放射卫生  1988, Vol. 1 Issue (1): 37-38  

引用本文 

陶祖范. 放射流行病学调查结果的评价问题[J]. 放射卫生, 1988, 1(1): 37-38.

文章历史

收稿日期:1988-10-18
放射流行病学调查结果的评价问题
陶祖范     
卫生部工业卫生实验所

放射流行病学是研究受电离辐射作用人群建康状况的分布及其决定因素,探索电离辐射与人类健康关系,并提出相应防护措施的学科。共研究对象主要为职业性受照、医学受照、核爆炸受照和核事故受照人群,以及天然放射性高本底地区的居民。在这方面的研究中,目前人们最感兴边的问题是电离辐射致病效应和遗传效应。

流行病学方法大体可分为观察法和实验法。观案法又可分为描述性研究和分析性研究。放射流行病学调查中常用分析性研究,包括队列研究和病例对照研究。

与一般流行病学调查相同,放射流行病学调查包括研究设计、资料的收集和分析、结论和解释等步骤。每个步骤都是重要的,而且是相互联系的。只有周密的设计,才能保证收集到可靠有用的资料和正确地分析所获得的资料,而后者又是进行合理的解释和得出正确结论的基础。但是,流行病学调查不同于实验室研究,其现场条件比较复杂,而且有些条件往往是无法人为控制的。因此,在分析和评价调查结果时,要特别考虑到这些因素的影响,否则就有可能导致错误的结论。

下面就放射流行病学调查中结果的评价问题作一简单的讨论。为方便起见,以放射致癌队列研究为例,但其原则也适用于其他效应的研究和病例对照研究。

放射致癌流行病学队列调查要解决的中心问题是:被调查人群(或称观察人群)是否由于受到附加电离辐射(一般天然本底以外的照射)的作用而使其癌症死亡率(或发病率,下同)增加。要回答的具体问题是:被调查人群是否确有超额癌症死亡存在?若有,是否确由附加电离辐射所引起?与剂量关系如何?在放射致痛流行病学队列调查中,常将相对危险度(RR)及其95%或99%置信限作为判断有无超额癌症死亡的指标。相对危险度是从观察人群中实际调查获得的癌亡例数(观察值,0)与按对照人群死亡率计算获得的癌亡例数(预期值,E)之比,即率,α)为0.05成0.01时相对危险度的可能范围。若RR>1,其95%置信限的下限也> 1.从统计学意义来看,表明观察人群中癌症死亡率大于对照人群,差异有显著性,即有超领癌亡存在,而且这种超额由偶然机会引起的可能性较小(< 5%),很可能(95%的可能性)与附加电离辐射照射有即两者有统计学意义关联。若以99%置信限来衡量,RR>1,99%置信下限也>1时,则表明观察人群与对照人群癌症死亡率差异有非常显著性,偶然机会引起的可能性更小(< 1%),观察人群癌亡增加与附加电离辐射关联更为紧密(有99%的可能性)。

那末,怎样分析和评价有统计学意义关联的结果呢?

首先,要排除各种偏倚的可能影响,确认数据的可靠性。有时由于病侧诊断标准的不同,对照选择不当,或资料的收集和分析方法中存在问题等而产生选择和资料偏倚,致使出现错误的结果。因此,必需排除这些偏倚的影响,才能确认超额癌亡的存在。

其次,要考虑混淆因素的影响,确证超额癌亡与附加电离辐射的统计学关联。在排除了各种偏倚的可能影响,证明被调查人群确有超额癌亡存在之后,还要考虑癌亡的增加是不是确实由于附加电离辐射所引起。有时癌亡的增加不是真正由于电离辐射的作用,而是因为混滑因素影响的结果。例如,在电离辐射致肺癌调查中,吸烟就可能是一个混淆因素,它有可能引起肺癌的增加。所以,要确证超额癌亡与附加电离辐射的统计学关联,必须甄别混淆因素的可能影响。一般可用分层分析或数学模式分析方法。但是,混淆因素的存在,有时是明显的,有时则难于发现。所以,一般很难肯定一个调查结果绝无混淆因素的影响,能够甄别的只是明显的混淆因素影响。当然,电离辐射致癌调查时,其他因素的影响还可表现为交互作用,这个问题更为复杂,这里不加讨论。

第三,附加电离辐射与超额癌亡因果关系的判断。即使完全排除了偏倚和其他因素的影响,一个有统计学意义关联的结果也不能完全肯定两者就是因果关系。因为统计学检验本身就是估计由于偶然机会引起比较的两个事件存在差异的可能性,即使是一个差异有统计学意义的结果,也不能完全排除偶然机会所造成。如前所述,用95%置信限判断两群体癌亡率有无统计学意义差异时,这种偶然机会还可能有将近5%。若采用99%置信限判断,这种偶然机会少些,但仍可能有将近1%。因此,在放射致癌流行病学队列调查中,即使无偏倚和其他因素的影响,根据一个有统计学意义增加的相对危险度,未必就能肯定附加电离辐射与癌症死亡增加的因果关系。二者到底是不是因果关系,需要从多方而加以判断:

1.采用的显著性水平。如显著性水平在0.01,比0.05更支持因果关系的判断。

2.相对危险度的大小及其随剂量变化的情况。一般相对危险度达2~3,更支持是因果关系;若 < 2,如为1.5,混淆因素影响的可能性较大。如果有相对危险度随剂量增加而增大的倾向,则更支持因果关系的判断。但是,根据一项流行病学调查的结果,除非剂量范围很宽,一般是很难得出准确的剂量效应的定量关系。

3.癌症出现与受照射时间的关系。电离辐射致癌有一定的潜伏期。根据目前的认识,白血病及骨内瘤最小潜伏期一般为3~5年,而实体性癌一般至少10年。所以,若癌症出现在受照之前或在最小潜伏期之内。则不支持因果关系的判断。

4.与其他类似研究的结果相比较。如果一致,则支持因果关系的判断。如不一致,需要分析原因,并待进一步的实践检验。例如,一定剂量的电离辐射能引起慢淋以外的其他类型的白血的增加,这已被对日本原爆幸存者及英国强直性脊椎炎病人群体的观察所证实。如果新进行的一个研究发现更低的剂量也能引起白血病的增加,或者发现了慢性淋巴性白血病增加,期应提出新的解释,到底是新发现还是错误的结果,并需要进一步的调查来证实。

5.根据现代的知识,包括生物学、医学、卫生学知识,来解释所得的结果。若不能解释,则不要轻易地下因果关系的结论。

以上讨论的是出现阳性结果的情况。当评价放射致癌流行病学队列调查出现的阴性结果,即未发现观察人群癌症死亡有统计学意义增加时,首先也要排除偏倚和混淆因素的影响。在这样的情况下,要特别考虑到所观察的时间周期是否能使所有痛症充分表现出来,即是否考虑了电离温射致癌的最大潜伏期问题。同时也要考虑观察人群是否存在特殊的因素使其癌亡率低于一般人群。考虑并排除了这些影响以后其值仍无统计学意义,是不是就可以肯定的说被调查人群中致癌危害不存在呢?也未必。这涉及到统计学的检验效能问题。检验效能,就是当观察人群与对照人群癌亡率存在差异时,该调查研究设计能揭示一个有统计学意义的增加值的能力。它与设定的显著性水平、观察人群的病例数和对照人群该病出现频率有关。当显著性水平和对照人群该病出现频率已定的情况下,观察人群出现的病例数越多,检验效能就越高。所以,在低水平电离辐射致癌流行病学队列研究中,往往以扩大调查人数或延长观察时间来增加观察病例数,以达到提高检验效能的目的。但是,当被调查人群真有电离辐射致癌危害存在时,检验效能总不可能达到100%,因为统计学上第二类错误(β)是不可避免的,而检验效能=1-β。如研究设计时设定β=0.2,则检验效能为80%,在这样的情况下,如调查为阴性结果,则仍有20%的可能是由于偶然机会所引起。若设定β=0.1,检验效能可达90%,所得阴性结果仍有10%的可能性是由于偶然机会所致。所以,严格说来,放射致癌流行病学调查,即使出现上述阴性结果,也不能绝对肯定该人群不存在电离辐射致癌危害。

综上可见,放射流行病学调查得到的危害估计一一相对危险度不是一个精确的值,而是一个范围,即置信限。当评价一个放射流行病学调查结果时,首先要考虑是否排除了可能存在的偏倚和混淆因素的影响,否则就有可能导致错误的结论,把本来不存在的电离辐射危害说成是有危害存在,或夸大了一个本来较小的危害,甚至未能发现真实存在的电离辐射危害。对于排除了各种偏倚和其他因素影响后的有统计学意义的阳性结果,也不能绝对肯定电离辐射就是某个效应(如致癌)增加的直接原因,因为还有偶然机会造成的可能性。但是一个高质量的调查,根据一个具有相当显著性水平(一般为0.05)的阳性结果,是可以满足实际需要,如考虑是否要采取放射防护措施等。对于阴性结果,也不能绝对否定被调查人群中所研究的某个效应危害的存在,因为这涉及到统计学上的检验效能问题。当真有危害存在时,它总不可能达100%,然而,一个具有相当显著性水平(如0.05)和检验效能(如90%)的高质量的调查,即使阴性结果也是可贵的,它至少可以提供估算危害效应的上限,这对解决放射防护实际问题也具有重要意义。

参考文献
[1]
陶祖范. 辐射流行病学的基本概念与方法[J]. 中华放射医学与防护杂志, 1986, 6(3): 206.
[2]
N.E.Breslow, et al.Statistical methods in cancer research. WHO-IARC Scientific Publication No.32, 1980.
[3]
J.M.Davies, et al.Epidemiological studies of general population groups exposed to low-level radiation.NEA-OECD, Paris, 1986.
[4]
J.M.Davies.Epidemiological studies of groups with occupational exposure to radiation.NEA-OECD, Paris, 1985.
[5]
Beebe G.W. A methodological assessment of radiation epidemiology studies[J]. Health Physics, 1984, 46(4): 8745.