Analiza danych dot. Analiza danych dot. pracowników przemysłu pracowników przemysłu jądrowego z 15 krajówjądrowego z 15 krajów

Świerk 20.VI.2008 r.Świerk 20.VI.2008 r.

K. FornalskiK. Fornalski

ŹródłoŹródło

3 prace zamieszczone w 3 prace zamieszczone w Radiation Radiation Research 167/2007Research 167/2007

E.Cardis, M. Vrijheid, I. Thierry-Chief E.Cardis, M. Vrijheid, I. Thierry-Chief et al. “The 15-Country Collaborative et al. “The 15-Country Collaborative Study of Cancer Risk among Radiation Study of Cancer Risk among Radiation Workers in the Nuclear Industry:…”Workers in the Nuclear Industry:…”

Polskie streszczenie: A. Wójcik, J. Liniecki Polskie streszczenie: A. Wójcik, J. Liniecki “Ryzyko śmierci nowotworowej wśród “Ryzyko śmierci nowotworowej wśród pracowników przemysłu jądrowego z pracowników przemysłu jądrowego z terenu 15 krajów”; PTJ 50/3/2007terenu 15 krajów”; PTJ 50/3/2007

W skrócieW skrócie Dane pochodzą z Australii, Belgii, Finlandii, Dane pochodzą z Australii, Belgii, Finlandii,

Francji, Japonii, Kanady, Korei Południowej, Litwy, Francji, Japonii, Kanady, Korei Południowej, Litwy, Słowacji, Hiszpanii, Szwecji, Szwajcarii, Wielkiej Słowacji, Hiszpanii, Szwecji, Szwajcarii, Wielkiej Brytanii, USA i Węgier Brytanii, USA i Węgier

Ok. 600 000 pracownikówOk. 600 000 pracowników Z tej liczby wyłączono ok. 200 000 pracowników Z tej liczby wyłączono ok. 200 000 pracowników

ze względu na różne kryteria (np. niepełne dane, ze względu na różne kryteria (np. niepełne dane, za krótki czas pracy, neutrony, za duża dawka za krótki czas pracy, neutrony, za duża dawka etc.)etc.)

W tej grupie jest ok. 24000 zgonów (tylko 6% !), z W tej grupie jest ok. 24000 zgonów (tylko 6% !), z czego 6800 to zgony na rakaczego 6800 to zgony na raka

Pracownicy średnio narażeni byli na Pracownicy średnio narażeni byli na promieniowanie jonizujące przez 12,7 lat, a przez promieniowanie jonizujące przez 12,7 lat, a przez ten okres otrzymywali średnio 19,4 mSvten okres otrzymywali średnio 19,4 mSv

Liczebność kohorty

0

10000

2000030000

40000

50000

60000

7000080000

90000

100000

Porównanie średniego wieku pracowników z czasem trwania badania

0

10

20

30

40

50

60

Austra

lia

Belgia

Kanad

a

Finlan

dia

Franc

ja (C

EA-COGEM

A)

Franc

ja (E

DF)

Węgr

y

Japo

nia

Korea P

ołudnio

waLit

wa

Słowac

ja

Hiszpan

ia

Szwec

ja

Szwajc

aria

Wiel

ka B

ryta

nia

USA (Han

ford)

USA (INL)

USA (NPP)

USA (ORNL)

lata

średni wiek w czasie rozpoczęcia pomiarów średni wiek na końcu pomiarów

średni czas trwania pomiarów

osobolata

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

średnia roczna moc dawki [mSv/rok]

0

1

2

3

4

5

6

SMRSMR

Standard Mortality Ratio (SMR) – Standard Mortality Ratio (SMR) – standardowy współczynnik umieralnościstandardowy współczynnik umieralności

SMR = OBS / EXPSMR = OBS / EXP OBS – liczba zgonów obserwowanychOBS – liczba zgonów obserwowanych EXP – liczba zgonów spodziewanych z EXP – liczba zgonów spodziewanych z

grupy kontrolnej nie narażonej na grupy kontrolnej nie narażonej na promieniowaniepromieniowanie

W publikacji podane są jedynie wartości W publikacji podane są jedynie wartości SMR oraz OBSSMR oraz OBS

średniaśrednia

arytmetyczna:arytmetyczna:

SMR_R = (74 ± 13) % SMR_R = (74 ± 13) %

SMR_W = (62 ± 15) SMR_W = (62 ± 15) % %

średnia ważona:średnia ważona:

SMR_R = (77 ± 4) % SMR_R = (77 ± 4) %

SMR_W = (68 ± 2) % SMR_W = (68 ± 2) %

SMR_R = rakiSMR_R = raki

SMR_W = SMR_W = wszystkiewszystkie

zgonyzgony

Umieralność ze wszystkich Umieralność ze wszystkich przyczyn jest przyczyn jest niższaniższa niż niż z powodu raka z powodu raka

Wartości SMR sąWartości SMR są mniejsze niż 100% !!! mniejsze niż 100% !!!

SMR [%] dla poszczególnych krajów: wszystkie zgony oraz zgony spowodowane nowotworem

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Umieralność na nowotwory Umieralność z wszystkich przyczyn

Histogram ilości krajów, których SMR_R mieści się w podanym przedziale

0

1

2

3

4

5

6

<35 ;

40)

<40 ;

45)

<45 ;

50)

<50 ;

55)

<55 ;

60)

<60 ;

65)

<65 ;

70)

<70 ;

75)

<75 ;

80)

<80 ;

85)

<85 ;

90)

<90 ;

95)

<95 ;

100)

<100

; 105)

przedziały SMR_R (nowotwory)

ilo

ść k

rajó

w

Histogram ilości krajów, których SMR_W mieści się w podanym przedziale

0

1

2

3

4

<35 ;

40)

<40 ;

45)

<45 ;

50)

<50 ;

55)

<55 ;

60)

<60 ;

65)

<65 ;

70)

<70 ;

75)

<75 ;

80)

<80 ;

85)

<85 ;

90)

<90 ;

95)

<95 ;

100)

<100

; 105)

przedziały SMR_W (wszystkie zgony)

ilo

ść k

rajó

w

W publikacji W publikacji podane są podane są wprost liczby wprost liczby zgonów na rakazgonów na rakaoraz zgonów zeoraz zgonów zewszystkich przy-wszystkich przy-czyn dla po- czyn dla po- szczególnych szczególnych krajówkrajów

Dzieląc jedne Dzieląc jedne dane przez drugie dane przez drugie otrzymuje się odsetek śmiertelnych nowotworów w otrzymuje się odsetek śmiertelnych nowotworów w badanej grupie narażonej na promieniowanie = badanej grupie narażonej na promieniowanie = OBS_R / OBS_WOBS_R / OBS_W

Średnia arytmetyczna dla wszystkich krajów wynosi Średnia arytmetyczna dla wszystkich krajów wynosi OBS_R / OBS_W = (31 ± 7) %. Średnia ważona (29,0 OBS_R / OBS_W = (31 ± 7) %. Średnia ważona (29,0 ± 0,2) %. ± 0,2) %. DUŻO!!DUŻO!!

Stosunek ilości zgonów na raka do wszystkich zgonów- grupa narażona

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

Austra

lia

Belgia

Kanad

a

Finlan

dia

Franc

ja (C

EA-COG

EMA)

Franc

ja (E

DF)

Węgr

y

Japo

nia

Korea

Połu

dniowa

Litw

a

Słowac

ja

Hiszpan

ia

Szwec

ja

Szwajc

aria

Wie

lka B

ryta

nia

USA (Han

ford

)

USA (INL)

USA (NPP)

USA (ORNL)

Pierwszy problemPierwszy problem

Współczynniki SMR są liczone w Współczynniki SMR są liczone w oparciu o grupę kontrolnąoparciu o grupę kontrolną

Brak jest dokładnych informacji na jej Brak jest dokładnych informacji na jej temat, w szczególności liczby zgonów temat, w szczególności liczby zgonów na raka EXP_R i z wszystkich na raka EXP_R i z wszystkich przyczyn EXP_Wprzyczyn EXP_W

Mając dane wartości OBS można Mając dane wartości OBS można wyliczyć współczynniki EXP z definicji wyliczyć współczynniki EXP z definicji SMR: SMR: SMR = OBS / EXPSMR = OBS / EXP

< 31% !!!< 31% !!!

Wyliczone Wyliczone wartościwartościEXP_R i EXP_R i EXP_WEXP_Wużywamy do używamy do obliczenia obliczenia procentowego procentowego odsetkaodsetkanowotworów w grupie kontrolnej = nowotworów w grupie kontrolnej = EXP_R / EXP_WEXP_R / EXP_W

Wyniki:Wyniki:• Śr. arytmetyczna - (25 ± 6) % Śr. arytmetyczna - (25 ± 6) % • Śr. ważona - (26,3 ± 0,2) % Śr. ważona - (26,3 ± 0,2) %

Stosunek ilości zgonów na raka do wszystkich zgonów dla grupy kontrolnej nie narażonej na promieniowanie

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

Austra

lia

Belgia

Kanad

a

Finlan

dia

Franc

ja (C

EA-COGEM

A)

Franc

ja (E

DF)

Węgr

y

Japo

nia

Korea P

ołudnio

waLit

wa

Słowac

ja

Hiszpan

ia

Szwec

ja

Szwajc

aria

Wiel

ka B

ryta

nia

USA (Han

ford)

USA (INL)

USA (NPP)

USA (ORNL)

Podstawowy problemPodstawowy problem

Dlaczego odsetek nowotworów w Dlaczego odsetek nowotworów w grupie narażonej na promieniowanie grupie narażonej na promieniowanie jest wyższy (31%) niż w grupie jest wyższy (31%) niż w grupie kontrolnej (25%), skoro wszystkie kontrolnej (25%), skoro wszystkie wartości SMR < 100%, co wskazuje wartości SMR < 100%, co wskazuje na dobroczynne działanie na dobroczynne działanie promieniowania?promieniowania?

Próba wyjaśnieniaPróba wyjaśnienia

Odejmijmy dane SMR_R i SMR_W Odejmijmy dane SMR_R i SMR_W oraz odsetki nowotworów w grupie oraz odsetki nowotworów w grupie narażonej i kontrolnej i zauważmy narażonej i kontrolnej i zauważmy pewną korelację:pewną korelację:SMR (dla raków) minus SMR (dla

wszystkich zgonów) [%]

-40

-20

0

20

40

60

Au

str

ali

a

Ka

na

da

Fra

nc

ja

Wę

gry

Ko

rea

Sło

wa

cja

Sz

we

cja

Wie

lka

US

A (

INL

)

US

A (

OR

NL

)

Wykres ilości zgonów na raka do wszystkich zgonów dla grupy

narażonej minus wykres zgonów na raka do wszystkich zgonów dla

grupy kontrolnej

-0,1

-0,05

0

0,05

0,1

0,15

0,2

Au

str

ali

a

Ka

na

da

Fra

nc

ja

Wę

gry

Ko

rea

Sło

wa

cja

Sz

we

cja

Wie

lka

US

A (

INL

)

US

A (

OR

NL

)

Na przykładzie Belgii i Na przykładzie Belgii i Finlandii widać, że gdy Finlandii widać, że gdy umieralność na umieralność na nowotwory SMR_R jest nowotwory SMR_R jest niższa niż umieralność niższa niż umieralność całkowita SMR_W, to całkowita SMR_W, to odsetek raków w odsetek raków w grupie narażonej jest grupie narażonej jest niższy niż w grupie niższy niż w grupie kontrolnej. Gdyby kontrolnej. Gdyby SMR_R = SMR_W, to SMR_R = SMR_W, to odsetek nowotworów odsetek nowotworów w obu grupach byłby w obu grupach byłby identycznyidentyczny

SMR [%] dla poszczególnych krajów: wszystkie zgony oraz zgony spowodowane nowotworem

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Austra

lia

Belgia

Kanad

a

Finlan

dia

Franc

ja (C

EA-COGEM

A)

Franc

ja (E

DF)

Węgr

y

Japo

nia

Korea P

ołudnio

waLit

wa

Słowac

ja

Hiszpan

ia

Szwec

ja

Szwajc

aria

Wiel

ka B

ryta

nia

USA (Han

ford)

USA (INL)

USA (NPP)

USA (ORNL)

Umieralność na nowotwory Umieralność z wszystkich przyczyn

Wykres ilości zgonów na raka do wszystkich zgonów dla grupy

narażonej minus wykres zgonów na raka do wszystkich zgonów dla

grupy kontrolnej

-0,1

-0,05

0

0,05

0,1

0,15

0,2

Au

str

ali

a

Ka

na

da

Fra

nc

ja

Wę

gry

Ko

rea

Sło

wa

cja

Sz

we

cja

Wie

lka

US

A (

INL

)

US

A (

OR

NL

)

Innymi słowy: wzrost Innymi słowy: wzrost odsetkaodsetka raków w grupie narażonej związany raków w grupie narażonej związany jest z różnicą umieralności całkowitej i nowotworowejjest z różnicą umieralności całkowitej i nowotworowej

To nie jest wzrost To nie jest wzrost ilościilości nowotworów! nowotworów! Pytanie: czy na wykresie SMR bordowe słupki nie powinny Pytanie: czy na wykresie SMR bordowe słupki nie powinny

być wyższe niż niebieskie?być wyższe niż niebieskie?

MożliweMożliwe wyjaśnienie wyjaśnienie Reasumując: niskie Reasumując: niskie

dawki promienio-dawki promienio-wania powodują wania powodują spadek umieralnościspadek umieralnościna nowotwory i na nowotwory i umieralności całko-umieralności całko-witej (odpowiedź witej (odpowiedź adaptacyjna całego adaptacyjna całego organizmu). Jednak organizmu). Jednak wśród tej mniejszejwśród tej mniejszejilości zgonów wy-ilości zgonów wy-stępuje większy stępuje większy odsetek nowotwo-odsetek nowotwo-rów. Możliwe, że jest rów. Możliwe, że jest to związane z podwyższoną żywotnością (a wraz z to związane z podwyższoną żywotnością (a wraz z wiekiem rośnie prawdopodobieństwo zachorowania na wiekiem rośnie prawdopodobieństwo zachorowania na raka), ale raka), ale brakbrak jest danych na temat średniego wieku, jest danych na temat średniego wieku, którego dożywali badani ludziektórego dożywali badani ludzie

porównanie śmiertelności w zależności od narażenia na promieniowanie

0

20

40

60

80

100

120

brak narażenia narażenie na promieniowanie

SM

R [

%]

śmiertelność całkowita odsetek nowotworów wśród wszystkich zgonów

Kilka ciekawych wykresówKilka ciekawych wykresów

Wraz z wiekiem rośnie śmiertelność (oczywiste!)Wraz z wiekiem rośnie śmiertelność (oczywiste!) Śmiertelność spada z czasem zatrudnienia Śmiertelność spada z czasem zatrudnienia

(czyli ze wzrostem dawki całkowitej)(czyli ze wzrostem dawki całkowitej)

SMR przy uwzględnieniu wieku zgonu

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

średnia arytmetyczna średnia ważona

SM

R [

%]

poniżej 40 lat między 40 a 59 lat powyżej 60 lat

SMR przy uwzględnieniu czasu trwania zatrudnienia

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

średnia arytmetyczna średnia ważonaS

MR

[%

]

poniżej 5 lat między 5 a 10 lat powyżej 10 lat

Brak widocznego trendu w funkcji EFEKT(DAWKA) Brak widocznego trendu w funkcji EFEKT(DAWKA) – można prowadzić dowolną krzywą– można prowadzić dowolną krzywą

SMR dla nowotworów w zależności od mediany dawki indywidualnej

20

40

60

80

100

120

140

160

0 5 10 15 20 25

mediana dawki [mSv]

SM

R

SMR dla nowotworów w zależności od średniej dawki na osobę

20

40

60

80

100

120

140

0 10 20 30 40 50 60 70

Średnia dawka na osobę [mSv]

SM

R [

%]

SMR dla wszystkich zgonów w zależności od średniej dawki na osobę

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70

Średnia dawka na osobę [mSv]

SM

R [

%]

SMR dla wszystkich zgonów w zależności od mediany dawki indywidualnej

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0 5 10 15 20 25

mediana dawki [mSv]

SM

R

SMR dla średniej dawki rocznejSMR dla średniej dawki rocznej na osobę na osobę

SMR dla nowotworów w zależności od średniej dawki rocznej na osobę

0

20

40

60

80

100

120

140

0 1 2 3 4 5 6

średnia dawka roczna na osobę [mSv/rok]

SM

R [

%]

SMR dla wszystkich zgonów w zależności od średniej dawki rocznej na osobę

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5 6

średnia dawka roczna na osobę [mSv/rok]S

MR

[%

]

Jakie są wnioski autorów Jakie są wnioski autorów wspomnianych badań?wspomnianych badań?

Wszystkie dotychczas pokazywane dane są danymi Wszystkie dotychczas pokazywane dane są danymi surowymisurowymi

Autorzy dokonali głębokiej analizy materiałówAutorzy dokonali głębokiej analizy materiałów Ich podstawowym założeniem jest teza, iż „śmiertelność nie Ich podstawowym założeniem jest teza, iż „śmiertelność nie

może być niższa niż 100%” (hipoteza LNT)może być niższa niż 100%” (hipoteza LNT) Przedstawione dane surowe poddano obróbce statystycznej Przedstawione dane surowe poddano obróbce statystycznej

uwzględniającej różne czynniki konfundujące (gmatwające), uwzględniającej różne czynniki konfundujące (gmatwające), takie jak efekt zdrowego pracownika (HWE), efekt takie jak efekt zdrowego pracownika (HWE), efekt przeżywalności zdrowego pracownika (HWSE), etc.przeżywalności zdrowego pracownika (HWSE), etc.

Na tej podstawie otrzymano dodatnią zależność dawka-Na tej podstawie otrzymano dodatnią zależność dawka-efekt, czyli wzrost śmiertelnych nowotworów ze wzrostem efekt, czyli wzrost śmiertelnych nowotworów ze wzrostem dawki (hipoteza LNT)dawki (hipoteza LNT)

Stoi to w całkowitej sprzeczności z danymi surowymi, które Stoi to w całkowitej sprzeczności z danymi surowymi, które wskazują na ujemną zależność oraz brak trendu wraz ze wskazują na ujemną zależność oraz brak trendu wraz ze wzrostem dawkiwzrostem dawki

Podstawowe pytanie: czy autorzy mają rację?Podstawowe pytanie: czy autorzy mają rację?

Przykłady zależności zachorowalności w funkcji dawki dla danych Przykłady zależności zachorowalności w funkcji dawki dla danych przetworzonych – brak informacji o niepewnościach!przetworzonych – brak informacji o niepewnościach!

RR w zależności od dawki skumulowanej

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

0 100 200 300 400 500 600 700

dawka skumulowana [mSv]

RR

raki bez białaczek

RR w zależności od dawki skumulowanej

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

0 100 200 300 400 500 600 700

dawka skumulowana [mSv]

RR

wszystkie zgony

RR w zależności od dawki skumulowanej

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

0 100 200 300 400 500 600 700

dawka skumulowana [mSv]

RR

raki bez białaczki, r. płuc i opłucnej

RR w zależności od dawki skumulowanej

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

0 100 200 300 400 500 600 700

dawka skumulowana [mSv]R

R

wszystkie białaczki

RR w zależności od dawki skumulowanej

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 100 200 300 400 500 600 700

dawka skumulowana [mSv]

RR

białaczki bez CLL

RR w zależności od dawki skumulowanej

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

0 100 200 300 400 500 600 700

dawka skumulowana [mSv]

RR

wszystkie raki

Współczynnik Współczynnik

RR/Sv = 1 + Dawka * ERRRR/Sv = 1 + Dawka * ERR

Nawet przy takim subiektywnym przetworzeniu danychNawet przy takim subiektywnym przetworzeniu danychponiżej 150 mSv brak jest jakiejkolwiek dodatniej zależnościponiżej 150 mSv brak jest jakiejkolwiek dodatniej zależności

ERR/Sv w zależności od dawki skumulowanej

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

0 100 200 300 400 500 600 700

dawka skumulowana [mSv]

ER

R

wszystkie zgony wszystkie raki

raki bez białaczek raki bez białaczki, r. płuc i opłucnej

wszystkie białaczki białaczki bez CLL

DziękujęDziękuję