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

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?

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’)

Hur förberedda är våra akutmottagningar på att ta emot patienter som exponerats för joniserande strålning?

 

Vilka läkemedel bör finnas till hands på akutmottagningen för ett korrekt omhändertagande vid händelse av patient som utsatts för joniserande strålning?

Det finns tyvärr ingen nationell rekommendation gällande läkemedel för dessa situationer. Regeringen har, enligt Strålsäkerhetsmyndighetens förslag, beslutat om nya beredskapszoner för verksamheter med joniserande strålning. Dessa ska vara implementerade i svensk beredskapsplanering senaste den 1 juli 2022. Länsstyrelserna i kärnkraftslänen har pågående projekt som bl.a. innefattar jodtabletter och planeringen för beredskap. Ansvaret för beredskapslagring av jodtabletter är just nu under omprövning.  

När det gäller antidot som kan användas mot specifika radionuklider, så finns inte så många. Det finns ingen enighet om empiriska behandlingar för personer som är förorenade internt med andra radionuklider än radiojod. Kaliumjodid blockerar sköldkörteln mot inbindning av I131. Det framtida ansvaret för beredskapslagring av jodtabletter är ännu inte fastställt. Andra läkemedel som syftar till att minska absorptionen av radionukliden samt att underlätta utsöndringen vid intern kontaminering är chelatbildande substanser som binder radioaktiva nuklider till lösliga komplex. Dessa kan sedan utsöndras via urin/faeces, ex på sådana är Zn-DTPA resp Ca-DTPA vid kontaminering av bl.a plutonium239, Californium252, Americium251. Prussian Blue (=Thallii-Heyl, radiogardase-Cs, Berlinerblått) kan användas vid kontaminering med Cesium137, 134 och Thallium201. Frågan är om någon antidot behöver finnas på plats? Visserligen vill man starta behandling med antidot så snart som möjligt (chelaterare helst inom 24h) men patienter med detta behov är oerhört ovanliga och i de allra flesta fall, då det inte från början är klart att det handlar om strålning och vilken typ av strålning, är det mindre troligt att man hinner starta behandling så snabbt. 

Vi inom KcRN medverkade för drygt 10 år sedan i ett WHO-REMPAN-projekt som handlade om förhandslagring/stockpiling av läkemedel inför en RN-händelse och som mynnade ut i en WHO-publikation. Här finns lite mer bakgrund och exempel på tidigare olyckor där ovan nämnda medel kommit i bruk. Inom WHO-REMPAN pågår en aktuell diskussion om en uppdatering av denna skrift, och därmed av nationell och internationell förhandslagring, men pandemin har fördröjt en sådan process.  

Idag finns i Sverige ett litet lager på Apoteket C.W. Scheele, i Stockholm, med ovan nämnda antidoter. Alla sjukhus kan beställa från C.W. Scheele (öppet hela dygnet) för akuta situationer. Vill man beställa för eget beredskapslager så går det inte att göra via CWS, utan då krävs en beredskapslicens.

I första hand är det viktigast att förstå att det handlar om strålning, vilket kan vara svårt om det inte är känt vad som hänt från början!
Är det en exponering eller kontaminering (extern el intern)?
Är det känt vilken typ av strålning det handlar om, vilken radionukleid, när skedde exponeringen, avstånd till strålkällan osv?  
Livshotande/allvarliga medicinska och kirurgiska tillstånd handläggs först och får inte försenas av dekontaminering. Viktigt att poängtera är att enbart exponerad (ej kontaminerad) patient inte utgör någon risk för personalen.   

Man behöver inga speciella läkemedel på akuten utöver det som redan används vid livshotande/allvarliga medicinska och kirurgiska tillstånd. Däremot viktigt att veta var dessa speciella läkemedel finns om det blir aktuellt, se ovan.  

För att så bra som möjligt göra en uppskattning om vilken stråldos det kan handla om:
notera tid till kräkning, hur snabbt minskar lymfocytantalet. Trombocyter och neutrofiler sjunker senare. Prover tas med 4-8h mellanrum första dygnet (länk till EBMT pocket guide). Fråga också om sjukhusfysikern kan göra en teoretisk dosberäkning utifrån det aktuella scenariot.  Det som då kan bli aktuellt är de läkemedel som man är van att använda på hematologen, såsom G-CSF samt all övrig understödjande behandling vid neutropeni. Ev aktuellt med EPO och TPO (nyligen godkändes romiplostim/Nplate av FDA att användas vid RN-händelse). Man har bedömt att lagring av dessa tillväxtfaktorer knappast är nödvändig då de används ganska frekvent i reguljär sjukvård.

Vid denna typ av ovanlig RN-händelse torde det vara naturligt att kontakta KcRN el RN-Meg för avstämning. 


 

 

 

Strålexponering vid omhändertagande av kontaminerade individer, hur utsatta är räddningsarbetare och volontärer?

Vid en nukleär detonation riskerar många människor att drabbas av förhöjda nivåer av yttre joniserande strålning från nedfall som deponerats på marken och på andra ytor och de kan själva bli kontaminerade (förorenade) med radioaktivt nedfall. Det kan ske under evakuering, antingen direkt efter detonationen eller vid en kort tids skyddsvistelse. Dessa personer kan i sin tur utgöra en potentiell hälsorisk även för individer utanför det drabbade området, t ex de personer som arbetar med att hjälpa skadade/exponerade personer efter en nukleär detonation. För att förbereda inför ett sådant scenario har flera övningar på nationell nivå i USA hållits i samarbete med flera amerikanska myndigheter, statliga och lokala myndigheter och icke-statliga organisationer som Röda korset och Frälsningsarmén. Skyddsombud och ansvariga beredskapsorgan måste arbeta med säkerheten och hälsan hos de anställda och volontärer som tillhandahåller första hjälpen, sanering och personal som arbetar i offentliga skyddsrum och community reception centers (CRCs).

I ett projekt av Jeri L Anderson et al var syftet att hitta en modell för den potentiella strålningsexponeringen för personal och volontärer i dessa anläggningar. Bättre karaktärisering av strålningsmiljön i offentliga skyddsrum och CRCs och en mer exakt uppskattning av dos till personal och volontärer hjälper till att informera beslutsfattande och utveckla rekommendationer för att säkerställa dessa personers säkerhet och hälsa. Man använde sig av ett state-of-the-art computer-aided design- (CAD)program samt en mjukvara för modellering av strålningstransport.

Stråldos uppskattades för personal i tre olika scenarier som tros ha den största exponeringspotentialen.
1) personal som undersöker kontaminering nära en förorenad individ
2) personal som ger första-hjälpen nära en förorenad individ i ett skyddsrum eller en CRC
3) personal som utför triage-uppgifter på potentiellt förorenade individer vid ingången till en CRC eller ett skyddsrum.

Den högsta exponeringen som beräknats efter antagen kontamineringsnivå uppgick till 0,017 mSv h -1 för personal (vuxna män) som undersökte kontaminering nära en förorenad individ, vilket också placerade den anställde i närhet till en strålningskälla. Man uppskattade också dosen efter 8h (0,13 mSv) samt efter 40h (0,66 mSv) exponering. Alla doshastigheter var icke-triviala, men uppskattade kumulativa doser till arbetare och frivilliga i CRC efter en nukleär detonation låg långt under den arbetsdosgräns för normal verksamhet med strålning som fastställts av Occupational Safety and Health Administration (OSHA, den amerikanska motsvarigheten till Arbetsmiljöverket) till 12,5 mSv per kvartal, motsvarande 50 mSv på ett år (en dos som för normal verksamhet i Sverige numera endast är tillåtlig ett enstaka år efter särskild ansökan).

Vår kommentar: Beräkningar av doser från tredimensionella modeller är användbara och nödvändiga i många situationer, men viktigt att tänka på är att dessa standardiserade storlekar på individer, placeringar i förhållande till beräknad strålkälla och den uniforma distributionen av kontaminering skulle variera under verkliga förhållanden. Vi kan ändå konstatera att i beräkningarna från detta projekt föreligger en lägre exponeringsdos för de som arbetar i skyddsrum och CRCs än den dosgräns som finns för yrkesarbetande enl OSHA.

I Sverige och hela EU gäller för normal verksamhet en gräns för årlig effektiv stråldos till arbetstagare på 20 mSv. I nödlägen kan man inte tillämpa formella dosgränser, men doser till personal bör i görligaste mån hållas under 20 mSv-nivån. Där så inte är möjligt gäller en referensnivå på 100 mSv för allmänt räddningsarbete, och 500 mSv för livräddande arbete som utförs av utbildade frivilliga.

Men utgör det arbete som studerats av Anderson m fl ett nödläge, och handlar det om livräddning? M a o, gäller den vanliga dosgränsen på 20 mSv, eller rekommendationen om 20 mSv om möjligt och i övrigt en referensnivå på 100 mSv, eller rentav referensnivån 500 mSv? Det är en bedömningsfråga som inte alltid är lätt att besvara. En ”vanlig” olycka med en eller några få skadade skulle knappast betraktas som ett nödläge för personalen (årlig dosgräns 20 mSv tillämplig). Artikelns scenario med kärndetonation vore uppenbarligen ett nödläge, men referensnivån 500 mSv för livräddande insatser är avsedd för dramatiska akuta åtgärder och skulle sannolikt inte anses tillämplig för de arbetsuppgifter som beskrivs ovan. Å andra sidan tyder ju resultaten i artikeln på att doserna för den personal och de åtgärder som analyserats ändå kan hållas väl under 20-nivån.

ICRP vill ha synpunkter på råd angående nukleära olyckor

Den internationella strålskyddskommissionen, ICRP, gav 2009 ut
P 109 om Protection of people in emergency exposure situations, och
P 111 om Protection of people living in long-term contaminated areas after a nuclear accident or a radiation emergency.

Erfarenheter som vunnits genom Fukushima-olyckan har föranlett en översyn av dessa båda publikationer, och ett förslag till nya råd finns nu för kommentarer på
http://www.icrp.org/consultations.asp

Alla som är intresserade av strålsäkerhetsfrågor är välkomna att lämna synpunkter via ICRPs webbplats  fram till 25 oktober 2019.

Public Health England; uppdaterad handbok vid CBRN-händelser

Public Health England har givit ut en ny upplaga av handbok vid CBRN-händelser
för kliniskt omhändertagande/förvaltning vid CBRN-händelser.

Detta är en översyn av de råd som ursprungligen publicerades 2006 av Health Protection Agency, en föregångare för Public Health England, under titeln ”CBRN incidents: clinical management and health protection”.

Avsnittet som behandlar strålningsincidenter har skrivits om för att integrera den väletablerade, kliniskt mycket användbara “pocket-guiden” som uppdaterats 2017 av europeiska samfundet för blod- och benmärgstransplantation (EBMT) via sin Nuclear Accident Committee (NAC) och i samarbete med franska IRSN och Ulms universitet i Tyskland. Detta utvärderingsverktyg med vårdvägar härrör från WHO:s globala konsensusriktlinjer för strålskada. Vi har tidigare rapporterat om denna pocket-guide som nu finns i en nedladdningsbar version.

Målgruppen för handboken är blåljuspersonal, akutavdelningar samt hälso-och sjukvårdspersonal.

Avsnittet om strålning börjar med en översikt där man på ett kort och lättförståeligt sätt beskriver joniserande strålning, exponering och kontaminering, att mäta radioaktivitet och strålning samt doser och dosgränser.
Liksom vid alla ovanliga händelser så är det viktigt att påminna sig om när man bör  tänka att det kan handla om strålexponering. Skada orsakad av exponering för joniserande strålning kan uppstå från antingen effekter som dödar celler och orsakar skador på vävnader och organ i kroppen (deterministisk skada) eller skada på genetiskt material som ökar de långsiktiga riskerna för att utveckla cancer och ärftliga effekter (stokastisk risk).

Deterministisk skada ska misstänkas vid:

  • nydiagnostiserad akut benmärgsdepression (leukopeni: infektion; trombocytopeni: blödande tandkött, näsblödning, blåmärken).
  • “brännskador”, erytem eller blåsor utan känd exponering för värme eller kemiska ämnen.
  • plötslig, snabb hårförlust, ffa om det finns en historia som innefattar oförklarligt illamående och kräkningar +/- diarré, två till fyra veckor före start.
  • incident som involverar en bomb eller annan avsiktligt placerad explosiv enhet.

En akut strålskada innebär exponering för en effektiv dos >1 Sv. Stokastiska effekter förekommer inte akut, men ger en ökad livstidsrisk att utveckla cancer och man anger ca 5% per Sv effektiv dos över den normala ständigt närvarande risken.

De flesta akuta strålskador består av partiella kroppsskador (tidiga erytem följt av blåsor och, om allvarligare tillstånd, ulceration och nekros) och är inte associerade med akut strålsjuka, ARS (acute radiation syndrome).
Symtom på akut strålskada, precis som för akut strålsjuka genomgår fyra faser: Prodromal fas -> Latent fas -> Manifest sjukdom -> Återhämtning/Död. De olika fasernas längd varierar beroende på skadans allvarlighetsgrad.

De initiala symtomen på akut strålskada är ospecifika och sällan direkt livshotande, därför har andra skador prioritet.
Om inga symptom uppkommit inom 6 timmar efter misstänkt exponering (dvs illamående, kräkningar), är allvarlig strålskada osannolik. Man poängterar också att personer med akut strålskada bör tas om hand i ett multidiciplinärt team innefattande olika specialister såsom specialist i strålningsmedicin, sjukhusfysik, hematologi, gastroenterologi, plastikkirurgi osv.
För att uppnå bästa möjliga resultat krävs behandling med cytokiner och en omfattande stödjande behandling.
Säkerhet för personalen och hur patienter bör prioriteras beskrivs i ett av avsnitten.

Vår kommentar: Sidorna som behandlar strålning är, liksom EBMT:s pocket guide, mycket användarvänliga. Den nu beskrivna handboken har förutom sidorna med korta grundläggande förklaringar och scoringtabell (se EBMT pocket-guide) även ett flödes-schema för triagering som kan vara värt att titta på.

Individuell, retrospektiv dosimetri – möjligheter och begränsningar

Gästinlägg av Andrzej Wojcik
Professor vid Stockholms universitets institution för molekylär biovetenskap

Vid en okontrollerad strålexposition är det ofta inte möjligt att beräkna individuella absorberade doser baserat bara på kunskap on expositionsscenarion. Bra exempel är sprängning av en ”hemmagjord” kärnladdning som kan leda till flera tusentals expositioner. Alla som befann sig i närheten och överlevde vill veta vilka hälsoeffekter de kan förvänta sig. Effekterna kan beräknas och åtgärder vidtas, men bara om man känner till den absorberade dosen. Här kan individuell, retrospektiv dosimetri hjälpa till.

Tekniken bygger på mätning av strålinducerade skador i kroppen: deras nivå ökar proportionellt med dosen. Med hjälp av en relevant kalibreringskurva går det att uppskatta den absorberade dosen. Tekniken, som även kallas för biologisk dosimetri, används sedan över 50 år. Den ursprungliga metoden bygger på analys av kromosomskador i blodlymfocyter och anses som den biologiska dosimetrins ”guldstandard” för att den tillåter en uppskattning av dosen i dosområden av ca 0,1 till flera Gy upp till några månader efter expositionen. Metoden har använts vid många tillfällen, som Goiania-olyckan 1987 och olyckan vid Boliden Mineral AB 2010.

Problemet är att metoden är tidskrävande. Det tar flera dagar innan dosen till en person kan uppskattas. Vid en stor, radiologisk händelse med kanske flera tusentals drabbade behövs snabbare, så kallade ”high throughput” metoder. På grund av den politiska och sociala utvecklingen finns nu ett reellt hot om en stor radiologisk händelse och följaktligen arbetar många grupper på utveckling av sådana snabba biologiska dosimetrimetoder. Här ligger fokus inte på dosuppskattningens precision utan på hastigheten. Det är viktigt att kunna på ett snabbt sätt sortera ut de drabbade som inte behöver omedelbar medicinisk hjälp och identifiera dem som måste behandlas. Det har visat sig att inte bara kromosomskador i lymfocyter duger som biologisk dosimeter utan även andra mätmetoder kan användas, till exempel analyser av genexpression. Samtidigt tillåter moderna bildanalysmetoder automatisk analys av kromosomskador, så att analysen inte längre är så tidskrävande som vid manuell analys.

Olika grupper i världen har valt olika strategier för att uppfylla ”high throughput” kravet. I USA satsar man på utveckling av helautomatiserade test som kan användas av vilket diagnostiskt laboratorium som helst, utan grundläggande kunskap i strålningsbiologi. Europa, Kanada och Japan går den andra vägen. Här har man bestämt sig för att skapa nätverk av specialiserade laboratorier som vid en stor händelse kommer att dela prover från drabbade personer och analysera dem parallellt. Det europeiska nätverket heter RENEB och information kan hittas under http://www.reneb.net/.

Ett problem är att de flesta europeiska länderna på grund av ekonomiska begräsningar inte finansierar och upprätthåller specialiserade laboratorier för biologisk dosimetri. RENEB:s filosofi är att testa och öva olika mätmetoder som används i laboratorier för att lösa olika forskningsfrågor med biologisk dosimetri (Wojcik et al. 2018 och Kulka et al. 2018). RNEB organiserar regelbundna övningar där bestrålade blodprover skickas ut till nätverket laboratorier för att testa precision dosuppskattningars precision. Just nu kör RENEB en övning med neutroner för att förberedda sig för en nukleär händelse. Planerad är också en gemensam övning med den europeiska dosimetrigruppen EURADOS (http://www.eurados.org/).

Vår kommentar: Kommittén för nukleära olyckor inom det europeiska transplantationsnätverket, EBMT/NAC, poängterar i sin checklista för klinisk handläggning av strålskadade patienter vikten av analys av blodvärden efter exponering (dvs differentialräkning av koncentrationen av blodceller, och särskilt lymfocyter) – åtgärder som i olyckssituationen lämpligen kombineras med någon eller några av det flertal möjligheter som tas upp ovan.

Beredskap är mer än en plan……..

I en artikel av John F. Koerner, 2018, beskrivs och diskuteras amerikanska regeringens befintliga planer för medicinsk beredskap vid en allvarlig radiologisk händelse (t ex sprängning av en ”hemmagjord” kärnladdning), tillvägagångssätt, metoder att bedöma operativa förmågor samt förslag på vägar fram till genomförande.
Författaren konstaterar att planerna inte räcker till. Beredskap kräver bevisbaserade överläggningar, vetenskapliga publikationer, övningar, integration av erfarenheter och än viktigare, genomförande. Mycket av den nya kunskapen som har utvecklats kan gå förlorad om den inte fångas i rigorösa vetenskapliga peer-review processer.

I artikeln konstateras att det finns fyra primära faktorer för att uppnå
beredskap för komplexa masskade-incidenter såsom en radionukleär händelse.
1) De måste vara genomförbara för insatser som ska genomföras av räddningspersonal och utsatta personer, vilket innebär att de är skalbara, flexibla, hållbara, bärbara och kostnadseffektiva.
2) Alla åtgärder måste vara baserade på bevis, kunskap och erfarenhet av att använda bästa tillgängliga kliniska, vetenskapliga och operativ information.
3) I en miljö med begränsad finansiering och konkurrerande krav, måste interventioner baseras på smartare sätt att använda befintliga möjligheter och bör helst förbättra dessa möjligheter.
4) Framgångar kräver partnerskap för att kunna utvecklas och implementeras.

I texten identifieras vissa kritiska funktioner som kan påverka hur bra vi hanterar utmaningar i samband med en nukleär händelse. Här beskrivs bla vikten av samordnad kommunikation, både intern och extern, för att påskynda spridning av folkhälsa och annan skyddande kommunikation. I en miljö av knappa resurser finns det beslutspunkter och medicinska beslut som är nödvändiga för att säkerställa tillgängligheten av den bästa vården för största möjliga antalet personer. Detta kommer att leda till det bästa hälsoutfallet för den totala befolkningen.

Det är viktigt att förstå att det finns en betydande beteendehälsopåverkan vid en katastrof som innebär strålning och masskadeförstörelse, att inte bagatellisera de psykiska hälsoeffekterna hos befolkningen och deras förmåga att följa vägledning.
Efter en nukleär detonation finns ingen sådan sak som ”worried well”. Varje enskild överlevande måste behandlas som ett potentiellt olycksoffer för trauma, strålskada,
och/eller psykiska hälsoeffekter, vilka kan förändras eller försvagas på kort eller lång sikt.
Författaren pekar på viktiga fakta som möjliggör eller omöjliggör medicinska motåtgärder. När man försöker att mäta den faktiska beredskapen finns det fortfarande en viss osäkerhet och det behövs en hel del arbete för att säkerställa att det finns korrekta mått på beredskap. När det gäller exempelvis den medicinska responsen på en nukleär händelse finns det flera påverkande faktorer som inte är folkhälsa eller strikt medicinska tex är terrängen och tiden lika viktiga som den medicinska vetenskapen. Det kan handla om koordinering av transporter, typ av kommunikation och effekten av denna samt graden av infrastrukturskador. När man väl beaktar alla dessa relevanta faktorer är det fortfarande nödvändigt att fatta medicinska beslut och ge omsorg i en medicinskt relevant tidsram.

Med erfarenhet av incidenter såsom olyckan i Fukushima Daiichi har framarbetats ett förslag på Integrerat kliniskt diagnostiksystem (Coleman and Koerner 2016, Fig 3), se bifogad länk. Systemet är tänkt att integrera tillgängliga förmågor och framtida förmågor för att genomföra hematologi, för att maximera potentialen för cytogenetik, och använda ny molekylär diagnostik. Man beskriver det som ett laboratorieövervakningsnätverk som ska använda befintliga funktioner och integrera nya möjligheter.

Vår kommentar: Artikeln diskuterar den amerikanska regeringens planer för medicinsk beredskap vid en nukleär händelse, men diskussionerna kring dessa kan anses allmängiltiga och viktiga även för andra länder. Återigen beskrivs kommunikation på alla nivåer som mycket viktigt. Man tar också upp vikten av att integrera fakta från olika områden för en säker medicinsk handläggning. Denna integration är tidsberoende, t ex när det gäller biodosimetri där provtagning vid en masskadehändelse troligen kommer igång så sent att vissa metoder inte fungerar. Det är här värt att poängtera vikten av klinisk dosimetri kopplad främst till kinetiken runt minskat antal lymfocyter och trombocyter. Integrationen kräver också en förståelse för att brist på resurser kommer att utvecklas och att det kommer att bli ett dynamiskt tillstånd beroende på geografi och tid efter detonationen.

Ny IAEA-guide: När upphör ett nödläge?

En av många utmaningar för myndigheter som förbereder sig för nukleära eller radiologiska nödsituationer handlar om avslutningen: När ska man formellt avsluta en nödsituation? Hur ska övergången till ett ”normalt” tillstånd bäst skötas, och är det ”normala” att det uppkommer en befintlig exponeringssituation (”omgivning med joniserande strålning” enligt svensk förordningsnomenklatur) eller att man återgår till en planerad exponeringssituation (”verksamhet med joniserande strålning”)? En ny säkerhetshandbok från IAEA, GSG 11, ger vägledning och rekommendationer om dessa viktiga och svåra frågor, för vilka det hittills inte funnits särskilt mycket internationella råd.

Handboken ger vägledning om ämnen som hur man bestämmer när man ska lyfta skyddsåtgärder som införts under nödläget, inklusive evakueringar och begränsningar av konsumtionen av lokala produkter. Den stöder nationella myndigheter i att utveckla arrangemang för sådana beslut som en del av deras övergripande beredskapsinsats. Texten innehåller både utförliga resonerande delar om problem och målkonflikter, och ganska ingående tekniska råd t ex om operativa åtgärdsnivåer (operational intervention levels, OIL). Fyra konkreta exempel presenteras också utförligt, nämligen Fukushima-olyckan och Goîania-händelsen som båda genererade befintliga exponeringssituationer samt Paks-transportolyckan och Hueypoxtla-stölden av en terapistrålkälla, vilka båda slutade med återgång till en planerad exponeringssituation.

Med denna handbok underlättas genomförandet av kraven i IAEA:s ”Safety Standards” GSR 7 om beredskap och GSR 3 om strålsäkerhet. Utbildningsmaterial om GSG 11 kommer att publiceras under kommande månader.

Vår bedömning: Handboken avser att avhjälpa en skriande brist på vettiga råd. Efter såväl Tjernobyl som Fukushima har det uppstått besvärliga problem både med att rent formellt avgöra att ett nödläge upphört, och med att hantera den uppkomna ”befintliga” exponeringssituationen. Den Internationella strålskyddskommissionen, ICRP, hade strax före Fukushima i sin Publikation 111 tagit upp dessa frågor, men har sedan konstaterat att ytterligare och delvis modifierad vägledning uppenbarligen behövdes. Arbete med att uppdatera ICRP-rapporten pågår, och det är på ett sätt synd att IAEA fullföljt den här handboken utan att invänta ICRP som kan arbeta friare än IAEA. Å andra sidan är behovet av råd verkligen stort och med tanke på risken för kommande nukleära och radiologiska händelser ska vi nog vara tacksamma att IAEA slutfört sitt arbete så snabbt, och därigenom inte har låtit det bästa bli det godas fiende.

Presentationer och videos från NKS Fukushima-seminarium i januari 2016

NKS (Nordic Nuclear Safety Research, tidigare Nordisk Kärnsäkerhetsforskning) genomförde 12-13 januari 2016 ett utmärkt seminarium om ”Nordic perspectives of Fukushima: Where are we now and where do we go?”, med inbjudna gästtalare från ICRP, IAEA och OECD/NEA och presentationer av arbete som genomförts med stöd av NKS och planer för framtiden.

Presentationerna, alltså PowerPointbilderna, finns att ladda ner på
www.nks.org/en/news/nks-fukushima-seminar-12-13-january-2016-in-stockholm.htm
och videofilmer där man kan höra och se hela presentationerna finns på
http://www.nks.org/en/seminars/presentations/nks-2016-seminar-videos/