Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Оценка радиационных рисков онкологических заболеваний для лиц, облученных малыми дозами в результате аварии на Чернобыльской АЭС и проживающих на загрязненных радионуклидами территориях Калужской области

ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Нилова, Эмма Вениаминовна, Обнинск

г

J М

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК МЕДИЦИНСКИЙ РАДИОЛОГИЧЕСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР

Оценка радиационных рисков онкологических заболеваний для лиц, облученных малыми дозами в результате аварии на Чернобыльской АЭС и проживающих на загрязненных радионуклидами территориях

Калужской области

Специальность: 03.00.01 - "Радиобиология"

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научные руководители: доктор биологических наук профессор Саенко A.C. член-корр. РАТН, доктор технических наук профессор Иванов В.К.

На правах рукописи

Нилова Эмма Вениаминовна

ОБНИНСК 1999 г.

Содержание

Введение..............................................................................................................5

Глава 1. Обзор литературы.......................................................................12

1.1 Влияние малых доз ионизирующего излучения и отдаленные онкологические эффекты..........................................................................14

1.2 Методики оценки рисков развития радиационных эффектов.............30

1.3 Деятельность Российского государственного медико-дозиметрического регистра по оценке радиационных рисков............................................39

Заключение.............................................................................................43

Глава 2. Материалы и методы........................ ..................................................45

2.1 Радиоэкологическая ситуация на территории Калужской области после Чернобыльской катастрофы и дозы облучения населения.....................45

2.1.1 Радионуклидный состав выпадений и характеристики радиоактивного загрязнения территорий Калужской области............................................45

2.1.2 Дозы облучения населения Калужской области...........................52

2.2 Общая характеристика исследуемых регионов

Калужской области.........................................................................59

2.3 Методы расчета рисков..............................................................61

2.3.1 Расчет стандартизованных показателей

заболеваемости или смертности .......................................................67

2.3.2 Оценка относительных популяционных рисков

заболеваемости (смертности) и оценка атрибутивного риска.................69

2.3.3 Методы прогноза индукции радиогенных раков .........................72

2.3.3.1 Модели прогноза..................................................................76

Заключение..................................................................................80

Глава 3. Результаты и обсуждение

3.1 Динамика стандартизованных показателей заболеваемости

и смертности населения Калужской области ......................................83

3.1.1 Общая онкоэпидемиологическая ситуация в Калужской

области по сравнению с Россией в целом...........................................83

3.1.2 Анализ заболеваемости и смертности от злокачественных новообразований в загрязненных радионуклидами районах Калужской области по сравнению с областью в целом..........................................83

3.1.3 Анализ заболеваемости и смертности от злокачественных новообразований в загрязненных районах области по сравнению

с контрольными районами...............................................................95

3.2 Результаты оценки радиационных рисков онкологических эффектов для населения загрязненных районов Калужской области.......................104

3.2.1 Анализ рисков в области по сравнению с Россией в целом............ 104

3.2.2 Анализ рисков по сравнению с областью в целом........................ 107

3.2.3 Анализ рисков заболеваемости и смертности от злокачественных новообразований в загрязненных радионуклидами районах области по сравнению с контрольными районами ...................115

3.2.4 Относительный риск онкозаболеваемости и смертности

в соответствии со средней накопленной за 10 лет после аварии эффективной дозой внешнего и внутреннего облучения ....................... 120

3.3 Результаты прогноза отдаленных стохастических эффектов............ 124

3.3.1 Прогноз дополнительной смертности от радиогенных раков населения загрязненных радионуклидами районов Калужской области... 124

3.3.2 Прогноз заболеваемости раком щитовидной железы..................... 127

3.3.3 Оценка атрибутивных фактических рисков за 10 лет

после аварии, сравнение их с прогнозными значениями........................ 133

Заключение..................................................................................135

3.4 Обсуждение результатов............................. .......................................139

Выводы................................................................................................................147

Список использованных сокращений.........................................................150

Список литературы.............................................................................................151

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы: Масштабность Чернобыльской аварии, обусловленная радиоактивным загрязнением больших территорий проживания людей, поставила перед отечественным здравоохранением новые важные задачи по изучению медицинских последствий этой радиоэкологической катастрофы. Одной из наиболее актуальных с точки зрения сохранения жизни людей медицинских задач является изучение радиоиндуцированных эффектов. Согласно данным мировой литературы весьма серьезным из таких эффектов является канцерогенез [26, 64].

Изучение канцерогенной ситуации, таким образом, стало одной из актуальнейших задач онкологической службы страны. В связи с обширными радионуклидными загрязнениями территорий проживания в общую структуру канцерогенных факторов включилась и ионизирующая радиация. Сложившаяся экологическая обстановка потребовала не только контроля состояния здоровья населения загрязненных радионуклидами территорий, но и наблюдения за уровнем радиоактивного загрязнения продуктов питания людей с целью предупреждения возможных негативных последствий. Все это, а также наблюдающаяся в настоящее время тенденция к росту онкологической заболеваемости и смертности в стране и за ее пределами ставит задачу использования всех имеющихся средств системы здравоохранения, разработки и применения новых нетрадиционных подходов к управлению сложившейся канцерогенной ситуацией.

Эта задача представляется чрезвычайно важной и своевременной в связи с тем, что в первые годы после аварии, когда эпидемиологическая служба оказалась не готовой к работе в осложнившихся условиях, в специальной и пропагандистской литературе появились крайне противоречивые, мало достоверные сведения об истинных последствиях радиационного загрязнения территории проживания. Негативные последствия как переоценки, так и недооценки рисков заболеваний

очевидны и лишь подчеркивают важность и актуальность исследований в этом направлении.

В настоящее время основной информационной базой для изучения заболеваемости злокачественными новообразованиями и разработки системы противораковых мероприятий является статистика онкологических заболеваний. Однако система государственной регистрации заболеваемости и смертности, функционирующая на территории России, оказалась несколько несовершенной для решения возникших после Чернобыля новых более сложных эпидемиологических задач. Так, в существующей схеме сбора информации часто работа выполняется не на должном уровне, тогда как сейчас требуется более четкий учет с многоуровневой верификацией случаев заболеваемости и смертности от онкозаболеваний для минимизации ошибок. Кроме того, ни одна из существующих норм государственной статотчетности не позволяет учитывать дозы индивидуального облучения, что является совершенно необходимым при анализе канцерогенной ситуации на загрязненных территориях и оценке уровня онкозаболеваемости среди участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС. Именно поэтому работы по изучению состояния заболеваемости различных групп населения должны иметь совершенно новую методологическую базу, включающую в себя единую технологию сбора, хранения и анализа информации о злокачественных новообразованиях, особенно на территориях, пострадавших от Чернобыльской катастрофы. Осуществить такой принципиально новый подход к этой проблеме позволяет Российский государственный медико-дозиметрический регистр (РГМДР), как единая система ме дико-дозиметрического мониторинга всех лиц, подвергшихся воздействию факторов Чернобыля [14, 16-17].

В связи с беспрецедентностыо по масштабам Чернобыльской аварии по сравнению со всеми радиационными катастрофами прошлого, на пути исследования

эпидемиологической ситуации имеются значительные трудности. Хотя человечество имеет некоторый печальный опыт изучения последствий радиационного воздействия на здоровье людей, все же особенности Чернобыльской аварии диктуют необходимость искать новые пути в эпидемиологическом анализе. Одной из наиболее важных особенностей такого рода является тот факт, что радиационное воздействие на состояние здоровья пострадавшего населения может быть связано с влиянием нескольких факторов, как-то стресс, уровень медицинского обслуживания, социально-экономические условия жизни, сочетанное воздействие радиации с другими вредными факторами и т.п. При этом необходимо использовать такие методы исследования, которые могли бы позволить в сложном комплексе неблагоприятных экзогенных факторов, способных повлиять на онкозаболеваемость, выделить радиационный. В связи с чем возникает вопрос об адекватном научно-обоснованном выборе контрольной группы. Имеющиеся в отечественной литературе эпидемиологические данные по онкологии пока не способны даже в приблизительной форме ответить на вопросы этиологии злокачественных новообразований и не отражают величины вклада радиационного фактора [9, 44, 48, 63]. В настоящее время нет доступных эпидемиологических данных, которые позволили бы выделить группы риска по онкологии среди взрослого населения. Вопрос о дозовой зависимости возникновения злокачественных новообразований в области малых доз является в значительной степени дискуссионным [95, 121, 151]. Оценки радиационных рисков часто противоречивы или, во всяком случае, неоднозначны. Немалые трудности в решении проблемы анализа постчернобыльких онкологических последствий вызваны тем обстоятельством, что предшествующие исследования радиационного канцерогенеза, в основном, касались достаточно больших доз облучения. Так, японским ученым удалось установить, что в диапазоне доз облучения, превышающих 0,5 Зв, наблюдается достоверное увеличение частоты

возникновения онкологических заболеваний [126, 132, 146-147]. Отличительной же особенностью Чернобыльского следа является тот факт, что под воздействие радиации попало большое число людей, а радиационные дозы оказались в рамках так называемых малых доз (до 0,3 Зв). Литературные сведения, касающиеся заболеваемости при таком диапазоне доз, хотя и немалочисленны, но достаточно противоречивы [80, 88, 94, 112, 131]. Для доз, не превышающих 0,3 Зв, предложены лишь теоретические модели расчета. В связи с чем возникает необходимость в проведении исследований в популяциях, облученных в малых дозах и с различными мощностями доз для того, чтобы проверить надежность существующих экстраполяционных моделей.

Большие трудности возникают также при интерпретации результатов анализа радиоиндуцированных эффектов в области малых доз. Можно сказать, что данная проблема не только к моменту аварии, но и в настоящее время, спустя 12 лет после ее свершения, остается во многом неясной. Накопленный опыт изучения последствий радиационного поражения людей в результате радиоэкологических катастроф [1, 3, 103, 114, 130], а также случаев профессионального облучения [50, 80, 92, 112], оказался недостаточным для формулировки заключений о радиогенных постчернобыльских рисках. Имеющиеся в литературе сведения, указывающиеся на значительный прирост заболеваемости детским раком после внутриутробного облучения в дозах порядка всего 0,01 Гр [149, 150], еще раз подчеркивают важность и актуальность тщательного изучения малодозовых чернобыльских эффектов.

Таким образом, настоящая работа направлена на решение проблемы изучения онкологических последствий Чернобыльской катастрофы для разработки мероприятий по их возможной минимизации.

Цель работы: Целью настоящей работы является оценка возможных радиационных рисков развития отдаленных онкологических эффектов при воздействии малых доз ионизирующего излучения среди населения загрязненных радионуклидами территорий после аварии на ЧАЭС.

Задачи исследования:

• анализ показателей онкологической заболеваемости и смертности для выявления закономерностей и тенденций развития онкологической ситуации в загрязненных радионуклидами районах Калужской области;

• изучение фактических закономерностей риска возникновения злокачественных новообразований среди населения загрязненных радионуклидами территорий за 10-летний период после аварии;

• прогноз заболеваемости и смертности от злокачественных новообразований при хроническом воздействии малых доз облучения (до 25 мЗв);

• сравнение фактических и прогнозных значений атрибутивного риска развития онкологической заболеваемости и смертности за 10 лет после аварии на ЧАЭС;

• оценка показателей заболеваемости и смертности, относительных рисков в зависимости от уровней оценочных доз ионизирующей радиации, полученных населением загрязненных территорий Калужской области за 10 лет после аварии.

Научная новизна работы

Осуществлен комплексный подход к оценке воздействия последствий Чернобыльской аварии на онкологическую ситуацию среди населения, проживающего на загрязненных радионуклидами вследствие этой аварии территориях. Получены значения фактических относительных и атрибутивных рисков онкозаболеваемости и смертности за первые 10 лет после аварии.

Впервые сделан предварительный прогноз пожизненной смертности от радиогенных раков и прогноз заболеваемости раком щитовидной железы среди исследуемой популяции, проживающей на загрязненных радионуклидами территориях с плотностью загрязнения по 137Сб выше 1 Ки/кв.км.

Проведено сравнение фактических и прогнозируемых рисков.

Показано, что использованная для прогноза смертности от радиогенных раков модифицированная мультипликативная модель дает удовлетворительные результаты, которые не противоречат фактическим, вычисленным на настоящий момент (за 10 лет после аварии).

Пожизненный прогноз также реально оценивает сложившуюся в связи с аварией ситуацию в области.

Прогноз заболеваемости раком щитовидной железы в рамках аддитивной и мультипликативной модели не дал больших различий и с учетом медико-демографической характеристики проживающего в регионе населения составит 6-7 % случаев среди взрослого населения, 26-32 % случая среди детей и подростков.

Установлено, что ожидаемая заболеваемость и смертность для радиогенных раков (за исключением раков щитовидной железы) находится в пределах статистических погрешностей спонтанного уровня онкозаболеваемости и смертности.

Практическая значимость работы

Проведенные в данной работе радиационно-эпидемиологические исследования имеют важное значение для практической онкоэпидемиологии. Комплекс примененных методов позволил установить значения радиационных рисков онкопатологии для жителей загрязненных радионуклидами территорий. Показано, что, в основном, превышение над спонтанными показателями для злокачественных новообразований желудочно-кишечного тракта и органов дыхания произошло за счет факторов, сложившихся в области еще до аварии. За 10-летний период наблюдений

рост онкопаталогйи практически подтвердился только в отношении рака щитовидной железы.

Полученные результаты являются основанием для планирования и решения дальнейших медицинских, социальных, экологических и экономических задач, принятия управленческих решений и конкретных программ действия в условиях радиационных катастроф в конкретном регионе.

На защиту выносятся следующие положения:

_Схема оценки популяционных рисков онкологических последствий для

проживающего на загрязненных территориях населения.

2 ,_Результаты исследований по динамике стандартизованных показателей

онкозаболеваемости и смертности населения загрязненных радионуклидами районах Калужской области.

3 ._Результаты оценки фактических относительных популяционных и

атрибутивных рисков онкозаболеваемости и онкосмертности населения загрязненных районов Калужской области за 10 лет после аварии.

_Использование моделей прогноза и результаты прогноза отдаленных

стохастических эффектов: дополнительной смертности от радиогенных раков и заболеваемости раком щитовидной железы населения загрязненных радионуклидами районов Калужской области.

5 ,_Результаты сравнения фактических и прогнозируемых значений рисков

онкозаболеваемости среди населения загрязненных радионуклидами территорий.

6. Результаты сравнения онкозаболеваемости и онкосмертности в соответствии с накопленной за 10 лет после аварии суммарной эффективной дозой общего облучения населения загрязненных территорий Калужской области.

ГЛАВА ПЕРВАЯ. Обзор литературы

Взрыв реактора на 4 блоке Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС)