論評

Risk of cancer from diagnostic X-rays

診断エックス線検査からの癌のリスク

 

Lancet 2004; 363: 340

 

Peter Herzog, Christina T Rieger

Institute of Clinical Radiology (PH) and Department of Internal Medicine �V, Hemat-0ncology (CTR), Ludwig-Maximilians-University Munich , D-8i377 Munich, Germany (e-mail: mail@pherzog.com)

 

345ページを見よ（訳者注：例のオックスフォードの論文）

診断エックス線検査の役割は、古典的なコンベンショナルエックス線撮影や均一なスライス厚CTから、検査を受ける人の全体の放射線被ばくを低減する可能性とより高い診断精度を持つ高度に特殊化した撮影法に発展した。しかし、いかなる癌のリスクもないことが証明される放射線量のしきい値はない。一方では、診断エックス線検査において利用されるような放射線量が、癌を引き起こすことを証明している確かなデータもない。ランセットの本号の中で、Amy Berrington de GonzaiezとSarah Darbyは、診断エックス線検査からの癌のリスクを調査するため、モデルとして日本の原子爆弾生存者から癌発生率のデータを用いた。これら研究者は英国と他の14カ国の腫瘍登録から、癌の発生でのデータを編集した。彼らはこれらの癌発生率をこれらの国で行われたエックス線手技の数と比較し、統計的にこれらの手順から放射線被ばくによって誘発された癌の数を分析した。診断エックス線検査に起因する癌発生の生涯リスクが3.2%であった日本を除いて、調査した国での生涯リスクは0.6-1.8%であった。例えば英国での、この被ばくは年間700例の癌発生の余剰リスクを引き起こす。

大人数個体群での電離放射線の影響を示す他のデータがないので、日本の生存データは最も有用である；しかしこのデータには限界がある。1つの限界は、生存者は原子爆弾からのガンマ線ではなく、ベータ線によって直接的に、そして最も重要なのは、汚染された食物、水、および空中の塵からのベータ線と高エネルギーアルファ線を放出する放射性核種の結合物によってのみ被ばくした。この追加の被ばくはX線診断検査を受ける患者には存在しないが、原子爆弾生存者の病気と死亡に寄与している。さらに、原子爆弾生存者が被ばくしたガンマ線は、診断エックス線検査で使われるものとは、異なるエネルギースペクトルをもっていた。しかしながらベターなデータ無しでは、日本のデータを用いることは、おそらく妥当であろう。しかし、これらの付加的な懸念は重大に取り上げられるべきであり、癌のリスクがおそらく日本のデータの使用によって過大評価されるので、エックス線によって誘発された癌発生について得た数は、将来の調査において批判的に評価されるはずである。

日本のデータは1991年と1996年の間で収集された。少なくともドイツと米国では近年、コンベンショナルエックス線撮影が減少した一方で、CT検査数は1年に30%にまでに着実に増加した。CTは線量が従来のエックス線撮影よりもスキャナや撮影パラメータに依存するが、一般に身体の同じ部分のコンベンショナルエックス線撮影より高いエックス線被ばくをもたらしている。 CTの広範な使用による放射線被ばくの増加の可能性は、調査を待つ。

どのようにCTのパラメータが設定されるかについては、国家間の違いがある。米国での撮影パラメータは、一般に患者の放射線被ばく減少に高い重点を置くヨーロッパよりも、極めて高い線量(画像ノイズを減少させるため)である。いくつかの国で、政府当局は患者のX線被ばくを管理し、検査各種において放射線量を制限している。

リアルタイム線量調整のようなCT検査中に放射線量を低減させる戦略と技術は、効果的であるものの、同様な方法がすべての国では用いられない。通常これらの特別な技術は大部分、豊かな国に据え付けられる新しい世代のスキャナのみで用いられるだけである。

やがて来るデジタルとデジタル光(フラットパネル)エックス線撮影の広範囲な使用は、コンベンショナルエックス線撮影を受ける患者が大幅に被ばく低減するであろうことを意味している。後処理機能があるエックス線撮影は、過剰露出過度またはoverblendingにより、必要とされる再撮影数を減少させる。

Berrington de GonzaiezとDarbyは、X線検査で患者が得る兆候または利益を評価しなかった。放射線被ばくが誘発するかもしれない癌よりも多数の癌の治療を可能にする、放射線検査による早期発見と早期治療の可能性を利点は含んでいる。

一般的なゴールは、不要なエックス線手技を避けることでなければならない。胸部エックス線検査30%は、徴候に相当しないかもしれない；不要なCT検査は、放射線被曝を引き起こすだけでなく、病院の滞在期間を長くさせる。毎日の業務において、それらの放射線検査手技の依頼は、利益と各検査での患者へのリスクについて慎重に考慮すべきである。

 

我々は、利害対立を全然持っていないことを宣言する。

Risk of cancer from diagnostic X-rays: estimations for the UK and 14 other countries.

診断エックス線検査からの癌のリスク: 英国と他の14カ国における推定。

 

Amy Berrington de Gonzalez, Sarah Darby

 

Lancet 2004; 363: 345-51

 

論評340ページを見よ

 

要約

背景

診断エックス線検査は、すべての線源からの世界的な全体の年間被ばくの約14%に達し、一般公衆への放射線被曝の最も大きな人工線源である。診断エックス線検査は大きな利益をもたらすが、それらの使用は癌を発生させるわずかなリスクに関係していることが一般に認められている。我々の目的は、英国や他の先進14ヶ国で行われた診断エックス線検査の年間数に基づいて、このリスクの程度を推定することである。

方法

死亡生存表の方法を使って、我々は主に日本の原子爆弾生存者の全死因における人口ベースの癌発生率と死亡率に基づいて、診断エックス線検査利用頻度、個々の身体器官へのエックス線推定線量、およびリスクモデル上でデータを結びつけた。

結論

我々の結果は、英国における75年の一生で、癌の累積リスクの約0.6%が、診断エックス線検査に起因するかもしれないことを示した。このパーセンテージは、1年あたり約700例の癌に等しい。日本では世界最高の年間撮影頻度が推計され、癌起因リスクの推定値は3%以上であったのに対して、他の先進13ヶ国でのそれは0.6%から1.8%の範囲であった。

解釈

我々は診断エックス線検査からの癌リスクの詳細な推定を提供する。計算は多くの仮定を伴っており、必然的にかなりの不確実性を伴っている。我々はリスクを過大評価した可能性は否定できないが、大きな過小評価をした可能性はないであろう。

 

 

 

序論

診断エックス線検査は、すべての線源からの世界的な全体の年間被ばくの約14%に達し、一般公衆への放射線被曝の最も大きな人工線源である。診断エックス線検査は大きな利益をもたらすが、それらの使用は癌を発生させるわずかなリスクに関係していることが一般に認められている。放射線量が通常は低い(一般に<10mGy)ので、個人へのリスクはおそらく小さいであろうが、１年に被ばくする人々の大きな人数は、わずかな個人のリスクがかなりの数の癌症例に変わることを意味している。わずかなリスクは、疫学研究において直接的には研究が難しい。しかし、診断エックス線検査からのリスクは、日本の原子爆弾生存者のような0-4Gyの線量範囲に被ばくした人々から、リスク評価を外挿することによって推定することができる。

1981年にDollとPetoは、米国での癌死亡の約0.5%が、診断エックス線検査に起因していると推定した。この診断法の使用はその後、多くの先進国において増加している。利用頻度においても、国家間で広範囲な違いがある。従って我々の目的は、英国や十分なデータが入手可能な他の先進14ヶ国での診断エックス線検査の１年間の利用に基づいて、癌のリスクを評価することである。

 

方法

我々は75年の一生における、診断エックス線検査に起因する癌発生の累積リスクを、放射線被ばく後の癌発生リスクにおけるモデル、各種の診断エックス線検査における撮影の平均的な年間頻度の推定、各エックス線検査種類によってもたらされた器官個々の放射線線量の推定、および調査対象の15個体群（すなわち、英国、オーストラリア、カナダ、クロアチア、チェコ共和国、フィンランド、ドイツ、日本、クウェート、オランダ、ノルウェー、ポーランド、スウェーデン、スイス、および米国）における癌発生率と全原因死亡率を用いて評価した。この情報源は下で記述しており、計算の詳細はwebappendix(http:// image.thelancet.com/extras/03art4007webappendix.pdf)において提供されている。

 

放射線被ばくからの癌リスクにおけるモデル

我々は、食道、胃、大腸、肝臓、肺、膀胱、および甲状腺の癌において、エックス線被ばくからの余剰リスクを特殊な集計での人口癌比率に乗算する線形モデル（すなわち過剰相対的リスクモデル）を用いた。これらのモデルは原子爆弾生存者での喫煙と放射線被ばくの分析から得られた肺癌リスクのモデルを除いて、日本の原子爆弾生存者からの癌発生率データに基づく国連による調査から得た。我々は白血病と乳癌においては、診断エックス線検査被ばくからの余分なリスクを人口比率に加えるモデル（すなわち過剰絶対的リスクモデル）を用いた。我々は慢性リンパ球白血病を除いた白血病において、日本の原子爆弾生存者からのデータに基づいた線型二次方程式モデルを用いた。乳癌においては、日本の原子爆弾生存者を含む4つの選択した群のプール分析に基づいた線型リスクモデルを用いた。肺癌モデルは、性別や現在の年令のパラメータを含んでいる。他のすべてのモデルは、性別と被ばく時の年齢のパラメータを含み、白血病と乳癌では現在の年令も含んだ。

 

英国の被ばく頻度

我々は1991年と1996年の間の医療放射線使用の世界的な調査での、診断エックス線検査での個体群の被ばくの頻度に基づいた。入手可能な最近のこの調査は、各国で最も一般的な診断エックス線検査とCT検査における、1年合計での人口1000人あたりの被ばく数を与えるが、年齢と性別に応じた頻度を与えていない。診断エックス線検査の年齢と性別分布について入手可能な最も詳細な情報は、1977年に行われた英国の調査で得られる。これにより、英国の調査(webappendixを見よ)からの年齢層に特異的(0-1, 2-4, 5-9. . ., 30-39, . . ., および ≧ 60歳)で性別に特異的な頻度を持つ世界的な調査からの、各検査タイプの全体の年間頻度の最も最近の推定を組み合わせることによって、私達は特定年齢層に特異的で性別に特異的な年間の頻度を評価した。

我々は1989年に英国で行われた世界的な調査からの最近の年間合計の頻度データと組み合わせたCT実施の調査からの年齢(0-9, . . ., 70-79歳)と性別の頻度を用いて、同じ方法で年齢と性別によるCT検査の分布を評価した。マンモグラフィ検診における平均的な年間線量は、50-64歳の女性の70%が3年に1回乳房検診を受診することを勧めるUK National Health Service(NHS)乳房検診プログラムからのデータに基づいた。

 

英国の器官特有の放射線量

特定タイプの癌のリスクにおける線量の適切な測定は、器官特有の放射線量として知られる身体の妥当な器官への吸収線量である。我々は、フィンランド研究(1993年-96年)からの情報を、英国での医療エックス線による患者への線量の最近の再調査(webappendixを見よ)と組み合わせることによって、これらの線量を評価した。我々はCT実施に対する英国の調査から、CTスキャンにおける推定器官線量を得た。マンモグラフィ検診からの乳房線量は、すべての検診ラウンドで2方向撮影の検診を想定した1997年-98年の英国調査から得た。

頻度と器官特有の線量情報は、診断エックス線検査からの年間合計実効線量の86%が含まれている、27種類の一般的なタイプのエックス線手技で利用可能であった。表1は各手技での器官特有線量を示す。年齢と性別による身体内の各主要器官に与えられた一人あたり平均的な年間放射線量を評価するための頻度や線量情報が入手可能でなかったエックス線手技を説明するために、我々はこれらの線量を、特定年齢層に特異的で性別に特異的な年間エックス線頻度と組み合わせ100/86を乗算した(図1)。

 

すべての癌への拡張

述べた9種類の癌タイプの個々において、部位固有の放射線誘発癌のリスクを計算するために、我々はすべての必要な情報を備えていた。他の固形ガンにおいて、詳細なリスクモデルや適切な器官特有放射線量のいずれも入手できなかった。しかしこれらの癌を一緒のグループと考える時、それらは9つのリストした癌の組み合わせに密接な、Gyあたり比例的に放射線誘発性が増加するという強い根拠がある。英国でこれらの9つの癌部位は、男性の75年間の一生での全固体癌の56%の全体累積リスクを、そして女性で61%を占める。残りのうちで最も大きなコンポーネントは、男性では前立腺(9%)と直腸癌(6%)、そして女性では卵巣(6%)、頚部(6%)、および子宮内膜の癌(4%)である。従って診断エックス線検査からの固体癌と白血病の全体のリスク推定を得るために、我々は、9つのリストした癌の合計とすべての放射線誘発癌において、診断エックス線検査からの放射線に起因する累積リスクのパーセンテージが同じであると仮定した。慢性リンパ球白血病、リンパ腫、または多発性骨髄腫が、放射線誘発の根拠があまりないので、我々はそれらを放射線誘発リスクの評価から除外した。

 

英国の癌発生率と全原因死亡率

我々は5歳の年齢域での男性や女性個人において、イギリスとウェールズでの癌の発生率(1988年-92年)を用いた。米国癌予防研究における終身非喫煙者での肺癌の発生率を、放射線誘発肺癌の評価に用いた。我々は1998年の英国の全原因死亡率によって、全原因生存確率を計算した。

 

英国の結果における感度分析

我々は計算での仮定を変化させることによって、英国の推定累積リスクでの不確実性を評価した。第一に、診断エックス線検査を受ける個人は、おそらく一般の個体群より健康でないので、我々はすべての原因死亡率を10%と50%増加させた。第二に、我々は白血病以外の癌において単位線量あたりリスクを半減させる、2の低線量実効低減係数を含んだ。第三に、我々は放射線誘発リスクが、無期限ではなくて40年間の継続と仮定した。第四に、我々は推定器官線量を30%増減させた。第五に、我々は英国の調査からのエックス線頻度データ内の標準誤差によって、累積リスクでの95%信頼区間を計算した。最後に、我々は日本の原子爆弾生存者からのモデルよりむしろその代わりに、医療目的で照射されたヨーロッパまたは北米での成人の研究に基づいた、過剰相対的リスクモデルでのリスクを再評価した。

 

英国以外の個体群でのデータ

我々は、同じ情報源から入手可能であったエックス線頻度、癌発生率、および全原因死亡率について、ヘルスケアレベル1（すなわち人口1000人あたり1名以上の医師数）として分類されたすべての個体群すなわち英国、オーストラリア、カナダ、クロアチア、チェコ共和国、フィンランド、ドイツ、日本、クウェート、オランダ、ノルウェー、ポーランド、スウェーデン、スイス、および米国での累積リスク推定を得た。個体群特有の推定が入手可能でなかったので、我々は診断エックス線検査と器官特有の放射線線量推定に英国の年齢と性別分布時代を最後まで用いた。米国においては、CTスキャンとすべてのタイプのX線検査の組み合わせた頻度だけが入手可能であった。そのため我々は各々のエックス線検査タイプにおいて、英国の年齢特有や性別特有な頻度に1991年-96年の英国合計頻度と1991年-96年の合計米国エックス線頻度の比率を乗算することによって、米国の年齢特有や性別特有の頻度を推定した。日本でのCT検査の年間の頻度においては、いかなるデータも利用できなかった。従って、私達は主要計算におけるすべてのヘルスケアレベル1の国での平均的頻度を用いた。我々は国家的な乳房検診プログラムを持つ国(オーストラリア、フィンランド、オランダ、およびスウェーデン)や米国においても、乳房撮影検診被ばくを評価した(マンモグラフィは共通である)。これらの各国において、我々は50-69歳の70%の女性が、二年に一度検診を受けたと仮定した。我々は各個体群に対する全体の推定を出すために、適切な所でいくつかの癌登録からのデータを組み合わせた。米国において、我々は黒人と白人でのデータを組み合わせた。

 

資金源の役割

研究のスポンサーは、研究デザイン、情報収集、データ分析、データ解析、または報告の執筆の中での役割を全く持っていなかった。

 

 

結果

我々は英国での診断エックス線検査使用が、男性と女性で75歳までに0.6%の癌累積リスクを引き起こすと推定し(表2)、男女組み合わせにおいて1年あたり700例と同等である。表2にリストした9つの癌のうち、膀胱癌が男性での1年あたり放射線誘発例の最大数を占め、続いて大腸癌と白血病であった。女性では9つのリストした癌のうち、1年トータルで結腸ガンが最大であり、肺癌と乳房癌が後に続いた。大部分の癌において、推定される年間放射線誘発癌リスクは、およそ40歳から上がり始め、70歳でも上昇し続けている(図2)：わずか2%の放射線誘発例が40歳以前に発生し、56%が65歳と74歳の間で発生した。女性に比べて男性での膀胱癌の高い累積リスクが、主に一般個体群で膀胱癌が高率であったためなのに対して、男性に比べて女性での高い大腸癌の累積リスクは、主に放射線リスクモデル内の大きなパラメータに起因した。

各エックス線タイプに起因する癌症例数は、頻度と放射線量に部分的に依存するが、照射された器官、それらの放射線感受性、およびエックス線受けた年齢分布にも依存する。CTスキャンは、9つのリストした癌症例において最も多数を引き起こし、バリウムエネマと股関節や骨盤のエックス線がその後に続いている(表3)。小児期(15歳以前)のCTスキャンは、9つのガンを占めた(CTスキャン全体の13%；表4)。百万件の検査あたりの癌症例の推定平均数はエックス線検査のタイプによって様々であり、低放射線量で主に高齢の成人に行われる乳房撮影や胸部エックス線などの検査においては8またはそれより少なく、特に肺へより多い放射線量をもたらす冠状動脈造影(1検査あたり約40mGy)においては、280まで上昇する。小児期(1-14歳)の被ばくが19%の放射線誘発癌を占めていたのに対して、新生児(1歳未満)の被ばくは3%を占めた(表4)。

10%と50%全原因死亡率を増加させると、それぞれ男性で7%と20%、女性で5%と13%放射線誘発リスクが減少する(表5)。白血病を除いたすべての癌において(線型二次式線量反応関係は最後まで仮定した)、2の低線量実効低減係数の導入はおおよそリスクを半減させた。男性で25%そして女性で14%リスクが無期限に減少したというよりも、むしろ放射線誘発リスクが40年の間継続していたという仮定。増減させた器官線量推定は、エックス線頻度で不確実だったように、およそ比例的に推定リスクを増減させる。異なるリスクにモデルの使用は、主に高い肺癌係数のため、男性でリスクを2倍以上にする。対照的に、女性での異なるリスクモデルの使用は、30%しかリスクを増加させなかったが、主に低い大腸癌係数のため、最高70%まで減少させることができた。

調査した15か国のうち、英国は診断エックス線検査で最小の年間頻度であり、日本は最多であった(表6と図3)。日本は1年あたり7587例の発癌と同等な、診断エックス線検査誘発癌の3.2%の累積リスクを持ち、最も高い誘発リスクであった。すべてのその他の個体群のうち、2%以下の累積癌リスクは、診断エックス線検査に起因した；ポーランドと英国が最低(いずれも0.6%)であるのに対して、クロアチアとドイツはそれぞれ1.8%と1.5%と最も高い割合であった。

 

考察

放射線は最も幅広く研究された発がん物質の1つではあるが、低線量の影響はまだ多少不明確である。我々の推定は、わずかな放射線線量が癌の原因となるかもしれないという仮定に基づいている。実験的や疫学的なデータからの根拠の重さは、放射線被ばくが癌を引き起こさないというしきい線量を示してない。しきい線量がないのならば、診断エックス線検査はいくらかの癌を引き起こすであろう。

我々の推定を算出するために、我々は、いくつかの他の仮定をする必要があった。我々は、診断エックス線検査を受ける個人が一般個体群と等しい死亡率である；低線量放射線は4Gyまで線量につれて有害である；そして、放射線誘発リスクが無制限に持続すると仮定した。これらの仮定のいくつかが不正確ならば、放射線誘発累積リスクは、場合によると最高50%まで推定より低くなるであろう。各エックス線手技と関連した器官線量において、様々な手技の年齢特有の頻度において、放射線誘発リスクにおける適切なモデルにおいて、および9つの指定した癌からすべての放射線誘発癌までのリスクの拡張においても不確定性がある。後者の仮定が不正確ならば、述べたリスクは増減する。

全体として診断エックス線検査における唯一の過去の推定は、米国とドイツにおいてであった。両者の研究は、エックス線被ばくまたは放射線リスクにおいて年齢や性別のバリエーションを加味してない、粗雑な方法を用いていた。さらにどちらの研究も、器官特有の放射線量を用い、別々に各癌部位におけるリスクを評価していなかった。我々の米国における結果は、0.9%の癌が診断エックス線検査によって誘発されることを示しており、0.5%の癌死亡であった1981年の推定の約2倍である。我々の米国の推定が、他の個体群よりも粗雑なデータを用いたにせよ、この差は我々の詳細な方法によるものであろう。それは死亡よりも癌発生率の使用、そして1980年-84年と1991年-96年の間での平均年間エックス線検査頻度が20%増加したことによるであろう。ドイツにおいて、我々の1.5%の推定リスクは、1997年の推定の2%よりわずかに低かった。

小児の放射線検査での線量は、多くの一般的なエックス線撮影や透視検査において成人よりもおそらく低く、器官特有の放射線量は年齢で変えることができるが、CTスキャンにおいては時に高い。Brennerらは、米国での15歳以下の小児でCT検査からの癌死亡の累積リスクを百万件の検査あたり、約800例の放射線誘発癌死であることを推定した。小児において成人より最高4倍高い線量を結果として生じており、この計算は年齢特有の調節を用いていた。より最近の研究で、年齢特有な調整の詳細な計算は、0-1歳の線量が成人の線量より最大で2.5倍高く、2-15歳の小児において成人の線量より最大で1.8倍高かったことを推定している。我々は、英国での小児期CTスキャンが、1年あたりに9つの指定した癌9例を誘発させることを推定した。我々が年齢特有の放射線量の最近の推定を用いたならば、この数は16例に増加するであろう。特に子供において、CTスキャンからの放射線量が大変変わりやすく、特に多くの国においてCT検査の頻度が増加しているので、まだ不必要に高いかもしれないという懸念がある。さらに、英国の調査結果は、大部分の医師が通常依頼する放射線検査から受ける放射線量を、一般に過小評価していることに着目した。

癌の発生と死亡データが、すべての含まれた国における高齢者で入手できたわけではないので、我々の累積リスクは75歳までに切りつめた。しかしながら英国で、癌症例の約20%は、75歳以上の人々で診断されている。従って、英国の全年齢での診断エックス線検査に起因する癌症例の全年間数は、ここで示した数より20%高いかもしれない。1検査あたり放射線量または被ばくの頻度のどちらかを減少させると、1年あたりの放射線誘発癌例の年間数はおおよそ比例して、減少させることができる。しかしながら調査した国のうち、英国は1000人あたりの1年間のエックス線頻度は最も低く、診断エックス線検査に起因する累積癌リスクの割合も連結して最も低い推定値であった。英国の実施調査は、診断エックス線検査使用の比較的低い頻度が一部は、Royal College of Radiologistsにより発行されたX線検査における指標に関する医師のための詳細な指針によるものであることを示した。

診断エックス線検査の使用には明白な利益があるが、それらの使用が癌のいくらかのリスクに関係していることは、一般に認められている。我々はこれらリスクの詳細な推定を与える。しかしながら我々の計算は多くの仮定に依存し、従って必然的にかなりの不確実性のもとにある。我々がリスクを過大評価したという可能性は除外することができないが、それらを大幅に過小評価したことはあり得ないであろう。