Особенности динамики общей смертности населения Озерского городского округа в период пандемии COVID-19

ВВЕДЕНИЕ

Глобальное распространение новой коронавирусной инфекции SARS-CoV-2 привело к пандемии заболеваемости COVID-19, что обусловило рост показателя общей смертности среди населения как в целом по России, так и в различных регионах по сравнению с предыдущими годами [1][2]. Основными факторами риска, влияющими на смертность от всех причин в период пандемии, помимо заболевания COVID-19, считаются пожилой возраст, мужской пол, наличие коморбидных состояний и этнические различия [3].

Спецификой общей смертности среди населения города атомной промышленности Озерска является хроническое воздействие ионизирующего излучения, которому подвергаются работники производственного объединения «Маяк» (ПО «Маяк») [4]. В многочисленных исследованиях доказано влияние ионизирующего излучения на риск смертности от злокачественных новообразований (ЗНО) и прочих причин [5–7], что может рассматриваться как дополнительный фактор риска, влияющий на интенсивность смертности в период пандемии.

Среди опубликованных научных работ в отечественных и зарубежных изданиях из списков, индексируемых в научно-электронных библиотеках «elibrary» и «Pubmed», недостаточно изучен вопрос сочетанного влияния заболевания COVID-19, с учетом других факторов риска, включая дозы профессионального облучения, на интенсивность смертности от всех причин в период пандемии.

Цель исследования — анализ динамики общей смертности населения города атомной промышленности Озерск в период пандемии COVID-19 в зависимости от совокупного влияния факторов риска радиационной и нерадиационной природы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Проведено ретроспективное когортное исследование жителей Озерского городского округа (ОГО), умерших от различных причин в период 2020–2023 гг. Для вычисления грубого показателя общей смертности использовали данные официальной статистики^1,2 за период 2013–2023 гг. Показатель общей смертности (µ) на 1000 человек (‰) вычислялся по стандартной методике, приведенной в работе [1]. Анализ интенсивности риска смерти был выполнен в когорте лиц, доживших до даты объявления пандемии COVID-19 (11.03.2020) и умерших от всех причин в последующий трехлетний период.

Источником информации для проведения исследования являлись данные о заболеваемости и смертности от COVID-19, предоставленные Центром гигиены и эпидемиологии № 71 г. Озерска. Данные о дозе внешнего профессионального облучения для работников производственного объединения «Маяк» получены из регистра работников ПО «Маяк» [5][6]. Функция дожития по методу Каплана – Майера для умерших от всех причин в течение периода 2020–2023 гг. вычислялась в зависимости от возраста, достигнутого на момент смерти [8]. Для характеристики достигнутого возраста на дату начала наблюдения использовали категориальную переменную, содержавшую возрастные интервалы 0–19, 20–39, 40–59, 60–79, 80 лет и старше. Укрупнение возрастных интервалов использовалось в целях увеличения статистической мощности для групп с небольшим количеством наблюдений (n < 30).

В зависимости от наличия факта найма на основные или вспомогательные производства ПО «Маяк» в период 1948–2016 гг. население ОГО подразделяли на две категории: «население» и «персонал». Данные о величине накопленной эффективной дозы внешнего гамма-облучения для персонала были получены с использованием регистра персонала ПО «Маяк» [10]. Сравнительный анализ интенсивности риска смерти для различных возрастных групп населения с учетом дозы профессионального облучения проводился с использованием метода пропорциональных рисков Кокса [11]. Интенсивность смертности от всех причин (h) определяли соотношением (1):

h_t = h₀(t) × e^βiXi, (1)

где h_t — интенсивность риска смерти от всех причин в момент времени t; h₀(t) — базовая интенсивность риска смерти в момент времени t; β_i — коэффициент регрессии; x_i — значение ковариаты, определяющей фактор риска.

Модель регрессии строили путем пошагового включения предикторов в базовую модель. Для сравнения базовой и расширенной моделей использовался тест отношения правдоподобий (Likelihood ratio test, LRT). Проверка предположения о пропорциональности рисков проводилась при помощи теста Кокса (Cox proportional hazards test), критическое значение вероятности отвержения нулевой гипотезы о том, что пропорциональность рисков нарушена, оценивали на уровне значимости 0,95. Оценку статистической значимости коэффициента регрессии проводили c использованием теста хи-квадрат Вальда (Wald’s Chi-square). Проверка мультиколлинеарности параметров осуществлялась при помощи оценки фактора инфляции переменных (VIF), рассчитываемого по формуле (2):

(2)

где R_j² — коэффициент детерминации при регрессии j-й переменной.

Допустимое значение коэффициента мультиколлинеарности j-й переменной в модели принималось ≤ 5. Оценка статистической значимости различий между функциями выживаемости для различных факторов риска проводилась с использованием непараметрического критерия (log-rank тест) [9]. Для принятия решения о статистической значимости различий использовался общепринятый уровень значимости α = 0,05, соответствующий доверительному интервалу 95%. Результаты считались статистически значимыми при р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В ходе работы на основании данных о численности населения и количестве умерших от всех причин в Озерском городском округе и в России за период 2013–2023 гг. были вычислены грубые показатели общей смертности от всех причин (Crude Mortality Rate, CMR). Динамика изменения грубого показателя общей смертности в Озерском городском округе по сравнению с данными по России за период 2013–2023 гг. представлена на рисунке 1.

Установлено, что динамика показателя общей смертности в период 2020–2023 гг. в ОГО аналогична уровням по России в целом. При этом значения показателя общей смертности в ОГО начиная с 2016 г. и в течение всего пандемического периода являются более высокими по сравнению с показателями по России (максимальное расхождение наблюдалось в 2021 г.: 17,2‰ по РФ и 18,3‰ по г. Озерску) (рис. 1). Превышение показателя общей смертности по г. Озерску по сравнению с данными по России при сопоставлении нестандартизованных показателей может являться следствием различий в возрастном составе населения.

Значимое превышение показателя общей смертности в ОГО относительно его среднего значения, рассчитанного для предпандемического периода (13,7‰) [2], зафиксировано в течение трехлетнего периода 2020–2022 гг. Выраженное отклонение показателя смертности от всех причин в ОГО от его ожидаемого значения наблюдали в 2020 г. на уровне 16,2‰, оно достигло пика (18,3%) в 2021 г. с последующим резким снижением в 2022 г. до 14,6%, вернувшись к допандемическим значениям (12,7%) в 2023 г. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости более детального рассмотрения периода 2020–2022 гг., соответствующего максимальной пандемической активности.

Для этой цели была выделена когорта жителей ОГО, доживших до даты объявления пандемии и умерших от всех причин в течение периода 11.03.2020–31.12.2022.

Распределение изучаемой когорты по полу, возрасту, наличию заболевания COVID-19 как основной причины смерти и интервалам накопленной дозы внешнего гамма-излучения персонала представлено в таблице 1.

Представленные данные свидетельствуют о практически равном соотношении мужчин и женщин среди умерших от всех причин в пандемический период. Наибольшая доля умерших от всех причин в пандемический период (81,4%) соответствовала достигнутому возрасту старше 60 лет. Среднее значение достигнутого возраста на дату начала наблюдения составило 70,90 ± 0,25 года: для мужчин — 65,90 ± 0,35 года, для женщин — 75,80 ± 0,32 года. Средний возраст смерти населения ОГО в пандемический период составил 72,50 ± 0,32 года: для мужчин — 67,50 ± 0,35 года, для женщин — 77,30 ± 0,32 года. Доля умерших, основной причиной смерти которых являлось заболевание COVID-19 (включая лиц с отсутствием идентификации SARS-CoV-2), составила 10,7%.

В изучаемой когорте доля случаев заболевания COVID-19, накопленных за пандемический период, составила 25% и преобладала среди женщин (53,7%). Распределение по достигнутому возрасту достигало максимума 48,1% среди лиц 60–80 лет. Суммарная доля лиц, заболевших COVID-19 в течение пандемического периода и подвергавшихся воздействию внешнего гамма-облучения, составила 21,7%. Доля лиц, обращавшихся за медицинской помощью по поводу заболевания COVID-19 в течение пандемического периода, у которых именно это заболевание стало основной причиной смерти, составила 37,2%.

Оценка интенсивности смерти от всех причин в зависимости от возраста населения ОГО выполнена при помощи функции дожития по методу Каплана – Майера для возрастных интервалов 0–39, 40–59, 60–79, 80 лет и старше. Динамика интенсивности риска смерти от всех причин среди населения ОГО по возрастным интервалам представлена на рисунке 2.

Функция дожития характеризует фактически наблюдаемую долю (%) лиц, доживших до определенного момента наблюдения в зависимости от достигнутого возраста. Данные, представленные на рисунке 2, свидетельствуют об изменении интенсивности общей смертности населения в различных возрастных группах, более выраженной в течение первых двух лет пандемического периода (2020–2021 гг.). Наименьшая интенсивность смертности от всех причин в течение всего периода пандемии была характерна для мужчин и женщин трудоспособного возраста (40–59 лет). Попарное сравнение функций дожития при помощи log-rank теста показало наличие статистически значимых различий (p = 0,012) для возрастных интервалов 19–39 лет (средний достигнутый возраст 34,00 ± 0,33 года) и 40–59 лет (средний достигнутый возраст 51,70 ± 0,22 года).

Количество работников ПО «Маяк», умерших в течение изучаемого периода, составило 908 (22,9%) человек. Среднее значение накопленной дозы внешнего гамма-облучения для работников (включая 117 человек с нулевыми измеренными дозами) составило 27,60 ± 1,97 мЗв (медиана 7,11 мЗв, максимум 547,05 мЗв). Функция дожития по методу Каплана – Майера была построена для категорий «население» и «персонал». Динамика интенсивности смертности от всех причин среди населения ОГО в зависимости от наличия контакта с воздействием производственного облучения представлена на рисунке 3.

Данные, представленные на рисунке 3, свидетельствуют о наблюдаемых небольших различиях в показателях интенсивности общей смертности среди персонала ПО «Маяк» по сравнению с населением во время пика распространения коронавирусной инфекции в 2021 г. Сравнение функций дожития среди персонала для маржинальных категорий накопленной дозы внешнего облучения (измеренное значение дозы 0 мЗв и лица, накопившие дозу более 100 мЗв) при помощи log-rank теста показало пограничную статистическую значимость различий в интенсивности смертности от всех причин в период пандемии (р = 0,053).

Результаты регрессионного анализа интенсивности смертности от всех причин с учетом возраста, пола, заболевания COVID-19 и накопленной дозы внешнего гамма-облучения, выполненные в многофакторной модели регрессии Кокса, представлены в таблице 2.

Оценки параметров модели свидетельствуют о том, что влияние пола не является линейным предиктором при сравнении смертности от всех причин в период пандемии. Доза внешнего гамма-облучения, включенная в модель в виде линейного предиктора, статистически значимо влияла (p = 0,033) на изучаемый показатель (0,1% на 1 мЗв), при этом поправка на наличие заболевания COVID-19 (U07.X) приводила к увеличению статистической значимости полученного коэффициента (р = 0,01) и изменению интенсивности общей смертности на 1%. Данное наблюдение свидетельствует, что хроническое воздействие ионизирующего излучения у работников ПО «Маяк» являлось фактором, который в период пандемии более специфичен для причин смерти, не связанных с COVID-19.

Исходя из прогнозных оценок, полученных в модели, для персонала ПО «Маяк», облученного в дозе 27,6 мЗв (среднее значение в изучаемой когорте), интенсивность риска смерти от всех причин возрастала на 2,8% по сравнению с необлученными. Прогноз влияния величины накопленной дозы внешнего гамма-облучения на интенсивность смертности в пандемический период среди работников ПО «Маяк», нанятых на основные и вспомогательные производства в период 1948–2000 гг., представлен на рисунке 4.

Оценки риска, полученные в модели Кокса (рис. 4), показывают, что фактически накопленные уровни доз внешнего облучения работников, нанятых на производство в период с 1948 по 2010 год, и доживших до даты объявления пандемии (в среднем 27,6 ± 1,97 мЗв), приводили к статистически значимому, но количественно небольшому изменению показателя интенсивности риска смерти от различных причин.

В целях прогнозирования рисков было смоделировано влияние высоких доз внешнего облучения 1 Зв, характерных для начального периода эксплуатации ПО «Маяк» (с 1948 по 1957 год) на интенсивность риска смерти от всех причин в условиях пандемии. Результаты моделирования показали, что в случае, если бы все члены изучаемой когорты на дату входа под наблюдение смогли накопить дозы внешнего производственного гамма-облучения в 1 Зв (обозначено на рис. 4 пунктиром), то влияние дозы внешнего облучения на интенсивность общей смертности в период пандемии было бы сопоставимо с влиянием наличия диагноза заболевания COVID-19 (рис. 5).

Полученные результаты свидетельствуют, что заболевание COVID-19 является значимым предиктором, увеличивающим интенсивность риска смерти от всех причин среди населения ОГО, и модифицируется влиянием дозы профессионального внешнего облучения и достигнутого возраста. Оценка прямого эффекта заболевания COVID-19 свидетельствует об увеличении изучаемого показателя в когорте в 4,9 раза при наличии у пациента по крайней мере одного случая заболевания, по поводу которого он обращался за медицинской помощью. Включение в модель взаимодействия наличия заболевания COVID-19 с достигнутым возрастом показало, что прямой эффект наличия заболевания «маскирует» влияние возраста (табл. 2). На каждые 20 лет увеличения достигнутого возраста эффект наличия заболевания COVID-19 увеличивает интенсивность риска смерти от всех причин на 49%, при этом влияние прямого эффекта остается статистически значимым, но снижается до 1,42 (p < 0,05).

Включение в модель взаимодействия дозы облучения персонала и заболевания COVID-19 показало, что по сравнению с интактным населением интенсивность риска смерти от всех причин у облученных, заболевших COVID-19, была выше на 0,2%, однако данный коэффициент имел пограничную статистическую значимость (р = 0,05), что указывает на возможную нелинейность отмеченного взаимодействия.

ОБСУЖДЕНИЕ

В проведенном исследовании не использовались данные, характеризующие динамику распространения новой коронавирусной инфекции («пандемические волны»), различия в штаммах вируса, а также количество инфицированных, перенесших заболевание в легкой форме и не обращавшихся за медицинской помощью.

Одним из мешающих факторов, влияющих на сравнительную оценку грубого показателя общей смертности с данными национальной статистики, являются различия в ожидаемой продолжительности жизни населения Озерского городского округа, и России [12].

Специфическим фактором риска, оказывающим влияние на интенсивность смертности от всех причин, является хроническое радиационное воздействие, которому подвергается персонал предприятия ядерно-промышленного комплекса. Влияние производственного облучения на риск смерти от различных заболеваний, помимо онкологических, является широко изучаемым в последнее время [7][13]. Результаты настоящего исследования косвенно свидетельствуют в пользу предположения о наличии связи между влиянием ионизирующего излучения, и риском смерти неонкологических заболеваний.

Структура смертности от всех причин в пандемический период, помимо умерших непосредственно от COVID-19 как основной причины смерти (U07.1, U07.2), включает различные кластеры заболеваний, таких как злокачественные новообразования (C00-C97). Влияние облучения, рассматриваемого как потенциальная причина возникновения заболеваний у облученного персонала [5], может служить объяснением наблюдаемого увеличения интенсивности риска смерти от всех причин в исследуемой когорте после исключения из анализа умерших от COVID-19.

К возможным ограничениям настоящего исследования относится длительность периода наблюдения, который включает только первые три года с момента объявления пандемии COVID-19. Несмотря на то что официально пандемия потеряла статус чрезвычайного события в 2022 году, присутствие инфекционного агента SARS-Cov-2 в популяции [14] продолжает оставаться актуальным вопросом для наблюдения с учетом возможных отдаленных последствий COVID-19, влияние которых на риск смерти еще недостаточно изучено.

Для более глубокого понимания механизмов влияния пандемии в контексте здоровья населения и персонала предприятий ядерно-промышленного комплекса необходимо детальное рассмотрение связи радиационных факторов риска и специфических причин смерти. В частности, изучение закономерностей влияния COVID-19 на риск смерти от злокачественных новообразований является актуальным вопросом в зарубежных исследованиях [15]. С учетом повышенной вероятности развития злокачественных новообразований легкого у работников плутониевого производства [16] в плане продолжения исследований представляет интерес изучение взаимосвязи между дозой внутреннего облучения от инкорпорированного ²³⁹Pu и смертностью от рака легкого в период пандемии

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Согласно заключению Всемирной организации здравоохранения, вероятность возникновения в будущем ситуаций пандемического распространения новой коронавирусной инфекции не исключается. Исходя из этого, анализ последствий прошедшей пандемии является актуальным с точки зрения обеспечения готовности к подобным ситуациям в целях минимизации возможного ущерба здоровью населения. Результаты проведенного исследования показали, что среди населения города атомной промышленности Озерск период пандемии сопровождался изменением интенсивности риска смерти от всех причин, в зависимости от влияния различных факторов. Наиболее подверженными влиянию пандемии являлись лица молодого и пожилого возраста, а также работники, имевшие контакт с воздействием внешнего производственного облучения. Влияние наличия заболевания COVID-19 на интенсивность риска смерти от всех причин осуществлялось как по прямому, так и по опосредованному механизму. Наиболее значимым модификатором риска смерти от всех причин у заболевших COVID-19 являлся достигнутый возраст. Наряду с прямым влиянием заболевания COVID-19, возраста и дозы внешнего облучения работников ПО «Маяк» большое значение при оценке динамики общей смертности в период пандемии имеет сочетание этих факторов риска. Наличие статистически значимой модификации влияния наличия заболевания COVID-19 и дозы облучения свидетельствует о необходимости дальнейшего, более детального изучения радиобиологических закономерностей протекания патологических процессов в организме лиц, подвергавшихся сочетанному воздействию факторов риска радиационной и нерадиационной природы. Полученные результаты также представляют интерес для прогнозирования последствий возможных пандемических ситуаций и выработки эффективных стратегий по охране здоровья профессионально облученных лиц.