человека
Для разработки системы радиационной безопасности необходимо знать, как количественно изменяются с дозой вероятность стохастических эффектов и степень тяжести детерминированных эффектов.
Наиболее подходящий источник информации — это сведения, полученные непосредственно при изучении результатов воздействия излучения на человека. Кроме того, много информации о механизмах повреждения и взаимосвязи между дозой и вредными эффектами у человека можно почерпнуть из исследований на микроорганизмах, изолированных клетках, выращенных in vitro, и у животных. К сожалению, очень мало этих сведений можно применить непосредственно для целей радиационной безопасности — все они требуют серьезной проверки и интерпретации. Выводы по биологической информации, касающиеся радиационной безопасности и защиты, основываются на данных о радиационных эффектах у человека; остальные сведения используются лишь для их подкрепления.
Этим обстоятельством определяются весьма жесткие требования к организации эпидемиологических исследований и обоснованно- сти интерпретации полученных данных. Суть проблемы заключается в том, что при воздействии на людей различных факторов малой интенсивности, будь то радиация или иные агенты антропогенной природы, возникает необходимость учета и количественного анализа множества дополнительных моментов и обстоятельств, которые затрудняют, маскируют либо искажают оценку истинной картины воздействия данного фактора на здоровье обследуемой популяции людей. Студентам, врачам широкого профиля и особенно гигиенистам необходимо знать общие принципы, которы- ми следует руководствоваться при планировании подобного рода в высшей степени трудоемких проектов. Вместе с тем следует пом-
нить, что из-за различных методических ошибок либо недооценки существенной роли статистики в таких работах нередко допуска- ются серьезные ошибки и даже неверные заключения и выводы. Поскольку эта важнейшая проблема имеет непосредственное отношение к многим медицинским дисциплинам и должна изучаться особо, мы рассмотрим лишь некоторые из множества вопросов в рамках обсуждаемой здесь темы.
Прежде всего несколько общих замечаний по проблеме статистического анализа данных. Как известно, каждое исследование может иметь статистически значимый результат исключительно на вероятной основе. Необходимо количественно оценить степень, до которой случайность может отвечать за данный результат статистического анализа, отражается величиной р. При значении р менее 0,05 вероятность того, что наблюдаемый результат обусловлен случайностью, составляет менее 1 из 20 случаев (или менее 5\%). Условно принимается, что значение р менее 0,05 означает статистическую значимость. Более адекватное представление о значимости полученных данных отражает так называемый доверительный интервал, который показывает диапазон разброса оценок среднего значения. Например, в одном из исследований избыточных лейкозов среди работающих в атомных центрах США, Великобритании и Канады доверительный интервал составил от 0,1 до 5,4.
Среди трудностей и недостатков многих работ в области эпидемиологии малых доз ионизирующих излучений укажем лишь на следующие:
• малый размер выборки;
• отсутствие адекватного контроля;
• недоучет посторонних воздействий, не связанных с излучением;
• неадекватная дозиметрия;
• влияние сопутствующих социальных и экономических факторов.
Существует также тенденция сообщать о позитивных находках и замалчивать те исследования, которые не дали ожидаемого результата.
Рассмотрим некоторые из трудностей подобного рода исследований более подробно.
Размер выборки
В качестве примера ниже представлены данные о размере выборки (численности обследуемых людей), необходимой для стати- стически значимого (с вероятностью 95\%) определения канцерогенеза в рамках зависимости доза-эффект.
Размер выборки, необходимый для статистически значимого определения зависимости доза-эффект в канцерогенезе:
Если, например, риск индуцированного излучением рака достоверно оценен при дозе 1 Зв в группе 1000 человек, то, чтобы подтвердить риск за счет более низкой дозы 0,01 Зв при такой же степени достоверности, потребуется когорта в 10 млн человек (не считая адекватного контроля). Очевидно также, что эти расчеты необходимой численности выборки, относящейся ко всей сумме злокачественных опухолей, должны быть скорректированы, когда речь пойдет о выявлении избыточных раков конкретного вида и локализации. В данном случае, как и в только что приведенном примере, размер выборки будет определяться естественной частотой (спонтанным уровнем) данного вида рака. Пока не найдено никакого теста, позволяющего отличить радиогенный рак от опухолей тех же гистологических типов другого происхождения. Это, в свою очередь, означает, что радиогенный рак можно связать с облучением только путем тщательного статистического сравнения с количеством ожидаемых случаев в популяциях, идентичных по всем показателям, кроме воздействия дополнительной дозы облучения. Например, небольшое превышение числа случаев злокачественных опухолей, которое предположительно связывают с излучением, может считаться достоверно установленным только в том случае, если оно примерно вдвое превышает стандартное отклонение, характерное для неизбежного варьирования ожидаемого числа случаев (спонтанных опухолей) в обследуемой группе населения.
Адекватный контроль
Выбор адекватного контроля — одна из наиболее сложных проблем для грамотного планирования эпидемиологических исследо- ваний. Из самого определения следует, что контрольная популяция должна отличаться от наблюдаемой только по одному критерию — дозе дополнительного облучения. Подбор такого контроля представляет исключительные трудности, связанные не только с региональными особенностями — биогеохимическими, демографическими, этническими, социально-экономическими, краевой патологией и т.п., но и с необходимостью дополнительных затрат и привлечения значительных ресурсов. Одним из возможных подходов является подбор когорт наблюдения и контроля, которые при прочих равных условиях отличаются между собой достаточно широким диапазоном доз облучения. Такой принцип использован, например, в наблюдениях за японскими когортами населения, которые пострадали в результате атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки.
Учет посторонних, не связанных с облучением, воздействий
В данном случае следует исходить из того факта, что в реальной жизни человек подвергается многим воздействиям антропогенных факторов. На фоне загрязнений химической природы большое значение имеют фактор питания, качество питьевой воды и т.п. Несмотря на наличие в популяции достаточно мощных гомеостатических механизмов, на здоровое население могут оказывать воздействие биогеохимические особенности района наблюдения (на- пример, микроэлементный состав почв, избыток или недостаток тех или иных важных био-, макро- и микроэлементов в рационе питания и т.п.). Эти факторы следует учитывать, особенно при сравнении их с контрольными районами.
Дозиметрия
При трактовке данных эпидемиологических наблюдений вопросы адекватной дозиметрии приобретают принципиальное зна- чение. К сожалению, в подавляющем большинстве исследований, особенно после крупномасштабных аварий, врачи сталкиваются со значительными неопределенностями в этой области. Как правило, в силу многих причин не удается получить необходимый массив
данных прямой индивидуальной дозиметрии людей — наиболее информативного показателя для эпидемиологических исследований. Методы реконструкции доз (ретроспективная дозиметрия) широко используются, но следует иметь в виду, что точность получаемых оценок определяется моделями расчета и качеством исходных, в том числе инструментальных, данных.
Влияние сопутствующих социально-экономических факторов
Это, пожалуй, наиболее сложный аспект проблемы. До настоящего времени и, по-видимому, в будущем влияние этих факторов на здоровье пострадавшего населения не может быть оценено строго количественно. Достаточно напомнить, что в результате аварии на ЧАЭС социальные потрясения и психоэмоциональные стрессы у людей, несомненно, оказали и продолжают оказывать отрицательное воздействие на здоровье населения. Как хорошо известно, подобного рода психосоциальные нагрузки и порождаемые ими стрессовые состояния нередко служат изначальной причиной многих заболеваний человека. Поэтому учет указанных обстоятельств при оценке общего ущерба здоровью человека в связи с радиационными авариями и попытки вычленить парциальный вклад низ- коинтенсивного радиационного фактора в заболеваемость являются исключительно трудной задачей.
В заключение напомним, что при анализе качества эпидемиологических исследований необходимо обращать внимание на организацию исследований, достаточность изучаемой выборки, протоколы наблюдений, контроль качества измерений, прецизионность аппаратуры и реактивов, наличие и точность данных об индивидуальных дозах облучения, приемлемость контрольной когорты наблюдения, учет потенциальных источников возможного искажения данных или смешения оценок.
В разных эпидемиологических исследованиях, посвященных выявлению избыточных заболеваний, таких как рак, используется целый ряд понятий или терминов для выражения их связи с облучением. К сожалению, нередко возникают затруднения, обусловленные тем, что разные авторы используют различные понятия. Наиболее часто применяют термины «относительный риск» (ОР) или «избыточный относительный риск» (ИОР). Оба они выражают риск в облученной группе людей по отношению к некоторой
необлученной популяции. [В данном контексте не смешивать с терминологией, принятой в моделях абсолютного (аддитивного) и относительного (мультипликативного) риска, используемых для прогнозов.]
Так, ОР, равный 1, означает, что риск в облученной группе такой же, как и в контрольной (необлученной). Соответственно в данном случае ИОР равен 0. Если ОР равен 2, это означает, что в облученной популяции вероятность рака вдвое больше, чем в необлученной. Следовательно, ОР, равный 2, соответствует ИОР, равному 1.