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编号:10267155
辐射致癌病因概率的计算方法及其应用的进展
http://www.100md.com 《中华放射医学与防护杂志》 1999年第2期
     作者:孙世荃

    单位:030006 太原,中国辐射防护研究院

    关键词:

    中华放射医学与防护杂志990223 辐射致癌病因概率(PC)是致癌病因中归因于辐射的份额,得自辐射引起某种癌症的超额相对危险与全部相对危险的比值ERR/(1+ERR)。PC概念的出现是为了解决辐射致癌的职业赔偿,为此1985年美国国立卫生研究院(NIH)编制了计算PC的放射流行病学表,简称PC表。主要参照NIH-PC表,我国于1989年编写和通过了放射性肿瘤判断标准及处理原则,于1996年发布实施(GB 16386-1996)。本文简要介绍国外近年PC计算方法及其应用的进展,以期有助于未来对现有的标准进行合理修订。

    一、BEIR-V的PC计算模型

    NIH于1985年发表PC表时希望根据新资料每4年修订一次。美国BEIR-Ⅴ于1990年利用原爆的新资料提出计算PC的新模型,用受照后经过时间(TSE)修正的相对危险模型即TSE-RR模型[1]取代NIH的时间恒定AR/RR杂合模型,是对NIH-PC表的重要修订。由于BEIR-Ⅴ模型假定人群 间的危险适于使用RR转移模型,因此它可以不考虑本国与日本之间癌症基线率的差别。由于致癌的危险随TSE而降低,因此BEIR-Ⅴ模型比NIH的恒定模型更合理。只是BEIR-Ⅴ仅给出白血病、肺癌、乳腺癌、消化道癌几种癌症的PC计算参数。
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    BEIR-Ⅴ的PC计算程序是先求ERR:ERR=f(d)×g(β)。

    f(d)是剂量函数,实体癌使用线性模型,当剂量为d时,f(d)=α1d。白血病使用线性平方模型,f(d)=α2d+α3d2;g(β)是危险增加函数。BEIR-Ⅴ给出计算f(d)所需要的α值和计算g(β)所需要的公式与参数[1,2]

    举例:25岁男性接受γ射线照射骨髓剂量0.1 Gy,照后10年诊断为白血病。根据受照年龄和照后经过时间,利用BEIR-Ⅴ提供的参数计算PC如下。

    f(d)=α2d+α3d2=(0.243×0.1)+(0.271×0.12)=0.027
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    g(β)=exp β3=exp 2.367=10.67

    ERR=f(d)×g(β)=0.027×10.67=0.288

    PC=ERR/(1+ERR)=0.288/(1+0.288)=22.4%

    该病例用NIH-PC表计算时ERR=0.399,PC=28.5%,与BEIR-Ⅴ值相似。

    二、ERIR-IV的氡致矿工肺癌PC计算模型

    在NIH-PC表中计算矿工肺癌PC采用时间恒定RR模型,ERR系数K=0.015*WLM-1。不久,BEIR-IV(1988)提出计算ERR的TSE-RR模型[3],以反映到达年龄和TSE的作用。
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    ERR=0.025γ(a)(W1+0.5W2)

    式中γ(a)是到达年龄修正因子:肺癌诊断时<55岁1.2;55~64岁1.0;>65岁0.4。W1是诊断肺癌5~15年前积累的WLM,W2是大于15年前累积的WLM。

    举例:某矿工60岁诊断为肺癌,30~35岁期间累积受照70WLM,潜伏期按30年。

    ERR=0.025×1×(70×0.5)=0.875;PC=0.875/1.875=46.7%

    该矿工用NIH-PC表的ERR系数K=0.015*WLM-1计算,结果ERR=0.015×70=1.05;PC=1.05/2.05=51.2%,稍高于BEIR-IV的PC值。但是假如该矿工是在其50~55岁从事井下工作,潜伏期10年,则BEIR-IV的PC将为63.6%,说明TSE的重要性。
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    三、GSF的氡致矿工肺癌PC计算模型

    BEIR-IV使用的是阶梯函数,阶梯变异太大。为了将其变为平滑的连续函数,德国GSF研究所Jacobi(1992)利用同一批数据建立计算ERR的GSF模型[4,5]

    ERR=h(t)×g(e)×C(WLM)

    h(t)为潜伏期函数。潜伏期t<4年为0;4~8年为0.25;8~12年1.0;>12年时为

    h(t)=exp[0.0693(t-12)]

    g(e)为年龄敏感性函数,由受照年龄e求出

    g(e)=0.018×exp[-0.0016(e-20)2]+0.018
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    故当e<25岁时g(e)为0.036,>55岁0.018

    用来计算前述矿工肺癌病例,潜伏期t按30年,受照年龄e按30岁,C为70WLM,则

    h(t)=exp[-0.0693(30-12)]=0.29

    g(e)=0.018×exp[-0.0016(30-20)2+0.018=0.03

    ERR=h(t)×g(e)×C=0.29×0.03×70=0.609

    PC=0.609/1.609=37.8%

    所得PC结果较低。但假如受照年龄按50岁,潜伏期按10年计算,则象利用BEIR-IV模型一样所得的PC明显增加,达到61.9%。为了简化,上述计算均按瞬时受照计算,实际计算时应按历年的累积WLM计算然后相加。
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    四、捷克的氡致矿工肺癌PC计算方法

    捷克根据自己的流行病学调查结果列表给出计算ERR的系数,简便易行,但阶梯差别较大,所得PC高于前述各种模型给出的结果。例如前述病例的ERR计算值为0.0175×70=1.225,结果PC=55.1%。

    表1 捷克计算矿工肺癌ERR的

    参数(.WLM-1) 开始暴露

    年龄

    暴露距肺癌诊断(年)

    0~4.9

    5~14

    >15
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    <29

    0

    0.057

    0.0285

    30~39

    0

    0.035

    0.0175

    >40

    0

    0.021

    0.0105

    五、PC在国外辐射致癌赔偿中的应用
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    美国首先提出PC概念并将其不断完善。但是PC的应用在美国受到的阻力最大。NIH和BEIR-Ⅴ的PC计算模式与参数并无立法效果。美国辐射赔偿著名律师Jose强烈反对将PC用于辐射赔偿,主张在美国只能通过法庭诉讼[6]。科学家和科学团体如NCRP提出的利用PC进行病因判断的呼吁作用很小。日本很早就效仿NIH编制了自己的PC表。但是当需要对癌症病例进行病因判断时,政府官员并不理会科学家的PC判断方法,而只考虑现有的法律条文。目前继续有效的是1976年日本劳动省的规定,对白血病的判断界限是受照剂量超过“0.5rem×受照工作年数”。结果一名接受很低剂量职业照射的白血病患者被定为职业病,经计算PC远小于50%,引起科学家的异议[7]

    相形之下PC的应用在英国比较顺利。70年代英国Sellafield核工厂工人曾通过工会起诉英国核燃料公司(BNFL),宣称工人受到的照射引起癌症。经过调停,让工人知道通过法庭极难取胜,最后由BNFL进行“法庭外部”解决。由于有这个基础,后来容易在公司、工会及工人之间就利用PC赔偿达成共识,自愿建立“辐射相关疾病赔偿条例”,相继又有UKAEA和核武器生产部门参加。但这并不是官方协定,只要本人愿意他可以不承认这个条件自行向法庭起诉。BEIR-Ⅴ报告发表后英国使用经过调整的BEIR-Ⅴ模型计算PC,PC>50%说明辐射的致癌贡献超过其他致癌因子的作用,给予全额赔偿,PC>20%者按比例赔偿,结果共分5档:系数为1,3/4,1/2,1/4,和0。迄今在600个案例中有70例癌症得到赔偿,赔偿数额在数千英镑到10万英镑之间。英国科学家强调PC赔偿与辐射防护剂量限值之间并不矛盾,因为现有的防护剂量限值只能降低而不足完全杜绝辐射致癌的危险[8]。英国的经验一发表,Jose立即指责赔偿比例过宽,呼吁别国不应效仿[9]。英国解释说实际多数为非全额赔偿[10]
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    对矿工肺癌德国和捷克已经根据自己的PC计算方法建立了职业赔偿模式[4,11]。捷克规定PC>50%者从雇主获得满额赔偿,支付30个月的平均工资和其他终身福利待遇;PC为40%~50%者酌情处理;PC<40%者不予赔偿。捷克的矿工肺癌主要发生于1957年前开始工作的矿工,平均暴露227WLM,肺癌增加人数为452人[12]。1986~1996年间共赔偿883例,高于肺癌预期增加人数。经计算后PC达不到赔偿标准者经常要求法庭重议,法庭不一定必须采纳卫生部的职业肺癌认定结果,常有PC很低却得到法庭支持者,认为不能排除辐射来源的可能性。医生当然不同意这种作法,但是达不到标准就不给任何赔偿也的确是个难题。

    六、修订我国放射性肿瘤判断标准的几点建议

    我国的放射性肿瘤判断标准是利用美国NIH-PC表及日本NIRS-PC表编写并于1989年经标准委员会讨论通过的。时过不久就得到BEIR-Ⅴ的更合理的计算PC的RR模型,它可以解决既往利用AR模型时存在的因不同国家癌症基线率差别引起的困难。1992年标准委员会临潼会议曾讨论及时修改该标准报批稿的必要性。考虑到修改后给标准审批带来的问题,加之两种方法在多数情况下所得结果悬殊不大[13],因此决定暂不修改。现在时间已经过去将近10年,PC技术的国外进展与病因判断在国内的现实需要把修订任务提到日程上来。下边提出几点建议供参考。
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    原标准只列入了当时认为有可能达到PC>50%的职业性照射引起的癌症。考虑到职业性照射的多样性和国外的作法,今后可能需要适当增加计算PC的癌症的类别;原标准使用的恒定AR/RR杂合模型应该用BEIR-Ⅴ的TSE-RR模型来取代。但是BEIR-Ⅴ模型在癌症类别及发病率调整等方面还有待完善。使用RR模型的前提是人群间癌症危险的RR转移,为此有必要对RR转移的证据包括我国的资料进行收集;原标准使用的参数是根据不完备的原爆受照者随访导出的发病率,现在已经可以得到利用新的剂量体系和更长随访时间积累的原爆人群不同癌症发病率,因此应该重新修改有关的参数,目前只有IAEA的报告[5]可以部分借鉴。原标准对矿工肺癌的PC使用恒定RR模型,今后应该考虑时间因素的作用,GSF的TSE-RR连续模型比较合理可供借鉴,所用参数的可行性可以利用我国的资料加以验证。对井下接受的γ射线外照射的WLM转换系数应该更新;为了方便使用,建议新修订标准能同时提供PC计算程序软件;原标准以PC>50%为界判断是否为职业性的。按PC分级赔偿似乎更为合理,但在我国不易执行。可以考虑的折衷方案是另设一档:PC=20%~50%,为弱相关的放射性肿瘤,效仿我国对待其他职业病的办法给予低档次的抚恤待遇。死亡的和治愈的病例也应有所区别。
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    参考文献

    1 孙世荃.BEIR-Ⅴ辐射致癌危险系数估算的方法和结果.辐射防护,1991,11:394-398.

    2 孙世荃.人类辐射危害评价.北京:原子能出版社,1996.

    3 孙世荃.BEIR-Ⅳ估计氡致肺癌危险的TSE-RR模型和氡致肺癌危险度.辐射防护,1991,11:255-260.

    4 Chmelevsky D,Barclay D,Kellerer AM,et al.Probability of causation for lung cancer after exposure to radon progeny: a comparison of models and data.Health Phys,1994,67:15-23.

    5 IAEA. Methods for estimating the probability of cancer from occupational radiation exposure.IAEA-TECDOC-870,1996.
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    6 孙世荃.美国社会关于利用病因概率决定辐射致癌赔偿的争议.辐射防护通讯,1990,(1):48-52.

    7 孙世荃.日本核电职工白血病职业赔偿案例引起的讨论.中国辐射卫生,1995,4:131-133.

    8 Wakeford R,Antell BA,Leigh WJ.A review of probability of causation and its use in a compensation scheme for nuclear industry workers in the United Kingdom.Health Phys,1998,74:1-5.

    9 Jose DE.Comment on a review of probability of causation and its use in a compensation scheme for nuclear industry workers in the UK.Health Phys,1998,74:722.
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    10 Wakeford R,Antell BA,Leigh WJ.Response to Jose.Health Phys,1998,74:723-724.

    11 Hrncir E.Notification of occupational lung cancer by ionizing radiation in the Czech Republic.in:Low doses of ionizing radiation:biological effects and regulatory control.IAEA-TECDOC-976,1997,471-474.

    12 Sevc J,Tomasec L,Kunz E,et al.A survey of the Czechoslovak follow up of lung cancer mortality in uranium miners.Health Phys,1993,64:355-369.

    13 孙世荃,王栋,尤占云.NIH与BEIR V辐射致癌危险估计模型和病因概率计算模型.中国辐射卫生,1993,2:23-25.

    (收稿:1998-06-20 修回:1998-11-18), 百拇医药