Лейкозы и рак щитовидной железы у участников ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы: оценка радиационных рисков (1986-1995)

Хорошо известно , что в области малых доз ио низирующего излучения ( до 0,2-0,3 Зв ) практичес ки отсутствуют оценки радиационных рисков , полу ченные в результате прямых эпидемиологических исследований . Прогноз радиационной индукции злокачественных новообразований в этом диапа зоне доз облучения осуществляется , как правило , путем экстраполяции коэффициентов риска из области сравнительно высоких доз облучения (1-2 Зв ) в область малых доз . Поэтому установление коэффициентов радиационного риска при малых дозах имеет особое значение : осуществляется до полнительная проверка пригодности рекомендуе мых коэффициентов и моделей прогноза для ука занного диапазона доз облучения .

В этом смысле данные, накопленные после чернобыльской катастрофы, имеют уникальное значение. Действительно, уже в течение первых десяти лет наблюдений собраны огромные объемы эпидемиологических данных, характеризующие состояние здоровья сотен тысяч людей, получивших малые дозы облучения. Вместе с тем, в научной литературе имеется крайне ограниченное число работ, посвященных оценке чернобыльских радиационных рисков, и возникает вопрос о принципиальной возможности их (радиационных рисков) оценки в прямых эпидемиологических исследованиях.

В наших предыдущих работах впервые были получены оценки избыточного относительного риска для заболеваемости и смертности лик видаторов от злокачественных новообразований , а также заболеваемости раком щитовидной желе зы детей загрязненных радионуклидами террито рий Брянской области [1, 2]. Следует подчеркнуть , что полученные путем прямого эпидемиологиче ского исследования коэффициенты радиационно го риска находятся в хорошем согласии с реко мендуемыми моделями .

Одним из первых проявлений отдаленных последствий воздействия ионизирующего излучения на здоровье облученных людей является увели- чение частоты заболеваемости лейкозами и раком щитовидной железы. Известно, что среди радиационно-индуцированных злокачественных новообразований лейкозы и рак щитовидной железы имеют наименьший латентный период (примерно 2-3 года для лейкозов и 4-5 лет для рака щитовидной железы). Время, прошедшее после аварии на ЧАЭС, уже достаточно для их индукции.

Настоящая работа посвящена радиационно эпидемиологическому анализу заболеваемости ликвидаторов раком щитовидной железы и лей козами . В работе впервые приводятся оценки по лученных за 1986-1995 гг . радиационных рисков и их сравнение с моделями прогноза , общеприня тыми в мировой практике .

В наших предыдущих исследованиях уже не однократно давалось медико - дозиметрическое описание когорты ликвидаторов [3-5]. Поэтому остановимся лишь на кратком описании этой ко горты , наблюдение за которой осуществляется в рамках Российского государственного медико дозиметрического регистра ( РГМДР ).

Материалы и методы

На 01.01.1996 г. база данных РГМДР содержала медицинскую и дозиметрическую информацию о 168 тыс. ликвидаторов. В 1986 г. принимали участие в работах 77,7 тыс. человек, в 1987 г. - 58,7 тыс. человек, в 1988-1990 гг. - 31,6 тыс. человек. Хорошо известно, что в 30-км зоне Чернобыльской АЭС в 1986-1990 гг. в восстановительных работах принимало участие более 200 тыс. ликвидаторов из России. Поэтому даже спустя десять лет после катастрофы в системе РГМДР продолжается регистрация ликвидаторов, которые ранее не были включены в эту систему. В настоящее время (в соответствии с Постановлением Правительства России) РГМДР имеет строгую иерархическую организацию: государственный уро- вень регистра создан на базе Медицинского радиологического научного центра в Обнинске; 20 региональных центров регистра обеспечивают сбор и передачу на государственный уровень данных ежегодных медицинских осмотров со всей территории России.

С точки зрения дозиметрической информации о когорте ликвидаторов регистр располагает толь ко официальными дозами внешнего облучения . Вопрос о точности в определении доз внешнего облучения ликвидаторов остается крайне слож ным . По нашим данным степень неопределенно сти в оценке индивидуальных доз облучения мо жет достигать фактора 2,5-3,0.

Из 168 тыс . ликвидаторов 119 тыс . (71%) име ют официально зарегистрированные индиви дуальные дозы внешнего облучения . Как видно из таблицы 1, наиболее высокие лучевые нагрузки получили ликвидаторы в 1986 г .: более 4,5% из 46575 человек получили в 1986 г . превышающие “ пороговое значение ” - 250 мГр .

С точки зрения прогноза отдаленных стохас тических радиационных эффектов важно описать также и возрастное распределение ликвидаторов ( табл . 2). Необходимо подчеркнуть , что средний возраст ликвидаторов на момент их работы в 30 км зоне составлял 33,5 года . Это означает , что средняя продолжительность жизни под радиаци онным риском ( после облучения ) превысит 25 лет . В настоящее время на 01.01.1996 г . максимальное количество (31,7%) ликвидаторов находятся в возрастном диапазоне 40-44 года .

Основной целью представленной работы яв ляется определение радиационных рисков за болеваемости лейкозами и раком щитовидной железы в когорте ликвидаторов . При этом исполь зуются широко известные в эпидемиологии мето ды и приводится сравнение полученных коэффи циентов радиационного риска с рекомендованны ми значениями .

Таблица 1

Год прибытия	Численность	Доза , мГр
		0 - 49	50 - 99	100 - 149	150 - 199	200 - 249	> 250
1986	46575	18,2%	10,2%	10,1%	20,7%	36,3%	4,5%
1987	48077	24,0%	51,9%	9,7%	8,1%	5,8%	0,6%
1988-1990	24764	87,3%	9,7%	1,3%	0,7%	0,6%	0,4%
1986-1990	119416	34,5%	25,9%	8,1%	11,8%	17,5%	2,2%

Таблица 2

Год прибытия	Возраст на 1 января 1996 года
	< 30	30 - 34	35 - 39	40 - 44	45 - 49	50 - 54	55 - 59	60 - 64	> 65
1986	4,7%	13,8%	17,9%	22,0%	26,9%	8,6%	4,8%	0,9%	0,4%
1987	1,8%	7,9%	19,5%	36,6%	27,6%	4,9%	1,2%	0,3%	0,1%
1988-1990	1,6%	2,8%	29,1%	42,2%	20,7%	2,6%	0,7%	0,2%	0,1%
1986-1990	2,9%	9,3%	20,8%	31,7%	25,9%	5,9%	2,6%	0,5%	0,3%

Дозовое распределение ликвидаторов в зависимости от года прибытия в зону

Возрастное распределение ликвидаторов с установленными внешними дозами в зависимости от года прибытия в зону

Результаты и обсуждение

Заболеваемость лейкозами

В настоящем анализе рассматривается 48 случаев заболеваний лейкозами среди ликвидаторов, верифицированных Медицинским радиологическим научным центром РАМН и местными учреждениями здравоохранения на 01.01.1994 г. Верификация лейкозов - это сложная и длительная про цедура, поэтому в работе проводится анализ заболеваемости с 1986 по 1993 г. включительно.

База данных РГМДР на 01.01.1994 г . содержала медицинскую и дозиметрическую информацию на 142 тыс . ликвидаторов , среди которых и были ус тановлены эти 48 случаев заболеваний .

В таблицах 3-6 приведено распределение вы явленных случаев лейкозов по некоторым харак теристикам .

Таблица 3

Дата въезда (год)	Число случаев
1986	25 (52,1%)
1987	16 (33,3%)
1988	5 (10,4%)
1989	1 (2,1%)
1990	1 (2,1%)
Всего	48 (100%)

Таблица 4

Длительность пребывания (месяцы)	Число случаев
< 1	9 (18,8%)
1 - < 2	12 (25,0%)
2 - < 3	12 (25,0%)
3 - < 6	10 (20,8%)
6 - < 12	2 (4,2%)
12+	3 (6,2%)
Всего	48 (100%)

Таблица 5

Распределение числа случаев лейкозов среди ликвидаторов в зависимости от внешней дозы облучения

Доза (мГр)	Число случаев
< 50	12 (25,0%)
50 - 99	8 (16,7%)
100 - 149	6 (12,5%)
150 - 199	3 (6,2%)
200 - 249	7 (14,6%)
250+	1 (2,1%)
Нет данных	11 (22,9%)
Всего	48 (100%)

Таблица 6

Распределение числа случаев лейкозов среди ликвидаторов в зависимости от даты диагноза

Дата диагноза (год)	Число случаев
1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 Всего	1 5 5 3 6 11 9 8 48

Распределение числа случаев лейкозов среди ликвидаторов по дате въезда в чернобыльскую зону

Распределение числа случаев лейкозов среди ликвидаторов в зависимости от длительности пребывания в чернобыльской зоне

Нами в анализе радиационных рисков пред полагается рассматривать все типы лейкозов ( МКБ -9 204.0-208.9). Вместе с тем , хорошо из вестно , что , например , хронический лимфолейкоз не является радиационно - индуцированным забо леванием . Учет всех типов лейкозов среди лик видаторов в настоящей работе обусловлен , глав ным образом , их небольшим числом , установлен ным за 1986-1993 гг . Другим важным моментом является возможность сравнения ожидаемого ( с учетом радиогенных ) и наблюдаемого числа слу чаев . При этом ожидаемое число всех типов лей козов определяется с использованием мультипли кативной модели прогноза , коэффициенты кото рой были получены на основе японской когорты переживших атомную бомбардировку [6].

Как видно из таблицы 3, 41 случай заболевания лейкозом (83,4%) наблюдается среди ликвидаторов 1986-1987 гг. Однако и в базе данных РГМДР ликвидаторов 1986-1987 гг. - 116 тыс. человек, что составляет 81,7% от объема всей базы. Поэтому информация из таблицы 3 не позволяет сделать каких-либо однозначных выводов о 19861987 гг. как факторах риска. Требуется более сложный анализ по оценке отношения числа заболеваний в облученной когорте и референтной не-облученной группе. С этой целью нами вычислена заболеваемость лейкозами мужского населения России, стандартизованного на возрастное распределение ликвидаторов. Эта величина определяет ожидаемое число заболеваний. В работе используется широко известный в эпидемиологических исследованиях показатель SIR - отношение наблюдаемой к ожидаемой заболеваемости*.

В таблице 7 даны оценки величины SIR по за болеваемости лейкозами у ликвидаторов для двух временных интервалов : 1986-1989 гг .; 1990-1993 гг . Важно подчеркнуть , что в обоих случаях вели чина SIR больше 100%, т . е . заболеваемость лик видаторов выше , чем в контрольной референтной группе . Вместе с тем , только на временном интер вале 1990-1993 гг . это отличие от контроля статис тически значимо с доверительным интервалом 95%. Можно также отметить еще одну важную де таль : отсутствие радиационного риска в 1986-1989 гг . подтверждает правильность принятых в моде лях прогноза предположений о латентном периоде в 2-3 года индукции радиогенных лейкозов .

^* Standardized incidence ratio (SIR) на временном ин тервале [0, Т ] означает отношение числа вновь вы явленных заболеваний в этом интервале ( наблюдаемых ) к числу ожидаемых , выраженное в процентах .

SIR заболеваемости лейкозами в когорте ликвидаторов

Таблица 7

Период наблюдения ( календарные годы )	Наблюдаемое число случаев	Ожидаемое число случаев	SIR	95% доверительный интервал
1986-1989	14	12,3	113	62; 190
1990-1993	34	19,2	177	122; 247

Как уже отмечалось выше, при анализе заболеваемости лейкозами (всеми типами) в японской когорте, переживших атомную бомбардировку, была построена динамическая модель радиационного риска, которая используется нами для прогноза [6]. Кроме указанной выше модели прогноза были использованы основные характеристики когорты ликвидаторов: возрастное и дозовое распределение, спонтанный для России уровень заболеваемости лейкозами. На рисунке 1 приведены данные чернобыльского регистра о заболеваемости лейкозами у ликвидаторов и соответствующая кривая прогноза. Какие главные выводы можно сделать из рисунка 1 ? Во-первых, прогноз и фактические данные находятся в хорошем согласии в пределах погрешностей. Во-вторых, как следует из прогноза, и что четко видно из данных регистра, пик радиогенных лейкозов наблюдался через 4-5 лет после катастрофы с величиной атрибутивного риска (АР) 45-6о%, (AR=1-1/SIR). Это означает радиационную обусловленность каждого второго случая лейкоза, выявляемого в настоящее время у ликвидаторов. Несмотря на то, что с течением времени доля радиогенных лейкозов у ликвидаторов должна постоянно уменьшаться, продолжение исследований в этом направлении является одной из приоритетных задач РГМДР.

Рис . 1. Фактические данные и прогноз динамики SIR заболеваемости лейкозами в когорте ликвидаторов .

Заболеваемость раком щитовидной железы

На 01.01.1995 г . в системе РГМДР было заре гистрировано 47 случаев заболеваний раком щи товидной железы у ликвидаторов . Диагноз был выставлен спустя различное время после воздей ствия радиации : интервал между датой въезда в 30- км зону и сроком выявления заболевания коле бался от 1 до 8 лет .

Данные о гистологическом строении опухолей : у 42,8% пациентов был диагностирован фоллику лярный рак , у 33,3% - папиллярный ; в 14,3% слу чаев опухоль была представлена различными ва риантами карциномы . Полиморфный и медулляр ный раки регистрировались в 4,8% случаев каж дый . В таблице 8 представлены основные эпиде миологические данные о заболеваемости . 28 слу чаев заболеваний раком щитовидной железы вы явлено у ликвидаторов 1986 г ., 15 - у ликвидато ров 1987 г . и 4 - у ликвидаторов 1988-1990 гг .

В таблице 8 показаны значения стандартизо ванных отношений заболеваемости (SIR) за ла тентный для рака щитовидной железы период наб людения 1986-1990 гг ., а также за постлатентный период - 1991-1994 гг . Следует подчеркнуть , что в течение 1986-1990 гг . SIR не отличается значимо от 100% для всех групп ликвидаторов 1986, 1987, 1988-1990 гг . В то же время , в постлатентный пе риод SIR строго превосходит 100% ( за исключени ем ликвидаторов 1988-1990 гг .) и , следовательно , отражает повышенную по сравнению с контролем заболеваемость . В качестве контрольной группы бралось стандартизованное по возрасту мужское население России .

Как видно из таблицы 8, группами действи тельно высокого радиационного риска являются ликвидаторы 1986 г . (SIR=670%) и 1987 г . (SIR=590%). Среди ликвидаторов 1986 г . наиболее высокий риск (SIR=850%) наблюдается у тех , кто работал в 30- км зоне в апреле - июле .

Для проверки гипотезы о возможном дополнительном облучении ликвидаторов апреля-мая 1986 г. радионуклидами йода нами была проведена оценка накопленного SIR с разбивкой по месяцам (рис. 2). Как видно из этого рисунка, наиболее высокий риск заболеть раком щитовидной железы имеют ликвидаторы, принимавшие участие в работах в июне месяце 1986 г. Риск для апреля-мая и июля оказался приблизительно одинаковым. Поэтому на данном этапе исследований строгий вывод о влиянии радионуклидов йода сделать нельзя. С другой стороны, несмотря на то, что дозы внешнего облучения в апреле-декабре 1986 г. ос- тавались приблизительно одинаковыми (см. табл. 8), риск возникновения рака щитовидной железы к концу 1986 г. (рис. 2) заметно уменьшился.

Перейдем к вопросу возможности прогнози рования заболеваемости раком щитовидной же лезы у ликвидаторов . На рисунке 3 показана наб людаемая интенсивность заболеваний раком щи товидной железы у ликвидаторов в расчете на 100 тыс . человек и ожидаемая ( радиогенные раки плюс спонтанные ). Оценка вклада радиогенных раков сделана в рамках аддитивной модели ра диационного риска [7]. При расчете спонтанной заболеваемости использованы статистические данные по Российской Федерации [8]. Как уже от мечалось выше , значительное расхождение между наблюдаемыми и ожидаемыми показателями про слеживается через 4-5 лет после катастрофы .

На рисунке 4 представлена динамика отноше ния SIR за 8 лет наблюдения для ликвидаторов 1986-1987 гг . Как видно из рисунка 4, значение SIR в период времени , соответствующий латентному периоду (4 года ), практически постоянно и равно 220-260%. Если предположить , что в течение это го периода не происходит индукции радиогенных раков , то отличие наблюдаемого значения SIR от 100% отражает эффект скрининга ликвидаторов ( эффект углубленной медицинской диспансери зации ). На этом же рисунке приведена оценка ожидаемого вклада в SIR радиогенных раков , по лученная в предположении , что доза в щитовид ной железе обусловлена только внешним источни ком . Видно , что модель расчета и коэффициенты риска [7, 9] описывают лишь половину реального эффекта увеличения SIR после латентного перио да . Если исключить внутреннее облучение щито видной железы радионуклидами йода , то следует предположить либо несовершенство модели рас чета , либо занижение дозы внешнего облучения . Возможна , конечно , и комбинация многих фак торов , включающих и два последние .

На рисунке 5 показано стандартизованное от ношение накопленной заболеваемости (SIR) от дельно для ликвидаторов 1986 г . и 1987 г . в за висимости от времени после облучения . Инте ресно отметить , что если для ликвидаторов 1986 г . SIR статистически значимо отличается от 100% через 4 года после катастрофы , то для ликвидато ров 1987 - через 5 лет . Это подтверждает наличие латентного периода в индукции радиогенных раков щитовидной железы . В обоих случаях ( независи мые выборки ликвидаторов 1986, 1987 гг .) он рав няется 4 годам .

Основные медико - дозиметрические характеристики когорты ликвидаторов , использованные при анализе заболеваемости раком щитовидной железы

Таблица 8

Дата работ	1986					1986	1987	1986-1987	1988-1990
	апрель - май	июнь	июль	август - сентябрь	октябрь - декабрь	апрель - декабрь	январь - декабрь	апр . 1986 - дек . 1987	январь - декабрь
Численность	19600	9800	11000	20200	17100	77700	58700	136400	31600
Средний возраст ( лет )	32	32	34	34	35	33	33	33	34
Средняя доза ( Гр )	0,16	0,19	0,16	0,17	0,17	0,17	0,10	0,14	0,04
Число случаев рака щитовидной железы	8	6	4	6	4	28	15	43	4
Ожидаемое число случаев рака щитовидной железы	1,32	0,74	0,82	1,60	1,31	5,80	3,64	9,44	1,71
SIR ( латентный период ) (95% ДИ )	371 (119; 865)			150 (16; 542)		260 (100; 540)	260 (80; 600)	260 (134; 452)	180 (80; 730)
SIR ( постлатентный период ) (95% ДИ )	844 (449; 1440)			508 (218; 1002)		670 (420; 1030)	590 (280; 1080)	645 (438; 915)	330 (40; 1180)

Радиация и риск ", 1996, вып .8                                                              Научные статьи

Рис . 2. SIR заболеваемости раком щитовидной железы среди ликвидаторов в зависимости от времени пребывания в зоне воздействия радиации .

Рис . 3. Интенсивность заболеваний раком щитовидной железы среди ликвидаторов в зависимости от времени после аварии .

Рис . 4. Динамика SIR заболеваемости раком щитовидной железы среди ликвидаторов ( время работ 1986-1987 гг .).

Рис . 5. Динамика SIR заболеваемости раком щитовидной железы среди ликвидаторов ( время работ 1986 и 1987 г .).

Оценки радиационных рисков

Как отмечалось выше , основной целью нас тоящей работы является не только дескриптивный эпидемиологический анализ в терминах величины SIR, но и определение коэффициентов радиаци онного риска заболеваемости ликвидаторов лей козами и раком щитовидной железы . При этом имеется в виду определение следующих коэффи циентов : избыточный относительный риск на 1 Гр (ERR/ Гр ); избыточный относительный риск на 10⁴ человеко-лет Гр (EAR/10⁴ человеко-лет Гр ); ат рибутивный риск в % (AR%) на 1 Гр .

Для определения коэффициентов радиацион ного риска необходимо сделать предположение о том , что возрастание частоты лейкозов и раков щитовидной железы у ликвидаторов в постлатент ный период обусловлено только воздействием дозового фактора . Вместе с тем , проведенные нами расчеты показывают , что статистически дос товерные оценки дозовой зависимости ( методом внутрикогортного эпидемиологического сравнения ) могут быть получены лишь в течение предстоящих 10-15 лет наблюдения . Для этого необходимо иметь около 2 - 10 6 человеко-лет наблюдения за когортой ( в настоящее время этот показатель око ло 10 6 человеко-лет ).

В проведенном недавно крупномасштабном эпидемиологическом исследовании по опре делению радиационных рисков заболеваемости раком щитовидной железы у детей , подвергшихся внешнему облучению , были получены следующие значения : ERR/ Гр = 7,7; EAR/10⁴ человеко-лет Гр = 4,4; AR = 88% [10].

Вместе с тем , в научной литературе имеется очень ограниченное число работ , посвященных определению радиационных рисков в индукции рака щитовидной железы после облучения радио нуклидами йода [11].

Поскольку лейкозы и рак щитовидной железы являются редкими заболеваниями , а период на блюдения за когортой ликвидаторов еще сравни тельно невелик , в качестве ( необлученной ) группы при оценке радиационных рисков использовалась внешняя контрольная группа .

Для оценки избыточного абсолютного риска , нормированного на единицу дозы , использовано соотношение :

EAR =

O - E х а

PY х D ’

где :

O - наблюдаемое число случаев заболевания ;

E - ожидаемое число случаев , полученное с использованием данных государственной ме дицинской статистики ;

а - коэффициент , учитывающий эффект скри нинга ;

PY - количество человеко - лет наблюдения ;

D - доза внешнего облучения [ Гр ].

Избыточный относительный риск на 1 Гр рас считывался по формуле :

ERR =

EAR х PY

E х а

Атрибутивный риск при дозе 1 Гр получен из соотношения :