Радиационные риски медицинского облучения
Автор: Иванов В.К., Цыб А.Ф., Метлер Ф.А., Меняйло А.Н., Кащеев В.В.
Рубрика: Научные статьи
Статья в выпуске: 2 т.20, 2011 года.
Бесплатный доступ
В связи с широким практическим использованием современных рентгенорадиологических исследований большое значение приобретает вопрос об оценке возможных отдаленных неблагоприятных радиологических эффектов (возможных дополнительных онкологических заболеваний). Поскольку окончательное решение о пользе этих процедур принимает лечащий врач, крайне важно обеспечить его объективной информацией о возможных радиационных рисках для конкретного пациента. В представленной работе на основе современных моделей (МКРЗ, Публикация 103) разработаны универсальные эпидемиологические таблицы для оценки радиационного риска с учетом индивидуальных характеристик пациента. Приводится пример расчёта радиационных рисков при планировании процедуры компьютерной томографии.
Радиационный риск, медицинское облучение, радиологические эффекты, универсальные эпидемиологические таблицы, компьютерная томография
Короткий адрес: https://sciup.org/170170030
IDR: 170170030
Текст научной статьи Радиационные риски медицинского облучения
В Публикации 103 МКРЗ отмечается (п. 328): «…вся ответственность за медицинское облучение пациента лежит на враче, поэтому он должен быть проинформирован о рисках и пользе тех процедур, которые он назначает» [12]. В принятых в России в 2010 г. «Основных санитарных правилах обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99/2010)» подчеркивается (п. 4.17), что «…рентгенорадиологические диагностические или лечебные процедуры, связанные с облучением пациентов, проводятся только по назначению лечащего врача и с согласия пациента, которому предварительно разъясняют пользу от предложенной процедуры и связанный с ней риск для здоровья. Окончательное решение о проведении соответствующей процедуры принимает врач» [1].
Таким образом, в ведущих международных и национальных современных документах обозначен выраженный подход в области применения на практике рентгенорадиологических лечебно-диагностических процедур в терминах «польза-риск». Окончательное решение этого сложного вопроса находится в компетенции лечащего врача.
Если вопрос о пользе рентгенорадиологических процедур лежит, главным образом, в плоскости клинической радиологии и социально-экономических проблем, то вопрос об оценке риска возможных отдаленных неблагоприятных медицинских последствий (в частности, онкологических заболеваний) должен быть отнесен к современным возможностям радиационной эпидемиологии.
Иванов В . К .* – Председатель РНКРЗ , зам . директора по научн . работе , член - корр . РАМН ; Цыб А . Ф . – директор , академик РАМН ; Меняйло А . Н . – аспирант ; Кащеев В . В . – ст . научн . сотр ., к . б . н . ФГБУ МРНЦ Минздравсоцразвития России . Метлер Ф . А . – доктор меди цины , отдел радиологии и ядерной медицины , Служба здравоохранения Нью - Мексико , США .
Модель радиационного риска
Действительно, за последние 20-30 лет выполнен большой объем научных исследований, ориентированных на оценку рисков стохастических эффектов после радиационного воздействия при разных дозах облучения [8, 12, 13].
В Публикации 103 МКРЗ (п. А4. – Риски радиационно-индуцированного рака) даны итоговые значения номинальных рисков, усредненных по полу и возрасту. Эти данные основаны на результатах многолетних эпидемиологических исследований в Хиросиме и Нагасаки [10]. Наряду с этим, учитывались и важные эпидемиологические данные о медицинских последствиях аварии на Чернобыльской АЭС [6].
Поэтому целью настоящей работы была оценка радиационных рисков с учетом индивидуальных характеристик (пол, возраст, локализация рака, доза облучения и т.д.) и применение этой технологии для оптимизации радиационной защиты при медицинском облучении.
Основным неблагоприятным фактором воздействия радиации на здоровье человека является, как известно, увеличение вероятности или риска возникновения онкологического заболевания. В отсутствие облучения основным показателем риска является показатель фоновой или спонтанной онкологической смертности или заболеваемости А 0 (число онкологической смертности или заболеваемости в год, обычно приведённое на 100 тыс. человек). Воздействие радиации приводит к увеличению А 0 на некоторую дополнительную величину ЗА . Таким образом, полный показатель смертности или заболеваемости раком А будет суммой фонового и радиационно обусловленного показателей:
-
А = А 0 + ЗА .
Фоновые показатели смертности и заболеваемости раком локализации l в общем случае зависят от возраста a , пола s и календарного времени t : т.е. А о = А о (a,l,s,t) , а радиационная добавка – от дозы облучения D , текущего возраста a , локализации l , пола s и возраста на момент облучения g : ЗА = ЗА(g, a,l,s,D) . Поэтому:
А( g, a, l, s, D,t ) = Ао (a, l, s, t)+ ЗА( g, a, l, s, D).
Эта радиационная добавка ЗА представляет собой избыточный абсолютный риск EAR (Excess Absolute Risk) на возраст a при облучении в возрасте g радиацией в дозе D .
Зная избыточный абсолютный риск, можно оценить пожизненный атрибутивный риск LAR(g,l,s,D) (Lifetime Attributable Risk) возникновения рака локализации l после однократно- го облучения в возрасте g дозой D. Он рассчитывается суммированием значений избыточного абсолютного риска по возрасту дожития. Но необходимо также учесть так называемую функцию дожития, т.е. вероятность дожить в необлучённой популяции от возраста g до возраста a, не заболев при этом раком рассматриваемой локализации l. Поэтому можно записать:
LAR (g, l, s, D) = 1 Js (s, l, g, a) ■ EAR (g, a, l, s, D).DDREF a=g
Здесь S(s,l,g,a) - функция здорового дожития, DDREF- коэффициент эффективности дозы и мощности дозы, учитывающий уменьшение риска в случае хронического облучения или облучения в малой дозе. В МКРЗ в Публикации 103 рекомендуется значение DDREF брать равное 2 ([12], A132).
Помимо пожизненного атрибутивного риска заболеваемости или смертности можно рассматривать коэффициент этиологической доли заболеваемости или смертности ARF (Attributable Risk Fraction). Под коэффициентом этиологической доли понимается отношение пожизненного атрибутивного риска к общему пожизненному риску заболеваемости или смертности. Т.е.
можно записать:
ARF ( g,l,s,t,D ) =
LAR (g,l,s,D)
• 100 % .
LAR (g,l,s,D)+ BR (g,l,s,t)
Здесь BR (g.l.s.t) – пожизненный фоновый риск заболеваемости или смертности от ра- ка определённой локализации, рассчитанный от возраста при облучении g. Он вычисляется в случае заболеваемости суммированием показателей фоновой заболеваемости с учётом вероятности здорового дожития, а в случае смертности – суммированием показателей фоновой смертности с учётом вероятности дожития. Т.е. в общем случае будет:
BR (g, l,s,t ) = ^ (a, l, s, t) • S (s, l, g, a).
a = g
Здесь S(s,l,g,a) - вероятность здорового дожития необлучённой популяции от возрас- та g до возраста a, если расчёт проводится для заболеваемости или просто вероятность дожития необлучённой популяции от возраста g до возраста a, если расчёт проводится для смертности.
Рассмотренный коэффициент этиологической доли показывает долю (или %) радиационно обусловленной заболеваемости или смертности от рака локализации l после облучения мужчин или женщин в возрасте g дозой радиации D .
Универсальные эпидемиологические таблицы
Для расчёта пожизненных атрибутивных рисков по модели МКРЗ была разработана специальная компьютерная программа RRME (Radiation Risk Medical Exposure). При помощи этой программы были получены таблицы 1-4, в которых указаны пожизненные атрибутивные риски заболеваемости и смертности для мужчин и женщин различных возрастов при облучении дозой 1 мГр. В расчёте использовались фоновые показатели заболеваемости и смертности усреднённой европейско-американской и азиатской популяций. Так как в МКРЗ 2007 [12] используется линейная зависимость доза-эффект для риска рака, то, используя таблицы 1-4, можно без труда рассчитать пожизненный атрибутивный риск заболеваемости или смертности от рака при однократном облучении в любой необходимой дозе для усреднённой европейско-американской и азиатской популяций. Для этого необходимо умножить пожизненный атрибутивный риск из таблиц 1-4 на нужную дозу облучения, выраженную в мГр.
Чтобы иметь возможность рассчитать для указанной популяции коэффициент этиологической доли, при помощи разработанной программы также были созданы таблицы 5-8, в которых указаны пожизненные фоновые риски заболеваемости и смертности для мужчин и женщин различных возрастов при облучении. Используя эти таблицы и таблицы с пожизненными атрибутивными рисками, а также формулу для ARF , можно легко рассчитать коэффициент этиологической доли заболеваемости или смертности от рака нужной локализации у мужчин или женщин при облучении дозой радиации в определённом возрасте.
Таблица 1 Пожизненный атрибутивный риск заболеваемости раком различной локализации LARinc для мужчин, приведённый на 10000 человек после облучения в дозе 1 мГр в различных возрастах
|
Возраст |
Локализация рака |
||||||||
|
все солидные раки |
пищевод |
желудок |
толстая кишка |
печень |
лёгкое |
молочная железа |
мочевой пузырь |
щитовидная железа |
|
|
0-4 |
1,2381 |
2,200E-02 |
0,1577 |
0,2082 |
9,843E-02 |
7,782E-02 |
0 |
9,060E-02 |
4,527E-02 |
|
5-9 |
1,0974 |
2,047E-02 |
0,1398 |
0,1865 |
8,711E-02 |
8,017E-02 |
0 |
8,348E-02 |
2,991E-02 |
|
10-14 |
0,9683 |
1,909E-02 |
0,1232 |
0,1662 |
7,667E-02 |
8,234E-02 |
0 |
7,653E-02 |
1,951E-02 |
|
15-19 |
0,8523 |
1,793E-02 |
0,1082 |
0,1477 |
6,723E-02 |
8,462E-02 |
0 |
7,010E-02 |
1,260E-02 |
|
20-24 |
0,7478 |
1,699E-02 |
9,456E-02 |
0,1308 |
5,869E-02 |
8,699E-02 |
0 |
6,423E-02 |
8,058E-03 |
|
25-29 |
0,6523 |
1,625E-02 |
8,203E-02 |
0,1153 |
5,078E-02 |
8,926E-02 |
0 |
5,874E-02 |
5,115E-03 |
|
30-34 |
0,5638 |
1,562E-02 |
7,034E-02 |
0,1007 |
4,334E-02 |
9,112E-02 |
0 |
5,346E-02 |
3,197E-03 |
|
35-39 |
0,4812 |
1,503E-02 |
5,948E-02 |
8,684E-02 |
3,638E-02 |
9,225E-02 |
0 |
4,832E-02 |
1,950E-03 |
|
40-44 |
0,4032 |
1,440E-02 |
4,942E-02 |
7,354E-02 |
2,991E-02 |
9,214E-02 |
0 |
4,310E-02 |
1,157E-03 |
|
45-49 |
0,3285 |
1,365E-02 |
4,003E-02 |
6,051E-02 |
2,384E-02 |
9,001E-02 |
0 |
3,763E-02 |
6,749E-04 |
|
50-54 |
0,2556 |
1,268E-02 |
3,114E-02 |
4,748E-02 |
1,796E-02 |
8,468E-02 |
0 |
3,175E-02 |
3,805E-04 |
|
55-59 |
0,1861 |
1,146E-02 |
2,286E-02 |
3,493E-02 |
1,258E-02 |
7,490E-02 |
0 |
2,533E-02 |
2,000E-04 |
|
60-64 |
0,1249 |
9,922E-03 |
1,556E-02 |
2,384E-02 |
8,207E-03 |
6,091E-02 |
0 |
1,878E-02 |
9,496E-05 |
|
65-69 |
7,582E-02 |
8,003E-03 |
9,585E-03 |
1,472E-02 |
4,914E-03 |
4,446E-02 |
0 |
1,264E-02 |
4,067E-05 |
|
70-74 |
3,983E-02 |
5,668E-03 |
5,089E-03 |
7,756E-03 |
2,552E-03 |
2,763E-02 |
0 |
7,270E-03 |
1,499E-05 |
|
75-80 |
1,350E-02 |
2,609E-03 |
1,741E-03 |
2,628E-03 |
8,488E-04 |
1,087E-02 |
0 |
2,734E-03 |
3,564E-06 |
Таблица 2
Пожизненный атрибутивный риск заболеваемости раком различной локализации LARinc для женщин , приведённый на 10000 человек после облучения в дозе 1 мГр в различных возрастах
|
Возраст |
Локализация рака |
||||||||
|
все солидные раки |
пищевод |
желудок |
толстая кишка |
печень |
лёгкое |
молочная железа |
мочевой пузырь |
щитовидная железа |
|
|
0-4 |
1,9224 |
1,502E-02 |
0,2194 |
9,227E-02 |
4,507E-02 |
0,1484 |
0,6870 |
7,206E-02 |
0,2781 |
|
5-9 |
1,7004 |
1,428E-02 |
0,1933 |
8,236E-02 |
4,007E-02 |
0,1535 |
0,5384 |
6,699E-02 |
0,1835 |
|
10-14 |
1,4980 |
1,369E-02 |
0,1693 |
7,318E-02 |
3,550E-02 |
0,1584 |
0,4202 |
6,202E-02 |
0,1191 |
|
15-19 |
1,3134 |
1,331E-02 |
0,1476 |
6,485E-02 |
3,138E-02 |
0,1634 |
0,3272 |
5,738E-02 |
7,602E-02 |
|
20-24 |
1,1434 |
1,316E-02 |
0,1278 |
5,724E-02 |
2,765E-02 |
0,1685 |
0,2540 |
5,308E-02 |
4,785E-02 |
|
25-29 |
0,9851 |
1,326E-02 |
0,1096 |
5,025E-02 |
2,422E-02 |
0,1735 |
0,1962 |
4,907E-02 |
2,966E-02 |
|
30-34 |
0,8370 |
1,357E-02 |
9,290E-02 |
4,374E-02 |
2,106E-02 |
0,1776 |
0,1505 |
4,523E-02 |
1,801E-02 |
|
35-39 |
0,6993 |
1,407E-02 |
7,780E-02 |
3,764E-02 |
1,816E-02 |
0,1799 |
0,1143 |
4,149E-02 |
1,057E-02 |
|
40-44 |
0,5732 |
1,471E-02 |
6,429E-02 |
3,186E-02 |
1,545E-02 |
0,1796 |
8,562E-02 |
3,769E-02 |
6,016E-03 |
|
45-49 |
0,4596 |
1,534E-02 |
5,207E-02 |
2,630E-02 |
1,286E-02 |
0,1752 |
6,301E-02 |
3,372E-02 |
3,369E-03 |
|
50-54 |
0,3570 |
1,576E-02 |
4,096E-02 |
2,093E-02 |
1,028E-02 |
0,1650 |
4,518E-02 |
2,949E-02 |
1,843E-03 |
|
55-59 |
0,2649 |
1,582E-02 |
3,091E-02 |
1,590E-02 |
7,676E-03 |
0,1472 |
3,118E-02 |
2,493E-02 |
9,666E-04 |
|
60-64 |
0,1844 |
1,521E-02 |
2,195E-02 |
1,130E-02 |
5,304E-03 |
0,1215 |
2,036E-02 |
2,000E-02 |
4,727E-04 |
|
65-69 |
0,1169 |
1,354E-02 |
1,423E-02 |
7,247E-03 |
3,347E-03 |
8,960E-02 |
1,221E-02 |
1,480E-02 |
2,072E-04 |
|
70-74 |
6,347E-02 |
1,043E-02 |
7,869E-03 |
3,953E-03 |
1,789E-03 |
5,611E-02 |
6,276E-03 |
9,458E-03 |
7,885E-05 |
|
75-80 |
2,178E-02 |
5,087E-03 |
2,717E-03 |
1,355E-03 |
5,907E-04 |
2,217E-02 |
2,036E-03 |
3,767E-03 |
1,943E-05 |
Таблица 3
Пожизненный атрибутивный риск смертности от рака различной локализации LARmort для мужчин , приведённый на 10000 человек после облучения в дозе 1 мГр в различных возрастах
|
Возраст |
Локализация рака |
||||||||
|
все солидные раки |
пищевод |
желудок |
толстая кишка |
печень |
лёгкое |
молочная железа |
мочевой пузырь |
щитовидная железа |
|
|
0-4 |
0,6555 |
1,964E-02 |
8,162E-02 |
0,1118 |
8,634E-02 |
6,849E-02 |
0 |
3,452E-02 |
9,053E-03 |
|
5-9 |
0,5809 |
1,828E-02 |
7,235E-02 |
0,1002 |
7,642E-02 |
7,056E-02 |
0 |
3,180E-02 |
5,981E-03 |
|
10-14 |
0,5126 |
1,704E-02 |
6,374E-02 |
8,925E-02 |
6,725E-02 |
7,247E-02 |
0 |
2,916E-02 |
3,903E-03 |
|
15-19 |
0,4512 |
1,601E-02 |
5,597E-02 |
7,933E-02 |
5,897E-02 |
7,448E-02 |
0 |
2,671E-02 |
2,520E-03 |
|
20-24 |
0,3959 |
1,517E-02 |
4,893E-02 |
7,027E-02 |
5,148E-02 |
7,657E-02 |
0 |
2,447E-02 |
1,612E-03 |
|
25-29 |
0,3453 |
1,451E-02 |
4,245E-02 |
6,190E-02 |
4,454E-02 |
7,856E-02 |
0 |
2,238E-02 |
1,023E-03 |
|
30-34 |
0,2985 |
1,395E-02 |
3,640E-02 |
5,409E-02 |
3,802E-02 |
8,020E-02 |
0 |
2,037E-02 |
6,393E-04 |
|
35-39 |
0,2547 |
1,342E-02 |
3,078E-02 |
4,664E-02 |
3,191E-02 |
8,119E-02 |
0 |
1,841E-02 |
3,899E-04 |
|
40-44 |
0,2135 |
1,286E-02 |
2,557E-02 |
3,949E-02 |
2,624E-02 |
8,110E-02 |
0 |
1,642E-02 |
2,315E-04 |
|
45-49 |
0,1739 |
1,219E-02 |
2,071E-02 |
3,250E-02 |
2,091E-02 |
7,922E-02 |
0 |
1,434E-02 |
1,350E-04 |
|
50-54 |
0,1353 |
1,133E-02 |
1,611E-02 |
2,550E-02 |
1,576E-02 |
7,453E-02 |
0 |
1,210E-02 |
7,611E-05 |
|
55-59 |
9,851E-02 |
1,023E-02 |
1,183E-02 |
1,876E-02 |
1,103E-02 |
6,592E-02 |
0 |
9,649E-03 |
4,000E-05 |
|
60-64 |
6,610E-02 |
8,859E-03 |
8,054E-03 |
1,280E-02 |
7,199E-03 |
5,361E-02 |
0 |
7,154E-03 |
1,899E-05 |
|
65-69 |
4,014E-02 |
7,146E-03 |
4,960E-03 |
7,906E-03 |
4,310E-03 |
3,913E-02 |
0 |
4,816E-03 |
8,134E-06 |
|
70-74 |
2,108E-02 |
5,061E-03 |
2,633E-03 |
4,165E-03 |
2,238E-03 |
2,432E-02 |
0 |
2,769E-03 |
2,998E-06 |
|
75-80 |
7,148E-03 |
2,330E-03 |
9,011E-04 |
1,411E-03 |
7,446E-04 |
9,564E-03 |
0 |
1,042E-03 |
7,127E-07 |
Таблица 4
Пожизненный атрибутивный риск смертности от рака различной локализации LARmort для женщин , приведённый на 10000 человек после облучения в дозе 1 мГр в различных возрастах
|
Возраст |
Локализация рака |
||||||||
|
все солидные раки |
пищевод |
желудок |
толстая кишка |
печень |
лёгкое |
молочная железа |
мочевой пузырь |
щитовидная железа |
|
|
0-4 |
0,8681 |
1,462E-02 |
0,1519 |
4,650E-02 |
4,165E-02 |
0,1457 |
0,3092 |
2,030E-02 |
5,562E-02 |
|
5-9 |
0,7679 |
1,389E-02 |
0,1338 |
4,151E-02 |
3,703E-02 |
0,1507 |
0,2423 |
1,887E-02 |
3,670E-02 |
|
10-14 |
0,6765 |
1,332E-02 |
0,1172 |
3,688E-02 |
3,281E-02 |
0,1555 |
0,1891 |
1,748E-02 |
2,381E-02 |
|
15-19 |
0,5931 |
1,295E-02 |
0,1022 |
3,268E-02 |
2,900E-02 |
0,1604 |
0,1473 |
1,617E-02 |
1,520E-02 |
|
20-24 |
0,5164 |
1,280E-02 |
8,846E-02 |
2,885E-02 |
2,555E-02 |
0,1655 |
0,1143 |
1,496E-02 |
9,569E-03 |
|
25-29 |
0,4449 |
1,290E-02 |
7,585E-02 |
2,532E-02 |
2,238E-02 |
0,1703 |
8,831E-02 |
1,383E-02 |
5,931E-03 |
|
30-34 |
0,3780 |
1,320E-02 |
6,430E-02 |
2,204E-02 |
1,946E-02 |
0,1743 |
6,772E-02 |
1,274E-02 |
3,603E-03 |
|
35-39 |
0,3158 |
1,369E-02 |
5,385E-02 |
1,897E-02 |
1,678E-02 |
0,1766 |
5,142E-02 |
1,169E-02 |
2,115E-03 |
|
40-44 |
0,2589 |
1,432E-02 |
4,449E-02 |
1,606E-02 |
1,427E-02 |
0,1763 |
3,853E-02 |
1,062E-02 |
1,203E-03 |
|
45-49 |
0,2075 |
1,493E-02 |
3,604E-02 |
1,325E-02 |
1,189E-02 |
0,1720 |
2,836E-02 |
9,501E-03 |
6,739E-04 |
|
50-54 |
0,1612 |
1,533E-02 |
2,835E-02 |
1,055E-02 |
9,502E-03 |
0,1620 |
2,033E-02 |
8,310E-03 |
3,685E-04 |
|
55-59 |
0,1196 |
1,539E-02 |
2,139E-02 |
8,015E-03 |
7,094E-03 |
0,1445 |
1,403E-02 |
7,024E-03 |
1,933E-04 |
|
60-64 |
8,330E-02 |
1,480E-02 |
1,519E-02 |
5,693E-03 |
4,901E-03 |
0,1193 |
9,164E-03 |
5,637E-03 |
9,454E-05 |
|
65-69 |
5,278E-02 |
1,318E-02 |
9,850E-03 |
3,652E-03 |
3,093E-03 |
8,796E-02 |
5,493E-03 |
4,169E-03 |
4,145E-05 |
|
70-74 |
2,866E-02 |
1,015E-02 |
5,446E-03 |
1,992E-03 |
1,653E-03 |
5,508E-02 |
2,825E-03 |
2,665E-03 |
1,577E-05 |
|
75-80 |
9,836E-03 |
4,949E-03 |
1,880E-03 |
6,831E-04 |
5,459E-04 |
2,176E-02 |
9,161E-04 |
1,061E-03 |
3,886E-06 |
Таблица 5
Пожизненный фоновый риск заболеваемости раком различной локализации BRinc для мужчин , приведённый на 10000 человек
|
Возраст |
Локализация рака |
||||||||
|
все солидные раки |
пищевод |
желудок |
толстая кишка |
печень |
лёгкое |
молочная железа |
мочевой пузырь |
щитовидная железа |
|
|
0-4 |
3574,54 |
116,90 |
491,78 |
376,96 |
247,97 |
724,34 |
0 |
247,59 |
17,09 |
|
5-9 |
3587,62 |
117,47 |
494,15 |
378,79 |
248,94 |
727,84 |
0 |
248,77 |
17,17 |
|
10-14 |
3589,02 |
117,62 |
494,75 |
379,25 |
249,16 |
728,73 |
0 |
249,07 |
17,14 |
|
15-19 |
3591,65 |
117,82 |
495,55 |
379,86 |
249,50 |
729,94 |
0 |
249,48 |
17,01 |
|
20-24 |
3597,35 |
118,16 |
496,87 |
380,87 |
250,12 |
732,01 |
0 |
250,12 |
16,76 |
|
25-29 |
3603,30 |
118,58 |
498,35 |
381,99 |
250,74 |
734,58 |
0 |
250,85 |
16,34 |
|
30-34 |
3607,58 |
119,05 |
499,61 |
382,90 |
251,16 |
737,39 |
0 |
251,58 |
15,77 |
|
35-39 |
3609,47 |
119,54 |
500,04 |
383,52 |
250,79 |
740,39 |
0 |
252,28 |
15,12 |
|
40-44 |
3605,76 |
119,81 |
498,60 |
383,52 |
248,66 |
742,88 |
0 |
252,76 |
14,29 |
|
45-49 |
3590,67 |
119,38 |
494,70 |
381,73 |
244,14 |
743,72 |
0 |
252,71 |
13,21 |
|
50-54 |
3552,78 |
117,41 |
487,14 |
376,74 |
236,50 |
740,11 |
0 |
251,07 |
11,93 |
|
55-59 |
3472,52 |
112,96 |
473,25 |
365,81 |
223,38 |
727,12 |
0 |
246,59 |
10,66 |
|
60-64 |
3318,85 |
105,08 |
448,95 |
345,29 |
199,34 |
696,95 |
0 |
237,85 |
9,33 |
|
65-69 |
3058,09 |
93,70 |
410,66 |
313,91 |
165,17 |
636,07 |
0 |
221,70 |
7,78 |
|
70-74 |
2682,70 |
78,48 |
358,37 |
274,08 |
130,08 |
540,32 |
0 |
196,93 |
6,07 |
|
75-80 |
2186,80 |
58,54 |
291,77 |
224,28 |
97,33 |
415,47 |
0 |
161,99 |
4,40 |
Таблица 6
Пожизненный фоновый риск заболеваемости раком различной локализации BRinc для женщин , приведённый на 10000 человек
|
Возраст |
Локализация рака |
||||||||
|
все солидные раки |
пищевод |
желудок |
толстая кишка |
печень |
лёгкое |
молочная железа |
мочевой пузырь |
щитовидная железа |
|
|
0-4 |
2895,76 |
50,63 |
260,92 |
324,19 |
117,35 |
356,39 |
717,97 |
81,64 |
53,01 |
|
5-9 |
2903,18 |
50,83 |
261,95 |
325,47 |
117,68 |
357,79 |
720,81 |
81,92 |
53,19 |
|
10-14 |
2902,87 |
50,88 |
262,17 |
325,74 |
117,74 |
358,10 |
721,44 |
81,99 |
53,08 |
|
15-19 |
2902,01 |
50,92 |
262,37 |
325,96 |
117,80 |
358,39 |
722,08 |
82,06 |
52,62 |
|
20-24 |
2900,47 |
50,98 |
262,57 |
326,25 |
117,89 |
358,81 |
722,83 |
82,13 |
51,47 |
|
25-29 |
2895,26 |
51,05 |
262,56 |
326,45 |
117,99 |
359,22 |
722,68 |
82,18 |
49,56 |
|
30-34 |
2882,46 |
51,12 |
261,77 |
326,44 |
118,05 |
359,56 |
718,91 |
82,23 |
47,04 |
|
35-39 |
2856,30 |
51,21 |
259,56 |
325,97 |
117,95 |
359,65 |
706,66 |
82,23 |
44,00 |
|
40-44 |
2809,33 |
51,28 |
255,65 |
324,62 |
117,65 |
358,71 |
679,92 |
82,13 |
40,35 |
|
45-49 |
2734,00 |
51,24 |
250,51 |
321,77 |
117,08 |
355,54 |
634,10 |
81,81 |
35,82 |
|
50-54 |
2624,97 |
50,98 |
244,68 |
316,02 |
115,86 |
348,41 |
571,56 |
80,86 |
30,90 |
|
55-59 |
2479,03 |
49,96 |
236,75 |
305,39 |
113,21 |
335,06 |
501,63 |
78,84 |
26,34 |
|
60-64 |
2287,53 |
47,59 |
225,36 |
287,86 |
107,15 |
312,16 |
428,16 |
75,39 |
22,09 |
|
65-69 |
2041,29 |
43,85 |
208,97 |
263,07 |
95,55 |
276,59 |
352,47 |
70,01 |
18,00 |
|
70-74 |
1736,92 |
38,20 |
185,47 |
229,31 |
80,08 |
226,52 |
279,14 |
62,07 |
13,93 |
|
75-80 |
1358,34 |
29,75 |
152,94 |
183,36 |
62,16 |
162,20 |
203,82 |
50,83 |
9,79 |
Таблица 7
Пожизненный фоновый риск смертности от рака различной локализации BRmort для мужчин , приведённый на 10000 человек
|
Возраст |
Локализация рака |
||||||||
|
все солидные раки |
пищевод |
желудок |
толстая кишка |
печень |
лёгкое |
молочная железа |
мочевой пузырь |
щитовидная железа |
|
|
0-4 |
2049,67 |
114,69 |
241,01 |
156,14 |
169,37 |
601,07 |
0 |
67,19 |
0 |
|
5-9 |
2058,71 |
115,25 |
242,18 |
156,90 |
170,14 |
603,98 |
0 |
67,51 |
0 |
|
10-14 |
2060,44 |
115,39 |
242,48 |
157,09 |
170,32 |
604,73 |
0 |
67,59 |
0 |
|
15-19 |
2063,02 |
115,59 |
242,89 |
157,35 |
170,57 |
605,75 |
0 |
67,70 |
0 |
|
20-24 |
2067,87 |
115,92 |
243,56 |
157,76 |
170,98 |
607,49 |
0 |
67,90 |
0 |
|
25-29 |
2073,69 |
116,34 |
244,35 |
158,24 |
171,38 |
609,64 |
0 |
68,15 |
0 |
|
30-34 |
2079,43 |
116,81 |
245,11 |
158,70 |
171,51 |
612,00 |
0 |
68,44 |
0 |
|
35-39 |
2084,49 |
117,34 |
245,77 |
159,09 |
171,01 |
614,57 |
0 |
68,80 |
0 |
|
40-44 |
2086,89 |
117,77 |
246,11 |
159,34 |
169,18 |
616,97 |
0 |
69,25 |
0 |
|
45-49 |
2083,39 |
117,75 |
245,86 |
159,29 |
165,51 |
618,16 |
0 |
69,84 |
0 |
|
50-54 |
2068,76 |
116,76 |
244,67 |
158,62 |
159,99 |
615,96 |
0 |
70,47 |
0 |
|
55-59 |
2034,25 |
114,20 |
241,63 |
156,68 |
151,96 |
606,68 |
0 |
71,07 |
0 |
|
60-64 |
1963,99 |
109,22 |
234,68 |
152,44 |
138,79 |
583,45 |
0 |
71,54 |
0 |
|
65-69 |
1838,94 |
100,88 |
221,61 |
145,08 |
119,88 |
536,35 |
0 |
71,42 |
0 |
|
70-74 |
1650,41 |
88,36 |
200,56 |
133,86 |
98,50 |
461,04 |
0 |
70,02 |
0 |
|
75-80 |
1379,63 |
70,71 |
167,71 |
116,62 |
74,88 |
356,54 |
0 |
65,69 |
0 |
Таблица 8
Пожизненный фоновый риск смертности от рака различной локализации BRmort для женщин , приведённый на 10000 человек
|
Возраст |
Локализация рака |
||||||||
|
все солидные раки |
пищевод |
желудок |
толстая кишка |
печень |
лёгкое |
молочная железа |
мочевой пузырь |
щитовидная железа |
|
|
0-4 |
1452,06 |
46,79 |
128,33 |
143,53 |
81,71 |
294,41 |
194,45 |
26,73 |
0 |
|
5-9 |
1457,05 |
46,97 |
128,84 |
144,10 |
82,00 |
295,57 |
195,22 |
26,84 |
0 |
|
10-14 |
1457,64 |
47,01 |
128,95 |
144,23 |
82,06 |
295,83 |
195,39 |
26,86 |
0 |
|
15-19 |
1458,23 |
47,05 |
129,05 |
144,35 |
82,11 |
296,09 |
195,56 |
26,88 |
0 |
|
20-24 |
1459,16 |
47,11 |
129,17 |
144,50 |
82,16 |
296,45 |
195,80 |
26,91 |
0 |
|
25-29 |
1459,83 |
47,18 |
129,22 |
144,64 |
82,20 |
296,85 |
195,95 |
26,96 |
0 |
|
30-34 |
1459,08 |
47,26 |
129,06 |
144,71 |
82,18 |
297,24 |
195,58 |
27,00 |
0 |
|
35-39 |
1455,25 |
47,36 |
128,56 |
144,62 |
82,05 |
297,45 |
193,88 |
27,05 |
0 |
|
40-44 |
1445,86 |
47,45 |
127,56 |
144,26 |
81,66 |
297,03 |
189,88 |
27,12 |
0 |
|
45-49 |
1427,60 |
47,45 |
126,10 |
143,46 |
80,85 |
295,19 |
182,78 |
27,20 |
0 |
|
50-54 |
1396,53 |
47,24 |
124,28 |
141,88 |
79,49 |
290,56 |
172,18 |
27,26 |
0 |
|
55-59 |
1346,86 |
46,59 |
121,60 |
138,94 |
77,18 |
280,94 |
158,52 |
27,26 |
0 |
|
60-64 |
1271,26 |
45,20 |
117,35 |
133,86 |
73,00 |
263,15 |
143,09 |
27,12 |
0 |
|
65-69 |
1161,89 |
42,65 |
110,72 |
126,11 |
66,18 |
233,85 |
126,47 |
26,64 |
0 |
|
70-74 |
1012,67 |
38,31 |
100,31 |
114,75 |
56,54 |
192,32 |
108,71 |
25,42 |
0 |
|
75-80 |
810,33 |
31,15 |
83,67 |
97,27 |
43,46 |
139,30 |
88,42 |
22,90 |
0 |
Оценка радиологических рисков при компьютерной томографии
Рассмотрим решение задачи оценки радиологических рисков компьютерной томографии (КТ) с использованием описанной в статье технологии и эпидемиологических таблиц 1-8.
В последние 20 лет отмечается быстрый рост количества медицинских радиологических процедур, которые являются основным источником воздействия ионизирующего излучения на человека. Так, за жизнь одного поколения в США средняя эффективная доза медицинского облучения увеличилась на 600 % и в 2006 г. составила 3,0 мЗв, эта величина сравнима с эффективной дозой, которую ежегодно получает человек от естественного излучения [11]. Приблизительно половину средней эффективной дозы от всех видов медицинских радиологических процедур больные получают при проведении КТ [2, 3, 9].
Благодаря техническим достижениям в области медицинской радиологии, в частности, повышению качества диагностического изображения и снижению времени проведения обследования, количество проводимых КТ-процедур в мире постоянно увеличивается. Однако в связи с ежегодным ростом числа сканирований, выполняемых во всем мире, вклад КТ в общую среднюю дозу также увеличивается.
При компьютерной томографии одной из самых уязвимых групп являются дети. В ранних исследованиях было обнаружено, что дети более, чем взрослые, чувствительны к онкогенному действию ионизирующего излучения, которое повышает риск развития острой лейкемии и солидного рака [14]. Поскольку размер тела и масса ребенка меньше, эффективные дозы облучения у детей почти на 50 % выше доз у взрослых [4]. У детей также выше пожизненный риск развития радиационно-индуцированных онкологических заболеваний. В связи с этим очень важно, чтобы принятие решения о проведении компьютерной томографии было обоснованным.
Несмотря на несомненную диагностическую пользу и информативность медицинских радиологических процедур, в том числе компьютерной томографии [7], при их проведении больной подвергается радиационному воздействию, которое может привести к риску возникновения онкологических или наследственных заболеваний [5]. В связи с вышесказанным очень важно оценить величину радиационного риска и решить вопрос – превышает ли польза получаемой информации возможный риск, связанный с радиационным воздействием.
Рассмотрим пример расчёта радиационного риска при планируемой КТ грудной клетки девочки в возрасте 12 лет. Будем считать, что радиационному воздействию подвергаются 5 органов: лёгкие, молочная железа, пищевод, желудок, печень. Планируемые дозы облучения на эти органы также считаются известными (табл. 9).
Таблица 9 Пожизненные атрибутивные риски онкозаболеваемости и онкосмертности , приведённые на 10000 человек , и коэффициенты этиологической доли онкозаболеваемости и онко смертности после облучения девочки в возрасте 12 лет при обследовании на КТ области грудной клетки
|
Облучённый орган |
Доза облучения, мГр |
LARinc |
LARmort |
ARFinc (%) |
ARFmort (%)t |
|
Лёгкое |
12 |
1,9008 |
1,8660 |
0,5280 |
0,6268 |
|
Молочная железа |
10 |
4,2020 |
1,8910 |
0,5791 |
0,9585 |
|
Пищевод |
12 |
0,1643 |
0,1598 |
0,3218 |
0,3389 |
|
Желудок |
5 |
0,8465 |
0,5860 |
0,3218 |
0,4524 |
|
Печень |
11 |
0,3905 |
0,3609 |
0,3306 |
0,4379 |
Сначала необходимо рассчитать риски для каждого из облучённых органов в отдельности. Начнём с лёгких. Доза радиации, полученная лёгкими, составляет 12 мГр. Из таблицы 2 получаем пожизненный атрибутивный риск заболеваемости раком лёгких в возрасте 10-14 лет LAR L in u c ng =0,1584 на 10000 человек на 1 мГр. Умножаем теперь это значение из таблицы на 12 мГр, чтобы получить риск применительно к нашей дозе облучения лёгкого, получаем
LARnng =12-0,1584=1,9008 на 10000 человек на 12 мГр. Таким образом, пожизненный атрибу- тивный риск для заболеваемости раком лёгкого получен.
Рассчитаем теперь коэффициент этиологической доли заболеваемости раком лёгких. Для этого из таблицы 6 получаем пожизненный фоновый риск заболеваемости раком лёгких в возрасте 10-14 лет BRLinucng =358,10 на 10000 человек. Подставим теперь в формулу для ARF по- жизненный фоновый и пожизненный атрибутивный риски заболеваемости раком лёгких и получим коэффициент этиологической доли:
inc inc Lung
ARFm ng = inc inc
LAR Lung + BR Lung
-100 % =
, 19008
1,9008 + 358,10
-100 % = 0,528 %.
Аналогично рассчитаем пожизненный атрибутивный риск и коэффициент этиологической доли для смертности от рака лёгкого ( LARLmuonrgt и ARFLmuonrgt ), используя таблицы 4 и 8. Такие же расчёты проведём и для остальных облучённых органов. В таблице 9 представлены результаты этих расчётов.
Получим теперь общий по всем облучённым органам пожизненный атрибутивный риск онкозаболеваемости и онкосмертности. Для этого просуммируем соответствующие риски по каждому органу. В итоге получим LAR t i o n t c al =7,5041 на 10000 человек и LAR t m ot o a r l t =4,8638 на
10000 человек. Чтобы получить общий по всем облучённым органам коэффициент этиологической доли онкозаболеваемости и онкосмертности, необходимо просуммировать соответствующие пожизненные фоновые риски по каждому органу (таблицы 5-8). Проделав это, получим BRtiontcal =1510,33 на 10000 человек и BRtmotoarlt =749,24 на 10000 человек. Теперь, используя формулу для ARF, получим общий по всем облучённым органам коэффициент этиологической доли онкозаболеваемости и онкосмертности:
ARFn/ =
inc LARtotal
mort
ARF total =
LAR tOtai + BR tOtal
LAR tmotoarlt
7.5041
=----—--100 % = 0 4944%;
,7 5041 + 1510 33
mort mort
LAR total + BR total
_---, 48638100 % _ 0 6450%.
, 88 638 + 749 24
Таким образом, получены общие по всем облучённым органам пожизненные атрибутивные риски онкозаболеваемости и онкосмертности, а также коэффициенты этиологической доли онкозаболеваемости и онкосмертности. Используя эти оценки, врач-радиолог имеет важную дополнительную информацию для принятия решения о целесообразности проведения КТ конкретному больному.
Рис . 1. Общий по всем облучённым органам суммарный избыточный абсолютный риск и коэффициент этиологической доли онкологической заболеваемости и смертности в зависимости от возраста дожития после облучения.
Чтобы увидеть, как в нашем примере изменяется общий по всем облучённым органам суммарный избыточный абсолютный риск и коэффициент этиологической доли с возрастом дожития после облучения, на рисунке 1 представлены графики, отражающие эти изменения. Здесь по левым вертикальным осям отложены суммарные избыточные абсолютные риски онкологической заболеваемости и смертности, рассчитанные на текущий возраст дожития, а по правым вертикальным осям – коэффициенты этиологической доли онкологической заболеваемости и смертности, рассчитанные на текущий возраст дожития. Из этого графика видно, что суммарный избыточный абсолютный риск, рассчитанный на возраст 90 лет, совпадает с рассчитанным выше общим по всем облучённым органам пожизненным атрибутивным риском.
Список литературы Радиационные риски медицинского облучения
- Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99/2010)//Российская газета. 2010. № 210/1(5289/1). С. 1-8.
- El-Maraghi R.H., Kielar A.Z. CT colonography versus optical colonoscopy for screening asymptomatic patients for colorectal cancer: a patient, intervention, comparison, outcome (PICO) analysis//Acad. Radiol. 2009. V. 16, N 5. P. 564-571.
- Frauenfelder T., Appenzeller P., Karlo C. et al. Triple rule-out CT in the emergency department: protocols and spectrum of imaging findings//Eur. Radiol. 2009. V. 19, N 4. P. 789-799.
- Huda W. Dose and image quality in CT//Pediatr. Radiol. 2002. V. 32. P. 709-713.
- Huda W., Mettler F.A. Volume CT dose index and dose-length product displayed during CT: What good are they?//Radiology. 2011. V. 258, N 1. P. 236-242.
- Ivanov V.K. Late cancer and noncancer risks among Chernobyl emergency workers of Russia//Health Phys. 2007. V. 93, N 5. P. 470-479.
- McCollough C.H., Guimarães L., Fletcher J.G. In defense of body CT//Am. J. Roentgenol. 2009. V. 193, N 1. P. 28-39.
- National Academy of Sciences Committee on the Biological Effects of Ionizing Radiation (BEIR). Report VII. Health effects of exposure to low levels of ionizing radiations: time for reassessment? Washington, DC: National Academy of Sciences, 2005.
- Ohashi K., El-Khoury G.Y. Musculoskeletal CT: recent advances and current clinical applications//Radiol. Clin. North. Am. 2009. V. 47, N 3. P. 387-409.
- Preston D.L., Ron E., Tokuoka S. et al. Solid cancer incidence in atomic bomb survivors: 1958-1998//Radiat. Res. 2007. V. 168. P. 1-64.
- Schauer D.A., Linton O.W. NCRP report no. 160, ionizing radiation exposure of the population of the United States, medical exposure: are we doing less with more, and is there a role for health physicists?//Health Phys. 2009. V. 97, N 1. P. 1-5.
- The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 103//Annals of the ICRP. 2007. V. 37, N 2-4. Elsevier, 2007. 332 p.
- United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). Sources and effects of ionizing radiation. 2000 report to the General Assembly. Vol. 2 Effects (Annex I). New York: United Nation, 2000.
- Wakeford R. The cancer epidemiology of radiation//Oncogene. 2004. V. 23. P. 6404-6428.
