Problem działania małych

Problem działania małych

dawek

dawek

Ocena prawdopodobieństwa

Ocena prawdopodobieństwa

związku przyczynowego

związku przyczynowego

rozpoznanego nowotworu z

rozpoznanego nowotworu z

ekspozycją na promieniowanie

ekspozycją na promieniowanie

jonizujące

jonizujące

Rafał Tarnawski

Rafał Tarnawski

Promieniowanie jonizujące nie wywołuje
innego typu nowotworów niż guzy
powstające spontanicznie. Nie są znane
obecnie markery mutacji charakterystyczne
dla promieniowania jonizującego.

Nie jest możliwa

a posteriori

ocena

prawdopodobieństwa czy dany nowotwór
powstał w wyniku pochłonięcia dawki
promieniowania.

Od reguły jest wyjątek dotyczący np. raków tarczycy u
dzieci, które otrzymały wysokie dawki wziewne po
katastrofie reaktora w Czernobylu. W tym przypadku
efekt był spowodowany,

wysokimi dawkami

pochłoniętymi i znaczną promieniowrażliwościa

u

dzieci.

W tym przypadku należy traktować promieniowanie
jako przyczynę rozwoju nowotworu.

Podobnie azbest powoduje mezotheliomę.

Prawdopodobieństwo indukcji

Prawdopodobieństwo indukcji

nowotworu

nowotworu



Możliwa jest estymacja ryzyka jakie

Możliwa jest estymacja ryzyka jakie

niesie pochłonięta dawka

niesie pochłonięta dawka



Szacunek dotyczy całego życia

Szacunek dotyczy całego życia



Ryzyko indukcji nowotworu

Ryzyko indukcji nowotworu

złośliwego na 1 Sv promieniowania

złośliwego na 1 Sv promieniowania

szacuje się na

szacuje się na

13%

13%

dla

dla

kobiet

kobiet

i

i

9%

9%

dla

dla

mężczyzn

mężczyzn

Ryzyko indukcji nowotworu

Ryzyko indukcji nowotworu



Aby oszacować ryzyko należy przede

Aby oszacować ryzyko należy przede

wszystkim znać pochłonięte dawki

wszystkim znać pochłonięte dawki



Stąd znaczenie dozymetrii w

Stąd znaczenie dozymetrii w

przypadku narażenia zawodowego,

przypadku narażenia zawodowego,

lub dozymetrii biologicznej w

lub dozymetrii biologicznej w

przypadku wypadków radiacyjnych

przypadku wypadków radiacyjnych

Ryzyko populacyjne

Ryzyko populacyjne



Jeśli znane są dawki pochłonięte w

Jeśli znane są dawki pochłonięte w

populacji możliwe jest obliczenie

populacji możliwe jest obliczenie

wzrostu odsetka nowotworów

wzrostu odsetka nowotworów

złośliwych w porównaniu z populacją

złośliwych w porównaniu z populacją

kontrolną

kontrolną



Taka populacja może służyć do

Taka populacja może służyć do

oszacowania ryzyka populacyjnego

oszacowania ryzyka populacyjnego

Trudności w oszacowaniu

Trudności w oszacowaniu

ryzyka dla małych dawek

ryzyka dla małych dawek



Najczęściej pochłonięte dawki są

Najczęściej pochłonięte dawki są

niewielkie i nie można stwierdzić

niewielkie i nie można stwierdzić

znamiennego statystycznie wzrostu

znamiennego statystycznie wzrostu

ilości nowotworów w populacji

ilości nowotworów w populacji



Zmusza to do ekstrapolacji danych

Zmusza to do ekstrapolacji danych

dla wysokich dawek i wysokich mocy

dla wysokich dawek i wysokich mocy

dawek w kierunku do dawek bardzo

dawek w kierunku do dawek bardzo

małych

małych

Definicja „małej dawki”

Definicja „małej dawki”

Definicja małej dawki zależy od badanego efektu

Podstawowa zasada przyjęta

Podstawowa zasada przyjęta

przez ICRP i UNSCEAR

przez ICRP i UNSCEAR



Większość dostępnych badań

Większość dostępnych badań

przemawia za liniowym lub liniowo-

przemawia za liniowym lub liniowo-

kwadratowym modelem zależności

kwadratowym modelem zależności

dawka-efekt

dawka-efekt



Dla małych dawek dominuje efekt

Dla małych dawek dominuje efekt

liniowy

liniowy



Przyjęcie modelu liniowego nie

Przyjęcie modelu liniowego nie

prowadzi do niedoszacowania efektu

prowadzi do niedoszacowania efektu

F u n k c j a = 2 * x + x * x

F u n k c j a = 7 * x

0

1

2

3

4

5

X

0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

3 0

3 5

4 0

Y

Efekty stochastyczne

Efekty stochastyczne



Teoretycznie pojedynczy foton może

Teoretycznie pojedynczy foton może

spowodować mutacje prowadzącą do

spowodować mutacje prowadzącą do

postania nowotworu

postania nowotworu



Brak jest doświadczalnych dowodów

Brak jest doświadczalnych dowodów

na występowania dawki progowej,

na występowania dawki progowej,

poniżej której nie może dojść do

poniżej której nie może dojść do

indukcji nowotworu

indukcji nowotworu

Aspekt fizyczny małych

Aspekt fizyczny małych

dawek

dawek

Badania Monte-Carlo

Badania Monte-Carlo

oddziaływań promieniowania z

oddziaływań promieniowania z

DNA

DNA



Fotony/elektrony

RBE dla małych dawek

RBE dla małych dawek

Badany efekt

Badany efekt

RBE

RBE

Limfocyty cytogen.

Limfocyty cytogen.

34-53

34-53

Transformacja kom.

Transformacja kom.

3-80

3-80

Genetyczne efekty u

Genetyczne efekty u

ssaków

ssaków

5-70

5-70

Skrócenie życia

Skrócenie życia

10-46

10-46

Indukcja nowotworu

Indukcja nowotworu

16-56

16-56

Modele indukcji chromosomów

Modele indukcji chromosomów

dicentrycznych – dozymetria

dicentrycznych – dozymetria

biologiczna

biologiczna

Model transformacji

Model transformacji

komórkowej

komórkowej

Wyższe dawki mogą być mniej

Wyższe dawki mogą być mniej

skuteczne z powodu efektu

skuteczne z powodu efektu

cytotoksycznego

cytotoksycznego

Badania częstości mutacji u

Badania częstości mutacji u

myszy są zgodne z modelem

myszy są zgodne z modelem

liniowym

liniowym

Najniższe dawki, dla których

Najniższe dawki, dla których

udało się wykryć efekt

udało się wykryć efekt

promieniowania

promieniowania

Modele zwierzęce-myszy ilość zwierząt

Modele zwierzęce-myszy ilość zwierząt

konieczna do wykazania efektu

konieczna do wykazania efektu

1 Gy

1 Gy

100

100

mGy

mGy

10 mGy

10 mGy

1 mGy

1 mGy

chłoniak

chłoniak

1300

1300

10

10

5

5

10

10

7

7

10

10

9

9

białaczka

białaczka

1700

1700

10

10

5

5

10

10

7

7

10

10

9

9

białaczka

białaczka

30

30

300

300

4000

4000

10

10

5

5

Model białaczki u myszy

Model białaczki u myszy

RBE na modelu ssaków może

RBE na modelu ssaków może

być bardzo wysokie

być bardzo wysokie

Ryzyko mutacji w spermatogonium

Ryzyko mutacji w spermatogonium

efekt dziedziczny

efekt dziedziczny

LSS wskazuje na efekt liniowy dla

LSS wskazuje na efekt liniowy dla

nowotworów litych i LQ dla białaczki

nowotworów litych i LQ dla białaczki

Wyjątkowym modelem ludzkim

Wyjątkowym modelem ludzkim

jest osteosarcoma

jest osteosarcoma

Podsumowanie

Podsumowanie



Do oceny ryzyka indukcji nowotworów

Do oceny ryzyka indukcji nowotworów

należy stosować model liniowy

należy stosować model liniowy



Najnowsze badania epidemiologiczne nie

Najnowsze badania epidemiologiczne nie

wykazują wzrostu ryzyka indukcji

wykazują wzrostu ryzyka indukcji

nowotworów u populacji narażonej

nowotworów u populacji narażonej

zawodowo

zawodowo



Należy unikać narażenia dzieci – wzrost

Należy unikać narażenia dzieci – wzrost

ryzyka białaczek i raka tarczycy

ryzyka białaczek i raka tarczycy