. of Int. Simulation Societies.-Zurich, 1994.-P.579-583.
5. Ivanov V.K., Tsyb A.F., Korelo A.M., Maksyutov M.A., Gorsky A.I., Konogorov A.P., Rastopchin Eu.M., Chekin S.Yu., Matyash V.A., Sevankaev V.A. Software of the Russian National Medical Dosimetric Regis-try//9-th European Congress of Radiology.-Vienna, 1995.-P.351.
6. Ivanov V.K., Tsyb A.F., Rastopchin Eu.M., Maksyutov M.A., Gorsky A.I., Biryukov A.P., Chekin S.Yu., Konogorov A.P. Planning of long-term radiation and epidemiological research on the basis of the Russian National Medical Dosimetric Registry//Nagasaki symposium on Chernobyl update and future.-Amsterdam: Elsevier, 1994.-P.203-216.
7. Tsyb A.F., Parshkov E.M., Ivanov V.K., Stepanenko V.F., Matveenko E.G., Skoropad Yu.D. Disease indices of thyroid and their dose dependence in children and adolescents affected as a result of the Chernobyl accident//Nagasaki symposium on Chernobyl update and future.-Amsterdam: Elsevier, 1994.-P.9-19.
8. Thompson D.E., Mabuchi K., Ron E., Soda M., Tokunaga M., Ochikubo S., Sugimoto S., Ikeda T., Terasaki M., Izumi S., Preston D.L. Cancer incidence in atomic bomb survivors. Part II: solid tumors, 1958-1987//Radiation Research.-1994.-V. 137.-P. 17-67.
9. Ron E., Lubin J.H., Shore R.E., Mabuchi K., Modan B., Pottern L.M, Schneider A.B., Tucker M.A., Boice J.D. Thyroid cancer after exposure to external radiation: a pooled analysis of seven stud-ies//Radiation Reserch.-1995.-V.141.-P.259-277.
10. Wong F.L., Yamada M., Sasaki H., Komada K., Akiba S., Shimaoka K., Hosoda Y. Noncancer disease incidence in the atomic bomb survivors: 1958-1986//Radiation Research.-1993.-V.135.-P.418-430.
11. Zvonova I.A., Balonov M.I. Radioiodine dosimetry and prediction of consequences of thyroid exposure of the Russian population following the Chernobyl Accident//The Chernobyl Papers/Editors S.E.Merwin, M.Balonov.-Washington: Research Enterprises, 1993.-V.1.-P.71-125.
12. National Council on Radiation Protection and Measurement. Induction of thyroid cancer by ionizing radiation. Bethesda, MD: NCRP; NCRP Report No. 80; 1985.
13. International Commission on Radiological Protection. 1991. Reccomendation of the ICRP. ICRP Publication 60 .
14. Health effects of exposure to low levels of ionizing radiation. BEIR-V Rep. NAS.-Washington, 1990.
15. Thomas D, Darby S, Fagnani F, Hubert P, Vaeth V., Weissl K. Definition and Estimation of Lifetime Detriment from Radiation Exposures: Principles and Methods//Health Phys.-1992.- V.63.-P.259-271.
16. Golikov V.Yu., Balonov M.I. and Ponomarev A.V. Estimation of external gamma radiation doses to the population after Chernobyl accident//The Chernobyl papers. Vol.1. Doses to the soviet population and Early Health Effects Studies.-1993.-P.284.
17. Аксель Е.М., Двойрин В.В, Трапезников Н.Н. Заболеваемость и смертность от злокачественных новообразований населения России и некоторых стран СНГ в 1992 г.-Москва, 1994.
18. Двойрин В.В, Аксель Е.М., Трапезников Н.Н. Статистика злокачественных новообразований.-Москва, 1995.
19. Питкевич В.А., Шершаков В.М., Дуба В.В. и др. Реконструкция радионуклидного состава выпадений на территории России вследствие аварии на Чернобыльской АЭС //Радиация и риск.-1993.-Вып. 3.-
С.62-95.
20. Preston D.L., Lubin J.H., Pierce D.A., McConney M.E. EPICURE User's Guide.-HiroSoft International Corporation, AMFIT.-1993.-P.310.
21. Питкевич В.А., Дуба В.В., Иванов В.К. и др. Методика реконструкции поглощенных доз внешнего облучения населения, проживающего на загрязненной вследствие аварии на Чернобыльской АЭС территории России//Радиация и риск.-1994.-Вып. 4.-С.95-112.
22. Breslow N.E., Day N.E. Statistical methods in cancer research. Vol 1. The analysis of case-control studies.-Lyon: International Agency for Research on Cancer, 1980.
23. Preston D.L., Lubin J.H., Pierce D.A. EPICURE.-Seattle: HiroSoft International Corporation, 1992.
