ProZES Windows Programm des BfS. Bilschirmabbildung meiner Anwendung nach Zitatrecht http://www.bfs.de/EN/topics/ion/service/prozes/prozes.html

Das Bundesamt für Strahlenschutz hat ein tolles kleines Programm, mit dem man ausrechnen kann, ab welchen Grenzwerten radioaktive bzw. Ionisierende Strahlung Schuld an einer Krebserkrankung ist. Sowohl das Programm selber, als auch mein Ausprobieren von ebenjehnem orientieren sich an dem “Original”-Programm der US-Amerikanischen Bundesbehörde für arbeitsmedizinische Forschung und wer sich wirklich dafür interessiert, aber meinen Artikel über das NIOSH-IREP Programm aus Oakridge noch nicht gelesen hat, der möge dies tun, bevor er sich diesem Artikel hier zuwendet. Wer einfach nur mal kurz reinschnuppern möchte, der kann gerne einfach weiterlesen.

Was als erstes auffällt ist der große Hinweis, dass sich das Programm (Stand Sommer 2019) noch in der Erprobungsphase befindet (Letztes Update Jan 2018). Aber dafür funktioniert es mMn schon mal ganz gut. Da will sich wahrscheinlich jemand absichern?! Unter der Haube funktioniert es genauso, wie das US-amerikanische Programm, sprich es wird die Atombomben- Kohorte genommen, an die aktuelle Bevölkerung (in diesem Fall Deutschland) angepasst, mit ein paar epidemiologischen Daten validiert und danach mit Monte-Carlo traktiert, bis eine quantifizierbare Zusammenhangswahrschienlichkeit herauskommt. Da sich das Programm explizit an NIOS-IREP orientiert, werde ich das ganze hier nicht noch mal durchkauen, sondern mich eher auf die Unterschiede konzentrieren.

ProZES Windows Programm des BfS. Bilschirmabbildung meiner Anwendung nach Zitatrecht http://www.bfs.de/EN/topics/ion/service/prozes/prozes.html

ProZES gibt es als Download für Windows und läuft dann auf dem eigenen Rechner und nicht über ein Web-Interface auf einem Server im Fichtenwald von Knoxville, Tennessee. Das ist schon mal ein großer Fortschritt, denn die Rechenkapazität, die es dafür braucht ist, nicht der Rede wert. Außerdem kommt es mit einer funktionellen GUI daher, die es erlaubt das verwendete Patientenprofil als Exel-Datei (wieso muss es immer Microsoft sein) und den Bericht als .pdf abzuspeichern*. Praktisch. Ebenso kann ich erstellte Excel Profile öffnen und berechnen lassen. Das funktioniert dann so wie beim Original. Sehr schön finde ich, dass es eine grafische Darstellung des Zusammenhangs zwischen der  Wahrscheinlichkeit (das es wahrscheinlicher ist den Krebs von der Exposition als aus natürlichen Quellen) und der Zusammenhangswahrscheinlichkeit zu bekommen. Da die “rechtverbindliche” Definition da immer bei 50% liegt hätte man eigentlich auch nur diesen einen Wert abgeben brauchen, aber hübsch ist es trotzdem.

Unterschiede gibt es auch. Während man in NIOSH-IREP noch zwischen einer ganzen Reihe von Strahlungsarten unterscheiden kann (niedriger LET für Elektronen und Gammas jeweils im Hochnenergiebereich >250keV und im Niedrigenergiebereich, Alpha und Neutronen für den High LET) da gibt es bei ProZES nur niedrig LET für alles außer Radon und Bergbau (sprich nur Lungenkrebs). Das sieht erst mal wie ein riesiger Nachteil aus, bis man sich klar macht, dass das amerikanische Programm zwar die Eingabeoption für die verschiedenen Strahlungsarten hat, da aber bei den meisten Krebsarten keinen Unterschied macht und einfach nur ein lineares Modell benutzt. Gerade bei meiner ALL ist das ein klein wenig anders, weil es da eben noch die Option auf ein linearquadratisches Modell gibt, aber bei den meisten anderen macht es eigentlich keinen Unterschied, welche Art der Strahlenquelle man angibt.

Darüber hinaus gibt es eine Angabe der Arbeitszeit, die dann benutzt wird um eine durchschnittliche Dosisrate zu berechnen. Grundsätzlich wäre das nach dem LNT-Modell egal ob die Dosis auf einmal oder über einen längeren Zeitraum fraktioniert aufgenommen worden wäre, aber hier wird für niedrige Dosisraten eine erhöhte Unsicherheit angenommen, was sich dann vor allem bei vielen kleinen Dosen in der Perzentile entsprechend bemerkbar macht.

Der zweite große Unterschied sind natürlich die epidemiologischen Daten und die Verknüpfung mit den jeweiligen nationalen Krebsregistern (insofern es diese gibt). Da kann ich jetzt pauschal wenig zu sagen, weil man sich dafür die Dokumentation zu jeder einzelnen Krebsart angucken müsste und dafür fehlt mir eindeutig die Zeit. Für meine ALL habe ich das aber natürlich schon mal gemacht und es kann daher als ein wenig exemplarisch angesehen werden. Wie bei NIOSH-IREP sind weder die die INWORKS noch die DKKR-Studie benutzt worden, was aber auch nicht wirklich verwunderlich war, da erstere mit einem Erscheinungsdatum von 2015 noch zu neu und zweitere nicht Eindeutig ist. Was ein wenig dummer ist, ist dass die altersspezifische Abhängigkeit von ALL nicht mit eingeflossen ist. Das liegt daran, dass es dafür in Deutschland aufgrund eines fehlenden zentralen Krebsregisters (Länderregister) keine Daten gibt und dafür nur Daten aus den USA herangezogen werden könnten (wie ich dies in meinem Widerspruch gemacht habe). Dabei ist es, wie an der anderen Stelle schon gesagt, ein Unterschied um eine ganze Größenordnung von einem 1:10.000 Risiko für Kinder zu einem 1:100.000 Risiko für Menschen in meinem Alter.

Naja, jetzt sind wir schon so richtig in den Feinheiten angekommen. Wie bei NIOSH-IREP konnte ich auch hier die Rechnung meines Kollegen der BGETEM in 5 Minuten reproduzieren und wie erwartet kommt man mit einer Organdosis von 6mSv noch nicht mal annähernd in den Bereich, der für eine Anerkennung als BK notwendig wäre. Der riesige Unterschied ist hier jetzt aber, dass ich schon nach kurzen Herumspielen mit einzelnen Expositionen, die eine Inkorporation oder ähnliches bedeuten könnten, ziemlich schnell über die 50% Hürde gekommen bin. Genauer gesagt reicht eine einzelne Exposition mit 40mSv schon aus um in dem 1 Sigma Intervall die 50% Hürde zu knacken im Gegensatz zu den stolzen 300mSv, die dazu bei NIOSH-IREP nötig waren. Woran das jetzt genau liegt bzw. ob ich irgendwo einen Fehler gemacht habe kann ich jetzt spontan noch nicht sagen, werde der Sache aber sicher noch mal auf den Grund gehen, bevor ich das in irgendwelchen offiziellen Dingen benutzen werden. Ganz unplausibel ist es nicht, denn gerade bei der ALL werden bei den Programmen eben andere Modelle benutzt.

 

 

ProZES Windows Programm des BfS. Bilschirmabbildung meiner Anwendung nach Zitatrecht http://www.bfs.de/EN/topics/ion/service/prozes/prozes.html

ProZES Windows Programm des BfS. Bilschirmabbildung meiner Anwendung nach Zitatrecht http://www.bfs.de/EN/topics/ion/service/prozes/prozes.html

40mSv wiederum sind echt nicht viel und kann bei meinen Tätigkeiten durch echt viele Anlässe ausgelöst werden. Von einer recht kleinen Inkorporation bis zu einem unglücklich gezielten Neutronenstrahl gibt es viele Möglichkeiten sich so eine verhältnismäßig mittelmäßige Dosis unbemerkt einzufangen, wie ich ja in meinem Widerspruch schon aufgezeigt hatte. Wie gesagt muss ich das noch mal in Ruhe durchrechnen, aber momentan sieht es danach aus, dass ich mit dem deutschen Programm wesentlich besser fahren würde. Ist die Frage, wie schwer da der “in Entwicklung”-Status wiegt, vorallem bei einer so großen Diskrepanz zwischen den einzelnen Programmen.

Beispiel: Leserfall NHL

Abschließend möchte ich dann auch noch mal hier das Beispiel unseres Leserfalles mit NHL durchrechnen, weil das hier mit einer einzelnen Exposition eben relativ leicht ist. Nach Eingabe der gleichen Parameter (Geburtsdatum 1951, Diagnose 2006, NHL, 1 Exposition im Jahr 1968 mit low LET Photonen) muss ich hier allerdings die Dosis auf 1000mSv aufdrehen, bis ich die 50% Hürde knacke im Gegensatz zu den 600mSv, die noch bei NIOSH-IREP gereicht haben. Für eine Strahlentherapie ist das auch weiterhin plausibel, aber es ist halt schon ein Faktor von nahezu zwei zwischen den einzelnen Programmen.

Das mag daran liegen, dass NHL keineswegs so klar definiert ist, wie andere Krebsarten und auch die Berechnung der Organdosis sollte echt noch mal einen Unterschied machen sollte, ob nur der Fuß, oder gleich der ganze Körper bestrahlt wird. NIOSH-IREP verlässt sich darauf, dass die Dosis in “ihrem patentierten Format” eingepflegt wird, was aber auch nur ein netter Weg ist um zu sagen “wir haben keine wirkliche Möglichkeit großartig zwischen verschiedenen Arten von Dosen zu differenzieren”. Das deutsche Programm schenkt sich einfach diese Annahme und lässt sie durch den Fehler repräsentieren.

Also, bei einer so großen Bandbreite in den Ergebnissen sehe ich viel Spielraum für Interpretationen und Diskussionen. Klar ist, dass in meinem Fall von 6mSv kein Blumentopf zu gewinnen ist, aber das war ja schon von vornherein klar und nicht anders zu erwarten. Ich bin mal sehr gespannt wie hoch in einem Gutachterstreit oder gar einem Verfahren der Stellenwert der Quantifizierung solcher Programme ist und fühle mich mittlerweile mit ein wenig moderater Recherche in dem Bereich gut ausgerüstet um da in so einige spannende Diskussionen zu gehen.

 

*: Ich habe dem Programm hier etwas unrecht getan. Man kann dem auch .csv und ein paar andere Formate füttern. Das habe ich aber erst später herausgefunden.

Kommentare (8)

  1. #1 zimtspinne
    14. Juni 2019

    Also irgendwie habe ich mit dieser Berechnungsmethode ein Problem.
    Die bezieht keinerlei biologische und genetische Faktoren (im Organismus) mit ein.
    Ich habe ja (leidlich) verstanden, dass ionisierende Strahlung ein Sonderfall ist und auch ein einziges Ereignis ausreicht, um Krebs auszulösen. Also nicht ihn zu initiieren, sondern ihn konkret auszulösen und damit mehrere Stufen in der Karzinogenese zu überspringen bzw gleichzeitig zu vollziehen.
    Ist das aber immer so? Kann das verallgemeinert werden bei ionisierender Strahlung? Eher nein, wenn ich jetzt an schwächere Strahlenquellen denke….

    Dort ist man doch wieder am Punkt, dass jedes Individuum eine mehr oder weniger effektive Krebsabwehr besitzt.
    Um es mal ganz vereinfacht auszudrücken: Am oberen Ende der Fahnenstange sitzt Helmut Schmidt, am unteren Li Fraumeni (also jemand mit dem Li Fraumeni Syndrom).

  2. #2 bote19
    14. Juni 2019

    Zwei kurze Fragen.
    Es geht doch hier um Grenzwerte, die angeben, wann eine Krebserkrankung einer erhöhten Strahlendosis anzulasten ist.
    Das Beispiel mit den 1000 mS von 1968 gilt das dann für eine Exposition oder für das ganze Jahr 1968 ?
    Zweitens, das Beispiel mit den 6 mS, war das eine Exposition oder die Jahresleistung ?

  3. #3 rolak
    14. Juni 2019

    Exel-Datei (wieso muss es immer Microsoft sein)

    Nu, dabei geht es ja bloß um das Dateiformat. Das wurde zwar von MS lockvogelig marktüberschwemmend als ScheinStandard etabliert, kann aber von Vielen geschrieben bzw exportiert werden.

    Dazu passend.

  4. #4 Tobias Cronert
    14. Juni 2019

    @Zimtspinne: Mikroskopisch gesehen ist es ein riesiger Unterschied, ob die ionisierende Strahlung per Oxidativem Stress in der Zelle wirkt oder über direkte Interaktion mit der DNS. Selbst bei Photonen ist da das Verhältnis ca. 70:30. Ebenso natürlich die ganzen von dir genannten Faktoren. In den beiden Programmen werden solche Feinheiten einfach gnadenlos unter der Statistik der epidemiologischen Daten begraben.
    … und ja, ich hab damit auch ein Problem. 😉

    @bote19: 1000mSv von 1968 habe ich als einmalige instantane Exposition eingegeben. Das hätte man auch über das Kalenderjahr verteilen können, aber bei dem Modell, das hinter dieser Krebsart steckt macht das keinen Unterschied. Aber das Programm hat zumindest die Option.
    Die 6mSv waren über 6 Jahre verteilt aber in 1760h pro Jahr akkumuliert und nicht homogen aufgenommen.

    @rolak: Ich habe dem Programm hier etwas unrecht getan. 😉 Man kann dem auch .csv und ein paar andere Formate füttern. Das habe ich aber erst später herausgefunden. Muss ich mal ändern.

  5. #5 Bergdoktor
    Schweiz
    16. Juni 2019

    Lieber Tobias,
    vielen Dank für den offenen Umgang mit dem schwierigen Thema! Ich wurde von einem Freund auf Deinen Blog aufmerksam gemacht, der weiss, dass ich momentan in einer ähnlichen Situation bin. Ich habe gerade eine Meldung auf Berufserkrankung bei der BG abgegeben. Habe einen “gutartigen” Hirntumor, meiner Meinung nach Folge langjähriger Tätigkeit im Herzkatheterlabor. Bisher hat mir jeder von einer Meldung abgeraten, weil eh keine Chance auf Anerkennung bestünde. Aber damit will ich mich nicht abfinden. Das Sch… Ding macht mir so viele Probleme und ich bin fest überzeugt, dass ich damit den Preis für meine Arbeit mit ionisierenden Strahlen bezahle.
    Sicher kennst Du schon die Anfang 2018 veröffentlichte Stellungnahme der deutschen Strahlenschutzkommission zu dem Thema. Falls nein, es ist eine lohnende Lektüre.

  6. #6 Tobias Cronert
    16. Juni 2019

    Hallo Bergdoktor,

    die Stellungnahme der deutchen Strahlenschutzkomission kenne ich so noch nicht. Über einen Link würde ich mich freuen. Falls ich für dich ein Gutachten schrieben kann, oder mal die Programme, die ich hier vorgestellt habe anwerfen soll, sag Bescheid. Ich bin da momentan im Flow und habe im Krankenhaus nichts besseres zu tun. 😉
    Gerne auch anonym über Mail etc.

  7. #7 Bergdoktor
    17. Juni 2019

    Lieber Tobias,
    ich drücke Dir die Daumen, dass die Sache im Krankenhaus erfolgreich sein wird!
    Hier der Link zur Stellungnahme:
    https://www.ssk.de/SharedDocs/Beratungsergebnisse/2017/2017-12-05%20Benigne%20Tumoren.html
    Es geht dabei zwar um “benigne Tumoren”, aber der Tenor der Kommission ist, dass die bisherige Einstellung, benigne Tumoren hätten keinen Zusammenhang zur Einwirkung ionisierender Strahlen, so heute nicht mehr haltbar ist. Das sagt ja schon etwas zur generellen Einschätzung der Relevanz von Strahlung.
    Und erstaunlich ist, dass auf der Seite der BG auf diese neue Veröffentlichung noch keine Verlinkung besteht. Dort steht noch die alte Stellungnahme aus dem Jahr 2011.
    LG und gute Besserung
    P.S.: wie kann ich Dich per mail erreichen?

  8. #8 Tobias Cronert
    17. Juni 2019

    Vielen Dank für den Link und die guten Wünsche. Da habe ich mal wieder was, wo ich mich reinwühlen kann.

    Die BG-Welt ist offensichtlich noch mal richtig was anderes, als die Strahlenschutz-Welt. Da lerne ich aber gerade auch viel dazu 😉

    Per Mail am besten über tobiascronert@gmail.com