中国辐射卫生  1996, Vol. 5 Issue (3): 132-135  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.1996.03.003

引用本文 

孙世荃. 氡子体照射诱发肺癌的危险估计模型[J]. 中国辐射卫生, 1996, 5(3): 132-135. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.1996.03.003.

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收稿日期:1996-01-03
氡子体照射诱发肺癌的危险估计模型
孙世荃     
中国辐射防护研究院, 太原 030006
摘要:本文介绍利用现有的辐射致癌危险估计指标和危险预测模型计算氡致肺癌终生危险的方法与程序。早年ICRP使用恒定AR和RR预测模型, 后来BEIRIV提出TSE-RR阶段预测模型, 不久前ICRP-65使用TSE-RR平滑预测模型, 给出的肺癌终生危险系数为283×10-6WLM-1。早年对吸烟的复合作用使用相乘模型, 近年认为这会使不吸烟的一般居民的肺癌危险被低估, 因为实际可能不是相乘而是一种中间模型。
关键词矿工肺癌    氡子体    危险系数    
1 辐射致癌危险估计的指标和模型

危险估计指标:可以用绝对危险或称超额绝对危险(EAR),相对危险(RR),超额相对危险(ERR)和归因危险(AR)表示。癌症发生数(0)与预期数(E)之差即0-E为EAR; 二者之比0/E为RR; RR-1为ERR; EAR/该人群全部癌症的比值为AR。危险系数是单位照射剂量引起的危险; EAR系数通常用增加例数10-6人年-1Sv-1及10-6终生Sv—1表示;ERR系数通常用%Sv—1表示。

危险预测糢型:可以用相加模型或称AR模型及相乘模型或称RR模型进彳r终生危险预测。相加(AR)模型使用EAR系数和寿命表(各年生存人数)预测;相乘(RR)模型使用ERR系数、基线率和寿命表预测。假定EAR和ERR系数终身不变则为时间恒定预测模型;如令ERR随照后经过时间(time since exposure,TSE)而降低,为TSE-RR模型,它比恒定预测模型更合理。ICRP-60提出的NIH预测模型是NIHW计算病因概率时使用的相加相乘杂合模型。

危险转移糢型:相加(AR)或相乘(RR)转移模型,是将甲人群的EAR或ERR系数用于对乙人群的终生危险进行预测。

复合作用糢型:相加(A R)作用模型是两因子复合的EAR等于各自EAR之和;相乘(RR)作用模型是两因子复合的RR等于各自RR的乘积。

矿工和居民的剂量转换模型:应该考虑的因素有氡子体粒径P,未结合态份额f, 平衡因子F, 呼吸量V。BEIR IV[2]提出矿工(m)和居民(h)的这些参数的比值为Ph/Pm×fh/fm×Fh/Fm×Vh/Vm= 1.4×1.2×1.0×0.56 = 0.94。ICRP-65[3]所取合计m/h = 1.0。因此可以认为居民在室内累积暴露1 WLM产生的支气管剂量和肺癌危险与矿工在井下累积1 WLM的效果基本相同。这两份报告对居民与矿工年龄构成差别的影响都暂不考虑。云南锡矿矿工肺癌病例很多是童工下井,但是肺癌危险并不随初次下井年龄而有明确的变化[4, 5]

2 氡子体诱发肺癌的终生危险系数 2.1 ICRP-32[6]恒定AR预测模型

根据矿工资料得到的EAR系数10×10-6人年WLM-1,估算的终生危险(按表达30年)为10×10—6×30 = 300×10-6WLM-1

2.2 JCRP-50[7]恒定RR预测模型

如ERR系数取0.016WLM-1, 肺癌基线率取36×10-5人年-1。终生危险(按表过40年)为0.016×36×10—5×40 = 230×10—6WLM-1

2.3 BEIR IV TSE-RR阶段预测糢型

可根据ERR或EAR系数进行预测。

ERR系数:用3个到达年龄段γ(a)和3个TSE段θi; 修饰ERR系数β和3个TSE段的暴露量d1

ERR =βγ(a)(θ1d1, +θ2d2+θ3d3)。经过矿工流行病学资料拟合

γ(a)值对 < 55岁取1.2, 55-64岁1.0, >65岁0.4;θ1值对暴露后经过5-10年取θl=1.0, 10-15年θ2=1.0,>15年θ3= 0.5。β值取0.025WLM-1。结果

ERR=0.025γ(a)(W1+0.5W2)。

式中W1为TSE < 15年的暴露量,W2是TSE>15年的暴露量。因此,暴露经过15年后肺癌危险降低一半。暴露后 < 15年, 55~64岁发病时, ERR系数为0.025WLM-1高于同批资料利用恒定RR模型时的ERR系数0.015WLM-1, 但如TSE>15年,>65岁发病,则ERR将降低到0.005WLM-1,为恒定模型值的1/3。可见预测结果随TSE呈非连续性变化。

EAR系数:根据美国人口和吸烟资料,肺癌终生死亡率取0.046, ERR取7.53×l0-3WLM—1,则终生EAR为7.53×10-3×0.046= 3.46×10-4WLM—1,取整为350×10-6WLM-1。中国肺癌基线率是美国的大约1/5~1/10。因此利用BEIR IV的EAR系数估算中国肺癌将造成明显高估。中国铀矿工肺癌的ERR系数1.1% WLM-1[8]与BEIR IV相似,而EAR系数是其大约1/10, 说明人群间转移更适于使用RR模型。

2.4 GSF TSE-RR平滑预测模型(ICRP-65)

这是德国GSF研究所Jacobi等(1992)为计算原东德铀矿工肺癌病因概率使用的预测模型,为ICRP-65所采用。可根据ERR或EAR系数进行预测。

ERR系数:到达年龄a和TSE用函数形式表示,实现平滑过渡,故优BEIR IV的非连续的阶段模型。用暴露年龄te修饰ERR系数S:20岁暴露时S(te)为0.036WLM-1, 60岁暴露为0.017WLM-1。P(te)为年龄te接受的暴露量WLN。Φ(T)为潜伏期函数,潜伏期T≤4年为0:T 4~8年为0-25(T-4);8~12年为1.0;>12年为exp〔-(ln2/10)(T-12)〕。当年龄接受单次潜能暴露PP时,

ERR=S(te)PP(te)Φ(T)

经计算当T=22, 即22年前暴露时, Φ(T)=0.5, 即危险降低一半,T=40年时Φ(T)=0.14。今利用不同RR模型计算某矿工在19~22岁接受100WLM暴露,60岁时发生肺癌的ERR,可供说明当TSE增加时两种TSE RR模型的ERR估算值都比恒定模型明显降低。

ICRP-50恒定模型:0.016×100WL =1.6

BEIR IV TSE阶段模型:0.025×(0+0.5×100)=1.25

GSF TSE平滑模型:0.036×100×0.14=0.50

EAR系数:由ERR系数计算EAR系数要利用肺癌基线率,ICRP -65使用ICRP-1991 (Land等)[9]《提出的五个国家的肺癌平均死亡率,它低于美国值,计算结果为283×10-6WLM-1。不过它只适用于男性职业照射(18—64岁共47年)。

3 暴露量率效应

BEIR IV没有考虑暴露量率和迁延暴露的影响。对捷克铀矿工肺癌的分析表明,相同WLM在10年内累积时,其危险是5年内累积时的1.32倍[10]; 全部人群的ERR为1.09% WLM-1, 去掉其中年暴露量>10WL者则升高到2.55 % WLM-1。这种逆向剂量率效应可能与细胞杀伤,暴露量与靶细胞剂量非线性相关有关[11],云锡肺癌的近年研究也支持这个结论[5-12]

4 砷的复合效果

含砷矿尘是中国-牲冇色金属矿山的氡致肺癌的重要复合因素。云锡矿丄的氡致肺癌ERR系数受到关注:Lubin等[4]报告值为1.7%WLM-1,他们认为由于矿工在井下同时接受氡和含砷矿尘暴露,难以区分二者的作用,经分层分析,不同砷累积暴露水平者的肺癌相对危险(OR)没冇明显差別。后来Xuan等[5]和Yao等[12]报告的ERR系数有所下降,分别为0.6%和0.8%WLM-1对既往砷暴露水平进行调整后降低到0.2%及0.3% WLM-1, Lubin等最近汇总的云锡数据为0.16%, 明显低于国外和国内铀矿工的ERR系数。Laurer等[13]根据210Pb全身测量结果认为这种方法比利用早年回推井下浓度估汁出的WLM更能反映云锡矿工肺癌的危险,而且不受砷暴露调整的影响。捷克Jachymov铀矿工肺癌的ERR系数为1.36%, 在含砷矿井下工作时的ERR系数增加80%[11]

5 吸烟与氡子体暴露的复合作用模型

NIH[1]根据Whitemore等(1983)的美国矿工调査结果对氡子体暴露与吸烟的复合作用取相乘模型,这给计算矿工肺癌病因概率(PC)带来很大方便。

BEIR IV[2]:把相加一相乘模型合并为通用模型使拟合值在两种模型之间平滑过渡,再与不考虑复合作用的混合模型的结果相比较。拟合结果排斥相加而不排斥相乘,因此采用相乘模型,但+排除亚相乘模型的可能性。

BE1R IV[2]根据相乘模型估算吸烟和不吸烟美国居民的氡致肺癌危险。结果对通常室内氡水平(0.2WLM/年),受照者的终生肺癌超额危险Re与不受照者的危险Ro的比值,在吸烟、不吸烟、男性、女性几乎相等,都大约是1.1,亦即接受室内氡照射引起的肺癌危险均为基线值的11%(归因危险)。ICRP-50利用相乘模型给出估值为10%。

实际氡暴露与吸烟之间并不足简单的相乘模型,而是处于相乘与相加之间的中间模划,因此使用相乘模型会使吸烟人的危险被高估,不吸烟人的危险被低估。按新的模型重新计算,氡致不吸烟者肺癌的KRR/WLM和归因危险AR%不是与吸烟者相等,而是其大约2•倍,分别为29%和11%[14]

Yao等[12]分析云锡矿工肺癌吸烟与氡暴露复合作用的模型,结果与BEIR IV相似,排斥相加,符合相乘,最佳拟合为中间模型,吸烟矿工的肺癌RR为不吸烟者的大约4倍,但ERR系数(ERR/WLM)%的结果与此相反,不吸烟矿工(0.51)高于吸烟矿工(0.26),与Lubin(1995)的结论一致。动物实验和铀矿工研究结果证明,先吸氡后吸烟近似相乘作用,顺序颠倒则低于相乘效果[15]。云锡的结果认为二者同时作用时的效果最强[12]

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