Modelo lineal sin umbral
El modelo lineal sin umbral (LNT) es un modelo utilizado en protección contra la radiación para cuantificar la exposición de radiación y establecer límites reglamentarios. Se asume que el largo plazo, daño biológico causado por radiaciones ionizantes (esencialmente el riesgo de cáncer) es directamente proporcional a la dosis. Esto permite que la suma de Dosímetros de toda exposición a la radiación, sin tomar en cuenta niveles de dosis o las tasas de dosis.[1] En otras palabras, la radiación se considera perjudicial con ningún umbral de seguridad, y consideran a la suma de varias exposiciones muy pequeñas para tener el mismo efecto que una exposición más grande (linealidad de la respuesta).
Una de las organizaciones para establecer recomendaciones sobre lineamientos de protección de radiación a nivel internacional, la COMITÉ CIENTÍFICO, ha recomendado recientemente a políticas que no está de acuerdo con el modelo lineal sin umbral en los niveles de exposición por debajo de los niveles de radiación de fondo a la Asamblea General de las Naciones Unidas de los cincuenta - noveno período de sesiones del Comité. Su recomendación señala que "el Comité científico no recomienda multiplicando dosis muy bajas por un gran número de individuos para estimar la cantidad de salud inducida por radiación efectos dentro de una población exponen a dosis incrementales en el equivalente de los niveles a o inferiores a los niveles de fondo natural." Esta es una reversión de las recomendaciones anteriores por la misma organización.[2]
Si el modelo describe la realidad para exposiciones pequeñas dosis se disputa. Se opone a dos escuelas de pensamiento rivales: el modelo umbral, que asume que las exposiciones muy pequeñas son inofensivas y el radiación hormesis modelo, que afirma que la radiación en dosis muy pequeñas puede ser beneficiosa. Porque los datos actuales no son concluyentes, los científicos no están de acuerdo en que debe utilizarse el modelo. Pendiente de cualquier respuesta definitiva a estas preguntas y la principio de precaución, el modelo se utiliza a veces para cuantificar el efecto cancerígeno de dosis colectivas de bajo nivel radiactivos contaminaciones, aunque esa práctica ha sido condenada por la Comisión Internacional de protección radiológica.[3]
El modelo LNT a veces se aplica a otros peligros del cáncer tales como bifenilos policlorados en el agua potable.[4]
Contenido
- 1 Historia
- 2 Medidas de radiación y de políticas públicas
- 3 Trabajo de campo
- 4 Controversia
- 5 Efectos sobre la salud mental
- 6 Véase también
- 7 Referencias
- 8 Enlaces externos
Historia
El modelo lineal sin umbral primero fue expresado por John Gofmany rechazada por el Departamento de energía, según Gofman, porque era "inconveniente".[5]
El informe de la Academia Nacional de Ciencias (NAS) biológicos los efectos de las radiaciones ionizantes (BEIR), NAS BEIR VII era un panel de expertos que revisaron la literatura disponible revisadas por pares y escribe, "el Comité concluye que la preponderancia de la información indica que habrá algún riesgo, incluso en dosis bajas".[6]
Medidas de radiación y de políticas públicas
Medidas de radiación han llevado a luz del sol ser catalogado como un carcinógeno en todas las tarifas de la exposición del sol, debido a la ULTRAVIOLETA componente de la luz solar, con ningún nivel seguro de exposición de la luz del sol siendo sugerida, siguiendo el modelo LNT cautelar. Según un 2007 estudio presentado por la Universidad de Ottawa para el Departamento de salud y servicios humanos en Washington, D.C., no hay suficiente información para determinar un nivel seguro de exposición al sol en este momento.[7]
Si se encuentra una determinada dosis de radiación para producir un caso adicional de un tipo de cáncer de cada mil personas expuestas, proyectos LNT esa milésima parte de esta dosis producirá un caso adicional en cada millón de personas tan expuesta, y una millonésima de la dosis original producirá un caso adicional en todos los millones de personas expuestas. La conclusión es que cualquier dosis equivalente de radiación producirá el mismo número de cánceres, no importa cómo fino se propaga.
El modelo es fácil de aplicar: una cantidad de radiación puede traducirse en un número de muertes sin ningún ajuste para la distribución de la exposición, incluida la distribución de la exposición dentro de un solo individuo expuesto. Por ejemplo, un partícula caliente incrustados en los resultados de un órgano (por ejemplo, pulmón) en una dosis muy alta en las células directamente adyacentes a la partícula caliente, pero una dosis mucho más baja todo órgano y todo el cuerpo. Por lo tanto, aunque una baja segura dosis umbral se encontró que existen a nivel celular por radiación inducida mutagénesis, el umbral no existiría por contaminación con partículas calientes y no puede suponer con seguridad que existe cuando se desconoce la distribución de dosis.
El modelo lineal sin umbral se utiliza para extrapolar el número esperado de más muertes causadas por la exposición a radiación ambiental, y por lo tanto tiene un gran impacto en políticas públicas. El modelo se utiliza para traducir cualquier liberación de radiaciónasí de una "bomba sucia", en un número de vidas se perdieron, mientras que cualquier reducción en exposición a la radiación, por ejemplo como consecuencia de radón detección, se traduce en un número de vidas salvadas. Cuando las dosis son muy bajas, en los niveles de fondo natural, en la ausencia de pruebas, el modelo predice mediante extrapolación, nuevos cánceres sólo en una fracción muy pequeña de la población, pero para una gran población, el número de vidas se extrapola a cientos o miles, y esto puede influir en las políticas públicas.
Un modelo lineal ha sido utilizado en salud física para ajustar la exposición de radiación máxima aceptable.
Los Estados Unidos Consejo Nacional de protección contra la radiación y las mediciones (NCRP), un organismo encargado por el Congreso de Estados Unidos, publicó recientemente un informe escrito por los expertos nacionales en el campo que establece que, efectos de la radiación se deben considerar para ser proporcional a la dosis de un individuo recibe, sin importar lo pequeño que es la dosis.
Ramsar, situado en Irán, es a menudo citado como un ejemplo contrario a LNT. Basado en los resultados preliminares, era considerado como tener los más altos niveles de radiación natural de fondo de la tierra, varias veces más alto que el ICRP-los límites de dosis de radiación se recomienda para los trabajadores de la radiación, mientras que la población local no parecen sufrir efectos negativos.[8] En realidad, la población de los distritos de alta radiación es pequeña (cerca de 1800 habitantes) y sólo recibe un promedio de 10 milisievert cada año,[9] Así que esos datos de Epidemiología del cáncer son demasiado imprecisos para sacar conclusiones.[10] Por otro lado, puede haber efectos no canceroso de la radiación de fondo como las aberraciones cromosómicas[11] o infertilidad femenina.[12]
Trabajo de campo
El modelo LNT y las alternativas para que cada uno tienen mecanismos plausibles que les causaría, pero conclusiones definitivas son difíciles de hacer, dada la dificultad de hacer longitudinal estudios que implican grandes cohortes durante largos períodos.
Un informe de 2003 de los distintos estudios publicados en la autoridad Actas de la Academia Nacional de Ciencias concluye que "dado el estado actual del conocimiento, la hipótesis más razonable es que los riesgos de cáncer de dosis bajas de rayos x o gamma disminuyen linealmente con la disminución de dosis".[13]
Un estudio de 2005[14] de Ramsar, Irán (una región con muy altos niveles de radiación natural de fondo) mostraron que la incidencia de cáncer de pulmón fue menor en la zona de alta radiación que en siete regiones circundantes con bajos niveles de radiación natural de fondo. Un estudio epidemiológico fuller[15] de la misma región demostrada ninguna diferencia en la mortalidad de los varones y un estadísticamente insignificante aumento para las hembras.
Un estudio de 2007 de niños suecos expuesto a consecuencias de Chernobyl mientras eran fetos entre 8 y 25 semanas de gestación ha encontrado que la reducción en IQ en dosis muy bajas fue mayores de lo esperado, dado un modelo simple de LNT por daño de la radiación, lo que indica que el modelo LNT puede ser demasiado conservador cuando se trata de daño neurológico.[16] Daño neurológico tiene una biología diferente que el cáncer, y para el cáncer de tarifas hay estudios contradictorios.
En un estudio de 2009[17] las tasas de cáncer entre los trabajadores de radiación UK fueron encontradas a aumentar con el más alto registrado las dosis de radiación ocupacional. Las dosis examinadas varió entre 0 y 500 mSv recibida durante su vida laboral. Estos resultados excluyen las posibilidades de ningún aumento en el riesgo o que el riesgo es 2 - 3 veces que para los sobrevivientes de la bomba atómica con un nivel de confianza del 90%. El riesgo de cáncer para estos trabajadores de radiación fue aún menor que el promedio de personas en el Reino Unido debido a la efecto del trabajador sano.
Un estudio de 2009 centrándose en la región de radiación de fondo naturalmente altos de KarunagappalliIndia concluida: "nuestro estudio de cáncer incidencia, junto con estudios de mortalidad de cáncer previamente divulgados en el área HBR de YangjiangChina, sugiere que es poco probable que las estimaciones del riesgo a dosis bajas son sustancialmente mayores que actualmente cree. "[18] Un metanálisis de 2011 además concluyeron que la "Total recibidas más de 70 años de la radiación de fondo alta entorno natural áreas en Kerala, India y China, Yanjiang son mucho más pequeñas que las dosis de radiación cuerpo entero [la dosis no tumorales," define como la mayor dosis de radiación en ningún tumor que estadísticamente significativa se observó aumento por encima del nivel de control"] para las respectivas tasas de dosis en cada distrito."[19]
En 2011 un in vitro estudio time-lapse de la respuesta celular a las dosis bajas de radiación demostró una respuesta fuertemente no lineal de ciertos mecanismos de reparación celular llamado focos inducido por radiación (RIF). El estudio encontró que las dosis bajas de radiación solicita a tasas más altas de formación RIF que altas dosis, y que después de la bajo-dosis exposición RIF continuó formando después de la radiación había terminado.[20]
En 2012 una cohorte histórica de estudio de > 175 000 pacientes sin cáncer anterior que fueron examinados con tomografías computarizadas cabeza en Reino Unido entre 1985 y 2002 fue publicado.[21] El estudio, que investigó el cáncer leucemia y cerebro, indica una respuesta lineal dosis en la región de dosis baja y tenía las estimaciones cualitativas del riesgo que estaban de acuerdo con el estudio de vida útil (Epidemiología de energía baja lineal de transferencia de radiación).
En 2013 un acoplamiento de datos estudio de 11 millones de australianos con > 680 000 personas expuestas a tomografías computarizadas entre 1985 y 2005 fue publicado.[22] El estudio confirmó los resultados del estudio UK 2012 para el cáncer de cerebro y leucemia pero también investigados otros tipos de cáncer. Los autores concluyen que sus resultados eran generalmente constantes con el lineal ninguna teoría del umbral.
Controversia
En los últimos años se ha cuestionado la exactitud del modelo LNT en dosis bajas y varios paneles científicos expertos han sido convocados en este tema.
- En 2004 la Consejo Nacional de investigaciones de Estados Unidos (parte de la Academia Nacional de Ciencias) no apoyó el linear ningún modelo umbral y afirmó con respecto a Radiación hormesis:[23][24][25]
La suposición de que cualquier efecto estimulatorio hormetic de dosis bajas de radiación ionizante tendrán una significativa para la salud se benefician a los seres humanos que supera los posibles efectos perjudiciales de la exposición a la radiación es injustificada en este momento.
- En 2005, National Research Council los Estados Unidos nacional academias publicó su meta-análisis exhaustivo de investigación de dosis bajas de radiación BEIR VII, fase 2. En su comunicado de prensa señaló las academias:[26]
"La base de la investigación científica demuestra que no hay ningún umbral de exposición por debajo del cual los bajos niveles de radiación ionizante pueden ser demostrados ser inocuos o beneficiosos".
- El Consejo Nacional de protección contra la radiación y las mediciones (un organismo encargado por el Congreso de Estados Unidos).[27] aprobado el modelo LNT en un informe de 2001 que intentó literatura existente crítica del modelo de encuestas.
- El Comité científico de las Naciones Unidas sobre los efectos de las radiaciones atómicas (UNSCEAR) escribió en su informe del 2000[28]
Hasta que se resuelvan las incertidumbres [...] en bajas dosis respuesta, la Comisión considera que un aumento en el riesgo de inducción de tumores proporcional a la dosis de radiación es coherente con el desarrollo de conocimientos y que sigue siendo, en consecuencia, la aproximación más científicamente defendible de baja dosis respuesta. Sin embargo, no debe esperarse una respuesta a la dosis estrictamente lineal en todas las circunstancias.
- el Agencia de protección ambiental de Estados Unidos también apoya el modelo LNT en su informe sobre el riesgo de cáncer radioinducido 2011:[29]
"Los modelos de riesgo subyacente es un gran cuerpo de datos epidemiológicos y radiobiológico. En general, los resultados de ambas líneas de investigación son coherentes con un modelo de respuesta lineal sin umbral dosis (LNT) en el cual el riesgo de inducir un cáncer en un tejido irradiado por bajas dosis de radiación es proporcional a la dosis de ese tejido.»
Sin embargo, otras organizaciones de acuerdo con mediante el modelo lineal sin umbral para estimar el riesgo de exposición a radiación de bajo nivel ambiental y ocupacional.
La Academia francesa de Ciencias (Académie des Sciences) y la Academia Nacional de medicina (Académie nationale de Médecine) publicó un informe en 2005 (al mismo tiempo como informe BEIR VII en los Estados Unidos) que rechazó el modelo lineal sin umbral a favor de una respuesta a la dosis umbral y un riesgo significativamente menor de baja radiación:[30][31]
En conclusión, este informe plantea dudas sobre la validez del uso de LNT para evaluar el riesgo cancerígeno de dosis bajas (< 100 mSv) y más aún a dosis muy bajas (< 10 mSv). El concepto LNT puede ser una herramienta útil y pragmática para la evaluación de las normas de protección radiológica para dosis mayores de 10 mSv; Sin embargo puesto que no se basa en conceptos biológicos de nuestros conocimientos actuales, no debe utilizarse sin precaución para evaluar los riesgos asociados a la baja y más aún, con dosis muy bajas (< 10 mSv), especialmente para las evaluaciones de beneficio / riesgo impuestas a los radiólogos por la Directiva Europea 97-43 por extrapolación.
Declaración de posición de la sociedad física de la Salud adoptó primero en enero de 1996, revisado en julio de 2010, los Estados:[32]
Según los conocimientos actuales de los riesgos de salud de la radiación, la sociedad de física de la salud recomienda contra la estimación cuantitativa de riesgos para la salud por debajo de una dosis individual de 5 rem (50 mSv) en un año o una dosis de por vida de 10 rem (100 mSv) superior a la recibida de fuentes naturales. Dosis de radiación natural de fondo en los Estados Unidos un promedio de aproximadamente 0,3 rem (3 mSv) por año. Una dosis de 5 rem (50 mSv) se acumularán en los primeros 17 años de vida y unos 25 rem (250 mSv) en la vida de 80 años. Estimación de riesgo para la salud asociado con las dosis de radiación que son de magnitud similar como las recibidas de fuentes naturales deben ser estrictamente cualitativa y abarcan un rango de resultados hipotéticos de la salud, incluyendo la posibilidad de sin efectos adversos para la salud en niveles tan bajos.
El American Nuclear Society recomienda investigaciones adicionales sobre la hipótesis de umbral No lineal antes de hacer ajustes a los actuales lineamientos de protección de radiación, coincidiendo con la salud física de sociedad de la posición:[33]
Existe evidencia científica convincente y substancial para riesgos para la salud en altas dosis. Debajo del rem 10 o 100 mSv (que incluye las exposiciones ocupacionales y ambientales) riesgos de efectos sobre la salud son demasiado pequeños para ser observados o son inexistentes.
Los Estados Unidos Comisión Reguladora Nuclear "acepta la hipótesis LNT como un modelo conservador para estimar el riesgo de la radiación" mientras señalando que "datos de salud pública no establecen absolutamente la ocurrencia del cáncer después de la exposición a bajas dosis y las tasas de dosis — por debajo de unos 10.000 mrem (100 mSv). Estudios en trabajadores profesionales que están crónicamente expuestos a bajos niveles de radiación sobre fondo normal no han mostrado efectos biológicos adversos".[34]
Documentos históricos indican que un estudio invalidando el modelo LNT intencionalmente fue ignorado por Hermann Joseph Muller cuando dio su discurso Premio Nobel 1946.[35]
Recientes investigaciones fundamentales de los mecanismos de reparación celular apoyan la evidencia contra el modelo lineal sin umbral.[36] Según sus autores, este estudio 2011 publicado en los Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos "arroja considerables dudas sobre la hipótesis general que el riesgo a la radiación ionizante es proporcional a la dosis".
Una reciente revisión de estudios abordando la leucemia infantil después de la exposición a la radiación ionizante, incluyendo tanto diagnóstica exposición y la exposición de fondo natural, llegó a la conclusión de que existen factores de riesgo (ERR/Sv) es ampliamente aplicable a bajas dosis o exposición baja tasa de dosis.[37]
Efectos sobre la salud mental
Las consecuencias de la radiación de bajo nivel son a menudo más psicológica que radiológica. Porque no puede ser detectado el daño de la radiación de muy baja actividad, personas expuestas a él quedan en angustiosa incertidumbre sobre qué pasará con ellos. Muchos creen que fundamentalmente han sido contaminados por la vida y pueden negarse a tener hijos por miedo de defectos de nacimiento. Ellos pueden ser rechazados por otros en su comunidad que temen a una especie de contagio misterioso.[38]
Evacuación forzada de una radiación o accidente nuclear puede conducir al aislamiento social, ansiedad, depresión, problemas psicosomáticos, comportamiento imprudente, incluso el suicidio. Tal fue el resultado de la de 1986 Desastre nuclear de Chernobyl en Ucrania. Una completa 2005 estudio concluyó que "el impacto en la salud mental de Chernobyl es el mayor problema de salud pública desencadenado por el accidente hasta la fecha".[38] Frank N. von Hippel, un científico estadounidense, comentado en el 2011 Desastre nuclear de Fukushima, diciendo que "el miedo de la radiación ionizante podría tener efectos psicológicos a largo plazo en una gran parte de la población en las zonas contaminadas".[39]
Gran peligro psicológico no acompañan otros materiales que colocan en riesgo de cáncer y otras enfermedades mortales. Miedo visceral no es ampliamente despertado por, por ejemplo, las emisiones diarias de la quema de carbón, aunque, como una Academia Nacional de estudio de las Ciencias encontró, esto causa 10.000 muertes prematuras al año en los Estados Unidos. Es "la radiación nuclear sólo que lleva una enorme carga psicológica — porque lleva un legado histórico único".[38]
Véase también
- Energía nuclear
- Efectos de la energía nuclear debate #Health sobre población cerca de plantas de energía nuclear y los trabajadores
- Radiación hormesis
- Radiología
- Radioterapia
- Kristin Shrader-Frechette
- Ruth Faden
- Inge Schmitz-Feuerhake
- Modelo bifásico, un teoría de flecos que dosis bajas de radiación es generalmente más perjudicial que dosis más altas.
Referencias
- ^ "En ausencia de datos más concluyentes, los científicos han asumido que ni siquiera la menor exposición a la radiación conlleva un riesgo". Estudio GAO
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Enlaces externos
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- ICRU, Comisión Internacional de unidades
- AIEA, Agencia Atómica Internacional Enegy Agency
- UNSCEAR, Comité científico de las Naciones Unidas sobre los efectos de las radiaciones ionizantes
- IARC, International Agency for Research on Cancer
- HPA (ex NCRP), Agencia de protección de la salud, Reino Unido
- IRPA, Asociación de protección contra la radiación internacional
- NCRP, Consejo Nacional para la protección contra la radiación y las mediciones, los E.e.u.u.
- IRSN, Instituto de radioprotección y Seguridad Nuclear, Francia
- Informe del Comité Europeo sobre riesgos de radiación apoya ampliamente el modelo lineal sin umbral
- Informe ECRR sobre Chernobyl (abril de 2006) reclamando la supresión deliberada de la LNT en estudios de salud pública
- Artículo de BBC discutiendo dudas sobre LNT
- ¿Lo peligrosa es la radiación ionizante? Notas de "Powerpoint" reimpresos de un coloquio en el Departamento de física, Universidad de Oxford, 24 de noviembre de 2006
- Sociedad Internacional de dosis-respuesta – dedicada a la mejora, intercambio y difusión de la investigación mundial en curso en hormesis, un fenómeno de dosis-respuesta caracterizado por bajas dosis de estimulación e inhibición de altas dosis.