Medicinska perspektiv kring radionukleära händelser – en strålningsmedicinsk lägesrapport från KcRN

Vi har nöjet att här presentera en strålningsmedicinsk rapport, skapad på initiativ av Strålsäkerhetsmyndigheten och framtagen av exporter knutna till Kunskapscentrum för strålningsmedicin vid katastrofer samt till universitetet i Manchester.

Rapporten är tillgänglig för kostnadsfri nedladdning här: Strålningsmed rapport KcRN dec2020

Avsikten med rapporten, som har skrivits på initiativ av och med ekonomiskt stöd från Strålsäkerhetsmyndigheten, är att beskriva det aktuella  internationella kunskapsläget inom området medicinska konsekvenser av radionukleära händelser. Utifrån medicinska implikationer vill författarna ge en bild både av aktuella strålningshändelser och av nya rön kring tidigare inträffade händelser. Rapporten vill också belysa intressanta trender inom medicinsk forskning/utveckling när det gäller handläggning och uppföljning av strålexponerade individer samt uppmärksamma nya fynd i den stora flora av publikationer som handlar om långtidsrisker, s k stokastiska hälsoeffekter, relaterade till exponering för lägre doser joniserande strålning. Rapporten lämnar också rekommendationer kring fortsatt uppföljning och beredskap inom området. Dessa rekommendationer utgår sålunda från författarna och representerar inte nödvändigtvis  några ståndpunkter från Strålsäkerhetsmyndigheten eller övriga berörda myndigheter (KcRN:s huvudmän: Socialstyrelsen, Karolinska Institutet).

Rapportens primära målgrupp är främst läkare, fysiker och andra experter involverade i beredskapsplanering och som väntas bli inblandade i hantering av händelser som innefattar joniserande strålning. Författarnas förhoppning är dock att även bredare grupper inom t ex media och allmänhet kan finna rapporten läsvärd.

Ladda ner rapporten här!

Om rapportens innehåll:
Rapporten inleds med ett antal rekommendationer kring fortsatt uppföljning och beredskap. Författarna framhåller bland annat att den medicinska utbildningen behöver förbättras, att forskning kring ”molekylära signaturer” är väsentlig (och att Socialstyrelsen och Strålsäkerhetsmyndigheten har viktiga roller både som forskningsfinansiärer och som influerare som kan påverka andra finansiärer), att myndigheterna behöver förbereda sig inför Internationella Strålskyddskommissionens nästa omgång grundläggande  rekommendationer som väntas år 2028, att informationsmaterial bör tas fram inför kommande strålningshändelser, samt att den medicinska strålningsberedskapen behöver stärkas.

Bland mer långsiktiga medicinska konsekvenser av strålexponering har expertgruppen bakom rapporten valt att särskilt lyfta fram tre områden: cancer i sköldkörteln (tyreoidea), gråstarr (katarakt) samt psykiatriska, icke-somatiska hälsoeffekter.

I en översikt över kunskapsläget fokuserar rapporten i fråga om tidiga, deterministiska skador på akut strålsjuka, därefter behandlas det på senare tid mycket uppmärksammade problemet med kararakt (gtumling av ögats lins) efter bestrålning, samt vissa aspekter av intern kontaminering (intag av radioaktuva ämnen).  Ett längre avsnitt avfattat på engelska behandlar sena, stokastiska skador och de olika studier som belyser risken (sannolikheten) för sådana skador och dess relation till stråldosen. Översikten avslutas med ett avsnitt om psykiatriska, icke-somatiska effekter av strålning.

Rapporten tar också upp frågan om strålningsinducerade hjärt-kärlsjukdomar. Det finns där indikationer på att även lågdosstrålning kan öka risken, men olika studier är motsägelsefulla. Därutöver ägnas uppmärksamhet åt nyupptäckta ”molekylära signaturer” hos strålexponerade personer, något som kan göra det möjligt att i framtiden identifiera strålinducerad cancer på individbasis.

Rapporten redovisar även nyheter kring medicinsk handläggning av akuta, s k deterministiska strålskador där nya internationella riktlinjer är under utarbetande. Den redovisar också översiktligt det internationella samarbetet i övrigt rörande strålningsmedicin och medicinsk beredskap.

Översikten följs av en återblick på några radionukleåra händelser med medicinska implikationer, kompletterad med uppgifter om nyligen inträffade sådana händelser.  Internationella samarbeten kring medicinsk handläggning av strålskadade personer belyses i ett avslutande avsnitt.

Den expertgrupp som sammanställt rapporten består av:
Christel Hedman, överläkare, med.dr. KI
Marita Lagergren Lindberg, överläkare, med.dr. KI
Karin Lindberg, specialistläkare Karolinska Univsjh, med.dr. KI
Leif Stenke, överläkare Karolinska Univsjh, professor i hematologi, KI (sammankallande)
Jack Valentin, docent Stockholms Universitet, anknuten till KI
Richard Wakeford, Professor in Epidemiology, University of Manchester, UK

Klicka här för att ladda ner KcRN:s rapport! 

Kommentarer: Vi brukar ju avsluta våra notiser om nya rapporter med en egen kommentar. Den här gången har vi ingen kommentar eftersom notisen behandlar en rapport från oss själva – men vi mottar gärna kommentarer från er läsare! Använd kommentarfältet nedan!

Katarakt II – rapporter om katarakt i olika yrkesgrupper

Vi har tidigare rapporterat från epidemiologiska studier om risk för katarakt vid exponering för låga doser joniserande strålning givna med låg dosrat. Givet dessa data, kan även personal som genomför medicinska radiologiska undersökningar och interventioner inom sjukvården över tid komma att erhålla doser till linsen som leder till katarakt; t. ex urologer och hjärtläkare. Flera studier har visat på samband mellan katarakt och yrkesrelaterad exponering för strålning, men dessa lider dessvärre ofta av vetenskapliga begränsningar (t ex osäkra dosuppskattningar).

EURALOC-projektet (Domienik-Andrzejewska 2018) är ett europeiskt samarbete mellan 10 länder där man tittat på >400 hjärtläkare som utfört kardiologiska interventioner t ex kranskärlsröntgen och inläggning av pacemaker. Datainsamlingen skedde under 2014-2016 med hjälp av ett utskickat frågeformulär. Man kunde här notera att en hjärtläkare som utförde ett ”typiskt antal” interventioner av typen som utförs på ett ”hemodynamiskt rum” (t ex kranskärlsröntgen och perkutan transluminal koronar angioplastik) löpte risk att överskrida den årliga rekommenderade dosgränsen till linsen (20 mSv) om inga skyddsåtgärder vidtogs. För att kunna hålla dosgränsen vid dessa ”hemodynamiska åtgärder” krävdes antingen transparent, blyskyddad skärm eller blyglasögon. Åtgärder på ett ”elektrofysiologisk rum” (t. ex inläggning av pacemaker) medförde, generellt sett, substantiellt lägre exponering för joniserande strålning.

I en polsk analys (Domienik-Andrzejewska 2019) där man utvärderade användning av radioprotektiv skyddsutrustning vid medicinska ingrepp kunde man notera att fortfarande (dvs efter år 2010) utfördes 7% av de hemodynamiska interventionerna (t ex kranskärlsröntgen) utan skyddsutrustning i den undersökta populationen.

Vår kommentar: Dessa studier pekar på risken att överskrida rådande dosgränser till linsen för kardiologer som genomför dessa interventioner och betonar vikten av att använda rätt skyddsutrustning.

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.

Fukushima-arbetare död i lungcancer – familjen får kompensation

Olika svenska och internationella nyhetsmedia har nyligen haft notiser med rubriker som ”Fukushima-strålning ledde till dödsfall” (se t ex Aftonbladet 2018-09-05). I artiklarna, som i Sverige oftast refererat till TT-text, har uppgivits att ” Japan har för första gången officiellt medgett att en anställd på det förstörda kärnkraftverket Fukushima avlidit efter att ha utsatts för strålning.” Under rubrikerna har dock ofta framkommit en något mer nyanserad bild, nämligen att en person som varit anställd vid Fukushima Daiichi-kraftverket, och pga det har utsatts för en (effektiv?) stråldos på 195 mSv, har avlidit i lungcancer och att familjen erhållit ekonomisk kompensation.

Vår bedömning: Cancer är en vanlig och naturligt förekommande sjukdom. I stort sett var tredje person i västländerna insjuknar och ungefär var fjärde dör av cancer. Diverse olika miljöfaktorer, bland annat joniserande strålning, kan medföra en måttligt ökad sannolikhet att få cancer. Vad gäller Fukushimaolyckan har FN:s vetenskapliga strålningskommitté UNSCEAR bedömt att man inte kan vänta sig någon statistiskt påvisbar ökning av cancer bland vuxna efter de utsläpp av radioaktivitet som inträffade i anslutning till kärnkraftshaveriet (se vår tidigare SREMC-notis). Den internationella strålskyddskommissionens, ICRP, tumregel är att en stråldos på 1000 mSv väntas, förenklat uttryckt, öka risken för cancerdöd med 5% (egentligen avses detriment, dvs ett sammanvägt värde för dödsfall och icke dödligt insjuknande). En dos på 195 mSv väntas alltså ge knappt 1% ökad risk att dö i någon cancerform. I det aktuella fallet är latenstiden från exponering till konstaterad sjukdom betydligt kortare än de 10-15 år eller mer man skulle vänta sig för en strålningsinducerad lungcancer.

Kompensation för sjukdom som kan ha orsakats av strålning finns i många länder. Reglerna varierar beroende på lokal lagstiftning och förhållanden på arbetsmarknaden. Eftersom det inte går att vetenskapligt bevisa att ett visst enskilt cancerfall betingats av strålning (eller av någon annan faktor som miljö, arv, infektion, etc) brukar reglerna bygga på en bedömning av ”probability of causation”, den Bayesiska sannolikheten att fallet orsakats av strålning. Arbetsmarknadsmyndigheten i USA, NIOSH, bedömer enligt webbdiagram att en stråldos på ca 420 mSv motsvarar en ”probability of causation” på 50% vid upp till 20 års latenstid.

I nationella rättssystem har ofta en sannolikhet på 50% ansetts berättiga till kompensation (alltså långt under de 95% som en forskare normalt skulle betrakta som ”signifikant” stöd för en hypotes). Nationella överenskommelser mellan arbetsmarknadens parter kan vara ännu mer ”generösa”, alltså bevilja ersättning även vid lägre sannolikheter än 50%, vilket t ex är fallet i Storbritannien.

Sammanfattningsvis framstår det alltså som mycket osannolikt (men inte helt omöjligt) att det aktuella dödsfallet i lungcancer hos kärnkraftsarbetaren i Fukushima skulle ha orsakats av den extra stråldos han erhöll i samband med kärnkraftshaveriet. Det hindrar dock inte att beslutet om kompensation sannolikt har följt den japanska arbetsmarknadens regler.

Organspecifik cancermortalitet – uppdaterade resultat från INWORKS

Vi har tidigare rapporterat om resultat från INWORKS-studien – en internationell kohortstudie av 308 297 kärnkraftsarbetare i Frankrike, USA och Storbritannien. Tidigare rapporter från studien har fokuserat på studiens uppbyggnad, död i icke-cancersjukdom samt cancermortalitet i kohorten. I den sistnämnda rapporten (Richardson et al 2015) noterade man en excess relative rate (ERR) på 47% per Gy (90% CI: 18-79%) för död i solid cancer. I en uppdaterad rapport från början av 2018 (länk) har man nu tittat på mortalitet från olika cancertyper. I kohorten noterades 17 957 dödsfall till följd av cancersjukdom (solida tumörer, data från dödsattester) och de vanligaste formerna utgjordes av lungcancer (5802 fall), tjocktarmscancer (1570 fall) och prostatacancer (1685 fall). Kumulativa doser till utvalda, relevanta organ uppskattades; exv för män fick lunga i medel 22,8 mGy, tjocktarm 22,8 mGy och blåsa (representerar dos till prostata) 23,4 mGy.

I den nu genomförda analysen har man använt sig av två olika statistiska metoder för att uppskatta risken för död i olika cancersjukdomar. Den första metoden var en maximum-likelihood-modell, där man alltså utan några a-prioriantaganden angett de parametervärden (dödsrisker, ERR) som maximerade sannolikheten att få de observerade värdena. Den andra metoden var en hierarkisk Poisson-regressionsmodell, alltså en Bayesiansk ansats som utgick från ett a-priori-antagande om en normalfördelning. Den senare modellen syftade enligt författarna till att ”stabilisera värdena” och fick framför allt betydelse för ovanliga cancerformer.

Vid de vanligaste förekommande cancertyperna gav de två modellerna relativt likvärdiga uppskattningar av cancerdödsrisken. I den första modellen noterades ett positivt samband mellan ERR per Gy av kumulativ dos för död i ett flertal cancrar (bla munhåle, matstrups-, magsäcks-, tjocktarms-, ändtarms-, bukspottkörtel-, lung- och sköldkörtelcancer). Det skattade ERR-värdet var dock negativt för cancer i lever och gallvägar, prostatcancer, blåscancer, njurcancer och hjärntumör. I den andra modellen noterades inga negativa värden och antalet extremvärden tenderade att minska.

ERR per Gy för de vanligaste cancrarna i INWORKS-kohorten var 0,56 för lungcancer, 0,25 för prostatacancer och 0,42 för tjocktarmscancer. Detta är något lägre jämfört med resultaten från Life Span Study av de japanska atombombsöverlevarna där ERR per Gy vid motsvarande sjukdomar beräknats till 0,67; 0,33 samt 0,49.

Vår kommentar: Risker vid exponering för lågdos strålning över lång tid är en intressant fråga. Artikeln är läsvärd och intressant och speglar även problematiken med eventuella okända övriga faktorer som kan påverka risk för cancer. Stråldoserna som rapporteras är generellt sett låga, det är ett begränsat antal fall med de olika sjukdomarna och de vanligaste noterade cancersjukdomarna i kohorten tillhör stora vanliga cancergrupper i samhället. Detta speglar svårigheten med att säkert tolka effekten från dessa mycket låga doser strålning, även i en mycket stor kohort. Svårigheten reflekteras även i författarnas omfattande arbete med förfinade och inte alldeles lättolkade statistiska metoder.

Den senaste UNSCEAR-rapporten (”2016”)

FN:s expertkommitté UNSCEAR (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation) lämnar med jämna mellanrum rapporter till FNs generalförsamling kring källor, biologiska och medicinska effekter samt hälsorisker p g a joniserande strålning. Rapporterna gäller både globala och individuella exponeringar. 2016 års UNSCEAR-rapport (som kom ut under våren 2017) har fokuserat kring strålning som genereras av elproduktion men också frågor kring risker med vissa radionukleider såsom tritium och uranisotoper.

Intressant nog noterar man att strålexponering av allmänheten till följd av verksamheten vid kärnkraftverk bara är en mindre del av det som kommer från t ex kolkraftverk. Uppdateringen av detta är viktig eftersom den närmast föregående rapporten om elproduktion publicerades för så länge sedan som 1993. De nya analyserna bygger på nya beräkningsmodeller vilket bättre speglar de olika elektricitetsgenererande teknologiernas bredd. Dessutom har man re-evaluerat arbetsmiljöaspekten för olika elgenererande teknologier genom att använda elektroniska dosimetriregister från yrkesexponerade. De former av elkraftsproduktion som jämförts inkluderar kärnkraft, kol, gas, olja, biobränsle, geotermisk kraft, vind och solkraft. Generellt är den kollektivdos av joniserande strålning som uppstår låg men intressant nog bidrar kolkraft till mer än hälften av den totala stråldosen till den globala populationen. Kärnkraften genererade bara 1/5 av detta. Kollektivdosen från kolkraftverk uppgår till 670-1400 man Sievert medan den från kärnkraft generar 130 man Sv. Det geotermala tillskottet är 5-160 man Sv, det från gas 55 man Sv och det från olja 0,03 man Sv.

Bedömningen är också att över en period av flera hundra år då mycket små doser av långlivade radionukleider ackumuleras resulterar detta i större kollektivdoser från kärnkraftsproduktionen men ändå kommer kolkraftverken att generera högre doser än vad som orsakas av kärnbränslecykeln.

Det noterades också att det är svårt att direkt jämföra exponeringen från allvarliga kärnkraftsolyckor (Tjernobyl och Fukushima) med de från rutinutsläppen. UNSCEAR- rapporten pekar på att kollektivdosen till den globala populationen orsakad av allvarliga olyckor är flera ggr högre än kollektivdosen från ett års normalproduktion av alla elproduktionsformer sammantagna. Dessutom är också distributionen av doser efter en olycka mer begränsad geografiskt.

I 2016 års volym behandlas också den biologiska effekten av internt deponerade radionukleider. En intressant aspekt på riskestimaten av dessa är att det mesta av riskberäkningarna från intern exposition baseras i modeller på data från extern exposition. Fokus i rapporten rör tritium- och uran-radionukleider. Tritium (3H) ger lågenergetisk betastrålning. För närvarande är ackumuleringen i näringskedjan den viktigaste omgivningsfaktorn att notera ur risksynpunkt. Ett flertal epidemiologiska studier har genomförts både inom vissa yrkeskategorier och bland allmänheten, men dessa har inte visat ngn ökad frekvens cancer. UNSCEAR pekar visserligen på osäkerheter rörande t ex kinetik för biokemiska tritiumföreningar och RBE för tritiums betastrålning, men bedömer ändå att strålningsrisken med tritium inte torde vara allvarligt underskattad i vedertagna bedömningar (=i praktiken ICRPs estimat).

Uran är ett naturligt förekommande element och distribuerat i miljön. Det finns 3 naturligt förekommande isotoper: 234U, 235U och 238U. De genererar huvudsakligen alfastrålning och har lång halveringstid. Vanligen sker expositionen naturligt via dricksvatten och födoämnen. Epidemiologiska studier av arbetare som exponerats har visat en svag korrelation mellan exposition från uran och lungcancer men inget kausalsamband har visats. Inte heller hos militär personal har några samband kunnat fastställas. Detta är ej heller förväntat med tanke på de låga exponeringsnivåer det handlat om. Bilden kompliceras ytterligare av uranets kemiska toxicitet.

För beräkningar av intern dos används biokinetiska modeller framför allt för inhalation och oralt intag. Dessa modeller behöver förfinas, bl a för att öka förståelsen av hur olika kemiska föreningar deponeras i vävnader. UNSCEAR rekommenderar fortsatta analyser och forskning kring dessa frågor.

Vår bedömning: Som alla UNSCEAR-rapporter är detta ett standardverk som under många år kommer att vara den främsta källan till information om joniserande strålning och dess effekter. Uppgifterna om stråldoser p g a elproduktion är ytterst välkomna med tanke på den långa tid som gått sedan föregående rapport om ämnet.

I fråga om intern bestrålning finner vi resonemangen om tritium särskilt intressant eftersom det tidvis har hävdats att ICRPs viktningsfaktor för betastrålningen från tritium, 1, kanske underskattar riskerna med tritium då vissa experiment tyder på att RBE för denna strålning kan vara ca 2 (se här för en diskussion om detta). UNSCEAR-rapporten vidareutvecklar analysen, noterar att det fortfarande inte finns någon epidemiologisk evidens för en sådan överrisk och konkluderar att ytterligare studier är påkallade.

Två lärorika incidenter

Enligt en forskningsrapport arbetade en finsk laboratris med att framställa I-131-kapslar för behandling av sköldkörtelcarcinom. Laboratrisen använde dubbla skyddshandskar och observerade vid handskbyte att den inre, men inte den yttre, handsken var skadad. Kontamination påvisades först efter 3-4 timmar genom rutinmätning då hon lämnade kontrollerat område. På högra handen fanns en avsevärd aktivitet (12 MBq). Man försökte omedelbart dekontaminera huden, men gav henne inte någon stabil jod. Följande dag kvarstod mycket av hudkontaminationen och I-131 fanns då även i sköldkörteln, vilket visar att jod kan absorberas genom huden. Huddosen har uppskattats till 33 Gy, dock med rätt stor osäkerhet, över ca 10 cm2 och sköldkörteldosen till 430 mGy. 11 dagar efter händelsen var huden torr och fjällande, men trots den höga huddosen kunde inga bestående men påvisas 3 månader efter händelsen. En viss liten ökning av frekvensen kromosomaberrationer i lymfocyter har dock påvisats 15 dagar efter händelsen.

En brittisk incidentrapport gäller sluten röntgenradiografering, alltså materialprovning vid en provningsanläggning där provbiten placeras i ett strålskärmat rum eller skåp för analys. Bristande kommunikation gjorde att en person testade en portabel strålningsvarnare, med analysutrustningens ordinarie varningar avstängda, samtidigt som en annan person lade in material i skåpet för undersökning. Den senare personen satte därvid ett finger direkt i strålgången, men observerade efter ca 2 sekunder en varningslampa som visade att bestrålning pågick. Fingerdosen blev 23 Sv och har lett till en bestående hudskada. Incidenten kunde ha slutat betydligt värre om någon annan kroppsdel hade hamnat i strålgången.

Vår bedömning är att båda incidenterna visar på slarv och bristande rutiner. I det första fallet borde mätning av eventuell kontamination ha gjorts så snart den spruckna handsken upptäcktes, och när kontamination påvisades borde laboratrisen ha tagit en jodtablett för att hindra sköldkörtelupptag av radioaktiv jod. I det andra fallet borde den som stängde av det ordinarie varningssystemet ha informerat noga om detta och sett till att ett alternativt varningssystem var i gång. Det är vidare intressant att notera den stora skillnaden i graden av skada, särskilt som dosen kan ha varit lägre för personen med den svårare hudskadan. Vi noterar dock att dosraten var väsentligt högre vid radiograferingsincidenten, vilket eventuellt kan ha betydelse.

Ny ICRP-rapport om strålbehandling med joner

Vid strålbehandling av cancer önskar man lokalisera behandlingen exakt till tumören, så att tumörcellerna dödas effektivt men med minsta möjliga skada på kringliggande vävnader. Jonstrålar, t ex protoner, har kort räckvidd i vävnader och ger därför teoretiskt sett stora möjligheter att avgränsa behandlingsområdet väl.

I praktiken fordrar detta dock en mer avancerad behandlingsplanering än konventionell radioterapi, samt beaktande av både sekundär strålning inducerad i patienten under behandlingen och strålning på grund av strålorsakad aktivering av utrusning och väggar i behandlingsrummet.

Det är alltså särskilt viktigt att skydda patienter och personal mot oönskad strålning, och även att beakta de särskilda olycksrisker som kan finnas i en jonbehandlingsanläggning. En ny rapport från den internationella strålskyddskommissionen, ICRP, beskriver utförligt jonbehandlingens möjligheter, de speciella problemen och hur man kan undvika dessa.

Strålskyddsfrågor under och efter Fukushima

Fukushimaolyckan medförde inte en enda akut strålskada och i huvudsak har strålskyddet varit gott för de personer som exponerades. Skyddsåtgärderna under och efter olyckan har ändå väckt en hel del resonemang som redovisas utförligt av González m fl: Strålningens effekter och risker (som har missförståtts), svårbegripliga storheter och enheter i strålningsmätning, betydelsen av intag av radioaktiva ämnen, hanteringen av själva nödläget och berättigandet av nödvändiga men omvälvande skyddsåtgärder, övergången från nödläge till stabil befintlig strålningssituation, rehabilitering av evakuerade områden, skyddet av gravida samt barn och ungdomar, radioaktiv kontaminering av områden och produkter, psykologiska effekter samt informationsförmedling.