способ определения группы риска для ликвидаторов аварии, связанной с облучением

Формула изобретения

Способ определения группы риска для ликвидаторов аварии, связанной с облучением, включающий в себя расчетный метод реконструкции доз, основанный на вычислении характеристик распределения дозы, отличающийся тем, что предварительно определяют границу дозы, при которой наступает ухудшение здоровья, определяют факторы риска, параметры факторов, влияющих на дозу облучения, сводят в таблицу и по таблице определяют индивидуальную дозу облучения, и в случае, если она свыше 20 сЗв, определяют ликвидатора в группу риска.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, в частности ретроспективной оценке доз облучения и определения факторов риска ухудшения здоровья.

Целью изобретения является выделение групп риска получения повышенной дозы облучения среди ликвидаторов аварии на ЧАЭС из числа привлеченных по линии МО. Предложен способ и на его основе экспресс-методика выявления ликвидаторов, относящихся к группе риска ухудшения здоровья. Для этого определяют минимальную дозовую границу риска ухудшения здоровья для контингента лиц, подвергшихся облучению; определяют параметры, формирующие группы риска и доступные для использования в настоящее время; составляют таблицы, с помощью которых определяют индивидуальную принадлежность ликвидатора к группе риска.

Предлагаемый способ предназначен прежде всего для реконструкции полученной дозы у тех участников ЛПА (ликвидации последствий аварии на ЧАЭС), у которых она отсутствует и нет возможности документально ее установить. Что касается оценки достоверности зарегистрированных доз облучения, то заявленный способ позволит более обоснованно подойти к их верификации и может быть применен в качестве экспертного. В обработке использованы материалы, касающиеся только тех лиц, которые в 1986-1990 годах привлекались по линии военкоматов для работ в 30 км зоне.

По результатам эпидемиологического анализа медицинских последствий участия в ликвидации последствий радиационной катастрофы, к группе риска ухудшения здоровья авторы предлагают относить ликвидаторов, для которых зафиксированная доза внешнего облучения превышает 20 сЗв. Известные основные методы биологической индикации (ЭПР-спектрометрия эмали зубов, аберрации в хромосомах микроцитов, флуоресцентная гибридизация, соматические мутации в эритроцитах) характеризуются как трудоемкостью, так и низкой чувствительностью для этих целей - свыше 100 сЗв (Воробьев А.И. и др., 1994). Для сравнения следует указать, что средняя зафиксированная доза облучения участников ЛПА 1986-87 гг. составила около 12-14 сЗв. Полученные с их помощью величины дозы не являются референтными для всей когорты участников ЛПА.

Известен метод имитационного моделирования (Ретроспективная дозиметрия.. . Под ред. В.П. Крючкова, А.В. Носовского, 1996), предусматривающий очень подробную характеристику маршрута в зоне (включая радиационную обстановку), а значит, абсолютно непригодный по прошествии более 10 лет. По своей чувствительности этот метод практически не отличается от перечисленных выше и по результатам хорошо согласуется с методом хромосомных аберраций. Как показала практика, доза порядка нескольких Зв в основном обусловлена отдельными эпизодами ЛПА с критической экспозицией (Ильин Л.А., 1998). К подавляющему большинству ликвидаторов данный подход неприменим.

В качестве прототипа использован расчетный метод реконструкции доз, основанный на вычислении среднесуточных доз. (Цыб А.Ф. и др., 1992). По имеющимся в РГМДР данным вычислялись среднесуточные дозы на каждый день, прошедший со дня аварии. Среднесуточная доза - это доза, полученная усреднением индивидуальных среднесуточных доз всех ликвидаторов, находившихся в этот день в зоне работ и имевших зафиксированную дозу облучения. Индивидуальная среднесуточная доза - это величина, полученная делением зафиксированной дозы облучения на количество суток пребывания данного лица в зоне аварии. Искомая оценка представляет собой сумму среднесуточных доз по дням пребывания рассматриваемого лица в зоне облучения.

Применение подобной методики правомочно в том случае, если

1) установлена положительная и значимая статистическая связь дозы внешнего облучения с продолжительностью пребывания ликвидаторов в зоне аварии;

2) зависимость дозы внешнего облучения и времени участия в работах на ЛАЭС носит постоянный характер, хотя бы в первом приближении;

3) распределения дозы внешнего облучения для всех ликвидаторов, независимо от вида работ, места дислокации и других известных характеристик, существенно не отличаются друг от друга.

Однако эти условия не подтверждаются результатами анализа БД ведомственного регистра.

1) Зависимость полученной дозы и продолжительности пребывания ликвидаторов в зоне незначительна по величине, статистически значима и отрицательна. Коэффициент корреляции между переменными "продолжительность пребывания" и "доза" по всему массиву (56663 человек, у которых нет пропущенных значений ни в одной из исследуемых переменных) r=-0.245.

2) Существенно и достоверно отличаются дозы облучения и их распределение в 4-х временных интервалах, которые в дальнейшем называются периодами приезда: 0-15 дни приезда от дня аварии, 16-350 дни, 351-700 дни и свыше 700 дней. Внутри каждого из указанных интервалов зависимость между дозой и днем приезда незначительна. Характер зависимости отражен на фиг. 1.

3) Для ликвидаторов, приехавших в разные периоды, зависимость дозы и дня начала работ, дозы и продолжительности работ различны. Соответствующие коэффициенты корреляции приведены в таблице 1. Распределения дозы внешнего облучения существенно отличаются для ликвидаторов с разным характером работ, местом дислокации, местом работ и т.д. Этот факт подтверждается сравнением выборочных распределений с помощью критерия ². В качестве примера приведем распределения дозы внешнего облучения дезактиваторов для нескольких мест дислокации (фиг. 2). Выбраны дезактиваторы, участвовавшие в работах в течение 1 и 2 периодов, с местами дислокации в Брагине, Чернобыле и Радче. Численность этих групп сравнима (соответственно, 1303, 496 и 1132 человек). На фиг. 2 видно, что для дезактиваторов из Брагина характерны малые значения доз: от 0 до 10 сЗв, для дезактиваторов из Радчи - напротив, основная часть доз сосредоточена на участке от 9 до 25 сЗв. Для дезактиваторов, дислоцированных в Чернобыле, характерно равномерное распределение во всем диапазоне от 0 до 27 сЗв с небольшими максимумами в области больших доз - в интервале от 23 до 25 сЗв и свыше 27 сЗв. Соответствующие статистические характеристики этих распределений таковы. Средние значения дозы в Чернобыле и Радче в 2.5 раза превышают таковые в Брагине, стандартное отклонение из-за "размазанности" распределения в 2 раза выше в Чернобыле, чем в остальных пунктах (таблица 2). Таким образом, эти распределения отличаются друг от друга радикальным образом.

Перечисленные методы, включая прототип, направлены на наиболее вероятную точечную оценку дозы внешнего облучения. Предлагаемый нами метод позволяет получить интервальную оценку дозы для групп ликвидаторов, объединенных рядом признаков, что может найти применение в практическом здравоохранении. Для получения статистически достоверных результатов использовался аппарат теории статистических решений. Выбор способов математической обработки продиктован критически малым набором доступных переменных, которые, однако, могут быть восстановлены и по прошествии многих лет.

Хотя значительный процент ликвидаторов не имеет записей о полученных дозах (по данным РГМДР среди состоящих на учете ликвидаторов таких 28% - Радиация и риск. 1999), другие данные об условиях их работы в зоне аварии либо имеются, либо могут быть восстановлены по документам или на основании опроса.

Сущность заявленного способа заключается в том, что в результате анализа ведомственной БД выделены и количественно описаны факторы, определяющие статистические группы ликвидаторов, получивших сверхнормативные дозы облучения. Найденные параметры факторов сведены в таблицы, которые позволяют на основании имеющихся у ликвидатора документов или путем опроса определить его принадлежность к группе риска.

Базой данных для определения дозы, формирующей "группу риска", послужили результаты долгосрочного медицинского наблюдения за состоянием здоровья 10 тысяч ликвидаторов, которые проживают на территории Северо-Запада России и включены в систему Государственного медико-дозиметрического регистра. Когортные эпидемиологические исследования базируются на анализе результатов ежегодного углубленного обследования в поликлинических и стационарных условиях, данных онкологической и патологоанатомической служб, судебно-медицинской экспертизы, ЗАГС, органов соцобеспечения и паспортного стола. Для оценки зависимости биоэффектов от дозы внешнего облучения проведен анализ уровней заболеваемости и инвалидности в различных дозовых группах. Значимой оказалась граница 20 сЗв. В период аварийно-восстановительных работ регистрировались значения только дозы внешнего гамма-облучения. Эта доза составляет, в среднем, около 80% от общей, и поэтому ликвидаторы с зафиксированной дозой внешнего облучения 20 сЗв и более практически получили общую дозу в 25 сЗв и более.

Многолетние наблюдения за когортой ликвидаторов Северо-Запада дают возможность констатировать, что уровни заболеваемости и распространенности у ликвидаторов с дозой внешнего облучения 20 и более сЗв по некоторым классам заболеваний устойчиво на протяжении периода наблюдений и статистически значимо превышают соответствующие уровни для ликвидаторов с дозой до 20 сЗв. Для проведения корректного сравнения этих групп ликвидаторов рассматривались повозрастные уровни для наиболее представительных возрастных групп: 35-39, 40-44 и 45-49 лет. Именно в этих группах сосредоточена основная часть ликвидаторов в целом за период наблюдения. Наиболее выражена зависимость от дозы для заболеваемости органов кровообращения (фиг.3). Аналогичная картина для инвалидности по причине болезней органов кровообращения. В меньшей степени, но достоверно данная зависимость выявляется для болезней органов дыхания, пищеварения, нервной системы, психических расстройств (фиг. 4).

Для выделения групп повышенного риска использовались индикаторы (факторы) риска. Они были определены по данным ведомственного регистра, в котором содержатся сведения на 67098 лиц, призванных в 1986-1990 г.г. со всей территории бывшего СССР через систему военкоматов к ликвидации радиационной катастрофы на ЧАЭС. База данных формировалась в местах дислокации непосредственно после завершения работ по ликвидации аварии по единому протоколу и содержит основные характеристики деятельности ликвидаторов в зоне аварии и показатели их здоровья в момент работ. Эти сведения были положены в основу статистического анализа возможных зависимостей дозы внешнего облучения от времени, условий работ и ряда других показателей, зафиксированных в зоне аварии (всего 128). В результате был получен набор показателей, каждый из которых в отдельности недостаточен для выделения искомых групп, но в различных сочетаниях они задают группы риска.

К факторам риска относятся следующие переменные:

- дата приезда;

- дата отъезда;

- место дислокации (почтовый индекс ближайшего населенного пункта);

- характер работ в соответствии с основным видом деятельности (1 - дезактивация, 2 - строительство, 3 - оцепление, 4 - штабные работы, 5 - другие виды работ);

- место работ - по основному месту работы (1 - в помещении, 2 - на улице, 3 - на технике, 4 - другое);

- продолжительность пребывания (дней);

- максимальная мощность дозы в месте работ (р/час);

- использование средств индивидуальной защиты (0 - не применялись, 1 - респиратор, 2 - перчатки и сменная одежда, 3 - респиратор и сменная одежда, 4 - спецодежда, 5 - прочее);

- жалобы на здоровье в период работ - всего 12;

- общее количество жалоб.

Общими требованиями, предъявляемыми к формируемым статистическим группам риска, были:

а) время приезда в зону не позднее 350 дней от начала аварии;

б) однородность ликвидаторов в группе по условиям работы;

в) большая часть ликвидаторов в группе среди тех, для кого доза известна, должна иметь дозу более 20 сЗв;

г) достаточно большой объем группы (как правило, более 100 человек).

Условие (а) необходимо, т.к. для ликвидаторов, приехавших позже, уровень возможных доз не достигает 20 сЗв (фиг.1).

Условие (б) дает нам основание предполагать, что распределение дозы на каждой группе можно моделировать распределением одной случайной величины.

На каждой из выделенных групп оценивалось распределение булевской случайной величины (с. в.): "доза ликвидатора больше или равна 20 сЗв". Предполагая биномиальность распределения этой с.в. на группе, получим в качестве состоятельной оценки вероятности р значения "истина" частоту

p_n=m/n,

где n - общее число известных доз в группе, m - количество доз 20 сЗв.

Согласно условию (в) эта оценка превышает 0.5. Выбрав уровень значимости = 0.05, оцениваем левую границу доверительного интервала [b, 1], с вероятностью 0.95 накрывающего значение параметра р. Т.к. объем группы достаточно большой (условие (г)), применима аппроксимация нормальным распределением, и соответствующая граница b вычисляется как



где U(0.95)=1.64 - процентиль нормального распределения N(0,1).

В качестве статистических групп риска рассматриваются те из выделенных групп, для которых соответствующая граница b>0.5, т.е. на уровне значимости =0.05 принимается нулевая гипотеза Н₀: р>0.5.

Для ликвидаторов, относящихся по своим условиям работы к статистическим группам риска, если их доза неизвестна, мы должны принять одно из решений:

1) доза менее 20 сЗв или

2) доза 20 сЗв.

С точки зрения теории принятия решений оптимальным является второе решение, поскольку оно минимизирует общее количество ошибок (риск принятия неправильного решения - Дуда Р., Харт П., 1976). В этом смысле для всех ликвидаторов в таких группах вероятность того, что их дозы не менее 20 сЗв, превышает 0.5, и поэтому такие совокупности были названы статистическими группами риска, а соответствующие условия работы, описывающие данные группы - статистическими факторами риска.

Для выделения количественных характеристик факторов риска исследовались все сочетания основных факторов риска: даты начала работ и места дислокации, - с уровнями остальных факторов. Для этого использовались графики распределения дозы и доли ликвидаторов, относящихся к группе риска, среди всех ликвидаторов с фиксированными значениями факторов. Затем для найденных комбинаций факторов составлялись таблицы. Например, фиг. 5 и таблица 3 иллюстрируют исследование групп риска для ликвидаторов, дислоцированных в Иванкове.

Полученные комбинации факторов риска, определяющие группы риска, сведены в таблицы. Приведем пример полученных таблиц.

1. Конкретный пример: таблица 1"а" групп риска для ликвидаторов, дислоцированных в районе Иванкова (почтовый индекс - 255300).

Таким образом, для ликвидаторов, дислоцированных в районе Иванкова, выделены 12 групп риска. В качестве факторов риска используются все индикаторы в различных сочетаниях.

Всего в таблицах описано 85 групп риска.

Обнаружение у ликвидатора одного из вариантов сочетаний индикаторов риска дает основание включить его в группу риска получения свехнормативной (20 сЗв) дозы облучения.

Факт отнесения одного и того же человека к нескольким группам риска по разным наборам, характеризующих его показателей, повышает надежность выводов.

2. Конкретный пример применения методики:

Ликвидатор:

- призван военкоматом и был приписан к войсковой части, дислоцированной вблизи населенного пункта Иванков (почтовый индекс - 255300);

- прибыл в зону проведения работ 18.01.87;

- выбыл из зоны 27.03.87;

- выполнял дезактивационные работы;

- использовал в качестве СИЗ респиратор и сменную одежду.

Экспертная оценка информации: данный ликвидатор может быть включен в группу риска, к которой относятся все лица, прибывшие в зону не позднее 02.04.87, выехавшие в период с 22.03.87 по 11.04.87 и занимавшиеся дезактивацией.

Заключение: данный ликвидатор подлежит включению в группу риска получения сверхнормативной дозы облучения.

Авторы отдают себе отчет, что разработанная методика позволяет лишь приближенно (без учета внутреннего загрязнения организма радионуклидами) оценить возможность получения конкретным ликвидатором сверхнормативной дозы облучения. В то же время, при массовых обследованиях на сегодняшний день это единственная возможность, не считая дорогостоящих специальных исследований, интегрально оценить радиационный фактор при отсутствии данных дозиметрии и минимальном объеме имеющейся сопутствующей информации.

Список литературы

1. Воробьев А.И., Домрачева Е.В., Клевездаль Г.А. Дозы радиационных нагрузок и эпидемиологические исследования в чернобыльском регионе//Тер. архив. - 1994. - 66, 7. - С. 3-7.

2. Ретроспективная дозиметрия участников ликвидации последствий аварии на Чернобыльской станции. Под ред. В.П. Крючкова и А.В. Носовского. - Киев: "Седа-стиль", 1996. - 256 с.

3. Ильин Л.А. Радиобиология и радиационная медицина - проблемы и перспективы их взаимодействия в рамках регламентации ионизирующих излучений//Медицинская радиометрия и радиационная безопасность. 1998. - Т. 43. - 1. - С. 8-17.

4. Цыб А.Ф., Иванов В.К. и др. Системный радиационно-эпидемиологический анализ данных Российского государственного медико-дозиметрического регистра об участниках ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС.//Бюллетень "Радиация и риск" Российского государственного медико-дозиметрического регистра, 1992, вып. 2. - С. 69-109, Москва-Обнинск.

5. Радиация и риск. Бюллетень национального радиационно-эпидемиологического регистра. Выпуск 11. - М., Обнинск, 1999. - 138 с.

6. Дуда Р. , Харт П. Распознавание образов и анализ сцен. - Москва, "Мир", 1976, 509 с.