Dawka skuteczna i ekwiwalentna a ryzyko radiacyjne. Dariusz Kluszczyński

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Dawka skuteczna i ekwiwalentna a ryzyko radiacyjne. Dariusz Kluszczyński"

Angelika Pietrzak
7 lat temu
Przeglądów:

1 Dawka skuteczna i ekwiwalentna a ryzyko radiacyjne Dariusz Kluszczyński

2 W języku potocznym słowo ryzyko oznacza możliwość niepowodzenia, porażki, straty lub przedsięwzięcie, czyn, którego wynik jest niepewny, wątpliwy. W statystyce, natomiast, słowo ryzyko jest równoważne prawdopodobieństwu. Możliwość wystąpienia skutków pozytywnych dla człowieka określana jest prawdopodobieństwem (np. prawdopodobieństwo wygranej), natomiast skutki negatywne takie, jak np. prawdopodobieństwo wypadku komunikacyjnego, śmierci określane jest słowem ryzyko. 2

3 Deterministyczne (ostre) efekty mogą powstać tylko wtedy, gdy dawki są znacząco wysokie, jak to zdarza się w czasie wypadków. Mają one charakter progowy. Stochastyczne efekty (nowotwory i choroby dziedziczne) mogą być spowodowane przez uszkodzenie tylko jednej komórki. Zwiększenie dawki prowadzi do wzrostu liczby uszkadzanych komórek, co z kolei powoduje wzrost prawdopodobieństwa rozwinięcia się choroby nowotworowej. 3

2006 2.4 2.4 1980 0.05 0.05 0.4 0.53 1.5 tło naturalne medycyna CT med.

4 tło naturalne medycyna CT med. nukl. diag. rtg radiol. zabieg. inne średnia dawka dla mieszkańca USA 4

5 efekty deterministyczne częstość występowania efektu efekty stochastyczne dawka dawka 5

6 Zależność efekt - dawka E = αd + βd 2 6

7 małe dawki < 100 msv? 7

8 Współczynnik efektywności dawki, mocy dawki D D D DDREF = D D D DDREF = 1 2 8

9 BEIR VII 9

10 10

11 11

12 12

13 Stochastyczne efekty działania promieniowania jonizującego w najprostszym przypadku opisują takie pojęcia jak: ryzyko względne (RR) zdefiniowane jako RR = O/E, gdzie O oznacza liczbę nowotworów obserwowanych w badanej populacji, a E oznacza liczbę nowotworów oczekiwanych w tej populacji, gdyby populacja ta nie była narażona; ryzyko dodatkowe (ER) zdefiniowane jako ER = O - E. 13

14 Dodatkowe ryzyko względne ERR 14

15 15

16 16

17 Napromieniowane populacje: ludzie napromieniowani w czasie wybuchów jądrowych ludzie napromieniowani w czasie awarii jądrowych i innych wypadków radiacyjnych pacjenci eksponowani w trakcie medycznych procedur ludzie eksponowani na promieniowanie naturalne pracownicy zawodowo narażeni na promieniowanie 17

18 Limity wykrywalności w radioepidemiologii DAWKA EFEKTYWNA [msv] 104 OBSZAR WYKRYWALNOŚCI Teoretyczny limit wykrywalności ze względów statystycznych (90% przedział ufności) DAWKI CZARNOBYLSKIE OBSZAR BRAKU WYKRYWALNOŚCI Liczba osób w badaniach oraz w grupie kontrolnej

19 Cohen ecologic study Health Physics Volume 77 Number 3 September

20 Przykład nowotwór piersi ERR = f ( D) g (β) BEIR V f ( D) = α1 D g (β) = { e e ( ) ( ) ( ) ( ) β1+β2 ln β2 ln T T +β3 ln T 2 T +β3 ln +β4 ( E 15) ERR = α D e κ ln( A) dla E 15 dla E >15 } D dawka T czas od ekspozycji E wiek w czasie ekspozycji A osiągnięty wiek UNSCEAR

21 Założenia do obliczeń dawka na 1 badanie: 4,5 mgy (0,2 msv) wartości maksymalne badanie wykonywane co 2 lata, a mianowicie w wieku: 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 60, 62, 64, 66, 68 lat przyjęto modele ryzyka opisane w BEIR V przyjęto rozkład spontanicznej umieralności na nowotwory piersi dla roku

22 Nowotwór piersi 22

23 grupy wiekowe liczba nowotworów śmiertelnych UNSCEAR 2006 BEIR V spontan. (2009) BEIR V / spontan. [%] , , ,6 23

24 białaczki (C91-C94) f d =0,243 d 0, 271d 2 { exp 4, 885 I T 15 2, 380 I 15 T 25 dla E 20 g β = exp 2, 367 I T 25 1, 638 I 25 T 30 dla E 20 gdzie: E jest wiekiem w czasie ekspozycji, T jest czasem jaki upłynął od momentu ekspozycji, funkcja I(T 15) oznacza, że I=1 dla T 15 i 0 w przeciwnym przypadku Model ten nie zawiera elementów różnicujących płeć osoby narażonej. Charakterystyczną cechą tego modelu jest zasadnicza różnica w wielkości ryzyka dla osób napromieniowanych przed 20-tym rokiem życia i potem 24

25 25 współczynnik umieralności na osób,

26 układ oddechowy (C30-C34) f d =0,636 d T g β =exp 1, 437 ln 0, 711 I S 20 gdzie: T oznacza czas jaki upłynął od ekspozycji, I(S)=1 dla kobiet i 0 dla mężczyzn Ujemny współczynnik w eksponencie wskazuje na zmniejszanie ERR z czasem o czynnik 5 w okresie pomiędzy 10 a 30 lat od ekspozycji. W przypadku kobiet ERR jest ok. 2 razy większy niż dla mężczyzn. Wiąże się to z mniejszą dla kobiet śmiertelnością naturalną na te nowotwory. 26

27 27

28 układ pokarmowy (C15-C26) f d =0,809d g β =exp 0, 553 I S σ E { 0 dla E 25 σ E = 0,198 E 25 dla 25 E 35 1, 98 dla E 35 gdzie: E jest wiekiem w czasie ekspozycji, I(S)=1 dla kobiet i 0 dla mężczyzn 28

29 29

30 Wnioski Analiza współczynników dodatkowego ryzyka względnego (ERR) dla trzech grup nowotworów: białaczka (C91-C94), układu oddechowy (C30-C34) oraz układu pokarmowego (C15-C26) wskazuje na relatywnie wysoką wartość ERR, która wynosi maksymalnie 0,81. Biorąc pod uwagę ryzyko dodatkowe (ER), życiowe ryzyko śmierci dla popromiennej białaczki (10 msv/rok) wyniesie ok W przypadku pozostałych grup nowotworów ERR wynosi: 0,38 i 0,17 dla kobiet i mężczyzn dla nowotworów układu oddechowego oraz 0,17 i 0,12 dla kobiet i mężczyzn dla nowotworów układu pokarmowego. 30

31 31

32 Rok 2011 Ludność Polski Liczba ofiar śmiertelnych wypadków komunikacyjnych Roczne ryzyko śmierci w wypadku komunikacyjnym x 10-5 Mały Rocznik Statystyczny Polski

33 Ryzyko śmierci (na osób, w roku 1999) Nowotwory Wszystkie Pęcherz moczowy Jama ustna i gardło Pęcherzyk żółciowy Chłoniak ziarniczy Jelito Nerka Krtań Białaczka Płuco Czerniak skóry Szpiczak mnogi Chłoniak nieziarniczy Przełyk Trzustka Odbytnica Żołądek Tarczyca Pierś Spontaniczne 229,52 7,78 4,66 5,75 1,08 24,74 5,66 4,14 6,21 48,51 2,38 2,07 3,50 3,65 9,79 9,00 17,84 0,79 24,64 dla 10 msv min średnia 1,33 <0 0,05 max 0,13 0,01 0,08 0,14 0,23 0,35 0,39 0,002 0,02 0,07 0,001 0,03 0,06 0,01 0,004 0,14 0,04 0,01 0,32 0,09 0,02 0,52 Na niebiesko dane o zachorowalności 33

34 Nie udało się wykazać indukcji przez promieniowanie jonizujące następujących nowotworów złośliwych: raka szyjki i trzonu macicy gruczołu krokowego chłoniaków złośliwych przewlekłej białaczki limfatycznej 34

35 Źródło: na podstawie American Institute of Physics. Średnia dawka na osobę z tytułu narażenia medycznego wzrosła 5,9 raza, z 0,54 msv w 1980 r. do 3,2 msv w roku W tym samym okresie dawka kolektywna wzrosła 7,5 raza, z Sv do Sv. Liczba badań CT wykonana w USA wzrosła w ciągu ostatnich 14 lat z 18,3 miliona w 1993 r. do 62 milionów badań w 2006 r. W roku 2006 badania CT stanowiły 12% wszystkich medycznych procedur radiologicznych wykonanych w USA i jednocześnie stanowiły 45% dawki kolektywnej z tytułu ekspozycji medycznej. Obecnie badania te są tak szybkie i łatwe do przeprowadzenia, że powinniśmy być pewni, że wykonywane są one tylko wtedy, gdy jest to rzeczywiście niezbędne. Większość lekarzy ma niewielką wiedzę na temat ryzyka związanego ze zwiększoną ekspozycją medyczną. Korzyści wynikające ze stosowania medycznych procedur radiologicznych zdecydowanie przewyższają ewentualne ryzyko. 35

36 36

37 37

38 38

39 Benefits of Medical Radiation Exposures Pat Zanzonico, PhD, and Michael G. Stabin, PhD, CHP Conclusion These four examples above are only representative examples from the literature. The analysis could be extended to other studies and agents. But the conclusion is immediately clear the use of radiation in medicine saves hundreds to thousands of lives every year, while the entirely theoretical risks predicted by the LNT model are orders of magnitude smaller. 39

40 Czynnik Procent wszystkich chorób nowotworowych estymator zakres palenie tytoniu napoje alkoholowe dieta naturalne hormony infekcje praca zawodowa lekarstwa promieniowanie e-m prom. joniz. (głównie tło naturalne) 4.5 ultrafiolet 2.5 niskie częstości e-m <1 produkty przemysłowe <1 <1-2 zanieczyszczenia 2 <1-4 inne?? 40

Podobne dokumenty

Hematoonkologia w liczbach. Dr n med. Urszula Wojciechowska

Hematoonkologia w liczbach. Dr n med. Urszula Wojciechowska Hematoonkologia w liczbach Dr n med. Urszula Wojciechowska Nowotwory hematologiczne wg Międzynarodowej Statystycznej Klasyfikacji Chorób i Problemów Zdrowotnych (rew 10) C81 -Chłoniak Hodkina C82-C85+C96