Di seguito sono descritti degli strumenti che sono comunemente utilizzati per le stime di rischio delle malattie di tipo stocastico, e precisamente i tumori, causate dall’espo-sizione alle radiazioni ionizzanti.
Come per altri tipi di fenomeni, per studiare il rischio in questo contesto vengono uti-lizzati “modelli dose-risposta”, costituiti da serie di equazioni matematiche che
sti-mano di quanto il rischio di cancro in una popolazione aumenterebbe se la dose di radiazioni ricevuta da quella popolazione aumentasse. Essi forniscono un’ossatura matematica per studiare le incidenze ed i rischi, e sono anche adottati nella defini-zione dei metodi statistici per le stime a seconda del tipo di studio e dei dati disponi-bili. I modelli possono anche tener conto di altri fattori potenzialmente collegati al rischio di cancro, come il fumo, l’età al tempo dell’esposizione alla radiazione, ed il tempo trascorso dall’esposizione. I modelli di rischio possono quindi essere applicati come un imperfetto ma ragionevole approccio per stimare la probabilità che il cancro di un singolo lavoratore sia stato causato dalla dose di radiazioni assorbita.
Occorre puntualizzare che, a dosi sufficientemente elevate, i dati disponibili sul rischio sono sufficientemente “robusti”, ed è piuttosto agevole costruire i modelli matematici che li supportano.
Invece, a dosi basse, inferiori all’incirca a 100 mSv, cioè circa 40 volte quella media di
“background” dovuta alla radiazione naturale (dell’ordine di 1-3 mSv all’anno), le limi-tazioni statistiche rendono difficile valutare il rischio di cancro, perché la significatività statistica diminuisce e aumenta l’incertezza nel costruire ed avvalorare i modelli.
Alle basse dosi, il modello di rischio maggiormente accreditato dai dati epidemiolo-gici è quello di “rischio lineare senza soglia” (“linear-no-threshold”, LNT), secondo il quale esiste una relazione lineare tra la dose ed il rischio di cancro (cioè la proba-bilità di comparsa dell’effetto); questo modello ipotizza inoltre che non esista una soglia al di sotto della quale non sussista rischio, cioè che vi sia una probabilità fini-ta di comparsa dell’effetto anche a dosi molto piccole (ipotesi dell’estrapolazione lineare senza soglia); pertanto una dose comunque piccola (purché maggiore di zero) ha il potenziale di causare un piccolo incremento di rischio. Questo è il modello di rischio generalmente adottato per l’incidenza dei tumori solidi. Nella sua forma più semplice, tale modello è esprimibile nella forma seguente:
(6.8) E = a × d E = effetto
d = dose della radiazione
a = coefficiente che dipende da età, sesso, ecc.
Il modello più generale, da cui il modello LNT deriva, è il modello “lineare-quadratico”
(LQ), che comprende un termine lineare (a × d) ed un termine quadratico (b × d2), ed è esprimibile nella forma:
(6.9) E = a × d + b × d2
E = effetto
d = dose della radiazione
a, b = coefficienti che dipendono da età, sesso, ecc.
Si fa rilevare come, alle bassissime dosi, il termine quadratico diventa trascurabile, per cui anche il modello LQ si riduce al modello lineare senza soglia. Il modello linea-re-quadratico viene comunemente utilizzato per le leucemie.
Per completezza, occorre ricordare che vi sono altre ipotesi sulla relazione dose risposta che si basano su assunti differenti. Ad esempio, c’è l’ipotesi che attribuisce alle basse dosi di radiazioni una pericolosità maggiore rispetto a quello suggerita dal modello lineare senza soglia; tuttavia la ricerca sugli effetti sulla salute delle radiazioni, presa nel suo complesso, non sembra avvalorare questa supposizione. Altre ipotesi suggeriscono che, alle basse dosi, i rischi siano inferiori rispetto a quelli previsti dal modello LNT, oppure inesistenti, o addirittura che piccole dosi di radiazione possano risultare non dannose ma bensì benefiche. Pertanto, sono stati proposti vari modelli in accordo con queste ultime ipotesi, fra cui ad esempio un modello lineare con una soglia. Tuttavia, la maggioranza degli studi suggeriscono che, anche alle basse dosi, un rischio, per quan-to piccolo, vi sia, e non esiste ad oggi un’evidenza stringente di esistenza di una soglia al di sotto della quale il rischio di induzione tumorale sia zero.
Figura 6.1 - Modelli dose-risposta LNT ad alto rateo di dose, LNT a basso rateo di dose (applicando un fattore DDREF di efficacia della dose e del rateo di dose), LQ, e modello lineare con la soglia [7]
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7.1. Possibili criteri per la valutazione del rischio nelle malattie