随着国民经济中核和放射技术的应用,电离辐射在造福人类的同时也带来一系列健康问题。辐射致癌是人类接受低剂量照射引起的唯一得到确认的致命性健康损害,因辐射导致的癌症称为“放射性肿瘤”。放射性肿瘤是指接受电离辐射后发生的与所受辐射具有一定程度病因学关联的恶性肿瘤[1],是辐射的远后效应,属于随机效应范畴。
1 关于辐射致癌的人类证据辐射致癌的人类证据主要来源于流行病学资料,涉及对职业照射人群、医疗照射人群及原爆幸存者的研究。
在开采和其他硬岩矿的地下作业区内氡及其子体严重超标诱发矿工肺癌,是最早记载和进行系统研究的职业肿瘤。二十世纪初,含镭盐的荧光涂料应用在仪器和钟表表盘上,导致女工骨肉瘤和头部肿瘤发生。我国在1950—1995年期间进行了医用诊断X射线工作者的恶性肿瘤调查,其结果表明白血病、皮肤癌、女性乳腺癌和甲状腺癌的高发可能与接受X射线照射有关[2]。
二十世纪七十年代以来,对接受医用射线外照射的病人进行长期随访和流行病学研究,已有100多项有关辐射增加病人癌症危险的研究结果[3],为阐明低LET辐射的外照射能导致人类癌症发生提供了充分的科学证据。
辐射致癌最重要的流行病学资料来源于对原爆幸存者的研究,由日、美两国政府资助,其研究成果公开发表。随着寿命研究的不断深入,在得到的辐射效应研究成果中,最具重要意义的是用所得数据建立了定量评价低剂量和中等剂量低LET辐射致人类不同部位癌症危险的模型,估计了危险度,并分析了影响癌症发病率的重要因素。
2 人类认识放射性肿瘤的历史1895年威廉·康拉德·伦琴发现X射线,半年后应用到放射诊断中,应用后不久人们就注意到其危害。1928年,国际X射线和镭防护委员会(IXRPC)的第一份建议书“要防范的效应a浅表组织损伤b内脏器官紊乱和血液学改变”。在德国汉堡圣乔治医院花园里,就静静伫立着一座X射线的纪念碑,它是德国伦琴射线学会1936年4月4日建成揭幕的,为了缅怀和哀悼世界最早的为X射线事业献身者。石碑上按字母顺序铭刻着15个国家160位科学家、医生、护士和技师的名字,此后又不断增补到350人。
1950年将IXRPC改组为国际放射防护委员会(ICRP),其1950年建议书中已包括辐射诱发肿瘤。在2007年建议书中再次强调:“对于癌症,流行病学和实验研究结果都提供了辐射危险的证据,尽管在100 mSv或更低剂量带有不确定性[4]。”
国际癌症研究机构(IARC)自1972年开始组织相关专家对900多种化合物、混合物和暴露因素等的致癌作用做了独立的评估,出版了多份专题研究报告,将被评估的化合物分为四类,其中X射线、γ射线和中子,以及体内沉积的释放α、β粒子的放射性核素均属1类,对人体致癌。因此,电离辐射的致癌效应是被广泛认可的。
3 放射性肿瘤的发病机制众所周知,癌细胞的生长特点是增殖失控和分化不足,人类癌症的发生往往是多种致癌因子与影响因素共同作用的结果,包括化学因素、物理因素和生物因素。因此,电离辐射不是唯一的致癌因素,且电离辐射所诱发的癌症只占人类癌症病因的1%~3%。尽管目前离最终阐明辐射致癌分子机制还有较大距离,但已明确辐射诱发肿瘤是一个非常复杂的过程。
首先,电离辐射是一种启动因子,可引起染色体的断裂、缺失和重组。一般来讲,辐射引起的基因改变多以大片段缺失为主,因此抑癌基因的改变在辐射诱发的肿瘤中更具重要意义。其次,电离辐射也是一种促癌因子[5],促进始动细胞克隆的增殖,这种细胞增殖只有受到足够高的剂量引起细胞死亡后,出现代偿性增殖才能发生。再次,辐射也是一种发展因子,任何受到照射的人,其体内肯定存在着被其他原因启动和促进的细胞克隆,此时辐射作为染色体的诱变剂可以使这些变异的细胞克隆转为恶性增长。
4 放射性肿瘤的判定辐射可以诱发多种人类癌症,目前尚无临床、病理或实验室检查方法区分辐射诱发的癌症和自发的癌症,即常规方法无法判定放射性肿瘤,需另辟途径。
辐射致癌效应是电离辐射的随机性效应,即癌症是按概率发生的,受照群体癌症的发生率随受照剂量的增加而增加;对患癌个体,其受照剂量越大,其癌症归因于与先前受照的可能性越大。因此可以根据现有受照人群的流行病学调查,估算该群体辐射致癌超额危险,据此推算目标群体超额危险。对已患癌症的某个体,只要把他看作是目标人群的典型成员,则该癌症患者的放射病因概率可用目标人群的超额危险予以估算。肿瘤放射病因概率(probability of causation,PC)表示个人所患癌症起因于既往所受一定剂量照射的可能性(%),是一定剂量照射后癌症概率增加额与癌症总概率之比。
$ P C=E R R /(1+E R R) \times 100 \% $ | (1) |
式中:PC—放射致癌病因概率;ERR—辐射致癌超额相对危险。
美国的Bond(1959)最早提出病因概率概念并用于电离辐射诱发远后效应赔偿,后来犹他州参议员Hatch为处理核落下灰造成癌症发病率增加而提出“辐射照射赔偿法”议案,1981年Bond建议编制放射流行病学表,以期作为仲裁赔偿的基准使用。1983年国立卫生研究院(NIH)成立了特别工作组负责制定辐射流行病学表,该工作组于1985年以NIH 85—2748号出版物发表了工作报告《放射流行病学表》,该报告主要利用日本原爆幸存者和氡暴露矿工的流行病学调查数据,用BEIR Ⅲ的计算模型,给出了白血病(除慢性淋巴细胞白血病)、骨和关节恶性肿瘤、唾液腺癌、食管癌、胃癌、结肠癌、肝癌、胰腺癌、肺癌、女性乳腺癌、肾及膀胱癌、甲状腺癌和其他部位癌等13种癌症的辐射危险系数,以表格形式给出不同情况下受到一定剂量照射发生上述癌症时计算PC所需参数,以用于PC的计算。至此,恶性肿瘤放射病因判断的PC方法达到了实用阶段,并逐步被美国、英国、加拿大和日本等国家采用。实际上把从流行病学资料研究得到的有关危险个人化是不妥的。用ERR计算得到的PC值适用于群体,不适用于个人,因此美国科学院(NAS)/国家科学研究委员会(NRC)建议采用归因份额(assigned share,AS)代替PC。AS是为了个人赔偿目的,将具有类似特征的一个人群组的概率,赋予具有该人群组特质的个人,这样可以表述计算结果的真实含义,AS和PC的计算方法和过程完全相同,仅其含义不同,因习惯使然还是用PC表示。
没有证据显示,辐射致癌仅限于某些部位或某种类型,换言之,任何部位任何类型的癌症都可以由辐射引起,都可以估算PC值[6]。随着放射流行病学研究的不断深入,不同年代估算PC的癌症部位及类型也在不断变化,但在具体应用中取决于各种社会因素,包括该国的赔偿实践和潜在赔偿案例的数量,另外需要说明的是,辐射致癌病因概率计算用的ERR数据不是一成不变的,资料需要不断更新,辐射致癌的ERR不仅与剂量相关,还与其他因素相关如个人生活习惯如吸烟,还与受照时的年龄等因素相关。
职业受照人群中发生的癌症的放射病因判断方法已经成为许多国家进行职业性放射性肿瘤赔偿的科学基础。国际原子能机构、国际劳工组织、世界卫生组织联合出版《职业性电离辐射照射有害健康效应的归因方法及其在癌症赔偿计划中的应用实用指南》,推荐在职业性放射性肿瘤赔偿中应用。
5 我国相关诊断标准的变迁我国的放射性肿瘤病因判断标准历经四版。第一版孙世荃等于1996年参照美国NIH 85—2748《放射流行病学表》,制定并发布了国家标准GB 16386—1996《放射性肿瘤判断标准及处理原则》。此标准规定病因概率PC≥50%为判断职业性放射性肿瘤的界限值,可判断的癌症种类仅限于氡致肺癌、X或γ射线所致白血病、甲状腺癌、女性乳腺癌和226Ra所致的恶性肿瘤;第二版是2002年随着《中华人民共和国职业病防治法》的颁布实施,GB 16386—1996改名为GBZ 97—2002《放射性肿瘤诊断标准》,内容未变,名称也误改为“诊断标准”;第三版是《放射性肿瘤病因判断标准》,由叶常青[6]等起草,于2009年发布实施。主要修订内容包括应用最新的流行病病学资料,与国际接轨,参照NIH 03-25387《修改1985年NIH放射流行病学表的报告》;其次,将癌症种类增加到10种类型(食管癌、胃癌、结肠癌、肝癌、肺癌(外照射致肺癌和氡致肺癌)、骨和关节恶性肿瘤、女性乳腺癌、膀胱癌、甲状腺癌、除慢性淋巴细胞白血病外所有类型白血病),并放宽了PC值的判断标准(改为PC95%可信限的上限值≥50%),实际意义上降低了赔偿的门槛;目前应用的是第四版《职业性放射性肿瘤判断规范》2017版[7],主要修订内容如下:首先,更新了计算PC值用的基础数据、计算模型和校正因子;其次,根据最新的LSS队列资料,BEIR Ⅶ Part 2模型计算获得日本人群肿瘤别、性别别、受照年龄别、发病年龄别的ERR/Gy值,再用中国人肿瘤基线发病率(2012年中国肿瘤登记年报发布的2009年中国肿瘤基线发病率),按相加和相乘混合模型将日本人的超额相对危险系数(ERR/Gy)转化为中国人的ERR/Gy,实现ERR的中国化;再次,将氡致肺癌独立成章,并更新ERR估算模型和参数;最后,简化计算程序,便于操作[8]。需要强调的是,本标准中用于肿瘤病因判断的恶性肿瘤名单未修改,换句话说,目前我国职业性放射性肿瘤的判断仅限于10种类型。
今后,如果出台新的职业性放射性肿瘤名单的话,可能该标准也需要做相应的调整。另外,因为时机不成熟,未对不确定性分析进一步修订,仍把PC判断界限值定在95%可信限上限,即对95%可信限上限PC≥ 50%者判断为职业性放射性肿瘤,进行赔偿。
6 我国职业性放射性肿瘤的诊断现状近年来由于法律、法规的落实和辐射防护水平的提升,已经很少诊断职业性放射性疾病了,但是某些工种如介入、核医学和工业探伤工作者的受照剂量有可能超过剂量限值。据全国放射卫生信息平台的2013—2017年职业性放射性疾病病例报告,共上报职业性放射性疾病106例,以放射性肿瘤为主,占全部病例的43.40%。放射性肿瘤中最多的是甲状腺癌,占全部放射性肿瘤的32.61%,其次是肺癌、慢性粒细胞白血病和除慢淋、慢粒以外的其他白血病,分别占放射性肿瘤的17.39%、l7.39%和13.04%[9]。
7 职业性放射性肿瘤的诊断程序当放射工作人员罹患恶性肿瘤后要求进行职业病诊断时,放射性疾病诊断机构的接诊医师首先要核实其是在参加放射工作后经过一定的潜伏期罹患肿瘤,也就是符合放射性肿瘤的潜隐期规律,同时还要核实肿瘤诊断的可靠性,如果有完整的临床检查、后续治疗过程和病理诊断等基本可确诊;其次,核实罹患肿瘤是否在职业性放射性肿瘤名单中,目前我国的职业性放射性肿瘤仅限于10种类别,换句话说,不在名单内的肿瘤不能进行职业病诊断;其三,放射致癌病因概率计算,需要性别、受照时年龄、发病潜伏期与受照剂量按照GBZ 97—2017第6章的方法计算,其中受照剂量是个很重要的参数,建议请辐射防护部门给出靶器官的吸收剂量。还要注意的是,职业危害因素除放射之外,兼有其他致癌危害因素的应加以说明,综合分析做出判断。
综上所述,放射工作人员在工作中应严格执行操作规范,做好自身防护,是避免职业性放射性肿瘤发病的重要措施。
[1] |
医学名词审委员会. 放射医学与防护名词[M]. 北京: 科学出版社, 2014.
|
[2] |
WHO, IARC.IARC monorgraphs on the evaluation of carcinogenic risks to humans.Volume 75 Ionizing radiation, Part1: X-and gamma(y) radiation and neutrons[R].LYON: IARC Press, 2000.
|
[3] |
全国医用诊断X射线工作者剂量与效应关系研究协组. 我国医用医用诊断X射线工作者受照者恶性肿瘤调查[J]. 中华放射医学与防护杂志, 1984, 4(1): 55. |
[4] |
潘自强, 周永增, 周平坤, 等. 国际放射防护委员会第103号出版物[M]. 北京: 原子能出版社, 2008.
|
[5] |
孙世荃. 人类辐射危害评价[M]. 北京: 原子能出版社, 1996.
|
[6] |
叶常青. 放射性肿瘤的判断:科学基础和损害[M]. 北京: 科学出版社, 2007.
|
[7] |
中华人民共和国卫生部.GBZ 97-2009放射性肿瘤病因判断标准[S].北京: 人民卫生出版社, 2009.
|
[8] |
孙志娟, 王继先. 《职业性放射性肿瘤判断规范》解读[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2017, 37(9): 696-699. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2017.09.011 |
[9] |
李小亮, 苏垠平, 雷淑洁, 等. 2013-2017年我国职业性放射性疾病诊断情况分析[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2018, 38(10): 779-783. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2018.10.012 |