Рак легкого у работников плутониевого производства

Mortality from carcinoma of lung during 27 years by the workers involved into plutonium production was analyzed. It was established that cases of mortality from carcinomas of lungs became more frequent 20 years after starting the work in this production and depended mainly on value of the total absorbed dose in lungs performed by incorporated 239Pu. Additional factors influencing morbidity with carcinoma of lung were an external gamma-radiation, harmful factors of chemical nature and previous chronic diseases of respiratory organs. Maximum permissible radiation dose on lungs for the staff (15 rem/year) accepted at the present time is demonstrated to be not safe.

При ингаляционном поступлении различных со единений ²³⁹Pu установлена возможность возник новения тяжелых отдаленных последствий , среди которых наиболее важны пневмосклероз , рак лег кого и экстрапульмональные злокачественные опу холи . У экспериментальных животных эта патоло гия занимает значительное место при ингаляцион ном поражении как растворимыми соединениями плутония , так и его двуокисью [1, 2].

В клинической практике наблюдались случаи тяжелого пневмосклероза и остеогенных сарком у работников плутониевых заводов [3], позже стали появляться сообщения о возникновении рака лег кого . Хотя указанные случаи были единичными и касались людей , работавших в период становле ния производства в условиях высокой аэрозольной загрязненности ²³⁹Pu, сами по себе данные факты представляют определенный научный и практичес кий интерес и свидетельствуют о высокой токсич ности этого радионуклида для человека . Не сомненно , однако , что гораздо большие кон -

Характер радиационного воздействия и возрастно-половой состав обследованных (в скобках - %)

тингенты контактировали и будут контактировать с малыми ( допустимыми ) количествами радионук лида . Поэтому уже сегодня необходимо иметь яс ное представление о судьбе персонала современ ного плутониевого производства и о том , насколь ко существующие нормы гарантируют безопас ность людей . Известно , что принятые для ²³⁹Pu нормы получены по аналогии с ²²⁶Ra, что связано с отсутствием достаточных сведений для прямых расчетов .

За 30- летний период деятельности предпри ятия накоплен материал , который позволяет про анализировать отдаленные исходы у людей , имевших производственный контакт с ²³⁹Pu. В на стоящей работе представлены некоторые резуль таты этого анализа .

Материалом для исследования служили про токолы вскрытий работников предприятия , умер ших в течение 27- летнего периода . Данные , харак теризующие обследованный контингент , пред ставлены в таблице 1.

Таблица 1

Группа	Вид радиационного воздействия	Количество умерших	В том числе		% лиц в возрасте, лет			Доза внешнего γ -излучения, P
			муж.	жен.	до 40	40-59	60 лет и старше
I	Внешнее γ -излучение и контакт с 239Pu	408	341 (84)	67 (16)	35,6	51,4	13,0	149,5 ± 10,2*
II	Внешнее γ -излучение	337	290 (86)	47 (14)	47,4	40,3	12,3	80,5 ± 7,8

* Достоверность различий 95%.

Материалы таблицы 1 показывают , что возрас тно - половой состав групп очень близок . Сходны были условия быта и труда , за исключением уров ня и характера радиационного воздействия . Учи тывая , что основной задачей настоящего исследо вания являлось выяснение влияния плутония на формирование той или иной отдаленной патоло гии , мы сочли возможным использовать группу лиц , подвергавшихся только внешнему облучению , в качестве контроля . Поскольку в I группе дозы внешнего излучения были выше , чем во II, для каждой нозологической формы с помощью дис персионного анализа устанавливали наличие или отсутствие связи с внешним и внутренним облуче нием .

Проведенный статистический анализ причин смерти указанного контингента показал, что у лиц I группы имело место увеличение смертности от злокачественных новообразований, связанное с учащением случаев лейкозов только в первые 1012 лет наблюдения и, как установлено с помощью дисперсионного анализа, зависевшее от дозы внешнего излучения. Уже в конце этого периода почти не было случаев большого переоблучения, а последние 10-15 лет практически весь персонал предприятия работает в условиях внешнего радиационного воздействия существенно ниже ПДД. Вероятно, в будущем среди работников предприятия не будет повышенной смертности от лейкемии.

Рак легкого , напротив , стал выявляться в более позднем периоде . Особенно участились случаи смерти от легочных карцином спустя 20 и более лет от начала наблюдения ( табл . 2).

Таблица 2

Группа	Удельный вес рака легкого среди причин смерти , %
	мужчины	женщины	всего
I II	7,6 (26) 5,2 (15)	7,5* (5) 0	7,6** (31) 4,45 (15)

Примечание. Одной и двумя звездочками отмечена 95 и 90% достоверность различий соответственно. В скобках указано абсолютное количество случаев.

Экстенсивные показатели смертности от рака легкого среди лиц I и II групп

Как видно из таблицы 2, в I группе был обнару жен 31 случай рака легкого (7,6 %), a во II - 15 (4,4 %). Обращает на себя внимание высокий про цент рака легкого у женщин I группы .

Одинаковая частота легочных карцином у мужчин и женщин, работавших с плутонием, связана, по нашему мнению, с тем, что женщины, умершие от рака легкого, имели в четыре раза большую поглощенную дозу, чем мужчины (395 и 90 рад соответственно). Анализ интенсивных коэффициентов, представленных в таблице 3, показывает, что действительно смертность от рака легкого среди лиц I группы была выше, чем во II, и повы- шение смертности от этой причины за весь период наблюдения обусловлено значительным увеличением случаев рака легкого в последние годы наблюдения. В эти годы стандартизованный показатель смертности от рака легкого среди лиц, контактировавших с плутонием, составил 86,8 случая на 100 000 человек, что почти в три раза выше, чем во II группе и среди всего взрослого населения СССР.

Несмотря на то , что общее количество случаев рака легкого невелико , мы попытались проанали зировать локализацию и гистологический тип опу холей ( табл . 4).

Таблица 3

Интенсивные коэффициенты смертности от рака легкого в I и II группах обследованных

Период наблюдения , годы								Все взрослое население СССР , 22- й год наблюде ния
1-11		12-21		22-27		1-27
I	II	I	II	I	II	I	II
0	8,5	12,1	6,4	83,4*	33,7	32,5*	15,0	31,1
	9,0	10,6	2,6	86,8* °	30,3	32,6*	12,4

Примечание. В числителе - грубые, в знаменателе - стандартизованные показатели смертности от рака легкого на 100000 человек. Звездочкой отмечена 95% достоверность различий между I и II группами, кружочком - между I группой и населением СССР.

Таблица 4

Локализация и гистологический тип рака легкого	I группа	II группа
Правое легкое	48,5 (15)	33,3 (5)
Левое легкое :	51,5 (16)	66,7 (10)
верхние доли	38,8 (12)	33,3 (5)
нижние доли	29,0 (9)	13,3 (2)
средняя доля	32,2 (10)	53,4 (8)
Плоскоклеточный рак	32,2 (10)	60,0 (9)
Аденокарцинома	42,0 (13)	26,7 (4)
Недифференцированный рак	25,8 (8)	13,3 (2)

Локализация и гистологический тип рака легкого, % (в скобках - абсолютное количество случаев)

Как видно из таблицы 4, у лиц I группы рак лег кого возникал с одинаковой частотой в левом и правом легком и несколько чаще поражались верхние доли . Во II группе опухоль локализовалась в левом легком в два раза чаще , чем в правом , и более чем в половине случаев наблюдался цен тральный массивный рак . При гистологическом исследовании у лиц I группы несколько чаще , чем во II, выявлялись аденокарциномы и недифферен цированные формы рака легкого .

Немногочисленный материал не позволяет сде лать заключение о характерных для плутониевого поражения локализации и гистологическом типе рака легкого . Создается лишь впечатление , что в случае инкорпорации ²³⁹Pu изменяется спектр опу холей .

У лиц, подвергшихся только воздействию внешнего γ-излучения, преобладал плоскоклеточ- ный рак легкого, наиболее типичный и для "спонтанных" легочных карцином.

Содержание плутония в организме умерших лиц I группы и суммарные поглощенные дозы в органах колебались в широких пределах ( табл . 5).

Данные , представленные в таблице 5 и на ри сунке , показывают , что достоверное увеличение процента рака легкого у людей , имевших в ор ганизме ²³⁹Pu, по сравнению с лицами , под вергавшимися только внешнему облучению , на блюдается при поглощенной дозе порядка 33 рад , накопленной за 16 лет . При меньших дозах часто та рака легкого была такой же , как в контроле , а увеличение дозы вело к учащению случаев опухо лей . Так , при дозе порядка 300 рад рак легкого среди умерших составлял 23,5 %. Дальнейшее увеличение дозы привело к резкому снижению процента легочных карцином , что связано , по на шему мнению , с возникновением тяжелого пнев москлероза как конкурирующей причины смерти .

Изменение частоты (%) рака легкого у лиц I группы (I) в зависимости от суммарной поглощенной дозы ( рад ); II - частота рака легкого у людей , подвергавшихся только внешнему γ - облучению

Частота рака легких при разных поглощенных дозах

Таблица 5

Показатель	Подгруппа I группы в зависимости от поглощенной дозы в легких						II группа ( контроль )
	1- я	2- я	3- я	4- я	5- я	6- я
Общее количество умерших	28	126	133	76	34	11	337
Суммарная поглощенная доза в легких , рад ( время t , лет ; M ± m)	0,046 ± 0,004	0,42 ± 0,015	3,6 ± 0,14	32,8 ± 2,03	265,7 ± 28,0	1728,7 ± 322,5	0
Количество ( в скобках %) лиц , умерших от рака легкого	0	5 (3,97)	8 (6,01)	9 (11,8)*	8 (23,5)*	1 (9,1)	15 (4,45)
Время контакта с плутонием , годы ( t )	9,1 ± 1,2	13,4 ± 0,4	15,4 ± 0,4	16,3 ± 0,6	18,4 ± 0,8	16,4 ± 1,5	0

* Достоверность различий с данными по II группе 95%.

"О О) й s ш JZ s 50

s

■u s о X

co T

Ul

С помощью дисперсионного анализа было ус тановлено , что частота рака легкого зависит , глав ным образом , от величины суммарной поглощен ной дозы в легких , хотя некоторое влияние оказы вает внешнее воздействие .

Наибольшее практическое значение имеет ус тановленный в настоящем исследовании факт увеличения частоты случаев рака легкого при до зе , близкой к предельно допустимой . При суммар ной поглощенной дозе 33 рад , накопленной за 16 лет , среднегодовое облучение легких составит 2 рад . Допустимое облучение легких для персона ла , принятое НРБ -69, составляет 15 бэр / год , или 1,5 рад / год при факторе качества для Y - излучения , равном 10.

Известно , что на частоту рака легкого оказы вает влияние множество патогенных факторов : курение , вдыхание химических агрессивных аэро золей и т . д . Для установления возможного влия ния каких - либо дополнительных факторов на час тоту рака легкого были проанализированы данные анамнеза жизни для всех лиц I группы , для людей , умерших от рака легкого , и отдельно для лиц , имевших допустимое облучение легких (4- я под группа , см . табл . 5). Установлено , что среди лиц I группы 100 % мужчин были курящими , из 67 жен щин курили семь , т . е . 10 %. У 15 % лиц I группы в анамнезе отмечен производственный контакт с химически вредными веществами до поступления на предприятие , а у 20 % - хронические заболева ния дыхательной системы . Примерно с такой же частотой дополнительные патогенные факторы встречались в анамнезе лиц 4- ой подгруппы . Не сколько выше частота этих показателей для лиц , умерших от рака легкого . Так , из пяти женщин , умерших от рака , курила одна , т . е . 20 %. У 15 че ловек (12 мужчин и 3 женщины ) до начала работы на предприятии был производственный контакт с различными химически вредными веществами ( мышьяк , сера , ртуть , окислы азота , боевые от равляющие вещества ).

Таким образом , почти 50 % работающих до полнительно подвергались воздействию хими чески вредных веществ . Кроме того , у 48,5 % лиц , умерших от рака легкого , в анамнезе отмечен хро нический бронхит и у 41,9 % - повторные пневмо нии . В 4- й подгруппе среди девяти умерших от рака легкого было восемь курящих мужчин и одна некурящая женщина . Контакт с вредными химичес кими веществами отмечен в анамнезе только у одной женщины , но шесть человек из девяти (5 мужчин и 1 женщина ) страдали хроническими воспалительными заболеваниями легких и дыха тельных путей .

Таким образом, умершие от рака легкого несколько чаще имели контакт с вредными факторами химической природы или страдали хроническими воспалительными заболеваниями органов дыхания, чем лица с таким же радиационным воздействием, но умершие от других причин. По нашему мнению, основным индуктором неопластического процесса в легких является непосредственное действие a-излучения 239Pu. Об этом в первую очередь свидетельствует дозовая зависимость канцерогенного эффекта. В то же время известно, что многие химические вещества обладают высоким бластомогенным действием. Так, в наших экспериментах с дополнительной ингаляцией хлора или окислов азота было показано усиление бластомогенного действия плутония [5]. Поэтому и в клинических случаях, обследованных нами, нельзя исключить коканцерогенное действие химически вредных веществ. Труднее увязать рак легкого и хроническое воспаление. Многие литературные источники свидетельствуют о том, что хроническое воспаление органов дыхания не сопровождается учащением случаев раковой болезни. В то же время несомненна связь хронического воспаления и пневмосклероза, а на фоне пневмосклероза рак легкого, по мнению некоторых исследователей, возникает несколько чаще [6].

Исходя из того , что рак легкого , по нашему мнению , является наиболее реальной угрозой в отдаленном периоде ингаляционного поражения ²³⁹Pu, мы попытались количественно оценить риск возникновения рака легкого для персонала , рабо тающего в настоящее время . Из общего количест ва контактирующих с аэрозолями плутония около 500 человек получили к настоящему времени дозу на легкие порядка 1,5 рад в год (15 бэр в год ). За 20 лет ( время среднего латентного периода для рака легкого ) в легких людей , работающих в таких условиях , может накопиться доза порядка 30 рад . На кривой доза - эффект ( см . рисунок ) находим , что дозе 30 рад соответствует 11,45 % рака . Для 500 человек это составит 11,45 ± 1,42 %. Согласно данным о частоте рака легкого в нашей контроль ной группе (4,45 %), спонтанная частота легочных карцином у 500 человек составит 4,45 ± 0,92 %. Да же при самой жесткой оценке можно ожидать не менее 2 % дополнительных случаев рака легкого в группе из 500 человек , имеющих суммарную по глощенную дозу в легких 30 рад за 20 лет (11,45-2,84=8,61 %; 4,45+1,84=6,29 %; 8,63-6,23=2,4 % при 95% достоверности ).

Наши данные о небезопасности облучения лег ких на уровне 15 бэр / год при инкорпорации ²³⁹Pu согласуются с оценками других исследователей . Так , расчетным путем был оценен риск возникно вения дополнительных случаев рака всех локали заций при ингаляционном поступлении нераство римых соединений ²³⁹Pu на уровне допустимых количеств [7]. Эти расчеты показали , что сверх спонтанной частоты можно ожидать ежегодно 0,4 % злокачественных опухолей в органах основ ного депонирования плутония , в том числе 0,16 % дополнительных случаев рака легкого . За 20 лет избыточная частота рака легкого окажется равной

• 3, 2 %. Если учесть , что в указанных расчетах ко эффициент качества для α - излучения ²³⁹Pu был принят равным 20, то данная оценка риска весьма близка к нашей .

Заключение

Таким образом , проведенное исследование по казало , что принятая в настоящее время предель но допустимая доза излучения на легкие для пер сонала (15 бэр в год ) в случае ингаляционного по ступления ²³⁹Pu не гарантирует безопасность в отношении риска возникновения дополнительных случаев рака легкого сверх спонтанной частоты . Поскольку не исключено влияние вредных химиче ских веществ и хронических воспалительных забо леваний легких на частоту рака , необходимо стро го соблюдать правило , согласно которому лица , ранее контактировавшие с любыми агрессивными аэрозолями , а также люди , страдающие хрониче скими воспалительными заболеваниями органов дыхания , не могут работать на плутониевом про изводстве .