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Ionisierende Strahlung

Umweltradioaktivität - Medizin - Beruflicher Strahlenschutz - Nuklear-spezifische Gefahrenabwehr

Ionisierende Strahlung

Programm zur Berechnung der Zusammenhangswahrscheinlichkeit zwischen einer Erkrankung und einer Strahlenexposition (ProZES)

  • Die Bestimmung der Verursachungswahrscheinlichkeit einer möglicherweise strahlenbedingten malignen Erkrankung spielt eine wichtige Rolle bei Verfahren zur Anerkennung einer Berufskrankheit.
  • Ob eine Krebserkrankung durch eine vorangegangene Strahlenexposition ausgelöst worden ist, lässt sich nicht aufgrund des Krankheitsbildes feststellen. Vielmehr lässt sich nur eine Wahrscheinlichkeit dafür errechnen, dass die Erkrankung durch die Strahlenexposition bedingt ist.
  • Das Programm "ProZES" dient dazu, die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenhangs zwischen dem Auftreten einer Krebserkrankung und einer vorangegangenen Strahlenexposition zu berechnen.
  • Die von ProZES errechneten Werte sind eine Orientierungshilfe für Gutachter.

ProZES: Hilfsmittel bei Verfahren zur Anerkennung strahlenbedingter Berufskrankheiten

Das Programm ProZES berechnet, wie groß die Wahrscheinlichkeit ist, dass das Auftreten einer Krebserkrankung mit einer vorangegangenen Strahlenexposition zusammenhängt. Diese Wahrscheinlichkeit spielt eine wichtige Rolle bei der Einschätzung des individuellen Strahlenrisikos, zum Beispiel im Rahmen von Verfahren zur Anerkennung strahlenbedingter Berufskrankheiten. Das Institut für Strahlenschutz des Helmholtz Zentrum München entwickelte das Programm im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) und des Bundesamtes für Strahlenschutz (BfS). Das Programm stellt ein Hilfsmittel für die Begutachtung von Berufskrankheiten im Bereich der ionisierenden Strahlung dar. Zielgruppe des Programms sind Experten mit dem zugehörigen wissenschaftlichen Hintergrund.

ProZES ist als Hilfsmittel für Gutachter bei Verfahren zur Anerkennung strahlenbedingter Berufskrankheiten gedacht. Das Programm beruht auf aktuellen Modellen zum Strahlenrisiko und verwendet für Deutschland spezifische demographische Daten und Inzidenzdaten. Notwendige Eingabeparameter des Programms sind

  • Geburtsjahr und Geschlecht der erkrankten Person,
  • die Art der Tumorerkrankung und das Jahr der Erkrankung sowie
  • Angaben zu Strahlenart und Strahlendosis bzw. -exposition.

Das Programm berechnet die Verteilung der Zusammenhangswahrscheinlichkeit zwischen Strahlenexposition und Krebserkrankung. Es liegt als Testversion vor und kann kostenlos von dieser Internetseite heruntergeladen werden.

Einjährige Testphase

Während einer einjährigen Testphase werden Erfahrungen mit dem Programm gesammelt. Sollten Ihnen Fehler bei dieser Testversion auffallen oder sollten Sie Kommentare zu dem Programm haben, bitten wir Sie, diese per E-Mail an ProZES@bfs.de zu senden.

Geplante Weiterentwicklung

Nach Abschluss der Testphase wird eine neue Version erstellt. Bei dieser werden die Erfahrungen aus der Testphase berücksichtigt.

Die neue Version soll auch die Berechnung von Verursachungswahrscheinlichkeiten für Lungenkrebs bei Uran-Bergarbeitern für ein breiteres Spektrum an Expositionssituationen ermöglichen. Falls verfügbar, sollen auch die neuen Inzidenz-Daten zur Life-Span-Studie an den Atombomben-Überlebenden integriert werden.

LeistungsumfangEinklappen / Ausklappen

Das Programm berechnet die Verteilung der Wahrscheinlichkeit, dass das Auftreten einer Krebserkrankung durch eine vorangegangene Strahlenexposition verursacht wurde. Diese Zusammenhangswahrscheinlichkeit wird als kumulative Wahrscheinlichkeitsverteilung graphisch dargestellt. In einem Bericht wird der Medianwert (50 % Zusammenhangswahrscheinlichkeit) mit Konfidenzintervallen angegeben. Auch die Ausgabe einer detaillierten Tabelle mit Perzentilen der Zusammenhangswahrscheinlichkeit ist möglich.

Die Berechnungen beruhen auf aktuellen Modellen zum Strahlenrisiko, die auf der Basis von Untersuchungen an strahlenepidemiologischen Kohorten entwickelt wurden, vor allem an der Kohorte der Atombombenüberlebenden von Hiroshima und Nagasaki. Da die Zielbevölkerung die Bevölkerung Deutschlands ist, werden für die Berechnungen im Programm für Deutschland spezifische demographische Daten und Inzidenzdaten verwendet.

Genauere Erläuterungen hierzu finden Sie in der Hilfe-Datei des Programms oder ausführlicher im technischen Bericht.

Funktionalität von ProZESEinklappen / Ausklappen

  • Berechnungen sind möglich

    • für Erkrankungsjahre ab 1999
    • für fast alle Arten von Primärkrebs (Ausnahmen: Multiples Myelom und mehrfache Lokalisationen).
  • Es werden für Deutschland spezifische Inzidenzraten und demographische Daten verwendet.
  • Für Krebs der folgenden Organe verwendet das Programm spezifische Modelle: Dickdarm, Magen, Haut, weibliche Brust, Gebärmutterhals und Schilddrüse.
  • Für die anderen Arten von Krebs werden Gruppenmodelle verwendet (sieben Gruppen für bösartige solide Tumoren und vier Gruppen für bösartige Neubildungen des blutbildenden Systems).
  • Für alle Diagnosen außer Lungenkrebs ist nur eine Abschätzung bei Exposition durch Niedrig-LET-Strahlung möglich. Hier ist die Dosis als äquivalente Dosis in mSv anzugeben.
  • Für Lungenkrebs kann auch Hoch-LET-Strahlung nach Exposition mit Radon in Innenräumen (in Bq/m³) oder Expositionen mit Radon im Bergbau (in Working Level Months) berücksichtigt werden. Bei der vorliegenden Version sind Berechnungen für Lungenkrebs nach beruflicher Radonexposition im Wismut-Bergbau nur gültig für Lungenkrebsfälle, die erstmals 1960 oder später bei der Wismut beschäftigt waren und deren Diagnose spätestens 15 Jahre nach der letzten Exposition gestellt wurde.
  • Zur Spezifikation der Unsicherheiten stehen folgende Arten der Dosis-Verteilung zur Auswahl:

    • Normalverteilung,
    • Gleichverteilung,
    • Dreiecksverteilung und
    • Log-Normalverteilung.
  • Die Eingabedaten können zur späteren Verwendung in externen Dateien (Excel-Dateien) gespeichert werden.
  • Das Programm erstellt eine Abbildung der kumulativen Wahrscheinlichkeitsverteilung und einen Bericht mit detaillierten Informationen zum behandelten Fall und den Ergebnissen (Medianwert mit Konfidenzintervallen). Bei Bedarf kann es im Bericht auch eine detaillierte Tabelle mit Perzentilen der Zusammenhangswahrscheinlichkeit ausgeben.
  • Der Nutzer kann die Abbildung der kumulativen Wahrscheinlichkeitsverteilung als Bild im PNG-Format und den Bericht als elektronisches Dokument im PDF-Format abspeichern.

Vorteile gegenüber bisher verfügbaren WerkzeugenEinklappen / Ausklappen

Bisher können die Verursachungswahrscheinlichkeiten bösartiger Neubildungen nach vorausgegangener Strahlenexposition für Deutschland z.B. anhand der Strahlenepidemiologischen Tabellen von Chemelevsky, Nekolla und Barclay von 1995 berechnet werden, die aber nur in Papierform zur Verfügung stehen. Diese liefern Punktschätzer für die Verursachungswahrscheinlichkeit als Funktion von Tumor-Typ, Geschlecht, Alter bei Exposition, Alter bei Diagnose und Dosis.

Die wesentliche Verbesserung von ProZES im Vergleich zu den Strahlenepidemiologischen Tabellen ist, dass ProZES

  • neue wissenschaftliche Erkenntnisse berücksichtigt,
  • auf aktuelleren Daten beruht und
  • die Unsicherheiten zu den errechneten Verursachungswahrscheinlichkeiten angibt.

Für die USA existiert bereits seit 2002 ein interaktives Berechnungsprogramm (Interactive RadioEpidemiological Program, abgekürzt IREP), das bei den errechneten Verursachungswahrscheinlichkeiten auch Unsicherheiten angibt. IREP legt allerdings für die Berechnung der strahlenbedingten Krebsrisiken die Krebsraten der Bevölkerung in den USA zugrunde. ProZES verwendet für Deutschland spezifische demographische Daten und Inzidenzraten und ist daher für die Anwendung in Deutschland besser geeignet.

Rechtliche Hinweise

Die Lizenzbedingungen für die Testversion der Software "ProZES" des Bundesamtes für Strahlenschutz sind im Programm enthalten und müssen für das Setup akzeptiert werden.

Literatur

  • Chemelevsky D, Nekolla E, Barclay D. Strahlenepidemiologische Tabellen. Die Berechnung von Verursachungswahrscheinlichkeiten bösartiger Neubildungen nach vorausgegangener Strahlenexposition, 1995, Schriftenreihe Reaktorsicherheit und Strahlenschutz BMU-1995-420.
  • Kocher DC, Apostoaei AI, Henshaw RW, et al. Interactive RadioEpidemiological Program (IREP): a web-based tool for estimating probability of causation/assigned share of radiogenic cancers. Health Physics 2008; 95:119-47. doi: 10.1097/01.HP.0000291191.49583.f7
Stand: 23.11.2016

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