中华放射医学与防护杂志  2024, Vol. 44 Issue (10): 841-848   PDF    
江苏省医用X射线诊断工作者肿瘤效应队列研究
魏鑫荻1 , 王进1,2 , 陈维2 , 张子豪1 , 缪雨季2 , 周媛媛2 , 范向勇2 , 王津晗3 , 顾叶青3     
1. 南京医科大学公共卫生学院, 南京 211166;
2. 江苏省疾病预防控制中心放射防护所, 南京 210009;
3. 中国医学科学院放射医学研究所辐射损伤研究研究室, 天津 300192
[摘要] 目的 本研究旨在探讨江苏省医用X射线诊断工作者长期接触X射线辐射对其肿瘤风险的影响, 为制定职业防护政策和提高工作者健康水平提供科学依据。方法 采用回顾性和前瞻性队列相结合的研究方法, 选取1950—1980年间在江苏省所有医院放射科工作的医用X射线诊断工作者为放射组; 同医院同时期未从事过放射工作的内科、耳鼻喉科、儿科等医务人员为对照组, 形成调查队列。计算该队列1950—2011年间累计观察人年数, 采用Cox回归模型, 计算调整性别、到达年龄、出生年代和开始工作年代等因素后医用X射线工作者的各种恶性肿瘤的相对危险度。结果 该队列共完成随访6 954人, 其中放射组3 649人, 对照组3 305人, 总观察人年数为340 483人年。截至2021年12月31日, 该队列恶性肿瘤患者共1 328人。Cox回归结果显示, 与对照组相比, 放射组罹患肺癌(RR=1.60, 95%CI 1.24~2.08)、淋巴癌(RR=4.28, 95%CI 1.54~11.93)、实体癌(RR=1.17, 95%CI 1.04~1.31)、全癌(RR=1.29, 95%CI 1.14~1.46)的相对危险度显著提高(Z=3.56、2.78、2.71、3.96, P < 0.05)。分层分析结果显示, 男性和61~岁的年龄组中, 放射组罹患肺癌、淋巴癌、实体癌和全癌的风险高于对照组(χ2=6.70~33.86, P < 0.05);开始工作年龄为21~25岁组中, 放射组罹患肺癌、实体癌和全癌的风险高于对照组(χ2=6.46、6.16、5.62, P < 0.05)。结论 江苏省医用X射线工作者罹患肺癌、淋巴癌、实体癌和全癌的相对危险度升高, 提示应注意加强放射工作者在放射实践工作中的辐射防护。
[关键词] 医用X射线诊断工作者    肿瘤    辐射致癌    
Cohort analysis of tumor effect for medical diagnostic X-ray workers in Jiangsu province
Wei Xindi1 , Wang Jin1,2 , Chen Wei2 , Zhang Zihao1 , Miao Yuji2 , Zhou Yuanyuan2 , Fan Xiangyong2 , Wang Jinhan3 , Gu Yeqing3     
1. School of Public Health, Nanjing Medical University, Nanjing 211166, China;
2. Department of Radiation Protection, Jiangsu Provincial Center for Disease Control and Prevention, Nanjing 210009, China;
3. Department of Radiobiology, Institute of Radiation Medicine, Chinese Academy of Medical Sciences, Tianjin 300192, China
[Abstract] Objective To investigate the effects of long-term X-ray radiation exposure on the tumor risk of medical X-ray workers in Jiangsu province, and to provide a scientific basis for the development of occupational protection policies and the improvement of workers' health. Methods By using a combination of retrospective and prospective cohort research method, the medical diagnostic X-ray workers who worked in the radiology department of all hospitals in Jiangsu province between 1950 and 1980 were selected as the radiology group.In the meantime medical personnel in internal medicine, otorhinolaryngology, pediatrics and other medical departments who had not been engaged in radiology during the same period of time at the same hospital were selected as the control group to form a survey cohort. The cumulative number of person-years of observation of the cohort during 1950-2011 was calculated, and the relative risk of various malignant tumors among medical X-ray workers was calculated by using Cox regression model after adjusting for sex, attained age, year of birth, and year of work initiation. Results A total of 6 954 follow-ups was completed for the cohort, including 3 649 in the irradiation group and 3 305 in the control group, totally 340 483 person-years of observation. As of December 31, 2021, there were 1 328 patients with malignant tumors in this cohort. Cox regression result showed that compared with the control group, the irradiation group who had developed lung cancer (RR=1.60, 95% CI 1.24-2.08), lymphoma (RR =4.28, 95% CI 1.54-11.93), solid cancer (RR =1.17, 95% CI 1.04-1.31), and total cancer (RR =1.29, 95% CI 1.14-1.46) had significantly higher relative risks (Z=3.56, 2.78, 2.71, 3.96, P < 0.05). Stratified analyses showed that the risks of lung, lymphoma, solid and total cancers were higher in the radiation group than in the control group for males and for those who arrived at the age of 61 years or older (χ2=6.70-33.86, P < 0.05). The risks of lung, solid and total cancers were higher in the radiation group than in the control group for those who started to work in the age group of 21 to 25 years (χ2=6.46, 6.16, 5.62, P < 0.05). Conclusions The relative risks of lung, lymphoma, solid and total cancers among medical X-ray workers in Jiangsu province are significantly higher, suggesting that attention should be paid to strengthening radiation protection for radiation workers in their radiological practices.
[Key words] Medical diagnostic X-ray workers    Tumor    Radiation carcinogenesis    

随着现代医学诊疗技术的迅速发展,低剂量电离辐射已被广泛应用于常规医疗手段中,公众的辐射暴露水平也随之增加。已知电离辐射是一种确定的物理致癌因子,但低剂量和低剂量率电离辐射引起的癌症风险还需要进一步的研究[1]。医用放射工作者作为最早接受辐射诱发癌症风险调查的人员之一,具有人数多、职业稳定、长期低剂量受照等特点,成为研究低剂量辐射致癌效应的理想人群之一[2]。已有部分流行病学研究显示,低剂量电离辐射受照人群罹患一些癌症的风险有所增加[3-6]。因此,开展低剂量电离辐射致癌效应研究,深入了解低剂量电离辐射与癌症之间的关系,对于制定科学的职业防护政策和提高工作者健康水平具有重要意义。

江苏省医用X射线诊断工作者队列为中国医用X射线诊断工作者随访队列的一部分,占中国医用X射线诊断工作者随访队列的14%[7]。此队列已经进行了5次流行病学调查,报告了关于慢性低剂量辐射照射对健康影响的直接观察证据的重要发现,最近一次调查结果显示,与对照组相比,江苏省医用X射线诊断工作者患实体癌、肺癌、食管癌的风险增加[7]。本研究在前5次调查的基础上又开展了第6次调查随访,跟踪收集了1950至2021年间医用X射线诊断工作者的肿瘤发病情况,探讨长期接触X射线辐射对其肿瘤风险的影响,同时为其他地区的类似研究提供参考。

资料与方法

1. 调查对象:根据中国医学科学院放射医学研究所现有我国医用X射线工作者队列中的成员名单,选取1950—1980年间在江苏省所有医院放射科工作的医用X射线诊断工作者为放射组,共3 649人;同医院同时期未从事过放射工作的内科、耳鼻喉科、儿科等医务人员为对照组,共3 305人,形成调查队列。纳入标准:①1950—1980年间在江苏省医疗机构工作的人员。②所在医疗机构能够查询到其姓名、工作时间、岗位情况和联系方式。③既往未诊断过恶性肿瘤。排除标准:①临时聘用人员。②开始调查时已患肿瘤或已死亡人员。

2. 调查方法:采用回顾性和前瞻性队列相结合的研究方法。首先于1981年进行回顾性调查,获取各医院科室被调查人员名单,对在职人员进行面询填表,调离、退休及死亡者进行追访。随后分别于1986、1991、1996、2011以及2021年先后进行了5次随访,收集了1950至2021年间队列成员的肿瘤发病及死亡情况。调查方式包括电话随访、入户调查、走访队列成员所在单位,以及查询江苏省生命统计系统及肿瘤登记系统等,根据调查表所列栏目,对队列成员逐一进行调查核实,登记肿瘤发病和死亡等信息。对于新患肿瘤者和死亡者均需填写肿瘤死亡登记卡,记录恶性肿瘤的诊断日期、诊断依据等,恶性肿瘤的疾病分类按ICD-10编码;死亡者的死亡日期、死因等,死因分类按ICD-10编码。调查截止日期为2021年12月31日。

3. 质量控制:江苏省疾病预防控制中心任务组对地市调查员进行定期培训考核;任务组制定统一的调查手册,包括调查表填写说明及操作规程。现场调查表由任务组质量控制人员在回收调查表时进行100%质量控制。为确保随访质量,省疾病预防控制中心任务组工作人员到各地市现场进行抽查复核,推进随访进度;对于已调离本地区的队列成员,省疾病预防控制中心委托其转入地区的疾病预防控制中心完成随访,全部调查的原始调查表统一移交至省疾病预防控制中心存档。随访数据由各地按照统一设计的Epidata双份独立录入。由任务组负责数据的清理和复核,包括死因数据库以及肿瘤数据库的核对工作,有问题的数据则返回地市进行溯源,此项工作直至2023年完成。建立数据库,基本内容包括组别、性别、编号、出生年份、开始工作年份和脱离放射工作年份;肿瘤和死亡项内容包括肿瘤名称、诊断日期、诊断依据、死亡日期及死亡原因。

4. 数据处理及分析:采用R 4.3.2和SPSS 26软件对资料进行统计学分析。队列观察人年数采用精确法进行计算,1950年前参加工作者进入队列日期为1950年1月1日,其他人员为参加工作当年6月30日。以恶性肿瘤首次确诊日期、死亡日期、失访日期、2021年12月31日作为对象的退出队列的时间。由于研究对象纳入时的个体情况存在差异,故调整性别、到达年龄、出生年代和开始工作年代等因素,采用Cox回归模型,分析计算恶性肿瘤发病的相对危险度(RR)及95%CIRR的95%CI下限>1,则不同组之间恶性肿瘤发病率的差异具有统计学意义。构成比比较,恶性肿瘤发病密度比较采用χ2检验;恶性肿瘤发病相对危险度比较采用Z检验。均采用双侧检验,P < 0.05为差异有统计学意义。

结果

1. 队列随访情况:1950年1月1日到2021年12月31日,江苏省队列共随访调查6 954人,其中放射组3 649人,对照组3 305人;累计失访198人,其中放射组失访75人,对照组失访123人,队列成员失访率为2.85%,满足队列研究失访率不应超过5%的要求。

队列总观察人年数为340 483人年,放射组和对照组分别为168 668和171 815人年。截至2021年12月31日,江苏队列放射组的平均年龄为(72.49±10.37)岁,对照组平均年龄为(75.59±10.28)岁。队列中放射组男性3 080人,占84.41%;对照组男性2 371人,占71.74%。开始工作年龄方面放射组开始工作的平均年龄为(26.58±0.11)岁,对照组为(23.58±0.09)岁。队列基本情况详见表 1

表 1 江苏省1950—1980年医用X射线诊断工作者队列基本情况 Table 1 Information on cohort of medical diagnostic X-ray workers in Jiangsu province during 1950-1980

2. 队列恶性肿瘤发病及死亡情况:经调查,1950—2021年间本队列恶性肿瘤患者共计1 328人,死亡2 100人。其中放射组恶性肿瘤患者714人,死亡1 021人;对照组恶性肿瘤患者614人,死亡1 079人。放射组中因肿瘤致死者447人,对照组412人。

对本阶段恶性肿瘤发生情况进行分析,结果列于表 2。由表 2可知,整个队列全癌发病密度为390.03/10万人年,前10位恶性肿瘤依次是肺癌、胃癌、肝癌、肠癌、食管癌、胰腺癌、前列腺癌、乳腺癌、膀胱癌、肾癌,占全部恶性肿瘤的85.54%。其中,放射组全癌发病密度为423.32/10万人年,对照组为357.36/10万人年。放射组和对照组全癌的发病密度比较,差异有统计学意义(χ2=9.53,P < 0.01)。与电离辐射关系较为密切的肿瘤中乳腺癌为第8位,白血病为第11位,甲状腺癌为第17位。

表 2 江苏省1950—2021年医用X射线诊断工作者队列恶性肿瘤发病例数及发病密度(×10-5人年) Table 2 Cases and incidence of malignant tumor of medical diagnostic X-ray workers in Jiangsu province during 1950-2021(×10-5 person-year)

3. 恶性肿瘤发病的相对危险度分析:考虑到性别、到达年龄、出生年代和开始工作年代可能是计算恶性肿瘤发病的相对危险度的混杂因素,因此采用Cox回归模型对这些可能的混杂因素进行调整。结果如表 3所示,与对照组相比,放射组罹患肺癌(RR=1.60,95%CI 1.24~2.08)、淋巴癌(RR=4.28,95%CI 1.54~11.93)、实体癌(RR=1.17,95%CI 1.04~1.31)、全癌(RR=1.29,95%CI 1.14~1.46)的相对危险度显著提高,差异有统计学意义(Z=3.56、2.78、2.71、3.96,P < 0.05)。除此之外,皮肤癌和胆囊癌RR值也有显著意义的增高,但由于其例数较少,尚不能得出有效结论。同时,食管癌、胰腺癌、前列腺癌、乳腺癌、膀胱癌、垂体瘤、鼻咽癌等恶性肿瘤的RR值也较高,但与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。

表 3 江苏省1950—2021年医用X射线诊断工作者队列恶性肿瘤的相对危险度 Table 3 Relative risk of malignant tumor of medical diagnostic X-ray workers in Jiangsu province during 1950-2021

由于本研究缺乏吸烟等混杂因素资料,无法排除吸烟对恶性肿瘤发病的影响,因此对除去肺癌以后照射组的实体癌和全癌的发病风险进行分析,分别为1.21(95%CI 1.05~1.41)和1.23(95%CI 1.07~1.43)。

4. 混杂因素的分层分析:考虑到性别、开始工作年龄和到达年龄可能是计算恶性肿瘤发病的相对危险度的混杂因素,因此选择放射组发病风险较高的肺癌、淋巴癌、实体癌和全癌对这些因素进行分层分析,探讨其对主要恶性肿瘤发病风险的影响。

对不同性别的分层分析结果显示,男性中放射组罹患肺癌(RR=1.67,95%CI 1.30~2.15)、淋巴癌(RR=4.62,95%CI 1.51~14.10)、实体癌(RR=1.35,95%CI 1.19~1.52)和全癌(RR=1.36,95%CI 1.20~1.53)的风险高于对照组,差异具有统计学意义(χ2=16.18、7.21、22.01、24.78,P < 0.05);女性中放射组罹患实体癌(RR=1.59,95%CI 1.21~2.09)和全癌(RR=1.55,95%CI 1.19~2.03)的风险高于对照组,差异有统计学意义(χ2=1.25、10.90、10.42,P < 0.05)。详见表 4

表 4 性别对江苏省医用X射线诊断工作者队列1950—2021年恶性肿瘤的相对危险度的分层分析 Table 4 Stratified analysis of relative risk of malignancy in a cohort of medical X-ray diagnostic workers by genders in Jiangsu province during1950-2021 period

将开始工作年龄分为~20、21~25、26~30和31~岁,共4组。结果显示,21~25岁年龄组中,放射组罹患肺癌(RR=1.67,95%CI 1.12~2.48)、实体癌(RR=1.28,95%CI 1.05~1.56)和全癌(RR=1.26,95%CI 1.04~1.53)的风险高于对照组,差异有统计学意义(χ2=6.46、6.16、5.62,P < 0.05)。详见表 5

表 5 开始工作年龄对江苏省医用X射线诊断工作者队列1950—2021年恶性肿瘤的相对危险度的分层分析 Table 5 Stratified analysis of relative risk of malignancy in a cohort of medical X-ray diagnostic workers at worek-begining age in Jiangsu province during 1950-2021

根据到达年龄,分为~50、51~60和61~岁3个组,结果显示,到达年龄为61~岁年龄组中,放射组罹患肺癌(RR=1.81,95%CI 1.40~2.34)、淋巴癌(RR=4.53,95%CI 1.44~14.20)、实体癌(RR=1.46,95%CI 1.27~1.67)和全癌(RR= 1.47,95%CI 1.29~1.68)的风险显著增高,差异有统计学意义(χ2=20.17、6.70、30.38、33.86,P < 0.05)。详见表 6

表 6 到达年龄对江苏省医用X射线诊断工作者队列1950—2021年恶性肿瘤的相对危险度的分层分析 Table 6 Stratified analysis of relative risk of malignancy in a cohort of medical X-ray diagnostic workers at attained age in Jiangsu province during 1950-2021

讨论

本队列研究是基于我国已有医用X射线诊断工作者队列研究基础上进行的,随访观察时间至今已达40年之久。但由于1985年之前我国缺乏个人剂量数据,无法计算剂量-效应关系。为此本任务组根据调查所得的工作者的工作负荷和防护情况等信息,采用归一化工作量的方法,对江苏省队列1950—2011年的累积剂量进行估算,结果显示,江苏省队列放射工作者修正后的平均皮肤累积剂量为74.9 mGy,累积剂量在19.0 mGy以下的占45.8%,76.2 mGy以下的占76.0%[8]

本次随访,放射组的平均年龄为(72.49±10.37)岁,对照组平均年龄为(75.59±10.28)岁,已到达癌症高发年龄;且随访失访率低于5%,随访数据有效可用。截至2021年12月31日,江苏省队列共发现恶性肿瘤1 328例,其中放射组肿瘤714例,对照组614例。与对照组相比,放射组实体癌和全癌的发病风险显著增高,RR分别为1.17(95%CI 1.04~1.31)和1.29(95%CI 1.14~1.46),与王继先等[9]报道的全国队列结果基本一致,但低于上海市[2]的队列研究结果,可能与上海市队列样本量较小有关。此外,为了间接评估吸烟的潜在混杂因素对恶性肿瘤发病的影响,任务组估计了累积辐射剂量与肺癌以外的实体癌和全癌之间的关系,结果显示实体癌和肺癌的RR值分别为1.21(95%CI 1.05~1.41)和1.23(95%CI 1.07~1.43),与INWORKS队列研究结果一致[5],即排除吸烟因素后照射组的恶性肿瘤发病风险仍具有统计学意义,说明照射组的恶性肿瘤发病风险并非完全由吸烟等混杂因素决定。

本调查中,放射组和对照组均以肺癌发病例数最多,发病密度均在70/10万人年以上,并且放射组罹患肺癌的风险增高(RR=1.60,95%CI 1.24~2.08),与前期该队列研究结果呈一致性[10]。除此之外,Richardson等[11]在研究中对吸烟因素进行调整后,仍发现核电站工人的肺癌死亡率与累积辐射剂量呈正相关。提示低剂量电离辐射可能与肺癌的发病风险增高有关。此外,放射组成员淋巴癌的发病风险也有显著意义的增高(RR=4.28,95%CI 1.54~11.93),病例多发生在男性、早期工作者中,可能与早期受照剂量较大,男性吸烟饮酒有关。Bosch de Basea Gomez等[12]对欧洲9个国家的早期接受CT检查的人群的队列研究以及瑞士的天然本底辐射对儿童癌症的分析[13]都发现,低剂量电离辐射与淋巴癌的发病风险增高有关。但由于本队列中淋巴癌发病例数较少(20例),其结果的可靠性还需考量,关于低剂量电离辐射与淋巴癌之间的关系,可以考虑开展病例对照研究来进一步深究。

既往研究表明,低剂量电离辐射是白血病[14]、甲状腺癌[15]、乳腺癌[16]发病的高危因素。本调查中,放射组罹患白血病、甲状腺癌、乳腺癌的RR值均>1,虽然未能发现罹患这些恶性肿瘤的相对危险度有统计学意义,但仍然提示今后的研究重点,并且巢式病例对照研究发现乳腺癌发病还与遗传等多因素相关[17],因此这几种恶性肿瘤与低剂量电离辐射之间的关系还需要加大样本进一步研究。同样,放射组罹患皮肤癌的相对危险也有增高,且病例多发生在早期队列中,提示可能与早期放射工作者防护水平较差,操作过程中受到较大剂量X射线直接照射有关[18]。但其发病例数少(9例),因此电离辐射与这些恶性肿瘤之间的关系尚待进一步研究。

分层分析结果显示,男性中放射组罹患肺癌、淋巴癌的发病风险较高,可能与男性吸烟、饮酒效应开始显现有关,因此获取生活方式等非职业暴露因素进行进一步分析,是该人群队列研究今后的重点内容。在开始工作年龄为21~25岁年龄组中,放射工作者罹患实体癌和全癌的风险显著增高,提示电离辐射暴露对早期工作者的恶性肿瘤发病风险更大。同时,考虑到年龄是肿瘤发病的主要影响因素,因此对到达年龄进行分层分析,结果显示,年龄在61岁以上的放射工作者罹患肺癌、淋巴癌、实体癌和全癌的风险显著增高,提示高龄工作者的放射防护工作不容忽视。

综上,本研究发现,江苏省医用X射线诊断工作者罹患肺癌、淋巴癌、实体癌以及全癌的风险增高,该结果对加强放射工作人员的职业健康监护工作具有重要意义。但本随访研究同样存在着一定的局限性,如缺乏个人生活习惯(如吸烟和饮酒等)重要癌症混杂因素[19-20]的数据,无法排除其他可能危险因素对恶性肿瘤的交互作用,以及未分析计算肿瘤发病的剂量-效应关系等。任务组将进一步补充调查生活习惯以及本阶段的剂量信息,并在此基础上计算并报道主要恶性肿瘤的超额相对危险度(ERR)。并且随着射线诊疗技术的快速发展和新型放射性同位素的逐步兴起,医疗机构放射工作者的受照方式及受照剂量也随之发生了变化,其辐射效应也可能存在新的特点。因此,针对新阶段医疗机构放射工作人员的辐射流行病学调查势在必行。今后应进一步扩大观察范围和延长观察时问,增加个人剂量估计和剂量效应分析,尤其是针对目前具有高职业暴露风险的核医学工作人员和介入工作人员[21-22]开展辐射流行病学调查,促使我国放射诊疗机构放射防护管理更加有的放矢。

利益冲突  本文所有作者对论文发表情况已知情, 无任何潜在利益冲突

志谢 感谢江苏省13个地市疾控中心和相关医疗机构对本项目的协助调查。感谢中国医学科学院放射医学研究所辐射流行病学联合实验室“中国医用X射线工作者肿瘤效应队列研究”项目和中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所对本文的技术指导

作者贡献声明  魏鑫荻负责资料整理、统计和论文撰写;王进负责协调组织、获取研究经费及论文指导;陈维负责实施调查、论文修改;张子豪负责资料整理;缪雨季、周媛媛、范向勇负责实施调查和收集数据;王津晗、顾叶青协助论文修改

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