Радиационные риски

05.10.2020

Сегодня многие федеральные СМИ акцентировали внимание на проблеме: резкое увеличение компьютерных томографий может негативно повлиять на здоровье граждан.

Как утверждает РБК, ученые увидели риск радиационных болезней после КТ-исследований. Увеличение коллективной дозы радиации в полтора раза уже в первые три месяца года заставило ученых предположить, что вырос риск облучения большого числа граждан
В Москве, Санкт-Петербурге и Ленинградской области за первые три месяца этого года в полтора раза возросла коллективная доза облучения от исследований с помощью компьютерной томографии. По мнению ученых, это может привести к дополнительному облучению населения.
Как сообщает пресс-служба Роспотребнадзора, ученые из Санкт-Петербургского НИИ радиационной гигиены имени профессора П.В.Рамзаева начинают проект по сбору данных о количестве выполненных КТ-исследований в регионах России. Его задачей является как раз изучение последствий этой процедуры для здоровья населения.

«Увеличение коллективной дозы может потенциально стать причиной радиационно-индуцированных заболеваний», — говорится в сообщении.

Компьютерная томография помогает выявить пневмонию, которая является одним из основных последствий коронавирусной инфекции.
В конце марта в рекомендациях о лечении от коронавируса беременных в Минздраве указывали, что компьютерная томография обеспечивает низкую дозу облучения плода. При этом врачам при этом рекомендовали прикрывать живот рожениц специальным экраном для защиты.

Радиационные риски медицинского облучения

Иванов В.К., Цыб А.Ф., Метлер Ф.А.1, Меняйло А.Н., Кащеев В.В.

ФГБУ МРНЦ Минздравсоцразвития России, Обнинск;

1 Отдел радиологии и ядерной медицины, Служба здравоохранения Нью-Мексико, США

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.

Ключевые слова: радиационный риск, медицинское облучение, радиологические

эффекты, универсальные эпидемиологические таблицы, компьютерная томография.

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» . 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» .

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.

* Контакты: 249036, Калужская обл., Обнинск, ул. Королева, 4. Тел.: (495) 956-94-12, (48439) 9-33-90; e-mail: nrer@obninsk.com.

Модель радиационного риска

Действительно, за последние 2D-3D лет выполнен большой объем научных исследований, ориентированных на оценку рисков стохастических эффектов после радиационного воздействия при разных дозах облучения .

В Публикации 1D3 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 . Наряду с этим, учитывались и важные эпидемиологические данные о медицинских последствиях аварии на Чернобыльской АЭС .

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 Я0 (число онкологической смертности или заболеваемости в год, обычно приведённое на 1DD тыс. человек). Воздействие радиации приводит к увеличению Я0 на некоторую дополнительную величину 8Я. Таким образом, полный показатель смертности или заболеваемости раком Я будет суммой фонового и ра-диационно обусловленного показателей:

Я = Я0 + 8Я.

Я(g, a, I, s, D,t) = Я) (a, I, s, t) + SA(g, a, I, s, D).

Эта радиационная добавка 8Я 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,I,s,D) (Lifetime Attributable Risk) возникновения рака локализации I после однократного 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 I. Поэтому можно записать:

1 amax

LAR(g, I, s, D) = DDREF X S(s, I, g, a) ■ EAR(g, a, I, s, D).

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 (, 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)——— _ о%.

, , , > LAR(g,l,s,D)+ BR(g,l,s,t)

Здесь BR(g,l,s,t) — пожизненный фоновый риск заболеваемости или смертности от рака 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:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

BR(g, l,s,t) = £ Л0 (a, l, s, t) • S(s, l, g, a).

a=g

Здесь S(s,l,g,a) — вероятность здорового дожития необлучённой популяции от возраста 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 %) радиацион-но 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 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 АЯЕ, 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 МД™ для мужчин, приведённый на 10000 человек после облучения в дозе 1 мГр в различных возрастах

Локализация рака

Возраст все солидные раки пищевод желудок толстая кишка печень лёгкое молочная железа мочевой пузырь щитовидная железа

0-4 1,2381 2,200Е-02 0,1577 0,2082 9,843Е-02 7,782Е-02 0 9,060Е-02 4,527Е-02

5-9 1,0974 2,047Е-02 0,1398 0,1865 8,711 Е-02 8,017Е-02 0 8,348Е-02 2,991 Е-02

10-14 0,9683 1,909Е-02 0,1232 0,1662 7,667Е-02 8,234Е-02 0 7,653Е-02 1,951 Е-02

15-19 0,8523 1,793Е-02 0,1082 0,1477 6,723Е-02 8,462Е-02 0 7,010Е-02 1,260Е-02

20-24 0,7478 1,699Е-02 9,456Е-02 0,1308 5,869Е-02 8,699Е-02 0 6,423Е-02 8,058Е-03

25-29 0,6523 1,625Е-02 8,203Е-02 0,1153 5,078Е-02 8,926Е-02 0 5,874Е-02 5,115Е-03

30-34 0,5638 1,562Е-02 7,034Е-02 0,1007 4,334Е-02 9,112Е-02 0 5,346Е-02 3,197Е-03

35-39 0,4812 1,503Е-02 5,948Е-02 8,684Е-02 3,638Е-02 9,225Е-02 0 4,832Е-02 1,950Е-03

40-44 0,4032 1,440Е-02 4,942Е-02 7,354Е-02 2,991 Е-02 9,214Е-02 0 4,310Е-02 1,157Е-03

45-49 0,3285 1,365Е-02 4,003Е-02 6,051 Е-02 2,384Е-02 9,001 Е-02 0 3,763Е-02 6,749Е-04

50-54 0,2556 1,268Е-02 3,114Е-02 4,748Е-02 1,796Е-02 8,468Е-02 0 3,175Е-02 3,805Е-04

55-59 0,1861 1,146Е-02 2,286Е-02 3,493Е-02 1,258Е-02 7,490Е-02 0 2,533Е-02 2,000Е-04

60-64 0,1249 9,922Е-03 1,556Е-02 2,384Е-02 8,207Е-03 6,091 Е-02 0 1,878Е-02 9,496Е-05

65-69 7,582Е-02 8,003Е-03 9,585Е-03 1,472Е-02 4,914Е-03 4,446Е-02 0 1,264Е-02 4,067Е-05

70-74 3,983Е-02 5,668Е-03 5,089Е-03 7,756Е-03 2,552Е-03 2,763Е-02 0 7,270Е-03 1,499Е-05

75-80 1,350Е-02 2,609Е-03 1,741Е-03 2,628Е-03 8,488Е-04 1,087Е-02 0 2,734Е-03 3,564Е-06

Таблица 2

Пожизненный атрибутивный риск заболеваемости раком различной локализации ІЛЙпс для женщин, приведённый на 10000 человек после облучения

в дозе 1 мГр в различных возрастах

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Локализация рака

0-4 1,9224 1,502Е-02 0,2194 9,227Е-02 4,507Е-02 0,1484 0,6870 7,206Е-02 0,2781

5-9 1,7004 1,428Е-02 0,1933 8,236Е-02 4,007Е-02 0,1535 0,5384 6,699Е-02 0,1835

10-14 1,4980 1,369Е-02 0,1693 7,318Е-02 3,550Е-02 0,1584 0,4202 6,202Е-02 0,1191

15-19 1,3134 1,331 Е-02 0,1476 6,485Е-02 3,138Е-02 0,1634 0,3272 5,738Е-02 7,602Е-02

20-24 1,1434 1,316Е-02 0,1278 5,724Е-02 2,765Е-02 0,1685 0,2540 5,308Е-02 4,785Е-02

25-29 0,9851 1,326Е-02 0,1096 5,025Е-02 2,422Е-02 0,1735 0,1962 4,907Е-02 2,966Е-02

30-34 0,8370 1,357Е-02 9,290Е-02 4,374Е-02 2,106Е-02 0,1776 0,1505 4,523Е-02 1,801 Е-02

35-39 0,6993 1,407Е-02 7,780Е-02 3,764Е-02 1,816Е-02 0,1799 0,1143 4,149Е-02 1,057Е-02

40-44 0,5732 1,471 Е-02 6,429Е-02 3,186Е-02 1,545Е-02 0,1796 8,562Е-02 3,769Е-02 6,016Е-03

45-49 0,4596 1,534Е-02 5,207Е-02 2,630Е-02 1,286Е-02 0,1752 6,301 Е-02 3,372Е-02 3,369Е-03

50-54 0,3570 1,576Е-02 4,096Е-02 2,093Е-02 1,028Е-02 0,1650 4,518Е-02 2,949Е-02 1,843Е-03

55-59 0,2649 1,582Е-02 3,091 Е-02 1,590Е-02 7,676Е-03 0,1472 3,118Е-02 2,493Е-02 9,666Е-04

60-64 0,1844 1,521 Е-02 2,195Е-02 1,130Е-02 5,304Е-03 0,1215 2,036Е-02 2,000Е-02 4,727Е-04

65-69 0,1169 1,354Е-02 1,423Е-02 7,247Е-03 3,347Е-03 8,960Е-02 1,221 Е-02 1,480Е-02 2,072Е-04

70-74 6,347Е-02 1,043Е-02 7,869Е-03 3,953Е-03 1,789Е-03 5,611 Е-02 6,276Е-03 9,458Е-03 7,885Е-05

75-80 2,178Е-02 5,087Е-03 2,717Е-03 1,355Е-03 5,907Е-04 2,217Е-02 2,036Е-03 3,767Е-03 1,943Е-05

Таблица 3

Пожизненный атрибутивный риск смертности от рака различной локализации ІЛЙтог1 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 1,964Е-02 8,162Е-02 0,1118 8,634Е-02 6,849Е-02 0 3,452Е-02 9,053Е-03

5-9 0,5809 1,828Е-02 7,235Е-02 0,1002 7,642Е-02 7,056Е-02 0 3,180Е-02 5,981 Е-03

10-14 0,5126 1,704Е-02 6,374Е-02 8,925Е-02 6,725Е-02 7,247Е-02 0 2,916Е-02 3,903Е-03

15-19 0,4512 1,601 Е-02 5,597Е-02 7,933Е-02 5,897Е-02 7,448Е-02 0 2,671 Е-02 2,520Е-03

20-24 0,3959 1,517Е-02 4,893Е-02 7,027Е-02 5,148Е-02 7,657Е-02 0 2,447Е-02 1,612Е-03

25-29 0,3453 1,451 Е-02 4,245Е-02 6,190Е-02 4,454Е-02 7,856Е-02 0 2,238Е-02 1,023Е-03

30-34 0,2985 1,395Е-02 3,640Е-02 5,409Е-02 3,802Е-02 8,020Е-02 0 2,037Е-02 6,393Е-04

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

35-39 0,2547 1,342Е-02 3,078Е-02 4,664Е-02 3,191 Е-02 8,119Е-02 0 1,841 Е-02 3,899Е-04

40-44 0,2135 1,286Е-02 2,557Е-02 3,949Е-02 2,624Е-02 8,110Е-02 0 1,642Е-02 2,315Е-04

45-49 0,1739 1,219Е-02 2,071Е-02 3,250Е-02 2,091 Е-02 7,922Е-02 0 1,434Е-02 1,350Е-04

50-54 0,1353 1,133Е-02 1,611 Е-02 2,550Е-02 1,576Е-02 7,453Е-02 0 1,210Е-02 7,611Е-05

55-59 9,851 Е-02 1,023Е-02 1,183Е-02 1,876Е-02 1,103Е-02 6,592Е-02 0 9,649Е-03 4,000Е-05

60-64 6,610Е-02 8,859Е-03 8,054Е-03 1,280Е-02 7,199Е-03 5,361 Е-02 0 7,154Е-03 1,899Е-05

65-69 4,014Е-02 7,146Е-03 4,960Е-03 7,906Е-03 4,310Е-03 3,913Е-02 0 4,816Е-03 8,134Е-06

70-74 2,108Е-02 5,061 Е-03 2,633Е-03 4,165Е-03 2,238Е-03 2,432Е-02 0 2,769Е-03 2,998Е-06

75-80 7,148Е-03 2,330Е-03 9,011Е-04 1,411 Е-03 7,446Е-04 9,564Е-03 0 1,042Е-03 7,127Е-07

Таблица 4

Пожизненный атрибутивный риск смертности от рака различной локализации ІЛЯтог* для женщин, приведённый на 10000 человек после облучения

в дозе 1 мГр в различных возрастах

Локализация рака

0-4 0,8681 1,462Е-02 0,1519 4,650Е-02 4,165Е-02 0,1457 0,3092 2,030Е-02 5,562Е-02

5-9 0,7679 1,389Е-02 0,1338 4,151 Е-02 3,703Е-02 0,1507 0,2423 1,887Е-02 3,670Е-02

10-14 0,6765 1,332Е-02 0,1172 3,688Е-02 3,281 Е-02 0,1555 0,1891 1,748Е-02 2,381 Е-02

15-19 0,5931 1,295Е-02 0,1022 3,268Е-02 2,900Е-02 0,1604 0,1473 1,617Е-02 1,520Е-02

20-24 0,5164 1,280Е-02 8,846Е-02 2,885Е-02 2,555Е-02 0,1655 0,1143 1,496Е-02 9,569Е-03

25-29 0,4449 1,290Е-02 7,585Е-02 2,532Е-02 2,238Е-02 0,1703 8,831 Е-02 1,383Е-02 5,931 Е-03

30-34 0,3780 1,320Е-02 6,430Е-02 2,204Е-02 1,946Е-02 0,1743 6,772Е-02 1,274Е-02 3,603Е-03

35-39 0,3158 1,369Е-02 5,385Е-02 1,897Е-02 1,678Е-02 0,1766 5,142Е-02 1,169Е-02 2,115Е-03

40-44 0,2589 1,432Е-02 4,449Е-02 1,606Е-02 1,427Е-02 0,1763 3,853Е-02 1,062Е-02 1,203Е-03

45-49 0,2075 1,493Е-02 3,604Е-02 1,325Е-02 1,189Е-02 0,1720 2,836Е-02 9,501 Е-03 6,739Е-04

50-54 0,1612 1,533Е-02 2,835Е-02 1,055Е-02 9,502Е-03 0,1620 2,033Е-02 8,310Е-03 3,685Е-04

55-59 0,1196 1,539Е-02 2,139Е-02 8,015Е-03 7,094Е-03 0,1445 1,403Е-02 7,024Е-03 1,933Е-04

60-64 8,330Е-02 1,480Е-02 1,519Е-02 5,693Е-03 4,901 Е-03 0,1193 9,164Е-03 5,637Е-03 9,454Е-05

65-69 5,278Е-02 1,318Е-02 9,850Е-03 3,652Е-03 3,093Е-03 8,796Е-02 5,493Е-03 4,169Е-03 4,145Е-05

70-74 2,866Е-02 1,015Е-02 5,446Е-03 1,992Е-03 1,653Е-03 5,508Е-02 2,825Е-03 2,665Е-03 1,577Е-05

75-80 9,836Е-03 4,949Е-03 1,880Е-03 6,831 Е-04 5,459Е-04 2,176Е-02 9,161 Е-04 1,061 Е-03 3,886Е-06

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таблица 5

Пожизненный фоновый риск заболеваемости раком различной локализации БЙП° для мужчин, приведённый на 10000 человек

Локализация рака

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 БЙП° для женщин, приведённый на 10000 человек

Локализация рака

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

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

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 БЙ”01’1 для мужчин, приведённый на 10000 человек

Локализация рака

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

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таблица 8

Пожизненный фоновый риск смертности от рака различной локализации БЙ”01’1 для женщин, приведённый на 10000 человек

Локализация рака

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 . Приблизительно половину средней эффективной дозы от всех видов медицинских радиологических процедур больные получают при проведении КТ .

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 . Поскольку размер тела и масса ребенка меньше, эффективные дозы облучения у детей почти на 50 % выше доз у взрослых . 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 , при их проведении больной подвергается радиационному воздействию, которое может привести к риску возникновения онкологических или наследственных заболеваний . 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 онкосмертности после облучения девочки в возрасте 12 лет при обследовании на КТ области грудной клетки

Облучённый орган Доза облучения, мГр 1ЛЙпс ІЛЯтоп ЛЙҐпс (%) ЛЙҐтог1 (%)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

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

1-АН’пСпд =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

МЯ^ =120,1584=1,9008 на 10000 человек на 12 мГр. Таким образом, пожизненный атрибутивный 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 Вйц?пд=358,10 на 10000 человек. Подставим теперь в формулу для ДЯР пожизненный фоновый и пожизненный атрибутивный риски заболеваемости раком лёгких и получим коэффициент этиологической доли:

АПГ[писпс.=—-•1°0% = —’ 1 9008————————-100% = 0,528%.

9 /-АП^ + ВП’^д 1,9008 + 358,10

Аналогично рассчитаем пожизненный атрибутивный риск и коэффициент этиологической

доли для смертности от рака лёгкого (ЬАЯц^д и АЯРц^д ), 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 =7,5041 на 10000 человек и /.ЛЯ^7 =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

6Я/»,а/=1510,33 на 10000 человек и ВЯ^°7 =749,24 на 10000 человек. Теперь, используя формулу для ДЯР, получим общий по всем облучённым органам коэффициент этиологической доли онкозаболеваемости и онкосмертности:

тп -Ю0%= ^п7;5°н1!поо -Ю0%= 04944%;

1~АЯ™1 + ВЯ™а1 ,75041 + 1510 33

=——тм**1 топ •100 % =———’ 4 8638——100%= 0 6450%.

10131 !.АП™%\ + ЯЯ™7 ,» 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.

Заболеваемость

• Суммарный ЕАК ОА№ 5 ‘ 4 >-

О с

X СИ с < 5 ш

л X О- 3 те ^ 2 О СИ : 2 < 1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

>< и 1

0 Э 10 20 30 40 50 60 70 80 9 Возраст 0 0

Смертность

• Суммарный БАИ О АКР ; 5 : 4 ? >*

О е

X О

< ь ш

я X £2- 3 го ■-* 5 ° ОС

2 * ; 1

>* и 1 да д шхахххххзя&&у:

0 Э 10 20 30 40 50 60 70 80 9 Возраст 0 0

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.

Литература

4. Huda W. Dose and image quality in CT //Pediatr. Radiol. 2002. V. 32. P. 709-713.

6. Ivanov V.K. Late cancer and noncancer risks among Chernobyl emergency workers of Russia //Health Phys. 2007. V. 93, N 5. P. 470-479.

7. McCollough C.H., Guimaraes L., Fletcher J.G. In defense of body CT //Am. J. Roentgenol. 2009. V. 193, N 1. P. 28-39.

10. 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.

14. Wakeford R. The cancer epidemiology of radiation //Oncogene. 2004. V. 23. P. 6404-6428.

Health risks of medical radiation exposure

Ivanov V.K., Tsyb A.F., Mettler F.A.1, Menyaylo A.N., Kashcheev V.V.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Medical Radiological Research Center of the Russian Ministry of Health and Social Development, Obninsk;

1 Department of Radiology and Nuclear Medicine Service,

New Mexico VA Health Care Services, USA

DOI: 10.21870/0131 -3878-2018-27-1 -8-21

УДК 614.876

Пожизненный радиационный риск в результате внешнего и внутреннего

облучения: метод оценки

Меняйло А.Н., Чекин С.Ю., Кащеев В.В., Максютов М.А., Корело А.М., Туманов К.А., Пряхин Е.А., Ловачев С.С., Карпенко С.В., Кащеева П.В., Иванов В.К.

МРНЦ им. А.Ф. Цыба — филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Обнинск

В статье представлен метод оценки пожизненного радиационного риска при внешнем и внутреннем облучении человека с учётом его пола и возраста, разработанный для осуществления принципа социально приемлемого риска. Согласно российским нормам радиационной безопасности при планируемом облучении приемлемый индивидуальный пожизненный риск для населения и персонала не должен превышать 5х10-5 и 1х10-3 соответственно. В этом документе для нормирования были использованы номинальные коэффициенты риска для так называемой композитной популяции, рекомендованные Международной комиссией по радиологической защите. Однако, эти коэффициенты неприменимы для прогноза радиологических последствий в какой-либо реальной популяции. Для обоснования пределов доз облучения, установленных в российских нормах радиационной безопасности, были использованы модели радиационных рисков, изложенные в Публикации 103, выпущенной Международной комиссией по радиологической защите. Поэтому для оценки радиационных рисков для российского населения целесообразно также использовать модели, рекомендованные этой организацией. Метод оценки пожизненного радиационного риска разработан на основе и в соответствии с международными рекомендациями и является научным обеспечением принципа социально приемлемого риска для населения России, что позволяет прогнозировать последствия для здоровья людей, подвергшихся воздействию ионизирующей радиации при планируемом, существующем или аварийном облучении. Результаты, представленные в статье, могут быть полезны для специалистов в области радиационной безопасности, радиационной гигиены и врачей-радиологов и радиобиологов.

Ключевые слова: российская популяция, радиационная безопасность, НРБ-99/2009, принцип социально приемлемого риска, радиационный риск, радиобиологические эффекты, ра-диоиндуцированные онкологические заболевания, модели радиационного риска МКРЗ, до-зовые коэффициенты МКРЗ, путь поступления радионуклидов в организм, внешнее облучение, внутреннее облучение, радионуклиды, AMAD, ожидаемая эффективная доза, эквивалентная доза.

В государственной политике РФ указывается на необходимость изменения законодательства в области радиационной безопасности.

В соответствии с Международными основными нормами безопасности МАГАТЭ (ОНБ МАГАТЭ) риски для здоровья людей при облучении от источников ионизирующего излучения (ИИИ) должны быть оценены в зависимости от ситуации облучения: планируемого, существую-

•Контакты: 249036, Калужская обл., Обнинск, ул. Королева, 4. Тел.: (484) 399-32-81; e-mail: nrer@obninsk.com.

Введение

щего и аварийного. В параграфе 3.110 ОНБ МАГАТЭ подчёркивается, что работодатели обязаны предоставить работникам необходимую информацию о рисках для здоровья, связанных с их профессиональным облучением при нормальной эксплуатации ИИИ, планируемых при эксплуатации событиях и в аварийных условиях . Кроме того, правительства обязаны информировать лиц, работающих в условиях постоянного облучения, о потенциальных рисках для здоровья. После завершения восстановительных или реабилитационных мероприятий должен быть установлен радиационный контроль и надлежащий учёт остаточных радиационных рисков (Требования 47 и 49 ОНБ МАГАТЭ) .

Согласно российским Нормам радиационной безопасности в ситуациях планируемого облучения (в нормальных условиях эксплуатации источников ионизирующего излучения) приемлемый индивидуальный пожизненный риск для населения и персонала не должен превышать 5х10″5 и 1х10″3 соответственно. В действующих в России Нормах радиационной безопасности для нормирования пределов доз облучения были использованы номинальные коэффициенты риска, для так называемой композитной популяции, рекомендованные Международной комиссией по радиологической защите. Однако, эти коэффициенты неприменимы для прогноза медицинских и биологических последствий радиационного воздействия в любой реальной популяции, в частности, российской популяции. Для обоснования пределов доз облучения, установленных в , были использованы модели радиационных рисков, изложенные в Публикации 103 , выпущенной Международной комиссией по радиологической защите. Поэтому для оценки радиационных рисков для российской популяции целесообразно также использовать рекомендованные этой организацией модели .

Общая методика расчёта коэффициентов риска для российской популяции при внешнем облучении изложена в . При вычислении радиационных рисков необходимо учитывать показатели фоновых (в отсутствие техногенного облучения) рисков возникновения злокачественных новообразований и фоновых показателей общей смертности для различных регионов России.

В данной статье представлен метод оценки пожизненного радиационного риска как при внешнем, так и при внутреннем облучении, учитывающий пол и возраст облучённых лиц. При этом учтены современные эпидемиологические данные по оценке радиационных рисков .

Материалы и методы Модели радиационных рисков

Под избыточным абсолютным риском (EAR) развития злокачественного заболевания или в случае смерти от рака понимается приращение соответствующего фонового показателя риска X0 после радиационного воздействия (1).

EAR = X — Л0 . (1)

Кроме избыточного абсолютного риска в радиационной эпидемиологии применяется показатель избыточного относительного риска (ERR). Связь между этими двумя рисками представлена в (2).

EAR = ERR ■ X . (2)

В данной работе условимся рассматривать «однократное облучение» или «однократное поступление радионуклида» в организм как облучение или поступление радионуклида в организм в течение одного года.

Модель МКРЗ избыточного абсолютного риска (аддитивная модель) заболевания солидным раком после однократного облучения представлена в формуле (3), а модель МКРЗ избыточного относительного риска после однократного облучения (мультипликативная модель) заболеваемости раком представлена в формуле (4).

EAR 1ZP.( * — С , 9 — a, d ) = d -Par (* — * )’

. (с )

ERR :z.( s — С — 9 — a — d )= d — P err ( s — С )-

-.»ERR (С )

1 +

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1 +

Jd ]

0-1(g- 30 )

100 )

JO ]0-

0 -1 (g — 30 )

100 )

(3)

(4)

Здесь s — пол, c — локализация опухоли, g — возраст при облучении, a — возраст, на который рассчитывается риск (возраст дожития), d — доза облучения, Pear, ojear, Year — параметры аддитивной модели, pERR, coERR, yerr — параметры мультипликативной модели. Значения этих параметров представлены в табл. 1.

В модели МКРЗ минимальный латентный период для солидных раков TLS равен 10-ти годам. То есть, в течение 10 лет после облучения избыточные риски, рассчитанные как по мультипликативной, так и по аддитивной моделям, принимаются равными нулю. Другими словами:

однокр

и ERR

однокр

равны 0, если a < g + T

Таблица 1

Параметры моделей риска заболеваемости для различных локализаций солидных злокачественных новообразований, модели МКРЗ

го

)

Локализация опухоли Пол Perr, гр-1 Yerr &err Pear, 10″4хГр»1 Year ®ear

Все солидные муж. жен. 0,35 0,58 -17 -1,65 43,20 59,83 -24 2,22

Пищевод муж. жен. 0,40 0,65 -17 -1,65 0,48 0,66 64 2,38

Желудок муж. жен. 0,23 0,38 -17 -1,65 6,63 9,18 -24 2,38

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Толстая кишка муж. жен. 0,68 0,33 -17 -1,65 5,76 2,40 -24 2,38

Печень муж. жен. 0,25 0,40 -17 -1,65 4,18 1,30 -24 2,38

Лёгкие муж. жен. 0,29 1,36 + 17 -1,65 6,47 8,97 1 4,25

Молочная железа жен. 0,87 0 -2,26 10,9 -39 3,5*

Яичник жен. 0,32 -17 -1,65 1,47 -24 2,38

Мочевой пузырь муж. жен. 0,67 1,10 -17 -1,65 2,00 2,77 -11 6,39

Щитовидная железа муж. жен. 0,53 1,05 -56 0,00 0,69 2,33 -24 0,01

Остальные солидные муж. жен. 0,22 0,17 -34 -1,65 7,55 10,45 -24 2,38

* Для рака молочной железы ®еая=1 при возрасте дожития больше 50 лет.

Согласно модели МКРЗ для вычисления избыточного абсолютного риска заболеваемости солидными злокачественными новообразованиями (ЗНО) после однократного облучения необходимо учитывать взвешивание мультипликативной и аддитивной моделей и связь (2) между избыточным относительным и абсолютным риском (5).

(5)

EAR ZOKP (s, с, g, а, d ) = p (c ^'(s, a, c )• ERR Z1P .(•. c, g, a, d ) +

+ (1 — p (c )). EAR Z:p(s, с, g, a, d ) .

Вычисление EAR заболеваемости лейкозами после однократного облучения производится по формуле (6).

однокр

(s , g, а, d ) = р( s , g )• d ■ (l + 0,79 • d )■ exp . (6)

Здесь, так же как и в случае с риском для солидных типов рака, в — пол, д — возраст при облучении, а — возраст, на который рассчитывается риск, б — доза однократного облучения в Гр, р и а — параметры модели избыточного абсолютно риска заболеваемости лейкозами. Их значения, зависящие от возраста на момент облучения, приведены в табл. 2.

Минимальный латентный период для заболеваемости лейкозами Т^ равен 2 годам, и:

EAR :Z» (s , g , a ,d ) = 0 , если a < g + TLL .

Таблица 2

Параметры модели для вычисления избыточного абсолютного риска заболеваемости

лейкозами после однократного облучения

Возраст при облучении Р а

мужчины женщины мужчины женщины

0-19 лет 3,3 6,6 -0,17 -0,07

20-39 лет 4,8 9,7 -0,13 -0,03

> 40 лет 13,1 26,4 -0,07 0,03

В итоге, можно записать общее выражение (7) для вычисления избыточного абсолютного риска заболеваемости раком различных локализаций после однократного облучения:

EAR I (s , c, g, a

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

однокр v ‘ ‘ a ‘

EAR СОЛокр (s, c, g, a, d ), для c = солидная локализаци я опухоли (s, c, g, a, d )= ^ ‘ , (7)

. (18)

ddref are

л max

LAR (s, с, e, g…… gn, d…… dn) = ——- ■ £. (19)

DDREF are

Здесь DDREF — коэффициент эффективности дозы и мощности дозы, равный 2 для солидных типов опухолей и 1 — для лейкозов, EA R’заб ‘ — избыточный абсолютный риск заболеваемости раком с весом вероятности здорового дожития от возраста е до a, EA R’смерт ‘ — избыточный абсолютный риск смертности от рака с весом вероятности дожития от возраста е до a, n — количество облучений, g,….. gn — возраст на момент облучения, d,….. dn — соответствующие дозы облучения, полученные органом или тканью с, е — текущий возраст человека, в котором он жив, amax — максимальный возраст дожития, равный 100 лет.

Согласно МКРЗ, DDREF — это «экспертно оценённый параметр, который объясняет обычно сниженную биологическую эффективность (на единицу дозы) радиационного воздействия низких доз и низких мощностей доз, если сравнивать её с эффективностью высоких доз и высоких мощностей доз» .

Различие в вычислении рисков для внешнего и внутреннего облучения заключается в том, что внешнее облучение по умолчанию распределяется на всё тело человека, поэтому в расчётах можно использовать значение эквивалентной дозы, применяя её в моделях риска для всех солидных раков и лейкозов. Внутреннее облучение распределено неравномерно по телу человека. Для расчёта радиационных рисков от внутреннего облучения требуется учитывать эквивалентные дозы в отдельных органах и тканях. Если известна только ожидаемая эффективная доза (ОЭД) внутреннего облучения (и дозообразующие радионуклиды), значение ОЭД

требуется перевести в набор эквивалентных доз в отдельных органах и тканях, используя для этого базу данных (БД) тканевых коэффициентов МКРЗ . Если известна объёмная активность радионуклидов, она также переводится в набор эквивалентных доз по органам и тканям, с учётом возрастной зависимости годового объёма вдыхаемого человеком воздуха в случае поступления радионуклидов ингаляционным путём.

Значения LAR для всех типов рака в целом после внешнего облучения получают путём суммирования значений LAR для локализации «все солидные раки» и «лейкозы». Этот подход является общим при расчёте рисков смертности и заболеваемости.

i лп внешн . t . .4 !»LAR (s,с » все солидные , е, д,….. д» ,d,….. dn)+!

LAR ж «»»»(s ■е ■ д ……дп ,d ……dn )=i . . i ■ (20)

L+ lar (s, c = лейкоз , е, дЛ….. дп, d,….. dn ) J

Величина LAR для всех типов рака в целом после внутреннего облучения определяется путём суммирования величин LAR по всем органам и тканям c из табл. 1, кроме локализации «все солидные раки», плюс величина LAR для лейкозов.

LAR :ГРки (s, е, д…… дп , d…… dn )= £ LAR (s , c, е , д…… дп , d…… d» ) ■ (21)

все раки

c ф все солид

Дозовая история дл….. дп, d,….. dn определяется, исходя из ОЭД внутреннего облучения или объёмной активности.

Реконструкция динамики эквивалентных доз внутреннего облучения по ожидаемой эффективной дозе и объёмным активностям

Исходными данными для построения такой динамики эквивалентных доз являются дозо-вые коэффициенты, позволяющие переводить активность различных радиоизотопов в распределение накопленных эквивалентных доз облучения в зависимости от времени после поступления радиоизотопов в организм человека. Эта информация берётся из базы данных МКРЗ (БД МКРЗ) о дозовых коэффициентах (Зв/Бк). Обширная база данных содержит дозовые коэффициенты для 738 различных радионуклидов. Имеются данные как для ингаляционного, так и перорального поступления радионуклидов. Для ингаляционного поступления — по каждому радионуклиду имеются дозовые коэффициенты для 10 различных значений медианного по активности аэродинамического диаметра (AMAD), мкм: (0,001, 0,003, 0,01, 0,03, 0,1, 0,3, 1,0, 3,0, 5,0, 10,0) и трёх вариантов растворимости: медленная (S), промежуточная (M) и быстрая (F). Кроме того, в базе данных учитывается возраст поступления радионуклидов. Имеется шесть возрастных групп: от 0 до 1 года, от 1 до 2 лет, от 2 до 7 лет, от 7 до 12 лет, от 12 до 17 лет, старше 17 лет. Также отдельно имеются коэффициенты для работающих и населения. Для работы с этой базой данных МКРЗ разработала специальную программу «ICRP DatabaseofDoseCoefficients: WorkersandMembersofthePublic».

В качестве примера в табл. 3 представлены дозовые коэффициенты для взрослого насе-

ления для изотопа U и AMAD=5 промежуточной растворимости.

Таблица 3

Дозовые коэффициенты (Зв/Бк), соответствующие распределению ожидаемых накопленных эквивалентных доз по органам и ожидаемых накопленных эффективных доз на 50 лет вперёд после поступления в организм взрослого (старше 17 лет) человека, принадлежащего к группе «население», радионуклида 232U c AMAD 5,0, промежуточной растворимости (по данным )

Орган Время после поступления радионуклида, лет

1 5 10 20 30 45 50

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Надпочечники 2,00E-08 1,20E-07 2,20E-07 3,70E-07 5,00E-07 6,50E-07 7,00E-07

Стенки мочевого пузыря 2,00E-08 1,20E-07 2,20E-07 3,70E-07 5,00E-07 6,50E-07 7,00E-07

Поверхность кости 4,30E-06 2,70E-05 3,90E-05 4,70E-05 5,00E-05 5,30E-05 5,40E-05

Мозг 1,90E-08 1,20E-07 2,20E-07 3,70E-07 5,00E-07 6,50E-07 6,90E-07

Молочная железа 2,00E-08 1,20E-07 2,20E-07 3,70E-07 5,00E-07 6,50E-07 6,90E-07

Пищевод 2,00E-08 1,20E-07 2,20E-07 3,70E-07 5,00E-07 6,50E-07 6,90E-07

Стенки желудка 2,00E-08 1,20E-07 2,20E-07 3,70E-07 5,00E-07 6,50E-07 6,90E-07

Стенки тонкой кишки 2,10E-08 1,20E-07 2,20E-07 3,70E-07 5,00E-07 6,50E-07 7,00E-07

Толстый кишечник 4,10E-08 1,80E-07 3,00E-07 4,60E-07 5,90E-07 7,50E-07 7,90E-07

Почки 7,50E-07 1,80E-06 2,50E-06 3,00E-06 3,20E-06 3,30E-06 3,30E-06

Печень 2,10E-07 1,50E-06 2,30E-06 3,20E-06 3,60E-06 3,80E-06 3,90E-06

Мышцы 1,90E-08 1,20E-07 2,20E-07 3,70E-07 5,00E-07 6,50E-07 6,90E-07

Яичники 3,60E-08 2,50E-07 3,90E-07 5,70E-07 7,00E-07 8,50E-07 9,00E-07

Поджелудочная железа 2,00E-08 1,20E-07 2,20E-07 3,70E-07 5,00E-07 6,50E-07 6,90E-07

Красный костный мозг 4,00E-07 2,50E-06 3,50E-06 4,20E-06 4,40E-06 4,70E-06 4,70E-06

Экстраторакальные 1,70E-05 2,20E-05 2,20E-05 2,20E-05 2,20E-05 2,20E-05 2,20E-05

дыхательные пути

Лёгкие 2,90E-05 3,10E-05 3,10E-05 3,10E-05 3,10E-05 3,20E-05 3,20E-05

Кожа 1,90E-08 1,20E-07 2,20E-07 3,70E-07 5,00E-07 6,50E-07 6,90E-07

Селезёнка 1,90E-08 1,20E-07 2,10E-07 3,60E-07 4,90E-07 6,40E-07 6,80E-07

Яички 3,60E-08 2,50E-07 3,90E-07 5,70E-07 7,00E-07 8,60E-07 9,00E-07

Тимус 2,00E-08 1,20E-07 2,20E-07 3,70E-07 5,00E-07 6,50E-07 6,90E-07

Щитовидная железа 1,90E-08 1,20E-07 2,20E-07 3,70E-07 5,00E-07 6,50E-07 6,90E-07

Матка 1,90E-08 1,20E-07 2,20E-07 3,70E-07 5,00E-07 6,50E-07 6,90E-07

Остальные 3,50E-08 1,50E-07 2,50E-07 4,10E-07 5,30E-07 6,90E-07 7,30E-07

Эффективная доза 3,70E-06 4,50E-06 4,90E-06 5,20E-06 5,40E-06 5,60E-06 5,60E-06

Обозначим ожидаемую накопленную эквивалентную дозу для органа T как HT(т), дозовый коэффициент для эквивалентной дозы из БД МКРЗ как ^(т), ожидаемую накопленную эффективную дозу как Е(т), дозовый коэффициент из БД МКРЗ для эффективной дозы как Ст), где т-время после поступления радионуклида в организм. В базе данных МКРЗ максимальное т варьирует от 50 до 70 лет в зависимости от радионуклида и возраста на момент поступления. Пусть для определённости в дальнейших рассуждениях максимальное т будет равно 50 годам.

По известной суммарной величине ОЭД внутреннего облучения (Е(50)) можно рассчитать эквивалентные ожидаемые дозы при внутреннем облучении HT(т) в зависимости от времени с использованием таблиц, аналогичных табл. 3. Для этого необходимо:

1. Получить по данным таблицы из БД МКРЗ парциальный вклад каждого дозового коэффициента для эквивалентных доз HT(т) и величину дозового коэффициента для эффективной дозы Е(50) на 50 лет после облучения, при заданном т(парциальный вклад HT() в Е(50)) по формуле:

М^, (22)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

т С (50 )

где ^50) — величина дозового коэффициента для получения Е(50), WT — весовой коэффициент органа или ткани ^ согласно .

2. Рассчитать эквивалентные ожидаемые дозы при внутреннем облучении Нт(г) по формуле:

, . Рт (г)-Е (50 )

Нт (г)=-^——- . (23)

При использовании формул (22) и (23) можно получить итоговую формулу для вычисления динамики накопления эквивалентной дозы для заданного органа по известной ОЭД внутреннего облучения (24).

. . Ст (г ) — Е (50 )

Нт (0= т ( ) ( ) . (24)

т С (50 )

Для формирования дозовой истории по известной объёмной активности радионуклида в среде (воздух) требуется перевести эту объёмную активность в активность, поступившую в тело человека в течение года. При ингаляционном поступлении радионуклида для этого можно воспользоваться данными НРБ-99/2009 о количестве вдыхаемого воздуха в год человеком в зависимости от его возраста. В табл. 4 представлены эти данные.

Таблица 4

Количество вдыхаемого воздуха в год для разных возрастных групп населения по данным НРБ-99/2009

Возраст, лет до 1 1-2 2-7 7-12 12-17 Взрослые (старше 17 лет)

V, тыс. м3 в год 1,0 1,9 3,2 5,2 7,3 8,1

Здесь A — объёмная активность, V- годовой объём вдыхаемого воздуха по данным табл. 4 или годовой объём потребляемой пищи.

Так как в базе данных МКРЗ величины дозовых коэффициентов для расчёта эквивалентных ожидаемых доз при внутреннем облучении Ит() даны не для всех значений ) то производится линейная интерполяция по существующим значениям Ит()) для нахождения промежуточных. Накопленные эквивалентные дозы для каждого года после поступления радионуклида переводятся в годовые эквивалентные дозы, формируя дозовую историю облучения.

Результаты

В качестве примера расчётов пожизненных атрибутивных рисков (LAR) смертности от злокачественных новообразований ниже рассмотрены следующие варианты облучения: внешнее однократное облучение, облучение от однократного перорального поступления в организм человека радионуклида 137Cs, а также облучение от однократного ингаляционного поступления

QD 939

в организм человека радионуклидов Sr с AMAD=1,0 быстрой растворимости, U с AMAD=5,0

промежуточной растворимости и U с AMAD=1,0 промежуточной растворимости.

В расчётах в качестве фоновых показателей использовались фоновые показатели смертности от онкологических заболеваний и показатели смертности от всех причин, полученные по

данным российской статистики . Величины LAR рассчитаны для 1 мЗв эквивалентной дозы внешнего облучения, а также для 1 мЗв ОЭД внутреннего облучения.

На рис. 1 и 2 (для мужчин и женщин соответственно) приведены графики зависимости пожизненного атрибутивного риска смертности от онкологических заболеваний от возраста на момент облучения (при внешнем облучении) или возраста на момент поступления радионуклида в организм (при внутреннем облучении). Из графиков на рис. 1 и 2 видно, что примерно до

232 234

50 лет при поступлении в организм U и U зависимость LAR от возраста незначительная. Это связано с тем, что аэрозоли этих радионуклидов в основном облучают лёгкие. Величина LAR для детей незначительно зависит от возраста при облучении. Следует отметить, что для 232U наблюдаются высокие расчётные значения LAR в возрасте 0 и 1 год на момент поступле-

ния радионуклида. Это связано с тем, что для U в младшем возрасте дозовые коэффициенты из БД МКРЗ очень отличаются от дозовых коэффициентов для старших возрастов.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1,50E-04

1,40E-04

1,30E-04

1,20E-04

1,10E-04

1,00E-04

9,00E-05

— 8,00E-05 S

o: 7,00E-05 «

«J 6,00E-05 5,00E-05 4,00E-05 3,00E-05 2,00E-05 1,00E-05 0,00E+00

• Внешнее облучение

008-137 (Пероральное поступление)

4- Бг-90 (Аэрозоль. АМАЭ=1,0. Быстрая растворимость)

Хи-232 (Аэрозоль. АМАЭ=5,0. Промежуточная растворимость)

■ У-234 (Аэрозоль. АМАЭ=1,0. Промежуточная растворимость)

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Возраст при облучении (поступлении радионуклида в организм), лет

Рис. 1. Пожизненный атрибутивный риск (LAR) онкосмертности мужчин после однократного внешнего облучения и однократных поступлений в организм радионуклидов в зависимости от возраста при облучении или поступлении радионуклида в организм.

1,50E-04

1,40E-04

1,30E-04

1,20E-04

1,10E-04

1,00E-04

9,00E-05

$ 8,00E-05 S

c¿ 7,00E-05 <

-1 6,00E-05 5,00E-05 4,00E-05 3,00E-05 2,00E-05 1,00E-05 0,00E+00

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Возраст при облучении (поступлении радионуклида в организм), лет

Рис. 2. Пожизненный атрибутивный риск (LAR) онкосмертности женщин после однократного внешнего облучения и однократных поступлений в организм радионуклидов в зависимости от возраста при облучении или поступлении радионуклида в организм.

Значения LAR для мужчин в молодом возрасте меньше, чем значения LAR для женщин, кроме внутреннего облучения от 90Sr, где до 34 лет риск для мужчин выше риска для женщин.

Среди всех рассмотренных техногенных радионуклидов наибольшие значения LAR на 1

мЗв ОЭД при ингаляционном поступлении даёт радионуклид U с AMAD=1,0 промежуточной растворимости. Поэтому при неизвестном составе вдыхаемых радиоактивных аэрозолей консервативная оценка LAR может быть получена в предположении, что именно этот радионуклид является дозообразующим.

Расчёты показали, что радиационный риск для женского населения России от облучения за счёт ингаляционного поступления радиоизотопов урана превышает номинальный коэффициент риска 5х10-5 на 1 мЗв, заложенный в обоснование пределов и ограничений НРБ-99/2009 . Кроме того, радиационный риск от внешнего облучения или от перорального поступления

Cs превышает номинальный коэффициент риска НРБ-99/2009 для молодых возрастов: для женщин младше 20 лет и для мужчин младше 10 лет. Эти результаты следует учитывать при реализации принципа социально приемлемого риска в России.

Обсуждение результатов

В представленной статье рассматривается метод оценки радиационных рисков на основе моделей, предложенных МКРЗ. Однако, следует упомянуть, что существуют и другие международные модели радиационных рисков, предложенные, например, Научным комитетом по действию атомной радиации ООН (НКДАР ООН) или Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ). Существенным отличием этих моделей от моделей МКРЗ является вопрос об использовании DDREF. Модели МКРЗ являются менее консервативными, чем модели НКДАР ООН и ВОЗ, в которых DDREF не используется.

Общей особенностью международных моделей радиационного риска является то, что они в основном идентифицировались по данным когорты выживших после атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки в 1945 г. Для оценки применимости этих моделей для расчёта радиационных рисков для жителей Российской Федерации требуются дополнительные исследования.

Заключение

Представленный метод расчёта пожизненного радиационного риска позволяет прогнозировать последствия для здоровья людей, подвергшихся воздействию ионизирующей радиации при планируемом, существующем или аварийном облучении.

Метод разработан на основе и в соответствии с международными рекомендациями и является научным обеспечением реализации принципа социально приемлемого риска в Российской Федерации.

Результаты, представленные в статье, могут быть полезны для специалистов в области радиационной безопасности, радиационной гигиены и врачей-радиологов и радиобиологов.

Литература

2. Радиационная защита и безопасность источников излучения: Международные основные нормы безопасности. Промежуточное издание. Общие требования безопасности. Серия норм МАГАТЭ по безопасности № GSR Part 3 (Interim). Вена: МАГАТЭ, 2011. 311 с.

5. МУ 2.1.10.3014-12. Оценка радиационного риска у населения за счёт длительного равномерного техногенного облучения в малых дозах. М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2012.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Lifetime attributable risks from external and internal exposure to radiation:

method for estimating

A. Tsyb MRRC, Obninsk

•Contacts: 4 Korolyov str., Obninsk, Kaluga region, Russia, 249036. Tel.: (484) 399-32-60; e-mail: nrer@obninsk.com.