Månadsarkiv: januari 2023

Simulering av en 100 kilotons kärnvapenbomb över 10 storstäder runt om i världen – ofantligt mänskligt lidande

Publicerad den av
1

The International Campaign to Abolish Nuclear Weapons (ICAN; http://www.ican.org) är en global kampanjorganisation som förespråkar ett förbud mot och avskaffande av kärnvapen. Organisationen tilldelades Nobels Fredspris 2017. ICAN arbetar bl a för att mobilisera personer i alla länder för att de i sin tur ska påverka sina respektive regeringar att skriva under avtalet TPNW (Treaty on the Prohibition of Nuclear Weapons). Detta avtal går ut på att utveckling, testning, produktion, förvaring, ägande, användning och hot om användning av kärnvapen ska förbjudas. TPNW trädde i kraft (för de länder som ratificerat avtalet) år 2021.

I februari 2022 publicerade ICAN en sammanställning över vilka omedelbara humanitära konsekvenser en kärnvapenattack på 10 olika städer (9 städer i länder som innehar kärnvapen och 1 stad där landet förvarar kärnvapen men ej äger dessa) skulle medföra. Publikationen ger insikt i vilket enormt mänskligt lidande detta skulle resultera i. Bakgrunden utgörs av atombomben över Hiroshima, med sprängkraften 15 kiloton som detonerades på 1,45 km höjd, vilket resulterade i att en stor del av alla sjukhus slogs ut och att antalet läkare och sköterskor som ej skadats eller avlidit av bomben och därmed kunde vårda överlevande reducerades kraftigt. Rapporten från ICAN hänvisar här till att 80% av alla sjukhus slogs ut, 270 av Hiroshimas 300 doktorer blev skadade eller avled samt att 1654 av Hiroshimas 1780 sjuksköterskor skadades eller dödades. I ljuset av den allmänna förödelse som rådde efter bombningarna bör dessa siffror troligen betraktas som grova estimat.

Den nu publicerade rapporten syftar till att visa hur många skadade sjukvården skulle behöva ta hand om (på en gång), samt att sätta denna siffra i relation till hur många sjukhussängar som skulle finnas tillgängliga efter en sådan attack och hur många patienter varje överlevande doktor skulle behöva hantera medicinskt. Den aktuella publikationen ger en mycket mörk bild över extremt humanitärt lidande i akutsituationen efter en kärnvapendetonation över en storstad.

Förutom antal sängar och antal överlevande medicinsk personal bör man i ett sådant scenario även ta i beaktande att alla sjukhus belägna i ett radieavstånd mellan 3,2 och 8 km från detonationen skulle behöva arbeta utan nödvändig medicinsk teknologi för intensivvård. Vidare skulle den elektromagnetiska pulsen som följer en kärnvapendetonation slå ut datorer, medicinsk utrustning och kommunikation, vilket ytterligare skulle försvåra omhändertagandet av skadade. Sjukvården skulle även lida brist på fungerande vatten och avlopp samt på elektricitet, vilken krävs för drift av medicinsk utrustning såsom ventilatorer, datorer och röntgen. Transport av patienter från skadeplats skulle också vara en stor utmaning. Endast de akuta effekterna av bomben är beaktade, dvs rapporten har inte tagit hänsyn till långtidseffekter i form av sena strålskador och globala klimatförändringar med efterföljande svält, mm.

I de nu genomförda simuleringarna används en kärnvapenladdning på 100 kiloton som detonerar på 1,45 km höjd. ”Simulerade städer” innefattar Washington, Beijing, Islamabad, London, Moskva, New Delhi, Paris, Pyongyang, Tel-Aviv och Berlin. För dessa städer har man via öppna källor fastställt antalet doktorer och sjuksköterskor i respektive stad (Global Health Security Index Indicator 4.1.1) samt antal sjukhussängar (Global Health Security Index Indicator 4.1.2). Man har utgått från att alla sjukhus inom en radie av 3,6 km från detonationsplatsen förstörs. Antal skadade är baserade på det digitala verktyget NUKEMAP i vilket man kan uppskatta det totala antalet skadade personer till följd av en atombomb. NUKEMAP tar dock ej hänsyn till massiva bränder eller fall-out.

Resultatet är skrämmande. Beroende på befolkningstäthet och geografisk utbredning i respektive stad skulle mellan ca 260.000 människor (Islamabad) till 2,1 miljoner människor (New Delhi) vara skadade. I London skulle 890.000 personer skadas och i Paris skulle en sådan bomb resultera i hela 1,4 miljoner skadade människor att ta hand om. Översatt till hur många sängar som står till förfogande, och hur många doktorer som skulle kunna vårda dessa skadade skulle varje säng ha mellan 12 (Moskva) och 372 (Islamabad) patienter som konkurrerade om denna (de flesta städer mellan 21 och 39). Varje överlevande doktor skulle behöva vårda mellan 25 (Moskva) och 366 patienter (Islamabad) beroende på vilken stad som beaktas. Notera att man i dessa scenarier har utgått från att alla sängar är tomma före detonationen och förutsatt att alla doktorer har akutmedicinsk kompetens.

Vår bedömning: Sammantaget är detta en rapport som, inte förvånande, målar upp ett extremt dystert scenario där behovet av sjukvårdsresurser vida överskrider tillgången. Detta trots att ”bara” en stad i taget beaktas. De exakta sifforna är visserligen osäkra, men rapporten utgör framförallt ett illustrativt exempel på storleksordningen av antalet skadade en bomb skulle kunna resultera i samt sätter detta i relation till att även sjukvårdspersonal och sjukhus skulle slås ut och påverka den totala vårdkapaciteten. Vid ett krig med användande av kärnvapen skulle flera städer kunna attackeras samtidigt eller sekventiellt och det humanitära lidandet skulle vid en sådan upptrappning lätt mångdubblas. Världen har just upplevt COVID-19 pandemin – som sträckte sig över mer än ett år – med dess utmaningar för sjukvården med hårt ansatt vårdpersonal och brist på sjukvårdsmateriel. Ovan beskrivna scenarier förutspår ett akutförlopp med flera hundratusen skadade inom loppet av ett ögonblick, förstörd infrastruktur och elförsörjning samt undermåligt fungerande vatten och avlopp. Därefter tillkommer en rad mer långsiktiga, mycket allvarliga konsekvenser. Det går inte med ord att beskriva det mänskliga lidande, sträckande sig över generationer, som en kärnvapendetonation såsom i beskrivna scenarier skulle leda till.

Medicinska konsekvenser av en ”smutsig bomb” – hur kan sjukvården upptäcka radioaktiva fragment och handlägga patienten?

Publicerad den av
Svara

I en artikel från Storbritannien beskriver Jones och medarbetare en rad försök som ger svar på hur sjukvården kan hantera skador från en smutsig bomb (eng. ”dirty bomb”, radiological dispersion device). En sådan bomb består av ett konventionellt sprängmedel blandat med radioaktiva material och syftar till att sprida radioaktivt material i ett område. Huvudsakligen orsakar en sådan bomb viss lokal skada, förmodad panik och oro samt omfattande behov av dekontaminering. Dock kan kraftigt radioaktiva fragment också fastna i kroppen hos bomboffren. Det senare scenariet, vilket är relevant om en sådan bomb skulle detoneras i välbefolkade områden, är artikelns fokus.

Artikeln berör två saker:

1. Hur sjukvården kan upptäcka radioaktiva fragment med röntgenutrustning. Detta kan vara aktuellt om man inte misstänkt att skadade är radioaktiva genom andra mätningar i det akuta omhändertagandet. Scenariot är mest troligt för patienter utan omfattande skador som tagit sig själva in till sjukhus, då blåljuspersonal förmodligen tidigt misstänker och upptäcker höga strålnivåer från skadade direkt på bombplatsen eller i akutintaget.

2. Hur sjukvården ska hantera patienter med kraftigt radioaktiva objekt i kroppen – särskilt hur och när kirurgiska ingrepp ska utföras och hur personal ska skyddas.

För att svara på fråga 1 testases ett mobilt röntgensystem. Författarna kunde upptäcka tydliga effekter på bilderna från en mycket stark källa av gammastrålning (i storleksordningen 100 GBq av Ir-192 och Co-60). Dock är det utifrån artikeln oklart hur låga aktiviteter som ger märkbar signal. Artikelförfattarna rapporterar också att automatisk bildbehandling i röntgensystemen kan ge effekter som inte är uppenbart kopplade till det radioaktiva objektet.

I samband med en detonation av en smutsig bomb är det därför avgörande att personal med samlad kunskap om både röntgensystemen, bildbearbetning och radioaktivitet finns på plats i det akuta skedet.

För att besvara fråga 2 gjordes beräkningar av tänkbara medicinska konsekvenser av olika stråldosnivåer. Beräkningarna visar att om mycket starka strålkällor fastnat, kan det vara direkt livshotande för personal att operera på nära håll. Detta gäller om det krävs många timmars operationstid nära objektet, eller att många patienter med liknande situation behöver opereras. För att orsaka livshotande stråldoser, såsom 1-10 Gy, för andra än patienten själv krävs att en mycket stark källa (i storleksordningen 1 TBq Ir-192 eller Co-60, som i princip endast används inom viss industri och strålbehandling) ska fastna i kroppen.

Figur 8 från Jones et al. doi:10.1088/1361-6498/abb14c

Det scenariot är inte helt osannolikt, men mer troligt är istället att flera mindre radioaktiva fragment fastnar. En snabb avläsning med strålskyddsinstrument skulle upptäcka mycket höga strålningsnivåer när patienten når sjukhuset. Detta belyser igen behovet av mätkunnig personal i samband med scenarier med smutsiga bomber.

I fall med radioaktiva objekt i kroppen är sannolikt det viktigaste att förhindra omfattande strålinducerad nekros – då stråldosen lokalt blir hundratals gånger högre än till hela kroppen. Författarna betonar att en skyndsam men initierad kirurgisk och strålskydds-mässig bedömning bör göras för varje ingrepp. Man belyser också vikten av att genomföra tidig operation (om sådan anses absolut indicerad) innan eventuell benmärgspåverkan hotar att försämra patientens allmäntillstånd och återhämtning efter kirurgin.

Vår kommentar:

Studien ger en praktisk och genomarbetad överblick över strålningsrelaterade medicinska scenarier som vården ställs inför efter en detonation av en smutsig bomb. En sådan detonation kommer ställa stora krav på dekontaminering och vård av lindrigt skadade – men denna artikel ger vägledning i hur den mer avancerade vården kan påverkas.

Artikeln belyser också vikten av nära och effektivt samarbete mellan medicinsk akutsjukvård, trauma- och ortopedisk kirurgi samt strålningskunnig personal vid en detonation. Detta krävs för att kunna göra kloka avvägningar mellan minimering och triagering av strålskador hos patient, och strålskydd för medicinsk personal.

Referenser:

Assessment of the potential impact of embedded radioactive fragments following the use of a crude radiological dispersal device (‘dirty bomb’)

Vilket är bäst för folkhälsan vid akuta strålningshändelser – att vidta skyddsåtgärder såsom evakuering eller att acceptera en viss stråldos?

Publicerad den av
Svara

Gränsvärden för när evakuering rekommenderas vid hotande exponering för joniserande strålning är lågt satta i många länder, oftast i enlighet med internationella rekommendationer. Samtidigt kan det ifrågasättas om adekvat hänsyn då är tagen till de negativa konsekvenser för hälsan som dessa ofta omfattande skyddsåtgärder kan medföra. I denna artikel har författarna Callen-Kovtunova, McKenna och Steinhauser sammanställt data från akuta strålningshändelser och beräknat risken för negativa hälsokonsekvenser pga strålningsexponering gentemot motsvarande risk pga evakuering.

Målsättningen med arbetet var att skapa ett instrument som beslutsfattare kan använda för att beräkna vinsten med skyddsåtgärder vid strålningsrelaterade olyckor i relation till riskerna som dessa åtgärder medför. För att åstadkomma detta gjordes en genomgång av drygt 50 artiklar som valts ut i en litteraturgenomgång omfattande över 600 arbeten. Artiklarna som valdes ut undersökte antingen hälsokonsekvenserna av skyddsåtgärder inkluderande främst evakuering eller förflyttningar, eller hälsorisker förknippade med joniserande strålning. För att underlätta tolkning av sin analys valde författarna att presentera riskerna som absoluta tal (dödsfall eller sjukdom per 1000 invånare) och exkluderade därför alla artiklar som inte rapporterade absoluta risker.

Man delade in strålningsrelaterad ohälsa i akuta strålskador (acute radiation syndrome) och senare, stokastiska hälsoeffekter (främst uppkomst av cancer, enligt ICRPs beräkningsmodell med linjär ökning av cancerrisk med 5% per Sv exponering). Författarna poängterar här den stora osäkerheten i data vid exponering under 100 mSv, samt att risken att dö i cancer till följd av livsstilsfaktorer (såsom rökning och fetma) som regel är betydligt högre än risken som förknippas med måttliga strålningsdoser. Detta är viktigt, eftersom det sågs en ökning av t ex fetma hos de som evakuerats efter Fukushima-katastrofen 2011.

Av de drygt 1600 katastrofrelaterade dödsfallen som rapporterats efter Fukushima-katastrofen 2011 (av vilka inga relaterats till akut strålskada1,2) uppskattade författarna att 711 orsakades som en direkt konsekvens av implementering av skyddsåtgärder. Detta genom att ta bort alla dödsfall som skedde senare än 6 månader efter olyckan, samt att ta bort ytterligare 18% som bedömts bero på fysiska eller mentala konsekvenser av jordbävningen eller tsunamin. Detta ger en dödssiffra på 3 per 1000 invånare till följd av skyddsåtgärder riktade mot att minimera exponering för joniserande strålning. 90% Av dessa dödsfall drabbade personer över 66 års ålder. Data från USA, inkluderande över 36 000 boende på äldreboenden som evakuerats till följd av orkaner, kombinerades med data från de 1770 evakuerade eller förflyttade från äldreboenden i Fukushima för att uppsatta risken för denna sköra befolkning. Författarna uppskattar här dödstalen till 17 per 1000 invånare före och inom 90 dagar efter skyddsåtgärderna. Detta trots att medicinsk vård kunnat ges under och efter evakuering. Bland de äldre som evakuerats tidigt, när medicinsk vård inte kunnat ges, steg dödstalen till 60 per 1000 invånare, ffa till följd av hypotermi, uttorkning och försämring av underliggande hälsotillstånd.

Författarna diskuterar också mental ohälsa till följd av Fukushima-olyckan och anger att ca 200 personer per 1000 drabbats av sannolik PTSD eller depression som följd av katastrofen. Den viktigaste riskfaktorn för mental ohälsa anses vara allmänhetens uppfattning om risken för strålningsinducerade skador, då stigmatisering och förutfattade meningar mot de som evakuerats från Fukushima-området resulterat i ilska, förlust av självkänsla och mobbning av barn.

Författarna drar slutsatsen att evakuering och förflyttning vid de gränsvärden som anges i internationellt accepterade rekommendationer kan leda till fler dödsfall än vad strålningen beräknas orsaka i frånvaro av skyddsåtgärder. Vid exponering för 100mSv är evakuering (3/1000) och cancerrisk (5/1000) ungefär likvärdiga. Yngre personer <18 år har risk att dö av cancer, (10/1000) men lägre risk att dö av skyddsåtgärder, medan äldre har lägre cancerrisk (2/1000), men betydligt högre risk vid förflyttning (17-60/1000). Diskrepansen är särskilt stor för människor över 66 års ålder och personer i behov av medicinsk vård eller som bor på äldreboenden. Vidare poängterar man att förberedelser för katastrofer kan rädda många liv, då dödstalen hos äldre beräknas sjunka från 60 till 17 per 1000 invånare om adekvat vård kan ges under evakueringen. Efter en olycka krävs snabba beslut, samtidigt som det initialt är svårt att uppskatta den radioaktiva exponeringen. Därför anser författarna att man i stället bör utgå från i förväg utarbetade specifika scenarier för varje kärnkraftverk, där beräknad exponering och beräknade konsekvenser av skyddsåtgärder ställts mot varandra med en resulterande aktionsplan. Det är slutligen mycket viktigt att allmänheten informeras tydligt om riskerna som är behäftade med radioaktiv exponering, för att motverka överdriven rädsla som riskerar att leda till för starka skyddsåtgärder och ökad stigmatisering.

Vår kommentar

Artikeln belyser på ett tydligt sätt avvägandet mellan risk och nytta med skyddsåtgärder (framför allt evakuering och förflyttning) vid en kärnkraftsolycka. Den breda litteratursökningen där författarna tagit med studier från Tjernobyl, Three Mile Island och Fukushima, samt studier av evakueringar vid orkaner i USA, ökar generaliserbarheten.  Fyndet att mortalitetsrisken hos äldre och sköra personer vid förflyttning var likvärdig efter Fukushima-olyckan och vid evakueringar till följd av orkaner i USA ökar trovärdigheten i uppgifterna gällande denna sköra grupp.

Budskapet att evakuering vid stråldoser under 100mSv inte kan anses medicinskt motiverat är tydligt. De absoluta riskerna som redovisas gestaltar dock ett etiskt dilemma som är viktigt att ta hänsyn till vid val av riktvärde: En lägre satt gräns för evakuering är fördelaktigt för den yngre befolkningen som har en högre risk att senare drabbas av strålningsinducerad malignitet, men lägre hälsorisk vid förflyttningar. Förhållandet för den äldre befolkningen är det motsatta. Samtidigt torde det vara svårt att evakuera enbart unga människor då den äldre och sjukare befolkningen är beroende av ett fungerande samhälle.

En viktig slutsats är att väl förberedda scenarier med handlingsplaner som innefattar tillgång till medicinsk hjälp och adekvata förnödenheter under eventuell förflyttning och evakuering från en kärnkraftsolycka kan rädda många liv och undvika onödigt omfattande åtgärder, särskilt hos den sköra delen av befolkningen.

Referenser

1.                   Health risk assessment from the nuclear accident after the 2011 Great East Japan earthquake and tsunami, based on a preliminary dose estimation. https://www.who.int/publications-detail-redirect/9789241505130.

2.                   UNSCEAR 2020/2021 Report Volume II. United Nations : Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation //www.unscear.org/unscear/en/publications/2020_2021_2.html.