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Diskussion

In dieser retrospektiven Kohortenstudie zeigen wir signifikante Zusammenhänge zwischen den geschätzten Strahlendosen, die CT-Scans für rotes Knochenmark und Gehirn liefern, und der nachfolgenden Inzidenz von Leukämie und Hirntumoren. Unter der Annahme typischer Dosen für Scans, die nach 2001 bei Kindern unter 15 Jahren durchgeführt wurden, könnten kumulative ionisierende Strahlendosen von 2-3 Kopf-CTs (dh ∼60 mGy) das Risiko für Hirntumore fast verdreifachen und 5-10 Kopf-CTs (∼50 mGy) könnte das Risiko für Leukämie verdreifachen.Obwohl keine früheren Kohortenstudien das Krebsrisiko nach CT bewertet haben, haben mehrere Studien über signifikant erhöhte Krebsrisiken nach Strahlenexposition im Bereich mehrerer CT-Scans (100 mGy) berichtet.19 Solche Studien umfassen diejenigen von Überlebenden der Atombomben in Japan,20 Atomarbeitern,21 und Patienten, die Dutzende von diagnostischen Röntgenaufnahmen erhielten.22 Einige Fall-Kontroll-Studien haben auch das Krebsrisiko von CT-Scans auf der Grundlage der selbstberichteten Vorgeschichte diagnostischer Röntgenaufnahmen bewertet.23,24 Diese Studien könnten einem Recall-Bias unterliegen, bei dem sich Patienten eher an frühere medizinische Strahlenexpositionen erinnern als an nicht betroffene Kontrollen, und auch ein hohes Maß an Berichtsfehlern. Wir haben solche Verzerrungen vermieden, indem wir einen Kohortenansatz gewählt und genauere Expositionshistorien aus medizinischen Aufzeichnungen (Panel) bewertet haben.

In Bezug auf die quantitativen Schätzungen des Risikos ist unser primärer Vergleich für Leukämien und Hirntumoren mit der Life Span Study20 von japanischen Atombombenüberlebenden, die die umfassendste Studie über Krebs nach Strahlenexposition ist, die derzeit verfügbar ist.10,16 Das Dosis-Wirkungs-Verhältnis für Leukämie nach Exposition im Kindesalter und eine ähnliche Nachbeobachtungszeit (<15 Jahre nach Exposition) betrug in der Life-Span-Studie 0·045 pro mSv (95% KI 0·016-0·188; anhang), der unserer Schätzung sehr ähnlich war (ERR von 0 · 036 pro mGy; 1 mSv = 1 mGy). Bei Hirntumoren war unser Ergebnis (ERR 0 · 023 pro mGy ) etwa viermal höher als die Schätzung der Lebensspanne (0 · 0061 pro mSv <20 Jahre nach Exposition; Anhang), aber die CIs sind breit und überlappen sich. Wir hatten im Vergleich zur Lebensdauerstudie weniger Möglichkeiten, Risiken nach Subtyp des Neoplasmas, Alter oder Zeit seit der Exposition zu untersuchen, teilweise aufgrund der eingeschränkteren Bereiche der Nachbeobachtungsdauer und des Alters bei der Exposition. Die in unserer Studie im Vergleich zur Life Span-Studie festgestellten erhöhten Risiken könnten darauf zurückzuführen sein, dass bei einigen Patienten bestehende Tumore zum Zeitpunkt ihrer ersten CT nicht erkannt wurden. Die relativ niederenergetische Röntgenstrahlung von CT-Scans könnte auch etwa doppelt so biologisch wirksam pro Dosiseinheit sein wie die hauptsächlich hochenergetischen γ-Strahlen, die die vorherrschende Expositionsquelle der Atombombenabwürfe in Hiroshima und Nagasaki waren.16

Unsere große Stichprobe wurde von einer Vielzahl von Krankenhäusern in Großbritannien gesammelt. Da die meisten medizinischen Besuche in Krankenhäusern in Großbritannien, insbesondere für die Altersgruppe in dieser Studie, sind in der Öffentlichkeit, frei zugänglich, NHS Krankenhäuser, Die Stichprobe ist wahrscheinlich repräsentativ für die Kindheit und junge erwachsene Bevölkerung im Land als Ganzes, die CT unterziehen. Die Feststellung von Krebsdiagnosen durch NHSCR wird auf 97% geschätzt25 und daher besteht eine geringe Wahrscheinlichkeit von Verlusten bei der Nachsorge. Patienten, die ausgeschlossen wurden, weil eine Verknüpfung mit ihren Aufzeichnungen nicht möglich war, hatten ähnliche Merkmale wie diejenigen, die verknüpft waren, und sollten daher keine voreingenommenen Schlussfolgerungen ziehen. Weil wir Kinder und junge Erwachsene beurteilt haben, Unsere Ergebnisse sind direkt auf einen hoch strahlenempfindlichen Teil der Bevölkerung anwendbar,10 Obwohl nicht bekannt ist, ob die Ergebnisse auf CT-Scans im Erwachsenenalter verallgemeinert werden können. Da der größte Teil (>80%) der untersuchten Bevölkerung weiß war, ist nicht bekannt, ob die Ergebnisse auf andere ethnische Gruppen verallgemeinerbar sind.

CT wird oft als diagnostische Technik verwendet, wenn ein solider Krebs vermutet wird. Informationen über die Gründe für CTs und andere klinische Variablen waren jedoch für diese Studie nicht verfügbar. Stattdessen haben wir alle Scans ausgeschlossen, die in den 2 Jahren vor einer Leukämiediagnose und 5 Jahren vor einer Hirntumordiagnose durchgeführt wurden. Bei jungen Leukämiepatienten ist es aufgrund ihrer Erkrankung unwahrscheinlich, dass sie eine CT haben,26 Aber wir haben immer noch einen vorsichtigen Ansatz verfolgt, eine Ausschlussfrist anzuwenden. Im Gegensatz dazu werden Patienten mit Hirntumoren wahrscheinlich während des Diagnosezeitraums eine Reihe von CT-Untersuchungen haben, daher die längere Ausschlussfrist. Nichtsdestotrotz stellten wir die gleichen Ergebnisse in Sensitivitätsanalysen fest, in denen alle Scans in den 10 Jahren vor einer Hirntumordiagnose ausgeschlossen wurden. Es ist unwahrscheinlich, dass das Fehlen von Daten für andere Expositionen, wie Röntgenaufnahmen, zu einer erheblichen Verzerrung geführt hat, da die Dosen dieser Scans typischerweise zehnmal kleiner sind als die für CT-Scans. Wir können diese Verzerrung jedoch nicht ausschließen, und die im Vergleich zu den Überlebenden der Atombomben in Japan festgestellte erhöhte Dosisreaktion bei Hirntumoren ist auch ein möglicher Hinweis auf eine gewisse Restverzerrung trotz des langen Ausschlusszeitraums.Frühere Dosisschätzungen für CT lieferten typischerweise eine effektive Dosis anstelle von Organdosen und waren in Bezug auf das abgedeckte Alter eingeschränkt. In dieser Studie wurde eine Reihe von Phantomen mit einer höheren Altersauflösung vom Neugeborenen bis zum Erwachsenen für Männer und Frauen verwendet. Wir verwendeten auch realistischere Anatomie- und Knochenmarkdosimetriemodelle im Vergleich zu früheren Computerphantomen. Diese erweiterten Funktionen ermöglichen genauere und validere Schätzungen der organspezifischen Dosen. Trotz dieser fortschrittlichen Methoden bestehen Unsicherheiten für unsere Dosisschätzungen. Solche Unsicherheiten dürften jedoch hauptsächlich Berksonian sein (resultierend aus der Anwendung von gruppengemittelten Schätzungen), und es ist daher nicht zu erwarten, dass sie die Dosisreaktion beeinflussen.27 Die Erfassung detaillierter Scan-Parameterdaten für einzelne Patienten war nicht möglich. Stattdessen verwendeten wir durchschnittliche CT-Geräteeinstellungen aus zwei nationalen Erhebungen und gingen davon aus, dass vor 2001 keine technische Anpassung für pädiatrische Patienten vorgenommen wurde.5

Absolute Überschussrisikoschätzungen sind notwendig, um die Risiken mit den Vorteilen der Scans in Beziehung zu setzen. Gute Beweise aus der Langzeitstudie der Atombombenüberlebenden in Japan legen nahe, dass das Krebsrisiko nach Strahlenbelastung unbegrenzt anhält und die meisten Krebsarten durch Strahlung induzierbar sind.10,16 Derzeit liegen uns nur ausreichende Fallzahlen zur Beurteilung von Hirntumoren und Leukämie vor, und das Höchstalter der Patienten am Ende der Nachsorge beträgt 45 Jahre, mit einem Mindestalter von 6 Jahren und einer maximalen Nachbeobachtungszeit von 23 Jahren. Vorläufige Schätzungen eines übermäßigen absoluten Risikos für das Ende der Nachsorge etwa 10 Jahre nach der Exposition legen nahe, dass von 10 000 Personen im Alter zwischen 0 und 20 Jahren, die 10 mGy aus einem CT-Scan erhalten, etwa 0 · 83 (95% CI 0·12-2·77 ) überzählige Leukämiefälle und 0·32 (0·14-0·69) überschüssige Hirntumoren (Anhang). Bei Anwendung der Dosisschätzungen für einen Kopf-CT-Scan vor dem 10. Lebensjahr (Tabelle 1) würde sich diese Schätzung in etwa einem Überschuss an Leukämie und einem Überschuss an Hirntumor pro 10 000 Patienten niederschlagen. Eine verstärkte Nachsorge und Analyse anderer Krebsarten ist erforderlich, um das mit CT-Scans verbundene lebenslange Krebsrisiko zu identifizieren. Einige Nachweise28 deuten darauf hin, dass Dosen im Bereich mehrerer CT-Scans das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöhen können. Die Untersuchung dieser Funktion würde nicht nur die gleiche langfristige Nachsorge erfordern, die für die Krebsergebnisse im Erwachsenenalter erforderlich ist, sondern auch einen neuen Ansatz, um kardiovaskuläre Inzidenzdaten zu erhalten, die derzeit nicht in einem Register erfasst werden, sondern sich auf Mortalitätsdaten stützen.Verschiedene Studien haben das potenzielle lebenslange Krebsrisiko durch CT-Scans anhand von Risikoprojektionsmodellen geschätzt, die weitgehend auf Risikomodellen aus Studien von Überlebenden der Atombomben in Japan basieren. Da unsere relativen Risikoschätzungen weitgehend mit den Ergebnissen der Life Span-Studie übereinstimmen, bietet diese Studie eine zusätzliche direkte Unterstützung für die bestehenden absoluten Krebsrisikoprojektionen für pädiatrische Patienten.3,7,8,29 Die jüngsten Risikoprojektionen8 legen nahe, dass bei Kindern mit normaler Lebenserwartung das lebenslange Überschussrisiko für Krebserkrankungen bei einem Kopf-CT-Scan (mit typischen Dosisstufen in den USA) bei Kleinkindern etwa einen Krebs pro 1000 Kopf-CT-Scans beträgt (<5 Jahre) und bei Kindern im Alter von 15 Jahren auf etwa einen Krebs pro 2000 Scans abnimmt. Für einen Bauch- oder Becken-CT-Scan sind die lebenslangen Risiken für Kinder ein Krebs pro 500 Scans unabhängig vom Alter bei der Exposition. Diese absoluten überschüssigen lebenslangen Krebsrisiken (bis zum Alter von 100 Jahren) sind sehr gering im Vergleich zum lebenslangen Risiko, an Krebs zu erkranken, in der Allgemeinbevölkerung, die etwa jeder Dritte ist, und sind wahrscheinlich auch klein im Vergleich zu den Vorteilen des Scans, vorausgesetzt, es ist klinisch gerechtfertigt.1

Wir schätzten die Dosen für jeden Scan, den jeder Patient erhielt, erhielten Ergebnisdaten für die Patienten und lieferten direkte Beweise dafür, dass Dosen auf dem Niveau, das Kinder und junge Erwachsene von CT erhalten können, mit einem erhöhten Risiko für Leukämie und Hirntumoren verbunden sind. Die Dosis-Wirkungs-Beziehung, die wir festgestellt haben, und die relativen Risiken von mehr als 2 für eine Exposition, die ein etabliertes Karzinogen bei höheren Dosisniveauen10,16 ist ein Beweis dafür, dass diese Beziehung wahrscheinlich nicht vollständig auf Störfaktoren zurückzuführen ist. Mit dem weltweit zunehmenden Einsatz von CT, insbesondere in dieser jungen Bevölkerung,8 wird die Kenntnis der Risiken auf der Grundlage empirischer Daten von entscheidender Bedeutung sein, um die Sicherheit in Bezug auf den Nutzen der CT zu bewerten. Es wurde häufig gefordert, die Dosen nach dem ALARA-Prinzip (as low as reasonably Achievable) zu senken und nur dann zu scannen, wenn dies gerechtfertigt ist, wie in der aktuellen Image-Scan-Kampagne.30 Im Vereinigten Königreich bedeuten die Vorschriften über ionisierende Strahlung (medizinische Exposition), dass ein CT-Scan nur durchgeführt werden sollte, wenn dies klinisch gerechtfertigt ist, was die geringe CT-Nutzung im Vereinigten Königreich im Vergleich zu anderen Ländern erklären könnte, die keine solchen Vorschriften haben. Die unmittelbaren Vorteile der CT überwiegen in vielen Fällen die langfristigen Risiken.31 Aufgrund der diagnostischen Genauigkeit und Schnelligkeit des Scannens der CT, die insbesondere bei jungen Patienten keine Anästhesie und Sedierung mehr erfordert, wird sie auf absehbare Zeit in der Praxis weit verbreitet bleiben. Weitere Verfeinerungen zur Reduzierung der CT-Dosen sollten nicht nur für die Radiologie, sondern auch für die Hersteller Priorität haben. Alternative diagnostische Verfahren, die keine ionisierende Strahlenbelastung beinhalten, wie Ultraschall und MRT, könnten in einigen klinischen Umgebungen angemessen sein.