Sår kontaminerade med plutonium – en översikt över olika modeller för upptag och spridning i kroppen

Modellering av hur radioaktiva ämnen i kontaminerade sår absorberas och transporteras vidare i kroppen är komplicerat. Poudel et al har nyligen publicerat en översiktsartikel över ämnet i vilken författarna dels beskriver några av de befintliga modellerna för plutonium (Pu), dels försöker validera den senaste och mest genomarbetade modellen (NCRP156) vilken tagits fram i samarbete mellan USAs National Council on Radiation Protection and Measurements och den internationella strålskyddskommissionen ICRP.. Poudel et al tar upp fyra modeller:

  1. ”Two-compartment model”: en matematisk modell i vilken det radioaktiva ämnet i såret sprids snabbt eller långsamt till blodbanan. Den långsamma spridningen avser ett möjligt kroniskt upptag från kontaminerad vävnad till blodet.
  2. ”Schofield´s model” (för Pu) tar hänsyn till fysiologiska faktorer då Pu transporteras från såret till blodet. En del Pu (komplexbundet eller bundet till protein) transporteras ut till kroppen via blodet och den resterande delen kommer via fagocytos (celler som ”äter upp” Pu) att tas upp i lymfsystemet där det antingen stannar eller långsamt frisätts till blodet.
  3. ”Piechowskis modell”: postulerar att en del Pu stannar på skadestället. Resterande mängd tas antingen direkt upp i blodet via kärlskada eller diffunderar ut i omkringliggande mjukvävnad för att sedan tas upp i lymfsystemet eller direkt i blodet (långsam frisättning). Den mängd Pu som tas upp i lymfsystemet, antingen permanentas där eller förs vidare till blodet (långsam frisättning).
  4. ”NCRP 156 wound model”: en biokinetisk modell som baseras på djurstudier. Den är mer komplex än de tidigare beskrivna och har fem ”compartments” i vilka Pu fördelas beroende på löslighet, partikelstorlek mm. Från dessa fem compartments: (a) löslig; b) CIS(=colloidal and intermediate states); c) PABS (particles, aggregates and bound states); d)TPA (=trapped particles and aggregates); samt e) fragments (>20µm, dvs för stora för att bli fagocyterade)), transporteras Pu sedan vidare för att slutligen nå lymfsystemet och blodet. Denna modell kan även kombineras med en systemisk modell över hur Pu i blodet förs vidare till vävnader och utsöndras.

Författarna påpekar svårigheten att modellera avseende kontaminerade sår. Egenskaper hos det radioaktiva ämnet (löslighet, partikelstorlek, massa mm) och typ av sår och vävnadsskada kan påverka ämnets biokinetiska egenskaper. Fysiologiska egenskaper vid ett sårtrauma såsom ödem, inflammation, inkapsling och fibros, liksom sårskadans anatomiska plats, kan också påverka hur ämnet tas upp i kroppen. Slutligen finns endast begränsad mängd humandata och till detta tillkommer att man ofta tidigt inlett behandling med antidoten DTPA (en chelerare) vilket försvårar utvärderingen av naturalförloppet. En viktig konklusion som författarna gör avseende NCRP156-modellens giltighet är att ett felaktigt antagande avseende det radioaktiva ämnes lösbarhet eller kemiska egenskaper kan leda till påtagligt felaktiga uppskattningar av intaget av ämnet.

Kommentar: en bra översiktsartikel över olika ”sårmodeller för radioaktiva ämnen” där man även ingående diskuterar vad NCRP156-modellen är, hur man testat modellen och vilka svagheter som finns.

Användning av ”kliniskt beslutsunderstöd” vid ett masskadescenario med intern kontaminering

Förra året publicerade Radiation Protection Dosimetry en review över intern kontaminering.  Reviewen ger en mycket god översikt över fissionsprodukter och dess medicinska konsekvenser samt diskuterar även handläggning, behandling och utmaningar vid ett masskadeevent med intern kontaminering.

Beroende av typ av händelse kommer olika fissionsprodukter att vara aktuella, t ex 90Sr, 131I, 137Cs samt (vid kärnkraftolyckor) 134Cs, för att nämna några ämnen som kan utgöra en särskild risk för allmänheten. Fördelningen av de olika fissionsprodukterna är bland annat beroende av vilket anrikat material som förekommer i det aktuella kärnbränslet eller kärnladdningen (vanligen 235U, 239Pu eller en blandning). Vid en kärnkraftsolycka sprids inte alla uppkommande fissionsprodukter momentant, utan utsläpp av radioaktivt jod sker ofta tidigt i förloppet, medan de mindre lättflyktiga ämnena cesium och i synnerhet strontium kommer senare i förloppet (eller inte alls släpps ut, om olycksförloppet kan stoppas i tid).

Författaren går även i detalj igenom 131I, strontium och uran avseende medicinska effekter och antidoter.  Vidare resonerar han, utifrån ett masskadeperspektiv, om komplexiteten vid behandling när individer har drabbats av en ”cocktail” av olika radioaktiva ämnen där olika antidoter påverkar t ex pH-värdet i kroppen och därmed eventuellt effekten av övriga antidoter. Man ställer sig även frågan hur stora de diagnostiska möjligheterna av intern kontaminering i en masskadesituation är – hur stor kapacitet finns på nationell nivå för analysering av radioaktiva ämnen i avföring och urin eftersom dessa analyser endast utförs ett fåtal ackrediterade laboratorier, och vilken tillgång till helkroppsmätningar finns?

Slutligen beskriver författaren hur man i en masskadesituation med intern kontaminering skulle kunna använda sig av CDG (clinical decision guidance, ungefär kliniskt beslutsunderstöd), ett dokument som publicerats i NCRP-161. Vid en masskadehändelse skulle många patienter söka vård på sitt lokala sjukhus där man generellt sett har begränsade erfarenheter och kunskap om radionukleära händelser och deras medicinska konsekvenser. CDG skulle därmed kunna bli mycket användbart för att hjälpa den lokala vårdgivaren vid ”radionukleär triagering” för att uppskatta magnituden och risken av en viss dos av en radionuklid för den enskilda individen. CDG bygger i korta drag på att utvärdera den stokastiska risken (över 50 år för vuxna, 70 år för barn) av en ”en-gång-i-livet engångsdos” av en given radionuklid. Författaren ger konkreta exempel på hur en sådan triagering skulle kunna gå till.

Vår bedömning: detta är en mycket intressant och givande artikel som ger en god översikt över intern kontaminering, antidoter samt utmaningar vid handläggning av internt kontaminerade patienter vid en masskadesituation. Förutom detta finns i artikeln en mycket bra översikt (tabell 1) över antidoter för olika fissionsprodukter. Detta kan vara mycket användbart om enstaka personer har råkat ut för stora intag av fissionsprodukter. Däremot är det inte självklart att det skulle vara adekvat, eller ens rent praktiskt möjligt, att behandla stora antal exponerade personer med relativt måttliga intag där endast en viss risk för stokastiska skador är aktuell.

Aktuella restriktioner för radionuklider i mat i Japan

I en reviewartikel i Health Physics Society går Kazuki Iwaoka igenom de gränser för radionuklider i livsmedel (ffa 134Cs och 137Cs) som satts efter kärnkraftsolyckan i Fukushima. Närmast direkt efter olyckan (17:e mars 2011) antogs restriktioner för mat och dryck. Gränsen för dricksvatten, mjölk och mjölkprodukter sattes till 200 Bq/kg medan gränsen för grönsaker, kött, ägg, spannmål mm sattes till 500 Bq/kg. I april 2012 uppdaterades dessa av MHLW (= hälsovårdsministeriet i Japan) till 10 Bq/kg för dricksvatten (motivering: hög konsumtion samt livsviktigt), mjölk 50 Bq/kg (motivering: konsumeras ofta mycket vid unga år), mat till barn yngre än 1 år 50 Bq/kg samt mat som inte faller inom någon av dessa kategorier, 100 Bq/kg. Dessa härledda gränser för aktivitetskoncentration är satta med avsikten att den totala effektiva dosen från radionuklider (inkluderande 134Cs, 137Cs, 90Sr, 238 Pu, 239 Pu, 240 Pu, 241 Pu och 106 Ru) inte skall överskrida 1 mSv/år. Undersökningar 1-2 år efter olyckan visar att överskridande av dessa gränser sker i <1% fallen och att effektiva doser av radioaktivt Cesium (134Cs, 137Cs) i mat har uppmätts till <0,01 mSv. Även Gilmour et al har gått igenom denna fråga och presenterade liknande uppgifter i PLOSone i början av mars 2016.

Vår bedömning: Dessa artiklar belyser handläggningen för att minimera den interna kontamineringen efter Fukushima Daichii olyckan samt bakgrunden till satta gränser för aktivitetskoncentration. De japanska gränsvärdena har satts betydligt mer restriktivt än internationella överenskommelser. T ex EU har för nuklider med mer än 10 d halveringstid, i synnerhet Cs-134 och Cs-137, 400 Bq/kg för spädbarnsmat och 1000 Bq/kg för mejeriprodukter (för import) av livsmedel från Japan gäller dock japanska gränsvärden, EU accepterar alltså inte att ta emot ”sämre” varor än de som erbjuds japanska konsumenter). De gränsvärden som tillämpas i dagsläget i Sverige och som instiftades efter Tjernobylolyckan för Cs-137 är: 1500 Bq/kg (kött av ren och vilt, insjöfisk, vilda bär och svamp samt nötter) samt 300 Bq/kg (för övriga livsmedel) (livsmedelsverket).

Gränsvärdena är genomgående satta med avsikten att konsumenten inte skall kunna få i sig >1 mSv per år via födan (SSM). Man tycks i Japan alltså ha valt en orealistiskt pessimistisk modell av dosen till följd av en viss mängd radionuklider i livsmedel. Det är därför inte förvånande att de japanska restriktionerna har lett till väsentligt lägre doser än den ansatta nivån 1 mSv/år. Sannolikt har handelspolitiska överväganden påverkat gränssättningen.

HFMEA (healthcare failure mode and effects analysis) vid strålbehandling – ny review

Strålbehandling är en viktig behandlingsmetod vid cancersjukdomar. Vid planeringen och under strålbehandlingen finns dock avancerade och komplicerade medicinsk-tekniska processer som, om de på något sätt går fel, kan utsätta patienter för risker. Tidigare analyser av ”felaktigheter” vid strålbehandling har visat att 70% av dessa incidenter orsakas av bristande eller felaktiga standardförfaranden eller bristfällighet i följsamhet av dessa standardförfaranden. Dessvärre kan det vara svårt att utvärdera och förebygga dessa misstag och The American Society of Radiation Oncology (ASTRO) har därför designat ett nytt dokument för att kunna tillmötesgå krav som ställs på en modern strålonkologisk avdelning och bygger på HFMEA (Healthcare Failure Mode and Effects Analysis), feleffektsanalys inom vården). HFMEA är en kvalitativ metod för riskanalys och anpassad till organisationer inom hälso- och sjukvård. Den grundar sig på FMECA (Failure mode, Effects analysis and Criticality analysis) vid vilken man identifierar potentiella händelser, gör en grundorsaksanalys samt prioriterar misstag och utvärderar hur dessa kan rättas till.

Giardina och kolleger har i en review från 2016 gått igenom publicerade analyser på HFMEA inom medicinsk strålbehandling. I artikeln beskrivs metodologin för HFMEA samt hur detta leder fram till ett ”risk priority number” (RPN) som baseras på sannolikheten att händelsen kommer att inträffa (=Occurrence index = O), hur allvarlig konsekvenserna av händelsen blir (=severity index=S) samt sannolikheten att händelsen kommer att upptäckas innan den inträffar (=detection index=D).

Formel: RPN = O * S * D

I dagsläget finns ingen säker anvisning vid vilken nivå på RPN där man måste vidta åtgärder. Författarna refererar noggrant metodologin till genomförda studier på HFMEA på strålbehandlingsområdet (ca 7 stycken publicerade mellan 2009-2014). Man påpekar och diskuterar även ingående svagheter med HFMEA inom detta område t ex avsaknad av validering, att metoden bygger på subjektiva värderingar/erfarenheter, svårigheten att sätta exakta siffror för O, S och D, det faktum att mänskliga misstag är svåra att ta hänsyn till på ett adekvat sätt samt att HFMEA tittar på enskilda misstag, ej på multipla händelser eller vanligt förekommande scenarier. Vid jämförelse av de olika studierna framkommer även att olika studier har använt sig av olika skalor för O, S och D vilket gör att det är svårt att få en sammantagen, väl avvägd bild. Författarna föreslår att detta skulle kunna göras genom att integrera HFMEA-metodiken med den från  probabilistiska metoder som felträdsanalys, Fault Tree Analysis (FTA) eller händelseträdsanalys, Event Tree Analysis (ETA).

Vår bedömning är att artikeln lyfter en viktig fråga hur vi inom strålbehandlingen ska undvika onödiga misstag. Författarna presenterar även grundligt metodik och studier på ämnet, men det är dock något svårt att ur denna review förstå hur tillämpningen av metoden bör ske på bästa sätt. Liksom tidigare nämnts är troligen validering av metoden av stor betydelse. Säkerhetsfrågor i strålbehandling analyseras och diskuteras i IAEA:s rapportsystem SAFRON (Safety Reporting and Learning System for Radiotherapy) och dess värdefulla ”Newsletters”.

Stråldoser vid pediatriska undersökningar/interventioner i kardiologi – en review

Vi har under flera inlägg tidigare rapporterat om stråldoser från medicinska undersökningar, den därav ökande kollektiva stråldosen till populationen samt stokastiska risker som följd av dessa undersökningar. Eftersom barn dels har en längre livslängd under vilken strålinducerade maligniteter kan utvecklas, dels betraktas som extra känsliga, försöker man särskilt vinnlägga sig om att begränsa stråldoser till unga individer. I en reviewartikel i Journal of Radiological Protection i december 2016 har Harbron et al gått igenom vetenskaplig litteratur (publicerad år 2000 – mars 2016) som rör dosimetri av kardiologiska interventionella ingrepp (interventional cardiology procedures = ICP) med primärt fokus på barn och unga vuxna.

Vid ICP katetriseras hjärtat och som guide under ingreppet använder man sig av genomlysning med fluoroskopi för att erhålla bilder på kamrar och valv i hjärtat samt omgivande blodkärl. Allt fler ingrepp utförs nu på barn eftersom metoden vid många medfödda hjärtsjukdomar erbjuder ett icke-invasivt och relativt komplikationsfritt ingrepp i jämförelse med kirurgi. Författarna i artikeln påpekar dock att pga ingreppens komplexitet kan stråldoserna bli höga och att vissa hjärtsjukdomar kan kräva upprepade ICP under de första levnadsåren. I Harbrons artikel har författarna därför gått igenom 36 publicerade studier sedan år 2000 och registrerat antalet undersökningar, ålders/viktspann, typ av ingrepp, PKA (kerma area product som även refereras som DAP=dose area product), fluoroskopitid (FT), och där det angivits, ”air kerma”, effektiv dos och organ doser. Air kerma syftar till att ge en ungefärlig uppgift om dos till huden, men det finns fallgropar med denna approximation (ej korrektion för bordsattenuering, felaktig uppskattning om multipla fält används). Syftet med sammanställning var att summera data över ämnet samt att beskriva och förklara diskrepansen i dos mellan de olika studierna.

PKA låg generellt inom 1-100 Gy*cm2, men varierade stort mellan studierna och även mellan utförda ingrepp. Utifrån samtliga studier kan man se att högsta doserna erhölls vid dilatation av utflödet från höger kammare (right ventricular outflow tract =RVOT) (139 Gy*cm2) och vid angioplastik av arteria pulmonalis (pulmonary artery angioplasty) (1,5-35 Gy*cm2), samt lägst för hjärtbiopsier (0,3-10 Gy*cm2 för alla åldrar kombinerat) och förmaksseptostomier (öppning av septum mellan förmaken) (0,4-4,0 Gy*cm2). FT var inom spannet 5-20 min. Vidare kunde man notera att det var en stark trend för ökande PKA med ökande vikt/ålder på patienten. Effektiv dos låg generellt sett mellan 3-15 mSv. Däremot uppskattades organdoser endast i 9 studier; organdoserna var generellt sett <20 mGy och de organ som fick de högsta doserna utgjordes av lunga, hjärta, matstrupe och bröst. Doser till benmärg var låga, 1-3 mGy för nyligen genomförda undersökningar.

Jämförelse mellan PKA från olika undersökningar och utrustning samt med olika ålder på patienter kan vara problematiskt och fynden i denna studie pekar på en stor variation i stråldoser som patienterna erhållit. Författarna diskuterar i artikeln ingående orsakerna till detta; differens i ålder på inkluderade patienter i de olika studierna (ökning av PKA kan ses både med ökande ålder och ökad vikt på patienten), olika ingrepp, skillnader i utrustning, osäkerheter i mätningen. Däremot ses ingen klar trend mellan PKA eller FT och datum när undersökningarna utförts. Författarna kommenterar även att risk hos barn bäst uppskattas av uppskattade ekvivalenta doser till individuella organ kombinerat med ålders-, köns-, och organspecifika riskkoefficienter (få publicerade från ICP i nuläget). Riskkoefficienter för benmärg och sköldkörtel som idag finns, pekar på relativt låga doser till dessa organ.

Vår kommentar till denna studie är att den är mycket välarbetad, intressant och aktuell med bakgrund av det faktum att stråldoserna från dessa undersökningar/interventioner inte minskat över tid trots den ökade medvetenheten om strålskydd. UNSCEAR:s senaste rapport om patientdoser (2008) behandlar pediatrisk radiologi rätt kortfattat och Harbron-studien ger en väsentligt bättre kunskap än tidigare. Förklaring för de stora variationerna  i PKA mellan olika studier diskuteras ingående och djuplodande av författarna, vilket bidrar till förståelsen för den komplexa situationen och svårigheten att tolka data från en individuell studie. Ur klinisk synvinkel är den centrala frågan hur stor inverkan stråldosen får på utfallet hos patienterna och huruvida man kan minska stråldoserna till dessa patienter genom exv fortlöpande utbildning i strålskydd hos personalen, långsiktig planering av ingrepp som skall genomföras, tillämpning av ALARA-principen samt vidareutveckling av olika imagingmetoder/interventioner för att bibehålla en hög bildkvalitet med reducerad stråldos.

Uppdaterade data på effektiva doser vid medicinska diagnostiska undersökningar

Vilar-Palop och medförfattare publicerade november 2016 en uppdaterad review av effektiva doser vid radiologiska undersökningar (bl a CT och fluoroskopi) för både barn och vuxna. Denna nya genomgång bygger på 27 artiklar och 5 web-referenser som publicerats sedan 2007 och man har tittat på 378 värden från de 20 vanligaste undersökningarna (bl a CT-thorax, -buk, -bål, -skalle, -rygg samt interventionell kardiologi (PTCA), slätröntgen och fluoroskopi). Man extraherade data och kategoriserade data med avseende på vilken viktning som studierna använde; ICRP 60 (74% av studierna) respektive ICRP 103 (26% av studierna). Vidare delades data in i olika ålderskategorier (<1 år, 1-5 år, 6-10 år, 11-15 år samt vuxna). Den effektiva medeldosen beräknades dels med ICRP 60 för alla åldersgrupper, dels med ICRP 103 för vuxna. Minimidosen, maxdosen, ”interquartile range” och standarddeviationen beräknades om det fanns mer än två värden för en undersökning och ICRP-viktning. Resultaten jämfördes med två tidigare publicerade artiklar.

För vuxna visade ICRP 103 lägre värden jämfört med beräkningar utförda med ICRP 60 för alla undersökningar undantaget mammografi. Några exempel som presenterades är CT-buk (ICRP 60: 8,1mSv (5.1-11,7) vs ICRP 103 6,8mSv (5,6-8)), CT-skalle (ICRP 60: 1,8mSv (1,4-2,6) vs ICRP 103 1,7mSv (0,9-2,6)) och PTCA (ICRP 60: 19,5mSv (7,4-48,6) vs ICRP 103 7,2mSv (NA)). För de olika barnkategorierna varierade doserna stort mellan dem. Effektiv dos vid pediatriska CT-undersökningar var dock ungefärligt jämförbara med CT-undersökningar för vuxna (undantag CT bål). Effektiv dos vid fluoroskopiundersökningar på barn var dock klart lägre än rapporterad effektiv dos hos vuxna; bariumlavemang 2,3 mSv hos barn vs 5,8mSv hos vuxna, intravenös urografi 0,5-1,0mSv hos barn vs 3,5 mSv hos vuxna.

Författarna diskuterar den bakomliggande orsaken till skillnaden i effektiv dos uppskattad med ICRP 60 och ICRP 103 och gör den bedömningen att minskningen i dos (i genomsnitt ca 30%) är betydligt större än vad som kan förklaras av den förändrade viktningen (ca 5%). De finner också att skillnaden inte heller är relaterad till ett antal andra studerade parametrar såsom ekonomiska resurser i olika länder där studierna genomfördes, år för publikation eller antalet patienter. Troligtvis finns en bakomliggande faktor: den som väljer att använda vikter enligt den nyare ICRP-rekommendationen har förmodligen också större kunskap om samtliga aspekter som rör beräkning av effektiv dos och optimering.

Vår bedömning: denna review ger en uppdaterad bild över effektiv dos vid medicinska radiologiska undersökningar och liksom författarna påpekar, har doserna för de enskilda undersökningarna över tid minskat. Samtidigt är det allt vanligare med radiologiska undersökningar (ffa CT) vid medicinska utredningar vilket sammantaget leder till en ökad kollektivdos. Review-artikeln visar tydligt vikten, vid en eventuell jämförelse mellan data och litteraturen, av att använda adekvat beräknat jämförelsematerial (ICPR 60 eller ICRP 103).

Strålexponering av CT och risk för leukemi och hjärntumörer – kan det finnas en ”confounding factor” i syndrom med känd ökad cancerrisk?

Tidigare inlägg på vår hemsida har flera gånger referat till studier som analyserat risk för strålinducerad cancer efter medicinska undersökningar hos barn. Meulepas et al  rapporterar nu resultat från en genomförd studie där man har försökt adressera frågan huruvida syndrom med känd ökad risk för cancer (Cancer Susceptibility Syndromes = CSS) kan ha påverkat tolkningen av genomförda studier över associationen mellan strålexponering från CT och riskökning för insjuknande i leukemi och hjärntumörer. Denna påverkan skulle kunna uppkomma av så kallad omvänd kausalitet vilket i så fall utgörs av om CSS (vilken är den bakomliggande orsaken till CT-undersökningen) i sig är associerad med ökad cancerrisk.

Meulepas et al identifierade 31 CSS som har känd ökad risk för leukemi och hjärntumörer. För dessa syndrom karaktäriserade man prevalensen i den allmänna befolkningen, styrkan på associationen mellan leukemi och/eller hjärntumör samt förväntad livslängd vid respektive CSS (det sistnämnda eftersom en mycket kort förväntad livslängd skulle innebära liten påverkan på utfallet eftersom antalet person-år från dessa individer då skulle vara begränsade). Därefter beräknades hur mycket respektive CSS kunde påverka den relativa risken (RR) för leukemi och hjärntumör. Dessa beräkningar utfördes under olika antaganden om associationen mellan CSS och olika antal (frekvens) av CT-undersökningar.

De vanligaste förekommande CSS i befolkningen utgörs av Down´s syndrom, fetalt alkoholsyndrom, Noonan syndrome, cystisk fibros och neurofibromatos typ 1 (39-160/100 000). Den högsta risken för leukemi och hjärntumörer ses med Down´s syndrom, Li-Fraumeni syndrome, neurofibromatos typ 1, tuberos sclerosis complex och von Hippel-Lindaus sjukdom. Barnmortalitet i dessa sjukdomar är generellt sett låg.

Författarna går därefter igenom en rad olika syndrom och deras möjliga maximala påverkan på RR. Ett exempel utgörs av Downs syndrom vid vilket man uppskattar att obeaktad ”confounding” maximalt kan påverka RR för leukemi omkring 2,2 gånger. Vid Down´s syndrom är det samtidigt av stor vikt att ta hänsyn till antalet extra CT-undersökningar som görs på dessa patienter och för att belysa denna fråga anlitade författarna en expertpanel som bedömde att extra CT-undersökningar företrädesvis utfördes på indikationen lungproblem; 20-36% av patienter med Down lider av lungproblem och av dessa uppskattas 30-70% ha genomgått en CT sedan 1990. Ytterligare ett syndrom som diskuterades specifikt var tuberos sclerosis complex (prevalens 8/100 000) – en sjukdom som karaktäriseras av tumörer i många organ inklusive hjärna. Motsvarande maximala påverkan på RR för hjärntumör uppskattades här till 1,4 och vid von Hippel-Lindaus sjukdom var den maximala påverkan 1,2 gånger. Sammantaget gör författarna bedömningen att CSS som är predisponerade för såväl leukemi som hjärntumörer inte utgör någon ”confounding factor” av betydelse i tolkningen av association mellan pediatriska CT-undersökningar och ökad risk för hjärntumörer eller leukemi eftersom de är för ovanliga och/eller har för svag association med sjukdomen ifråga.

 

Vår bedömning:

Denna studie lyfter en viktig fråga när det gäller tillförlitligheten i resultaten av tidigare studiers riskestimering av strålinducerad (från barn CT) cancersjukdom. Sammantaget styrks dock antagandet att resultaten från dessa studier är tillförlitliga trots avsaknad av korrigering för CSS som eventuell confounding factor. Det är dock viktigt att liksom författarna gör, påpeka att dessa slutsatser bygger på antaganden om användningen av CT på patienter med CSS och att robusta empiriska data behövs.

Utvärdering av handläggningen vid olyckan i Fukushima

 

Olyckan i Fukushima år 2011 och handläggningen av den har analyserats i flera rapporter. År 2016 kom en sammanställning publicerad i Health Physics Society av Horst Miska. I denna artikel går författaren igenom anledningen till att olyckan blev så allvarlig och både de radiologiska och icke-radiologiska konsekvenserna kartläggs grundligt.

Sammanfattningsvis lägger författaren stor vikt på TEPCO:s roll i olyckan. För det första, fanns det allvarliga misstag vid planeringen av anläggningen av kärnkraftverket 1965; vetenskapen om jordbävningar var då tämligen begränsad och risken för jordbävning i området underskattades. Vidare hade TEPCO senare underlåtit att genomföra uppgradering av säkerheten samt var försenad med av myndighet begärd utvärdering av den seismiska säkerheten. Efter två andra stora kärnkraftsolyckor (bl a Tjernobyl) infördes i många länder åtgärder mot svåra olyckor (bl a för att minska risken för vätgasexplosioner); dessa motåtgärder blev dock inte installerade i Fukushima eftersom de klassades som frivilliga i Japan. Slutligen underskattades sannolikheten för och höjden på tsunamin som följde efter jordbävningen.

Förutom detta kritiseras TEPCO för organisatoriska problem på platsen för olyckan; bristande kunskap, träning, felaktiga manualer, kompatibilitetsproblem med utrustningen och brister i kommunikationen. Sammantaget exponerades sex TEPCO-arbetare för doser >250mSv (max 679mSv), men ingen fick deterministiska skador.

Off-site svaret på olyckan beskrivs i relation till katastroftillståndet i övrigt med de snabbt ökande evakueringszonerna direkt efter olyckan. Invånarna följde rekommendationerna om evakuering omgående; ibland med bara kläderna på kroppen och lämnade husdjur och boskap utan vatten och mat. Intensivvårdspatienter transporterades utan adekvat tillsyn och avled under evakueringen och några patienter blev kvar på sjukhuset utan support. På grund av denna illa förberedda utrymning och mycket allvarliga evakueringssituation beräknas 60 människor har avlidit. Evakueringen – en åtgärd som var menad att rädda liv – blev enligt författaren det mest allvarliga misstaget av ”off-site-svaret” på olyckan. För att kunna tolka denna siffra på 60 döda behöver den ställas i relation till den uppskattade risken för skada om man låtit folk stanna kvar samt beakta den psykosomatiska stressen som drabbade många av de evakuerade och i vissa fall ledde till suicid. Summan av extern strålning (markstrålning) och intern strålning (inhalation) låg mellan 10-50mSv de första 4 månaderna efter olyckan i de högst drabbade områdena. ICRP har uppskattat att en dos på 50 mSv kan öka risken för allvarlig cancer med ca 0,3%.

Även det utländska svaret på olyckan diskuteras i artikeln. Artikeln avslutas med en sammanfattning över vilka lärdomar man kan dra från olyckan: miss i att uppgradera säkerheten på reaktorerna, felaktigheter pga den mänskliga faktorn (vilket författaren bedömer som ursäktat givet den kaotiska situationen, stress mm), bedömningar från japanska myndigheter som kan ifrågasättas (invånare tilläts inte återvända till sina hem förrän doserna uppskattas till <5 mSv per år) samt evakueringen och dess konsekvenser. Författaren lyfter samtidigt fram det extremt riskfyllda arbete som utfördes av de enskilda arbetarna på kärnkraftverket och berömmer det: ”The workers in the plant did a great job, …”

 

Vår kommentar: detta är en mycket välskriven artikel som ger en samlad bedömning av handläggningen av olyckan och dess konsekvenser på flera plan. Eftersom artikeln är ganska kritiskt lagd, är det ändå värt att påpeka att givet den kaotiska situation som rådde, är det naturligtvis lätt att vara efterklok när alla fakta finns tillgängliga. Det är också rimligt att under ett pågående olycksskede evakuera ganska stora områden som kan komma att drabbas av ett allvarligt utsläpp. Detta förutsätter dock att det finns väl utarbetade utrymningsplaner, att den berörda befolkningen är införstådd med detta, och att snar återflyttning erbjuds för så stor andel av de evakuerade som möjligt när det akuta olycksskedet upphört.

Mortalitet bland deltagare (militärer) vid kärnvapentester inom PLUMBBOB och SMOKY

1957 genomförde USA en serie kärnvapentest (30 stycken) som namngavs PLUMBBOB. I PLUMBBOB ingick bl a SMOKY, ett kärnvapentest som detonerade vid teststället i Nevada. År 1979 utvärderades de veteraner som deltagit vid SMOKY och man kunde konstatera att de hade en ökad risk för leukemi. Detta konfirmerades i ytterligare tre studier i vilka man såg en signifikant ökning av kronisk myeloisk leukemi (KML) samt icke-signifikanta ökningar av malignt melanom, cancer (i genitalia, i öga, i ögonhålor, i hjärna och i nerver) och blodsjukdomen polycytemia vera. Säkra uppgifter om exponering för strålning var dock begränsade och den ökade risken var därför inte utvärderad i relation till stråldos. Resultaten ledde dels till att lågdos-strålning uppmärksammades som ett carcinogen, dels till att veteraner kunde få kompensation för möjligt strålinducerade sjukdomar. Caldwell et al publicerade i september 2016 en uppdatering av resultaten fram till år 2010 (53 år efter testet) av mortalitet för deltagarna i SMOKY (90% av orginalkohorten återfanns) samt PLUMBBOB (95,3% av orginalkohorten återfanns). Data på vitalstatus samt dödsorsak och bidragande dödsorsak insamlades via olika register. I SMOKY-kohorten återfanns 2892 individer med känt vitalstatus (1793 döda, 1099 vid liv, 128 vitalstatus ej känt) och i PLUMBBOB (SMOKY exkluderat) återfanns 8751 individer med känt vitalstatus (5743 döda, 3008 vid liv, 448 vitalstatus ej känt). Stråldoser erhölls från Nuclear Test Review Program Information System (NuTRIS) samt från ett antal dokument som sammanställts för att estimera dos i samband med utdelning av kompensation till veteraner. Statistiskt använde man sig av standardized mortality ratios (SMRs) analyser för att jämföra antalet observerade dödsfall med antalet förväntade.

Doser i kohorterna: i SMOKY hade 70,7% erhållit <5mSv, 23,9% erhållit 5-19mSv och 5,3% 20-908mSv. Motsvarande siffra för PLUMBBOB (ej SMOKY inkl) var 64,0%, 24,9% samt 8,4%. Över hela uppföljningsperioden (1957-2010) hade deltagarna i PLUMBBOB (exklusive SMOKY) signifikant lägre risk (SMR signifikant lägre än 1,0) för död (alla anledningar) samt för att avlida i ett antal specificerade sjukdomar/orsaker t ex hjärtsjukdom, cancer, diabetes, levercirrhos, självmord, icke-maligna sjukdomar i luftvägar och njurar. I kontrast till detta hade deltagare i SMOKY över hela uppföljningsperioden större sannolikhet (SMR signifikant större än 1,0) för död samt att avlida i cancer, cancer i luftvägarna, leukemi (ej KLL), icke-maligna njursjukdomar samt olyckor. Ej-KLL-leukemi (SMR = 1,89, 95%CI1,24-2,75, n=27) utgjordes ffa av myeloisk leukemi och man kunde även observera att ökningen av ej-KLL-leukemi fanns ända till 2010, men minskade under slutet av uppföljningsperioden. Jämfört med PLUMBBOB-kohorten hade SMOKY-kohorten procentuellt  inkluderat mer armépersonal, fler män, fler ≤24 års ålder, fler med en stråldos <5mSv och fler som  endast deltagit i ett kärnvapentest. Intressant nog, visade en internanalys av fallen med non-KLL-leukemi i SMOKY att dessa fall var fördelade över hela dosspannet och att ökad dos till röd benmärg inte ökade risken för non-KLL-leukemi. Baserad på en linjär modell uppskattades en excess relative risk per mGy till -0,05(95%CI-0,14;0,04).

Vår kommentar är att vi instämmer i författarnas konklusion att den observerade ökningen av non-KLL-leukemi i SMOKY-gruppen kan ha uppkommit slumpmässigt pga litet antal fall alternativt pga små bias- och/eller livsstilsfaktorer såsom hög användning av tobak hos inkluderade män. En kommande större studie, där PLUMBBOB ingår som en av åtta kohorter av veteraner som arbetat med atombomber, väntas kunna ge en klarare bild av kopplingen mellan strålning från radioaktivt nedfall, leukemi och cancer i dessa grupper.

Doser i epidemiologiska studier efter Tjernobyl – är de tillförlitliga?

I april 2016 hade 30 år förflutit sedan kärnkraftsolyckan i Tjernobyl – den allvarligaste i sitt slag där stora mängder av radioaktiva ämnen (huvudsakligen 131I, 133I, 134Cs, 137Cs och  132Te) släpptes ut. Områden i Vitryssland, Ukraina och västra delen av Ryssland kontaminerades och allmänhet som befann sig i kontaminerade områden samt de som arbetade med olyckan (både akut och i efterförloppet) vid Tjernobylområdet och inom en radie på 30 km från kärnkraftverket var potentiellt exponerade. Strålinducerad sköldkörtelcancer och andra sköldkörtelsjukdomar, till följd framför allt av intag av 131I i mjölk, mjölkprodukter och bladgrönsaker, är de sjukdomar som huvudsakligen har utvärderats i analytiska studier av allmänheten. Hos arbetare har man förutom sköldkörtelsjukdomar även undersökt leukemi och gråstarr.

Flera stora ekologiska och analytiska epidemiologiska studier har genomförts efter olyckan för att utvärdera hälsoeffekterna. I en utförlig reviewartikel av Drozdovitch et al  går man igenom tillförlitligheten av de individuella dosestimeringarna i de analytiskt epidemiologiska studierna (kohort-eller fall-kontroll studier). Grundfrågan är hur väl man har kunnat skatta exponeringen för strålning eftersom associationen mellan exponering och hälsoutfall är direkt avhänging denna parameter. Artikeln går igenom metodiken för dosestimering hos individer i de analytiskt epidemiologiska studierna samt dess osäkerheter. Det är en omfattande artikel på ca 30 sidor där författarna först redogör för studier av allmänheten (uppdelade i olika grupper baserade på hur säker kännedom man haft om olika individers exponering samt om osäkerheter i dosuppskattning för olika individer) och därefter studier av arbetare. I diskussionsdelen av artikeln jämför man metodiken för dosestimeringarna i de Tjernobylrelaterade studierna med uppskattningarna i andra analytiska studier av lågdos-strålning med avseende på osäkerheter och tillförlitlighet. Författarna belyser även luckor i metodiken med förslag till förbättringar för dosimetri för post-Tjernobylstudierna.

Efter en mycket detaljerad och diger genomgång av dessa studier är den sammantagna bedömningen av artikelförfattarna att de individuella doserna är beräknade med relativt hög grad av trovärdighet och välbeskrivna osäkerheter samt att de är i överensstämmelse med många andra ”icke-Tjernobyl studier”. De största styrkorna med de epidemiologiska studierna efter Tjernobyl utgörs av att de bygger på ett stort antal mätningar och att man har gjort omfattande ansträngningar för att utvärdera osäkerheter associerade med dosestimeringar. Detta till trots finns dock luckor i metodologierna och man presenterar möjliga förbättringsförslag av dosestimeringarna.

Vår bedömning: Artikeln är en utomordentligt värdefull genomgång av problem och möjligheter i strålningsepidemiologiska undersökningar, och bör studeras noga av den som vill kommentera (eller rentav utföra) sådana studier. Analysen av dem som utsattes för strålning i samband med Tjernobyl-olyckan kommer otvivelaktigt att ge viktig information om strålningsrisker – men det kommer att ta flera decennier innan vi har den slutgiltiga informationen (t o m kohorten av överlevande från Hiroshima och Nagasaki utvecklas ju fortfarande).