Programmreport 2012 - DORIS - Bundesamt für Strahlenschutz

Ergebnisse
TB 07
teilung des ERR wird erzeugt aus einem zufälligen Sampling, das beide Mechanismen gleichermaßen berücksichtigt.
Für Brust- und Lungenkrebs treten Probleme beim Übertrag der Risikomodelle von der epidemiologischen Kohorte
auf die Zielbevölkerung auf. Das Risikomodell für Brustkrebs, wie es in ProZES implementiert ist, basiert
auf einer gepoolten Studie von mehreren Kohorten, und somit ist die Hintergrund-Inzidenzrate nicht definiert.
Für Lungenkrebs basiert das Modell auf der Krebsinzidenz für Niemals-Raucher. Es gibt dafür jedoch keine
epidemiologischen Daten für die deutsche Bevölkerung. Es wurde eine spezielle Technik entwickelt, um die
Unsicherheiten für den Risikoübertrag bei fehlenden Hintergrundsraten abzuschätzen. Diese Technik ist in
der aktuellen Version von ProZES implementiert.
Eine Analyse der Mortalitätsdaten für die LSS-Kohorte hat gezeigt, dass eine in IREP benutzte Funktion für
die Beschreibung der Krebs-Latenzzeiten revidiert werden muss. Nach einer Diskussion mit der UNSCEAR
(United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation) Expertengruppe wurde diese Funktion
neu bestimmt. Es gibt eine Form für alle soliden Krebsarten, und eine mit kürzerer Latenzzeit für Leukämie.
Zur Bestimmung von Korrekturfaktoren für Expositionen bei niedrigen Dosisraten wurde in ProZES ein neuer
Zugang vorgeschlagen, begründet und implementiert. In diesem neuen Zugang wird angenommen, dass der
Korrekturfaktor durch eine log-normale Verteilung mit geometrischem Mittelwert von 1 und einer dosisraten-abhängigen
geometrischen Standardabweichung ausgedrückt wird.
Im Gegensatz zu IREP, wo die Verteilung des ERR aus vorberechneten kumulierten Verteilungen bestimmt
wird, wurde für ProZES entschieden, die Risikofunktionen und alle Korrekturfaktoren unabhängig voneinander
zu bestimmen und erst ganz am Ende zusammenzuführen. Ein solcher Zugang ist offensichtlich realistischer
und flexibler, benötigt jedoch höhere Rechenzeiten. Besondere Aufmerksamkeit wurde deshalb auf
eine effiziente und numerisch optimierte Implementierung verwendet.
Die benötigten Daten zur Krebsinzidenz in Deutschland für Magen, weibliche Brust und Lungenkrebs sind für
den Zeitraum von 1980 bis 2009 erhältlich. Inzidenzdaten für Darmkrebs liegen nur für den kürzeren Zeitraum
von 2002 bis 2008 und ausschließlich für Bayern vor, da bundesweit die Statistik für Darmkrebs (ICD (Internationale
statistische Klassifikation der Krankheiten und verwandter Gesundheitsprobleme)10: C18) nur zusammen
mit kolorektalen Tumoren (ICD10: C18-C21) berichtet wird. Für das Modell von Lungenkrebs werden
in ProZES die Deutschland-spezifischen Daten zum Rauchverhalten der Bevölkerung als (veränderbare)
Standardeinstellung genommen.
Die Entwicklung der Algorithmen in ProZES und die Tests wurden in der Computersprache Matlab durchgeführt;
für die End-Benutzerversion von ProZES wurde eine spezielle statistische Bibliothek angefertigt mit optimierten
Routinen von der Intel MKL (Math Kernel Library) und in ProZES integriert. Eine solche doppelte Implementierung
der ProZES Algorithmen dient auch der Qualitätssicherung. ProZES ist als Windows .NET Anwendung
realisiert (unter Benutzung des Windows Presentation Framework, das zugleich eine hohe Effizienz
und eine flexible und benutzerfreundliche Windows-Oberfläche kombiniert). Testversionen des Programms
wurden an die Mitglieder der SSK Arbeitsgruppe verteilt.
5. ERGEBNISSE
Ein Review und kritische Analyse der existieren Ansätze zur Berechnung der Zusammenhangswahrscheinlichkeit
wurden durchgeführt. Krebsrisikomodelle für Darm, Magen, Lunge und weibliche Brust wurden neu
evaluiert und mit der Methode der „Multi-model inference“ bestimmt. Ein ausführlicher Vergleich mit existierenden
Modellen (BEIR (Biological Effects of Ionising Radiation), RERF (Radiation Effects Research Foundation),
UNSCEAR, IREP) wurde durchgeführt. Entsprechende Modelle und ihre Parameter sowie angemessene
stochastische Faktoren, die die inhärenten Unsicherheiten repräsentieren, wurden ausgewählt oder entwickelt.
Eine erste Version des ProZES Programms wurde entwickelt. Das Programm implementiert numerische und
stochastische Simulations-Routinen und stellt Funktionen zum Laden, Speichern oder Editieren von Eingabedaten
zur Verfügung. Zurzeit werden Excel-spezifische, Komma- oder Tab-separierte Formate unterstützt.
Ein Beispiel für einen Eingabe-Datensatz ist in Abbildung 1 dargestellt. Die Ergebnisse für die abgeschätzte
Verteilung der Zusammenhangswahrscheinlichkeit Z können vom Programm in graphischer Form (Abbildung
2) oder in Textform dargestellt werden.
84 Ergebnisse der abgeschlossenen Forschungsvorhaben im Jahr 2012 - TB 07