Reserapport från ConRad 2017 (22 Nuclear Medical Defence Conf.)

Gästinlägg av Magnus Simonsson
Specialistläkare i klinisk fysiologi och kardiologi och
medlem i Socialstyrelsens RN-medicinska expertgrupp

Det var en bra konferens med korta och tydliga föredrag. Av sekretesskäl var det förbjudet att ta bilder. Det märktes att CBRN är en aktuell fråga. Man har börjat räkna på smutsiga bomber och mindre, taktiska kärnvapen som en klart aktuell möjlighet, även i Europa. Här är några länkar:
Det fullständiga materialet: 
Hemsida för RITN Radiation Injury Treatment Network:
Deras övningar:

Nedan följer ett urval av intressanta föredrag och även postrar. Enstaka kommentarer av undertecknad.

Först en aptitretare. Hjälper vitlök mot strålskador?
Evaluation on the Supplementation of Bawang Lanang (fermented garlic) extract in protecting human lymphocytes in vitro from the genotoxic activity of gamma rays. Syaifudin et al., Natl. Nucl. Energy Agency, Jakarta, Indonesia
We concluded that aqueous garlic extract did not possesses antigenotoxic properties toward ionizing radiation.

CBRN event: pre-hospital victims management at the Paris Fire Brigade
D Riccobono et al., Armed Forces Biomedical Research Inst., Brétigny, France
Due to the current international context, emergency medical services have to be prepared for CBRN events. In Paris, emergency response requires coordination between many components: the fire brigade composed of military firemen, nurses and physicians, civilian emergency services with nurses and physicians, policemen, hospital etc. To optimize efficiency, victim management is governed by a specific text called Yellow Plan. This plan is inspired by military CBRN victim management on operational theatre. The Yellow plan is based on extraction, decontamination, triage and treatment, CBRN agent identification and training. It is also supported by specific CBRN dotation. Pre-hospital victim management will be described in this communication as well as French CBRN supplies. However is important to remember that the complexity of the NRBC context subjects this response plan to a constant evolution.
Man lagrar DTPA i civila lager och man har även färdiga dekontaminationskit till civilbefolkningen med tunn overall, munskydd och värmefilt.

 Predicting the Public Health Consequences of Nuclear Terrorist Attacks T Jorgensen, Radiat. Medic., Georgetown Univ., DC, USA
In addition to prevention, we need to prepare for the aftermath of an improvised nuclear device (IND) attack by nuclear terrorists. Since such an attack has yet to occur, we have no direct experience from which to draw insight. But we do know that a ground level detonation of an IND will simultaneously produce both blast and fallout radiation casualties — a combined public health threat that we have not encountered before. With regard to blast casualties, the Hiroshima bombing provides a good public health preparedness model, since an IND would likely be of similar size. But the Hiroshima bombing produced little fallout (because of its detonation at altitude), so it provides no insight into fallout casualties. In contrast, nuclear power plant accidents produce fallout similar to the detonation of a uranium fission bomb, but there are no blast radiation casualties involved. So we need to draw inferences from both types of events, in order to best predict and prepare for the public health consequences of an IND attack. Models of blast and fallout dose distributions coupled with census data allow for fairly precise estimates of types of radiation effects that will be seen and the numbers of people experiencing those effects. Current medical countermeasures for radiation exposures will likely have little impact on the casualty statistics because very few victims will experience doses within the windows where countermeasures are medically effective, and poor individual dosimetry data will make it difficult to identify the victims where medical treatment would be beneficial. When to evacuate attack victims will be a problem. But also, exactly when people can safely return to radioactively contaminated areas will also be a major recovery issue that needs to be addressed. Public education about radiation risks should ideally begin prior to potential attacks, not after, because elevated fear and misunderstanding about radiation further plays to terrorist interests. Föredragshållaren ansåg att LD50 inte var 5 Sv utan närmare 8 Sv med hematopoetisk behandling. Detta ifrågasattes i frågestunden. Med full modern behandling skulle bara 5% av offren i Hiroshima kunnat räddas eftersom de flesta dog av brand och explosionsskador. Bäst effekt av behandlingen har man mellan 4-8 Sv.

Triage and medical management of high-volume mass casualties after a nuclear detonation: Hiroshima revisited Flynn DF REAC/TS USA
Today, nuclear terrorism is a greater threat than nuclear war. The U.S. Department of Homeland Security, issued a number of different major threat scenarios. National Planning Scenario #1 (NPS1) is a 10-kiloton ground-level nuclear detonation in a densely populated area. This would result in a surge of overwhelming casualties. The death toll, particularly during the first few days, would be very high; however there still would be the potential to save many seriously injured people by implementing appropriate triage, treatment, and evacuation strategies. Casualties within a five kilometer blast zone radius will sustain various combinations of physical trauma, thermal burns, and radiation injuries. In addition, because of the ground-level detonation in NPS1, there will be a downwind radioactive fallout plume that extends well beyond the blast zone. Here there will not be physical trauma or burns but there will be delayed radiation-alone casualties including some fatalities.
The Hiroshima nuclear 15-20 kiloton detonation was at low altitude so that fallout was not considered an issue. Of the estimated 136,000 casualties, at four months following the detonation, there were 64,000 fatalities including 45,000 on day one and 19,000 between day two and four months. More than half of the fatalities were attributed to the thermal injuries alone, physical trauma alone, or combined. Other fatalities were attributed to radiation-alone or combined injuries with thermal and/or trauma. Of those who survived the first 20 days, some developed alopecia, purpura, and painful oropharyngeal lesions. These symptoms were attributed to serious, sometimes fatal, exposures in the hematopoietic syndrome range. Recognizing these three delayed radiation manifestations would be important in NPS1 ground level detonation fallout zone.
The U.S.military triage system for mass casualties originally adopted for trauma (physical injuries and burns) consists of four categories: IMMEDIATE(highest priority) – requires immediate treatment to save a life; DELAYED – requires treatment that can be delayed as less urgent than IMMEDIATE category; MINIMAL – requires minor treatment which can be administered as an outpatient if necessary (“walking wounded”); and EXPECTANT – requires extensive treatment and resources but has a poor prognosis even with treatment. It is expected that within 12-48 hours post-detonation, that clinical (time-to-emesis) and laboratory (such as lymphocyte depression) data will be available to modify conventional triage. However laboratory results may be delayed with high-volume mass casualties and damaged area infrastructure including communication. In that event, for unshielded casualties, rough radiation dose assessment may be made by the degree of thermal burn or the visible blast injuries. This assessment should provide the likely distance from ground zero and subsequent expected radiation dose. This has the potential, in addition to time- to-emesis, to speed up combined injury triage.
En smutsig bomb kommer sannolikt inte att kunna ge mer än 1 Sv/person. Men den kommer att orsaka radioaktivt nedfall eftersom den sprängs på marken. Jämfört med Hiroshima där det var en luftdetonation dvs mycket ringa radioaktivt nedfall. Ska man evakuera området? 20 mSv/år ger ett mer cancerfall på 1000 invånare vilket läggs till de 250 cancerfallen/1000 invånare i normalfallet.

Enhancing National Preparedness through Biodosimetry Wathen L et al., Biomedical Advanced Research and Development Authority
In all potential radiation disasters, the population is likely to encounter a number of complex radiation exposure scenarios, including different dose ranges and dose rates. Therefore, performing triage and definitive radiation biodosimetry will require multiple tests to measure absorbed dose. Qualitative point-of-care tests are being designed to be administered quickly to determine whether an individual has absorbed a minimum threshold radiation dose and needs further medical care. Quantitative high-throughput laboratory-based tests that estimate the actual absorbed dose a person has received to enable more accurate clinical management. Five promising biodosimetry tests are currently funded by BARDA to identify the most relevant proteomic, genomic and cytologic radiation biomarkers and validate their utility using animal models and humans. Algorithms integrate multiple individual biomarker results into a single test result. The two point of care tests in development use immune-capture technology. One uses multiple test lines on a nitrocellulose lateral flow device with upconverting phosphor signal output, and the other uses a spotted array in a cartridge with an electrochemiluminescent reporter. Both technologies use capillary (finger stick) blood samples to detect host protein biomarker levels that increase (or decrease) following gamma or x-ray exposure. Of the three high-throughput tests under development, two use changes in gene expression patterns to determine the extent of radiation damage, and the third measures chromosomal damage and micronucleus generation to predict absorbed dose. ASPR’s BARDA working with federal and industry partners will enable the development, regulatory review by the United States Food and Drug Administration, and acquisition of radiation biodosimeters. The Biodosimetry Program’s continued success will help the United States prepare for and respond more effectively to a nuclear incident.
Lesson learned from Chernobyl and Fukushima:  

Clinical triage of radiation victims – the hematological module of the Bundeswehr InstRadBioBw applied during the recent NATO exercise on clinical signs & symptoms Port M, Bundeswehr Institute of Radiobiology, Munich, Germany
Rapid clinical triage of radiation injury patients within the first days after a radio nuclear attack or accident is mandatory to guide therapeutic interventions. We developed an early prediction model for the acute hematological syndrome (H-ARS) using complete blood counts (CBC), based on real radiation-accident data. This tool (H-module) enables the first responder to differentiate between worried well and patients that develop different severity degrees of H-ARS. It also provides information on the medical management such as hospitalization required and treatment decisions. The ”H-module”, was tested during an international NATO exercise, again using real patient data. In this exercise the “H-module” together with clinical signs and symptoms proved to predict the later developing ARS in more than 90% of the cases correctly within the first 3 days after exposure. Also, clinical decisions regarding hospitalization were made correctly in more than 90% of the cases. Encouraged by the promising results of the NATO exercise we developed a short training course for students of the Munich mastercourse of radiobiology and again were able to reproduce prior results. Surprisingly, these students (with background e.g. in biology or pharmacology) performed as well as the best performer of the NATO exercise. This experience underlines the requirement of medical training courses which are planned to be conducted in near future under the umbrella of the NATO.

Epidemiology of Late Health Effects in Chornobyl Cleanup Workers Bazyka D, National Research Centre for Radiation Medicine, Kyiv, Ukraine
Studies of health effects in exposed with acute radiation syndrome included clinical follow-up, haematopoietic system and immune function. Number of persons under follow-up in RCRM varied from 179 in 1986-1991 to 105 in 2011-2015. The main causes of late deaths (52) included cancers and leukemia (18), cardiovascular diseases (20).
On stochastic effects the main findings after the 2008 UNSCEAR report demonstrated increased radiation risks of leukemia comparable with hibakusha data (ERR/Gy for 20 years – 2.38; 95% CI 0.49; 5.87), the excess of chronic lymphocytic leukemia for 26 years after the exposure (SIR 1.44 (95% CI: 1.21; 1.68), new evidence on the association of radiation dose and younger age at exposure with shorter survival and gene expression.
A significant excess was registered in incidence of multiple myeloma (SIR 1.61, 95% CI 1.01; 2.21), thyroid cancer (TC) (SIR 3.50, 95% CI 3.04; 4.03) and all solid cancers (SIR 1.08; 95% CI 1.05; 1.11). High prevalence was demonstrated for cardio- and cerebrovascular diseases, mental health changes. However the mechanisms have to be further investigated. Last studies have demonstrated an involvement of genes regulating the basic cell response to exposure and disease.
Conclusions and future direction. Expected effects for the next period include increased rates of thyroid, breast and lung cancers; multiple myeloma, reduction of radiation risks of leukemia to population levels, increased morbidity and mortality of cleanup workers from cardio- and cerebrovascular pathology. Analytical cohort and case-control studies are in need on circulation pathology, late high dose effects, specific types of radiogenic cancers using molecular epidemiology approach.

New insights into thyroid cancer epidemiology: Chernobyl, Fukushima and beyond Kesminiene A, International Agency for Research on Cancer, Lyon, France
Worldwide, thyroid cancer occupies place outside the ten most frequent malignancies. However, the increase in thyroid cancer incidence observed in many countries over the last three decades initiated concerns about the causes of such rise.
Ionising radiation, as a risk factor for thyroid cancer, was established following studies of atomic bomb survivors of Hiroshima and Nagasaki, exposed instantaneously to external radiation, as well as of patients treated with radiotherapy.
Initially, the increase in thyroid cancer in young residents of the areas of Belarus, Ukraine and Russia, contaminated after the Chernobyl accident, was met with scepticism based on the “evidence of non-carcinogenicity” of iodine-131 from the previous studies of medically exposed populations with underlying thyroid diseases and limited data on childhood exposure. Chernobyl produced a new evidence of the radiosensitivity of paediatric thyroid gland following exposure to internally incorporated radioactive iodine.
A role of various modifying factors, such as age at exposure (including exposure in utero and in adulthood), attained age, sex and iodine deficiency present in the areas affected by the accident has been hypothesised but remains to be established, as well as the pattern of the risk in the longer term.
Although contribution of screening in the increase of thyroid cancer observed after Chernobyl was questioned, it is obvious that an important fraction of these thyroid cancers is attributable to radioiodine intake in 1986. Long-term increases are difficult to quantify in the population which is aging and in which spontaneous thyroid cancer risk is also increasing. Finally, after several decades of data accumulation, the dominating hypothesis for explaining the worldwide increase in thyroid cancer shifted to improved surveillance and diagnostics. In this context, the findings of the large-scale thyroid screening survey in Fukushima prefecture should be interpreted with caution.

Radiation-epidemiological study of the incidence of complexes of disease of the circulatory system and comorbidities disease among Chernobyl recovery operation workers Karpenko S, A. Tsyb Medical Radiological Research Center, Russian Federation
Author presents retrospective cohort study of the incidence of complexes of disease of the circulatory system and comorbidities among liquidators of the Chernobyl accident, for the follow-up period 1986-2012. Cohort selected for analysis consists of more than 100 thousands Russian liquidators registered in National Radiation and Epidemiology Registry (NRER) who worked in the Chernobyl zone. External radiation whole-body dose varied from 0.0001 Gy to 1.41 Gy with average dose of 0.113 Gy. Evaluation of radiation risks obtained in terms of the excess relative risk (ERR) and relative risk (RR). Maximizing the likelihood function for ERR, RR and calculation of 95% confidence intervals were performed using Epicure software. In our previous studies, we provided estimates of ERR for cerebrovascular disease (CeVD), taking into account comorbidities. (ERR / Gy = 1.29 – CeVD with diabetes mellitus (E10-E14) and ERR / Gy = 0.35 – CeVD without diabetes mellitus). In this study we estimated ERR for some complexes of the following diseases: hypertension (I10-I15), cerebrovascular disease (I60-I69), ischemic heart disease (IHD) (I20-I25), diabetes mellitus (E10-E14), overweight and obesity (E66). The time at risk calculated as the difference between the date of entry into the Chernobyl zone and the last (maximum) date of three cases diagnosed first time.
The result is statistically significant estimates for the following complexes of diseases:

  • Hypertension (I10-I15), CeVD (I60-I69), diabetes mellitus (E10-E14): ERR/Gy = 1.88; p < 0.001
  • Hypertension (I10-I15), IHD (I20-I25), diabetes mellitus (E10-E14): ERR/Gy = 1.32; p = 0.002
  • Hypertension (I10-I15), IHD (I20-I25), CeVD (I60-I69): ERR/Gy = 0.69; p < 0.001

These estimates obtained for the liquidators, who entered in the Chernobyl zone in the period of 26.04.1986 to 26.04.1987 and worked there less than 6 weeks.

Early, rapid dose magnitude estimation and monitoring for internal decontamination following accidental exposure to an actinide Dainiak N et al., REAC/TS, Oak Ridge, TN, USA
Prompt assessment of the magnitude of ionizing radiation (IR) dose involved in a radiological/nuclear incident is essential to inform medical management, including the use of medical countermeasures. Reliable activity measurements are needed to compare potential intakes to the Clinical Decision Guide (CDG) for a particular radionuclide (ICRP Report No. 161). In the case of exceeding regulatory limits for cutaneous wounds, the derived reference level (DRL) is used for early dose assessment. These tools provide comparisons of dose magnitude that is in a general range of absorbed doses rather than a precise estimate of absorbed dose. Radiation dose magnitudes should be communicated to first responders and receivers, clinicians and other healthcare providers in terms of the risk posed to the exposed individual(s). In contrast to absorbed radiation doses that are measured at the time of external exposure, radiation doses are calculated for internal exposures. Regulations in the US require that internal doses be reported as a committed dose based on a protracted exposure over 50 years. Internalization of radionuclides occurs not only by inhalation, ingestion, parenteral injection (i.e, the administration of a radioactive material for a medical purpose) and direct transdermal absorption, but also by absorption through open wounds. A case will be discussed of a puncture wound that resulted in a plutonium (Pu-238) intake requiring prolonged decorporation therapy with diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA). Although the initial count rate measured at the wound site was minimal and would not have predicted a serious medical threat (particularly as alpha-emitting particles penetrate poorly through barriers such as intact skin), subsequent detection of associated x-rays with a high purity germanium (HPGe) detector and Pu-238 in the urine, augured a more significant medical condition. Monitoring of the effectiveness of DTPA therapy in this individual will be discussed in the context of the averted committed effective dose (CED).

New paradigms of the treatment of acute radiation syndrome Drouet M, Armed Forces Biomed. Research Inst., Brétigny sur Orge, France
Acute Radiation Syndrome (ARS) represents the pathophysiological consequences of total body or large partial body exposure to high doses of ionizing radiation (accident or terrorist attack). In such cases the hematopoietic syndrome (HS, is frequently the first therapeutic challenge in clinic. Importantly the bone marrow damages appear heterogeneous in most accidental cases. Therefore intermediate damages (H3 Metrepol scoring) may benefit of cytokine treatment. Thus the current gold standard consists in administering Growth Stimulating Factor (G-CSF) to counteract neutropenia, albeit mitigating the crucial thrombopenia parameter remains a target for future optimization.
Following the FDA statement in 2015, accidental radiation-induced bone marrow aplasia represents now a full indication for G-CSF treatment. In addition, preclinical models (especially monkey) have clearly established the benefit of the early injection of G-CSF towards delayed administration. This is the reason why NATO is now recommending a rapid injection schedule within the first 24 hours after the diagnosis, even if the classical cytogenetic dosimetry is not available. This pointed out the importance of clinical dosimetry to be ideally completed with blood cell counts to discard the worried well and prevents the sparing of available G-CSF. It is now obvious that thus a recommendation may imply huge logistic constraints and necessitate adequate stockpiling based on ad-hoc realistic attack/accident scenarii to be selected.

Development of the Toll-Like Receptor-5 Agonist, Entolimod, as a Medical Radiation Countermeasure Miller LL et al., Cleveland BioLabs, Inc., USA
Radiation injury caused by a hostile nuclear attack or an accident could cause thousands of deaths. Medical radiation countermeasures (MRC) are needed to improve survival among victims of a radiation disaster.
Entolimod is a recombinant Toll-like receptor-5 (TLR5) agonist in advanced development as an MRC to reduce the risk of death following a radiation disaster. Entolimod binding to TLR5 induces production of granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) and interleukin-6 (IL-6), and mobilizes neutrophils. These effects promote multiorgan tissue protection and regeneration. Because humans cannot be lethally irradiated to test drug activity, entolimod is being developed based on efficacy data in animals and safety data in humans.
Efficacy studies in nonhuman primates (NHP) show that a single intramuscular (IM) injection of entolimod within 48 hr after lethal irradiation decreases radiation-related myelosuppression and gastrointestinal injury resulting, in highly significant survival benefits, even in animals that receive minimal supportive care.
Studies of single IM injections in healthy male and female humans have confirmed dose-dependent increases in G-CSF, IL-6, and neutrophils consistent with effects in NHP. The human safety profile has been well characterized, comprising transient flu-like symptoms, hemodynamic changes, and asymptomatic laboratory findings that resolve spontaneously. A formal dose-conversion paradigm has established a human dose based on cross-species comparisons of changes in the 3 circulating biomarkers of drug effect (G-CSF, IL-6, and neutrophils).
Entolimod meets military and civilian requirements for an MRC that can be administered after radiation exposure as a single-injection solution for deployment during field operations or in a mass-causality situation to enhance the survival of military and civilian victims of a radiation catastrophe.

United States Department of Health and Human Services Radiological/Nuclear Medical Countermeasures Programs Homer M, Biomedical Advanced Research and Developm. Authority, DC, USA
The United States Department of Health and Human Services (HHS) is fully committed to the development of medical countermeasures (MCM) to address national security threats from chemical, biological, radiological, and nuclear (CBRN) agents. Through the Public Health Emergency Medical Countermeasures Enterprise, HHS has launched and managed a multi-agency, comprehensive effort to develop and operationalize medical countermeasures. Within HHS, development of MCMs includes the National Institutes of Health (NIH) (the MCM effort is led by the National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID)), the Office of the Assistant Secretary of Preparedness and Response (ASPR)/Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA) and the Division of Medical Countermeasure Strategy and Requirements, the Centers for Disease Control and Prevention (CDC), and the Food and Drug Administration (FDA) as primary partners in this endeavor. The presentation describes the BARDA portfolio and strategy as well as the coordinating efforts of BARDA and NIH for the development of countermeasures for radiological and nuclear threats. Establishment of product development tools, strategies for biomarker and target identification, and strategies for reducing product development costs will be briefly discussed in the context of BARDA portfolio management.

Protecting the population depending on the differentiation of populations Freitinger-Skalicka Z, Inst. of Radiology, Toxicology and Civil Protection, Univ. of South Bohemia, Czech Republic
Within the project VG 20132015122 “Protecting the population depending on the differentiation of populations“ the realisation team conducted an analysis of the current status of the evacuation planning from the emergency zone planning and suggest new methods of evacuation planning with the disruption of ethical issues. The safety of the nuclear power plant´s is achieved by the design safety and the power plant’s operational culture level, which includes qualified personnel, quality documentation, use of operating experience, technical control, protection against radiation, fire safety, etc. To facilitate a preplanner strategy for protective actions during an emergency, there are two emergency planning zones (Temelin Nuclear Power Plant) or three emergency planning zones (Dukovany Nuclear Power Plant) around each nuclear power plant. Emergency evacuation from is the immediate and urgent movement of people away from the threat or actual occurrence of a hazard. In these often emotionally stressful situations, it is also necessary to ensure effective communication with the evacuated population. Evacuation must be well managed, not only on the technical side, but also on the biopsychosocial side. This plane, which is viewed from the evacuated population is important, it is often neglected.


Ny, uppdaterad rapport från UNSCEAR kring Fukushima-olyckan

FN:s vetenskapliga strålningskommitté UNSCEAR publicerade 2013 en diger rapport kring kärnkraftsolyckan i Fukushima-Daiichi 2011, med fokus på exponering och medicinska effekter. Man följde upp den rapporten med två stycken s k ”white papers” 2015 och 2016, där man fortsatte att systematiskt uppmärksamma och vetenskaplig utvärdera ny, relevant information  inom området.

UNSCEAR har nu släppt ytterligare en uppdatering betitlad:Developments since the 2013 UNSCEAR report on the levels and effects of radiation exposure due to the nuclear accident following the Great East-Japan Earthquake and Tsunami” med underrubriken  A 2017 white paper to guide the Scientific Committee’s future programme of work.”  Hela rapporten går att ladda ner via:

Sedan den ursprungliga rapporten 2013 har UNSCEAR nu gått igenom och utvärderat ytterligare mer än 300 nya vetenskapliga publikationer. Man uppger i den aktuella uppdateringen att dessa publikationer huvudsakligen fortsatt stödjer kommitténs ursprungliga slutsatser från 2013. Dessa inkluderade bl a att:

·         De uppmätta stråldoserna var generellt låga, varför de med strålningen associerade riskerna förväntades bli begränsade.

·         Man förväntade inte någon detekterbar ökning av cancerincidensen hos vuxna i Fukushimaområdet som en följd av strålexponering i anslutning till olyckan.

·         En ökad risk för sköldkörtelcancer hos de mest exponerade barnen i Fukushima-området ansågs vara teoretiskt möjlig, men mindre sannolik då stråldoserna i Japan var betydligt lägre än de som uppmättes i samband med Tjernobylolyckan.

·         Inga detekterbara förändringar har rapporterats vad gäller födelsemissbildningar eller hereditära sjukdomar.

·         Ingen ökad incidens av cancer bland arbetare vid kärnkraftverket har förväntats eller noterats.

·         Effekterna på landbaserade och marina ekosystem förväntades bli, och har noterats vara övergående och lokaliserade.

UNSCEAR ansåg dock att några av de nya publikationerna motiverar ytterligare analys och forskning. UNSCEAR konstaterade vidare att ett flertal av kommitténs tidigare identifierade forskningsprojekt kring olyckan fortsatt återstår att slutföras.

Vår kommentar: USCEARs sytematiska och vetenskapligt högkvalitativa rapporter utgör mycket värdefulla kunskapskällor, här kring Fukushima-olyckan och dess olika kort- och långsiktiga hälsokonsekvenser. Rapporterna rekommenderas varmt.

Modelling and measurement course, Risø (DK) 2018-03-05–16

The training course on “Assessment of long-term radiological risks from environmental releases: modelling and measurements”, 5-16 March 2018, Roskilde, Denmark is organised by the Center for Nuclear Technologies at the Technical University of Denmark (DTU) in cooperation with PDC-ARGOS.  The training course is co-funded by the European Joint Programme for the Integration of Radiation Protection Research CONCERT.

Mer info: Concert course folder DTU 2018

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.

Kan distinkta gen-signaturer påvisa orsakssamband mellan joniserande strålning och uppkomst av cancer?

Det är sedan länge väl känt att joniserande strålning utgör ett potent carcinogen som kan orsaka tumörutveckling inom ett flertal olika organsystem, sannolikt främst via inducering av DNA-skador.  Cancerrisken styrs tydligt av ett dos-respons-förhållande.  Hos den enskilde cancerpatienten är det dock oftast svårt, eller omöjligt, att med säkerhet avgöra huruvida dennes malignitet är utlöst av skador genererade av joniserande strålning eller av andra carcinogener. Visserligen finns ibland misstänkta kopplingar mellan strålexponering och cancerutveckling i vissa patienters sjukhistoria, men mer distinkta cellulära eller molekylära ”signaturer” som kan påvisa och bekräfta sådana samband har länge saknats och efterlysts.

I en viktig artikel i Nature Communications lyfter Behjati och medarbetare fram nya data som kan bidra till ett genombrott inom detta område; ”Mutational signatures of ionizing radiation in second malignancies”. De studerade cancerceller från 12 patienter med 4 olika cancertyper, vilka alla bedömdes vara strålningsutlösta (främst olika sarkom), och jämförde sedan med fynd i friska celler från respektive patient samt med fynd i cancerceller från 319 andra, icke-strålinducerad tumörer (främst bröstcancer). Man använde sig bl a av modern whole-genome-sequencing-teknik och avancerad bioinformatik.

Man fann bl a att cancerceller från de sannolikt strålningsinducerade tumörerna uppvisade betydligt fler deletioner i storleksområdet 1-100 baspar (median >200 st fler än i cancerceller från icke-strålningsinducerade tumörer), att dessa deletioner skilde sig åt kvalitativt mellan grupperna samt att de strålningsinducerade tumörerna uppvisade en tydlig ökning av antalet balanserade inversioner, en ovanlig typ av inducerad genomisk rearrangering.  Såväl små deletioner som balanserade inversioner kan vara förenade med ”driver mutations” som aktivt bidrar till onkogenesen.

Vår kommentar: Det har länge funnits en mycket stark önskan att tydligare kunna koppla orsak med verkan när det gäller exposition för joniserande strålning och cancer, inte minst att hos den enskilde patienten kunna med hög sannolikhet ange vad som utlöst dennes malignitet. Mer distinkta gen-signaturer som ”öronmärker” förändringar mer specifikt utlösta av strålning, i jämförelse med andra agens, kan vara en väg att gå. Med moderna molekylärgenenetiska metoder, inklusive ”high-throughput-teknologi” med utvecklad bioinformatik/biostatistik, börjar vi sannolikt närma oss dessa mål.

Att beräkna absorberad stråldos vid R-händelse med hjälp av blodstatus

Ett kliniskt problem i samband med akuta strålhändelser är att korrekt kunna estimera absorberad stråldos, och därmed den medicinska skada strålningen kan komma att orsaka. Inte sällan är exponeringen inhomogen med oklarheter kring exponeringstid och avstånd till strålkällan. För individer som befaras kunna utveckla akut strålskada (acute radiation syndrome, ARS) rekommenderas i praktiken ofta att följa utvecklingen av patientens blodvärden (främst granulocyt-, lymfocyt- och trombocyttal) via kontroller flera gånger per dygn – se bl a EBMTs ”pocket guide” (Gorin et al). Djupet av nedgången av dessa cellantal, satt i relation till tid efter exponering, kan ge vägledning om strålskadans medicinska allvarlighetsgrad, och därmed vägleda terapival (inklusive eventuell stamcellstransplantation). Teodor Fliedner använde i sitt välciterade indelningssystem av ARS, ”Metrepol”ref, fyra svårighetsgrader för hematologisk toxicitet, H1 – H4, som utgick från dessa blodvärden. I detta arbete från Houston försöker Hu och medarbetare ref att utvidga denna metod något. De utför relativt komplicerade matematiska modelleringar av tidskurvor för peniutveckling efter strålexponering. De hävdar att denna modelleringsmetod kan ge kompletterande information om antalet kvarvarande hematopoetiska stamceller, en faktor av stor betydelse hos ARS-patienter för vilka allogen stamcellstransplantation övervägs.

Vår kommentar:  Arbete av visst intresse, men sannolikt av begränsat kliniskt värde. Författarna kommenterar inte den betydande inter-individuella spridning av peni-utveckling i relation till faktiskt, långsiktigt kliniskt utfall som är vanlig vid ARS-tillstånd (liksom vid klinisk användning av benmärgshämmande medel). En begränsning med Metrepol och dess klassindelning H1-H4, som också används i det aktuella arbetet, är att det inte överensstämmer tillfredsställande med den idag i kliniken dominerande toxicitetsskalan CTC-AE. Detta försvårar den här föreslagna metodens genomslag. Den grundläggande problemställningen – att bättre förutsäga individuell ARS-prognos/utveckling – är dock fortsatt mycket angelägen.

Internupptag av radio-cesium hos personer boende nära Fukushimakraftverket i anslutning olyckan.

Författare från National Institute of Radiological Sciences (NIRS) i Tokyo redovisar i en aktuell artikel i Health Physics ref data från helkropps(WB)mätningar utförda på 174 invånare (varav 47 barn) boende nära kärnkraftverket i Fukushima Dai-Ichi 2011. Mätningarna utfördes i juni-juli 2011, dvs cirka 4 månader efter den stora kärnkraftsolycka som förorsakade utsläpp av bl a radio-cesium, främst Cs-134 men också Cs-137. Dessa radionuklider kunde detekteras hos 29% av de undersökta vuxna, 4% av barnen. Enligt författarna skedde denna kontaminering huvudsakligen som en konsekvens av inhalation. Man kunde hos vuxna som mest uppmäta en individuell intecknad effektiv dos (CED) på 0,63 mSv (90:e övre percentilen 0,1 mSv). Dosnivån hos män var signifikant högre än hos kvinnor, vilket författarna anser kunna förklaras av större intag och/eller längre biologisk halveringstid för cesium hos männen. Maximalt uppmätt CED var i barngruppen 0,2 mSv.

Vår kommentar: Här publicerade helkroppsdata kring intern kontamination med radio-cesium hos personer boende nära kärnkraftverket i anslutning till olyckan 2011 är i linje med tidigare rapporterade fynd från Japan Atomic Energy Agency (JAEA). Doserna är låga. Tack vare tidig informationsspridning, inklusive födorestriktioner, anses intag av radio-cesium via magtarmkanalen/ingestion ha varit försumbar.


I en andra artikel av resultat från INWORKS-studien (se tidigare inlägg), har Leuraud et al  i samma kohort analyserat dödsfall i leukemi, lymfom och multipelt myelom till följd av extern lågdos- extern strålning. Exponeringen som bedöms i den här artikeln utgörs av dos till röd benmärg (i kohorten registrerades i medel 1,1mGy per år, kumulativ mediandos 2,1mGy och kumulativ medeldos 15,9mGy med 90:e percentilen 40,8mGy). Man registrerade 531 dödsfall pga leukemi (ej kronisk lymfatisk leukemi=KLL), 814 pga lymfom och 293 pga multipelt myelom. 53% av dödsfallen i leukemi (ej KLL) återfanns hos personer med exponering <5mGy. Excess relative risk för död i leukemi (ej KLL) var 296% per Gy (90%CI:117-521%) där kronisk myeloisk leukemi stod för den största riskökningen (excess relative risk 1045% per Gy (90%CI:448-1965%). Justering för intern kontaminering samt för socioekonomisk status hade endast liten effekt på ERR. Exklusion av personer som erhållit exponering för neutroner ledde till ERR 419% per Gy (90%CI:142-780%; n=453 dödsfall) för leukemi (ej KLL). Författarna har även i denna analys av kohorten kommit till slutsatsen att ett linjärt dos-respons samband råder mellan kumulativ dos och risk för död i leukemi (exkluderande KLL) hos vuxna som utsatts för låga doser. Sammantaget konkluderar författarna att denna analys ger ett starkt bevis för kopplingen mellan exponering för lågdos strålning över lång tid och leukemi.

Polonium-210: Medicinsk slutrapport om mordet på Alexander Litvinenko.

Den 22 juli on-line-publicerade the Lancet en artikel av Nathwani et al som ingående beskriver de medicinska händelseförloppen och lärdomarna från det synnerligen ovanliga men skrämmande fallet om mordet på Alexander Litvinenko med polonium-210 (Po-210), i London november 2006. Artikeln utgör ett medicinskt komplement till den större, 329-sidiga rapport som en undersökningskommission på uppdrag av den brittiska regeringen och under ledning av Sir Robert Owen offentliggjorde i januari 2016, the Litvinenko inquiry.  Tidsfördröjningen hänger samman med att fallet under ett flertal år varit föremål för en brottsutredning med kopplingar till Ryssland. Owen-rapporten beskriver i detalj hur man uppfattat bakgrunden till och genomförandet av mordet på den fd ryske KGB-officeren Litvinenko, den aktuella Lancet-artikeln hur det medicinska förloppet utlöst av förgiftning med alfa-strålaren Po-210 manifesterades och hanterades.

Författarna till Lancet-artikeln konstaterar att Litvinenko exponerades för en extremt hög dos Po-210. Urinanalys med gammaspektroskopi endast något dygn före dödsfallet påvisade foton-emission 803 keV,  ett fynd förenligt med Po-210 förgiftning. Detta bekräftades av post-mortem-analyser med halter av Po-210 på nivån 10 miljarder gånger högre än bakgrund, motsvarande intagen mängd Po-210 på ett flertal GBq. Författarna beräknade att strålningsdoserna till ett flertal organ kraftigt överskridit letala nivåer, såsom 17 Gy till röd benmärg, 92 Gy till lever och 140 Gy till njurar. Det kliniska förloppet var snabbt med tecken på akut strålsjuka, dvs strålningssyndrom med illamående, kräkningar och svåra buksmärtor, debuterande redan under det första dygnet efter förgiftningstillfället. Symtombilden tolkades först som misstänkt gastroenterit (mag-tarm-inflammation) med infektiös bakgrund, men patienten blev snabbt försämrad trots antibiotika och understödjande behandling på sjukhus. Inom drygt en vecka utvecklade patienten grav brist på neutrofila granulocyter och trombocyter, benmärgsprov efter ca två veckor påvisade grav aplasi. Multiorgansvikt tillstötte och patienten avled 23 dagar efter förgiftningstillfället i bilden av ett tredje hjärt-lung-stillestånd.

De brittiska läkarna konkluderar i artikeln att tidiga symtom på Po-210 förgiftning kan förväxlas med de som ses vid en rad andra förgiftningar, t ex med olika kemiska toxiner. Diagnosen av förgiftning med Po-210, huvudsakligen en alfa-strålare, kunde inte ställas med extern Geiger-mätarutrustning, utan  krävde gamma-spektroskopisk undersökning av patientens urinprov. Även om läkarna i det aktuella fallet kunnat detektera Po-210 förgiftningen i ett tidigt skede torde detta inte ha ändrat utgången, då inga idag tillgängliga behandlingsmetoder torde ha kunnat rädda patienten.

Vår kommentar: En återkommande lärdom är att akuta medicinska symtom utlösta av höga doser joniserande strålning, dvs akut strålsjuka med sk prodromalsymtom, i kliniken ofta först misstolkas som akut mag-tarm-sjukdom, dvs ett väsentligt mer vanligt förekommande tillstånd. En god anamnes är ofta avgörande. I detta extrema fall avslöjade patienten själv tidigt under sjukhusvistelsen sin verkliga identitet och tog då upp möjligheten att han kunde vara förgiftad, något som troligen möjliggjorde korrekt diagnos före dödsfallet.

Från svensk synvinkel kan påpekas att KcRN, i samverkan med SSI och engelska hälsomyndigheter, i anslutning till händelsen 2006 genomförde urinanalyser och medicinska bedömningar av ett flertal svenska turister  Dessa personer hade vistats i den hotellbar där Litvinenko druckit sitt Po-210 förgiftade te samt i det flygplan i vilket de i rapporten utpekade mördarna flugit från London – i båda dessa lokaliteter hade brittiska myndigheter uppmätt betydande mängder ”utspillt” Po-210. Analyser av dessa svenska individer kunde hos endast en av de undersökta påvisa en obetydligt förhöjd halt Po-210 i urinen, vilken ej  bedömdes som hälsovådlig.




Strålterapi och komplikationer från hjärtats klaffar – en aktuell översikt

Strålning mot bröstkorgen utgör en viktig kurativ behandlingsmodalitet vid ett flertal cancerformer, såsom Hodgkins lymfom och bröstcancer. Priset för en på detta sätt botad primärtumör är dock viss risk för strålningsinducerade skador på hjärtats klaffar. Som regel blir sådana skador ej kliniskt märkbara förrän efter en latensperiod på ca 10-20 år och manifesteras då vanligen som kalkinlagring eller fibros i klaffarna, ledande till dålig funktion. Risken är relaterad till mottagen stråldos, tidsintervall från exponering samt användning av samtidig kemoterapi. Skadorna kan i sig motivera hjärtkirurgi, vilken då ofta kompliceras av andra strålningsutlösta mediastinala vävnadsförändringar, såsom lungfibros och perikardiell konstriktion.

En välskriven översiktsartikel inom området, författad av Gujral och medarbetare vid St Bartholomews sjukhus i London, publicerades nyligen i tidskriften Heart ( Författarna listar en rad genomförda långtidsuppföljningar och sammanfattar även aktuellt kunnande kring såväl patofysiologiska mekanismer som uppdaterad diagnostik. Vad gäller prevalens av kliniskt betydelsefulla klaffskador anses data vara osäkra, men nivåer kring 0,5-4% inom ca 20 år från strålexponering anges som sannolika. Författarna diskuterar även hur nya tekniker inom modern radioterapi, såsom intensity modulated radiotherapy (IMRT) och protonterapi, kan reducera strålexponeringen, och därmed minska de långsiktiga  komplikationsriskerna, utan att den primära behandlingseffekten försämras.