Relation mellan att bo i radonexponerade bostäder och småcellig lungcancer
D. Andersson, J. Berggren, C. Göranzon, M. Lothigius, P-M. Lönngren, L. Nilsson, T. Åström-Swahn
Bakgrund
Radon är en färglös, luktlös radioaktiv gas som bildas då uran sönderfaller. Uran finns naturligt i bergrunden och därmed finns där även radon. I uranserien ingår ädelgasen radon- 222, med en halveringstid på 3,8 dygn, som via sina kortlivade döttrar dosmässigt dominerar den naturliga exponeringen för joniserande strålning. [1] Radon sänder vid sönderfall ut alfastrålning. Dotterprodukterna till radon, radioaktiva metallatomer, har förmåga att även sända ut beta- och gammastrålning. Material innehållande radon kan därmed sända ut tre olika sorters strålning. [2] Alfastrålning (heliumkärnor) är skadligt endast när det inhaleras, vid oralt intag och vid deposition i ett öppet sår på grund av att alfapartikeln penetrerar mindre än 0,1 mm i vävnader. Betapartiklar (elektroner) kan penetrera till ett djup på några centimeter, medan gammastrålning (fotoner) är mycket genomträngande och kräver tjocka lager av bly, stål eller betong för att dämpas.
Storleken på den absorberade dosen i en speciell vävnad mäts i gray (Gy), 1 Gy motsvarar den dos strålning som leder till absorption av 1 joule/kg vävnad. Eftersom olika strålning har olika biologisk effekt vid samma dos (alfastrålning har mer än 20 gånger så stor biologisk effekt som betastrålning vid samma absorberade dos) så används den effektiva dosen vid
jämförelser. Den effektiva dosen mäts i sievert (Sv), där 1 Sv är den dos strålning som orsakar en biologisk effekt motsvarande 1 Gy gammastrålning. Faktorer som påverkar effekten av strålningen är tid, avstånd och spridning. [3]
Aktiviteten i ett radioaktivt ämne mäts i Becquerel (Bq), 1 Bq motsvarar 1 sönderfall/sekund.
Radonhalt mäts i luft i Bq/m3, vilket innebär att det sker ett sönderfall av en radonatom per sekund i varje kubikmeter luft. I vätskor används enheten Bq/l och i fast material Bq/kg.
Förekomst i Sverige
Radon finns naturligt i berggrunden och exponering sker genom exempelvis hus och
arbetsplatser byggda på berggrund som innehåller rikligt med radon, hus byggda av material taget från radonrik berggrund och vattenbrunnar som innehåller vatten som passerat radonrika bergsområden.
Luftens radonhalt är beroende av hur radonrikt berggrunden är. Det är dock enbart inomhus som skadligt höga radonnivåer uppnås, utomhus späds radonet snabbt ut. Efter upprättande av byggnader bildas ofta ett undertryck inne i byggnaden. Detta undertryck kan leda till att luft från berggrunden pressas in i huset. Om byggrunden är otät kan nivåerna av radon i huset bli väldigt höga. Halter i storleksordningen 80 000 Bq/m3 har registrerats. Även om ett hus står på radonrik berggrund kan detta motverkas med exempelvis effektiv ventilation. [2]
Under åren 1929-1975 [4], användes i stor utsträckning blåbetong i husbyggen. En komponent i blåbetong är alunskiffer, som innehåller högre halter radon än annat
byggmaterial. Idag är blåbetong förbjudet som byggnadsmaterial. Det krävs dock att stora
delar av husen är byggda i blåbetong för att det ensamt skall ge strålningsnivåer över riktlinjerna. Ca 850 000 människor bor i hus innehållande blåbetong. [2]
Vatten som passerar radonrika områden tar upp en viss mängd radon. Exponerade platser kan vara bergbrunnar, kallkällor eller grävda brunnar. Kommunalt vatten renas innan det
distribueras till hushållen. Radonhalter i insjöar innehåller väldigt låga halter radon. Vatten med radonhalter över 1000 Bq/l bör enligt socialstyrelsens rekommendationer renas före användning. [2]
Mätning
Statens strålskyddsinstitut uppskattar att det finns ca 500 000 hus i Sverige där
radonstrålningen överstiger 200 Bq/m3. Av dessa är ca 40000 kända, resterande är okända hus. Radonmätning bör ske vid husköp, om/tillbyggnad av småhus, boende i högriskområde eller vid ombyggnation av ventilationssystem eller uppvärmningssystem.
Det finns flera sätt att mäta radonhalt, gemensamt för dessa är att mätningarna ska ske under eldningssäsongen (1 oktober – 31 april), beroende på att uppvärmning av hus under kalla årstider ökar undertrycket inomhus och därmed radonhalten. Mätningarna bör pågå i 2-3 månader och mätarna ska placeras i rum som används ofta. Om man detekterar förhöjda halter radon i huset kan man få radonbidrag av länsstyrelsen. Bidraget kan täcka 50 % av
ombyggnadskostnaderna (max 15 000 kr), beroende på vad orsaken till radonexponeringen är.
Spårfilm
Det vanligaste sättet att mäta radonhalter i hus är att sätta ut plastdosor med spårfilm.
Spårfilmen är en film av cellulosanitrat eller polyester och när radon sönderfaller kommer de bildade alfapartiklarna att lämna spår på filmen. Spåren kan sedan synliggöras genom etsning och antalet spår per ytenhet är proportionellt mot radonhalten i luften och mättiden. Genom att filmen finns inuti en dosa täckt av ett filter kommer radondöttrarna att stängas ute medan radon kan passera. Dosorna skall stå på samma ställe i huset under 2-3 månader och under denna tid kommer radonexponerad luft att passera genom dosorna. En mätning kostar ca 200- 500 kr för ett en- eller tvåplans hus. [5] [6]
Elektretbaserad integrerande radonmätare
Mätaren består av en kammare dit luft diffunderar genom ett filter. Filtret finns för att hålla radondöttrarna borta, då det endast är radonhalten man är intresserad av. I kammarens botten sitter en elektretplatta, det vill säga en elektrostatiskt laddad platta av teflon, som är laddad till 700 volt. Plattans positiva sida är vänd inåt kammaren och när radonet i kammaren
sönderfaller, kommer de elektroner och negativa joner som bildas att dras till plattan och sänka dess laddning. Med en speciell voltmätare mäts elektretens laddning vid
radonmätningens start och slut och skillnaden i spänningen är proportionell mot radonhalten i rummet och mättiden. [5] [6]
Gränsvärde
Gränsvärdet för radonhalten i bostadsluft är 200 Bq/m3 i årsmedelvärde. Gränsvärdet är dock endast ett administrativt värde och det finns inga bevis för att lägre halter inte kan ha skadliga effekter. Man räknar med att genomsnittskoncentrationen av radon ligger på 100 Bq/m3 i svenska hus.
[7]
Risker med radon
Största risken med radonstrålning är uppkomsten av lungcancer, den typ av lungcancer som främst ökar vid radonexponering är småcellig lungcancer.
Radonpartiklar i luften fastnar på dammpartiklar och följer med inandningsluften ner i lungorna. Där ansamlas de och ligger sedan och sänder ut alfastrålning. Alfa-strålning kan skada DNA och på så sätt leda till mutationer i cellen och med tiden cancer. Ca 400
lungcancerfall orsakas av radon årligen. Det är dock väldigt ovanligt att ickerökare drabbas av radonorsakad lungcancer. 90 procent av de personer som drabbats av, vad man anser vara radonorsakad lungcancer, är rökare och för de övriga 10 procenten har man spekulerat i om hög exponering för miljötobaksrök kan vara en bidragande faktor. [8] Rökning och radon har en synergistisk effekt vid uppkomsten av lungcancer, och rökare har ca 25 gånger större risk att drabbas av radonorsakad lungcancer än icke-rökare. Tänkta orsaker till detta skulle kunna vara att radonpartiklar fastnar på partiklar i röken och därmed ansamlas i högre grad eller att rökare har en sämre förmåga att reparera DNA-skador än icke-rökare.
Vid exponering av 100 Bq/m3 över genomsnittsexponeringen ökar risken för lungcancer hos icke-rökare med 16 procent om man exponerats i 5-34 år. Denna risk är linjär och en ökning med 200 Bq/m3 skulle innebära en riskökning med 32 procent. [9] Ursprungsrisken för att drabbas av lungcancer är hos ickerökare väldigt låg och en 16 procentig riskökning/100Bq/m3 ökar den absoluta risken endast marginellt.
Att exponeras för vatten med hög radonhalt är inte lika farligt. Största faran med höga radonhalter i vatten är att radonet övergår till luften t.ex. vid dusch eller andra tillfällen när vattenånga bildas. 1000 Bq/l i vatten ger en ökning av radonhalten i luften med 100 Bq/m3. [2]
Strålning och cancer
Alfastrålning orsakar en hög frekvens av deletioner och translokationer i DNA. Detta kan bland annat leda till aktiverandet av onkgener och inaktiverandet av tumörsupressorgener.
Sannolikt kan strålningen även påverka genstabiliteten och denna instabilitet kan troligen föras över och bestå i flera generationer. Vanliga mutationer efter strålningsexponering är TP53 och Ras.
Joniserande strålning kan också orsaka skada genom bildandet av reaktiva syremetaboliter som i sig själva är carcinogena. Efter experimentell inhalation av radon ses en ökad cell proliferation i övre och nedre andningsvägarna, vilket ökar risken för mutationer. Dessa mekanismer samverkar troligtvis vid den cancerutveckling som kan ske efter
radonexponering. [10]
Studieupplägg
Mål
Att studera eventuell relation mellan att bo i radonexponerade bostäder och småcellig lungcancer (SCLC).
Metoder Val av studie
En fall-kontrollstudie planeras bland boende i Sverige med cancerfall tagna ur nationellt register för lungcancer under perioden 1 jan 2002 till 31 dec 2004. Studien genomförs som en fall-kontrollstudie, eftersom lungcancer är en relativt ovanlig sjukdom och radon är en relativt vanlig exponering. Det finns heller ingen önskan om att studera flera utfall då tidigare studier inte funnit något samband mellan radonexponering och annan morbiditet än just lungcancer.
Fall-kontrollstudien är retrospektiv, vilket gör det möjligt att dra slutsatser i dagsläget. Även ur en ekonomisk synvinkel kan en fall-kontrollstudie vara att föredra. I valet av
epidemiologisk studieform vore en kohortstudie ett alternativ, men då lungcancer är en ovanlig sjukdom hade det krävts en orimligt stor studie för att få tillräckligt många fall för att kunna dra relevanta slutsatser. En epidemiologisk studie har alltid vissa brister jämfört med en randomiserad studie, men då det är mycket svårt att randomisera människors boende samt att radonexponering i tidigare studier visats sig vara skadligt är genomförandet av en
randomiserad studie oetisk, om ens möjlig. Studien kommer således att utgå från personer drabbade av småcellig lungcancer och studera deras exponering för radon och radondöttrar.
Population
Fallen utgörs av de personer som drabbats av småcellig lungcancer diagnostiserade med patologisk anatomisk diagnos (PAD) inom tidsperioden 1 jan 2002 till 31 dec 2004 i Sverige.
Valet att bara inkludera de patienter som drabbats av SCLC beror på att tidigare studier enbart sett ett samband mellan denna typ av cancer och radonexponering. Studiebasen utgörs av hela svenska befolkningen under tidigare nämnd tidsperiod. År 2001 infördes ett register där alla fall av lungcancer registrerades med avseende på typ av cancer. I Sverige drabbades under nämnd tidsperiod 1328 personer av småcellig lungcancer. Kontrollgruppen hämtas från Skatteverkets folkbokföringsregister med hjälp av slumpgenererande datorprogram. Antalet kontroller är 3 000 och är valda så att de åldermässigt avspeglar fallen.
Datainsamling
För att kunna besvara frågeställningen behöver ett antal variabler definieras. Boendeadresser och boendetid definieras via befolkningsregistret. Då radonorsakad SCLC har en empirisk induktionstid på 15-40 år [11] har data angående studiedeltagarnas boende inhämtats 40 år tillbaka i tiden, det vill säga tidigast sen 1962. Uppgift om radonexponering inhämtas från kommunernas radonregister i de fall sådana existerar och data däri baserats på mätningar med en metod godkänd av Statens Strålskyddsinstitut samt ackrediterad av SWEDAC. I de
bostäder där uppgift om radonexponering saknas genomförs mätningar med godkänd metod.
Kumulativ radonexponering beräknas genom att multiplicera varje, för ett fall, enskild
boendetid med repektive uppmätt exponering, summera dessa, och dividera summan med den totala boendetiden. Om mätningar av någon anledning inte kan genomföras ersätts mätvärdet med medianexponeringen för samtliga fall där mätningar finns. Kompletterande uppgifter insamlas genom enkätfrågor till studerade individer eller deras anhöriga. För att avgöra exponeringen bör information om hur många timmar per dygn som personen är
hemmavarande insamlas och om personen sover med öppet fönster och i så fall hur många timmar. I enkäten efterfrågas de deltagandes arbete och varje arbete registreras och
klassificeras efter känd arbetsrelaterad risk för lungcancer. Rökning hos studieobjekt och eventuella sammanboende ska registreras och klassificeras i form av cigarett ekvivalenter (exempelvis motsvarar 50 g pip tobak i veckan 7.1 cigaretter per dag). Personer som bott inom en storstadsregion under 10 år eller mer klassificeras som storstadsboende vilka har en högre risk för lungcancer.
Diskussion Precision
En studies precision är dess frihet från slumpmässiga fel. Vi har strävat efter att minimera dessa fel genom ett genomtänkt upplägg, insamling av relevanta exponeringsdata och en tillräckligt stor studiepopulation.
Intern validitet
En studie har en hög intern validitet om den är fri från systematiska fel. De faktorer som skulle kunna påverka validiteten i vår studie är framförallt confoundingfaktorer och ett systematiskt bortfall.
Confoundingfaktorer
För att något ska räknas som en confounder (CF) ska det uppfylla två villkor, dels att det påverkar utfallet, i vårt fall SCLC, och dels att det uppträder tillsammans med eller i frånvaro av exponeringen, i vårt fall att bo i ett radonhus. Rökning har stor betydelse för uppkomst av SCLC och uppfyller därmed första kravet men däremot är det inte troligt att människor boende i ett radonhus röker varken mer eller mindre än andra och rökning uppfyller därmed inte det andra kravet och är alltså ingen confounder. En viktig confounder i de flesta studier är ålder och för att komma till rätta med det planerar vi att åldersstratifiera det erhållna
studieresultatet. Utöver ålder har vi inte hittat någon faktor som skulle kunna vara en confounder i vår studie.
Bortfall
Vid enkätstudier är det troligt med ett visst bortfall, vilket i sig dock inte behöver utgöra ett problem då ett slumpmässigt bortfall endast påverkar precisionen och går att förekomma med en större studiestorlek. Rör det sig däremot om ett selektivt bortfall kommer det påverka validiteten. I vår studie finns risken för ett selektivt bortfall av människor boende i lågexponeringsområden, då man kan tänka sig att en person boende i ett
högexponeringsområde har ett större intresse av att få reda på resultatet av studien och därför svarar i högre omfattning. Det leder i så fall till ett systematiskt fel där antalet exponerade i kontrollgruppen blir falskt förhöjt och den tänkta skillnaden mellan fall- och kontrollgruppen minskar.
Extern validitet
En studies externa validitet påverkas av kontrollgruppens storlek och selektivitet. Vi har eftersträvat en hög generaliserbarhet genom att välja en tillräckligt stor kontrollgrupp och genom att randomisera urvalet av kontrollgruppen. Den externa validiteten kan också påverkas av en effektmodifierare.
Effektmodifierare
En effektmodifierare (EM) är en faktor som påverkar den studerade relationen mellan
exponering och utfall. I vårt fall är rökning en tydlig EM och vi planerar därför att i vår analys ta reda på hur stor den är och om rökning och boende i ett radonhus kan interagera och ge en synergistisk effekt på utvecklandet av SCLC. Även asbest är en trolig EM och dess eventuella effekt på studieresultatet bör beräknas. Då en skadlig dos asbest i praktiken enbart uppnås genom yrkesmässig exponering kommer all relevant exponering framgå av enkäten. Genom att randomisera valet av kontroller tänker vi oss att förekomsten av EM är likadant fördelad i kontrollgruppen som i befolkningen i stort och kommer därmed inte att påverka studiens externa validitet. Anledningen till att EM är viktigt att studera är framförallt för förståelsen av sjukdomsmekanismer samt för preventiva åtgärder.
Felkällor
Den viktigaste felkällan i studien är att radonexponeringen i ett hus kan variera med tiden. Det beror både på miljöfaktorer såsom temperatur och årstidsväxlingar och på byggnadsfaktorer och då framförallt på ventilation. Av dessa faktorer är ventilationen den största felkällan, eftersom ventilationen i ett hus kan ha förändrats under boendetiden och det uppmätta värdet endast speglar den nuvarande/dåvarande exponeringen.
Analys
Då vi i vår enkät insamlat kompletterande fakta kring faktorer som skulle kunna påverka utvecklandet av SCLC kommer vi under analyseringen kunna stratifiera för dessa faktorer och därmed göra ytterligare subanalyser. Sådana faktorer är t.ex. studiedeltagarnas yrke, deras rökvanor och huruvida de är storstadsboende.
Prevention
Om studien visar ett kausalsamband mellan att bo i ett radonhus och SCLC bör människor uppmanas att i större utsträckning mäta radonhalten i sin bostad och därefter anpassa sin livsstil och ventilation efter resultatet.
Källor
[1]
Kompendium i miljötoxikologi VERSION 1.12.2002,
Kursgivare: Avdelningen för Yrkes- och Miljömedicin, Universitetssjukhuset i Lund.
http://www.ymed.lu.se/utbildning/miljotox2002.pdf
[2]
Statens Strålskyddsinstitut http://www.ssi.se [3]
Major Radiation Exposure – What to Expect and How to Respond
The New England Journal of Medicine, Fred A. Mettler, Jr., M.D., M.P.H., and George L. Voelz, M.D Volume 346:1554- 1561
[4]
Strålning från blå lättbetong
http://www.ssi.se/radon/pdf/blabetong.pdf [5]
Metodbeskrivning för mätning av radon i bostadshus, SSI information ISSN 0281-2339. Januari 2005 http://www.ssi.se/radon/pdf/i_2005_01_metod.pdf
[6]
Statens Strålskyddsinstitut
http://www.regeringen.se/content/1/c4/26/15/5ebcf8d2.pdf [7]
Åtgärder mot radon i bostäder, Boverket 7147-922-8. Oktober 2005.
http://www.boverket.se/upload/publicerat/bifogade%20filer/2004/atgarder_mot_radon_i_bostader.pdf [8]
Radon i inomhusluft, ISBN: 91-7201-929-8, Artikelnr: 2005-101
http://www.socialstyrelsen.se/NR/rdonlyres/72B54895-59C0-4017-9961-B108F0EDFECA/3072/20051013.pdf [9]
Radon in homes and risk of lung cancer: collaborative analysis of individual data from 13 European case-control studies, BMJ 2005;330:223 (29 January), doi:10.1136/bmj.38308.477650.63 (published 21 December 2004)
http://www.bmj.com/cgi/content/full/330/7485/223?maxtoshow=&HITS=10&hits=10&ESULTFORMAT=&fulltext=Radon +i +homes+and+risk&searchid=1&FIRSTINDEX=0&resouretype=HWCIT
[10]
Health Effects of Exposure to Radon
National Research Council Staff. Washington, DC, USA: BEIR VI. National Academies Press, 1998.
[11]
Statens strålskyddsinstitut
http://www.ssi.se/radon/Radon_Halsorisker.html
