CIED e Radioterapia. Mara Severgnini, Fisica Medica A.O.U. Ospedali Riuniti di Trieste

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1 CIED e Radioterapia Mara Severgnini, Fisica Medica A.O.U. Ospedali Riuniti di Trieste

2 Dispositivi Cardiaci Impiantabili e radioterapia Pacemaker Defibrillatori Le radiazioni provocano danni: distruzione dei componenti elettrici Effetti sulla RAM Data errors Ionizzazione locale che lascia inalterato il circuito Soft errors La causa potrebbero essere i NEUTRONI

3 Cattura radiativa Possono indurre soft errors nelle memorie contenute all interno dei dispositivi cardiaci impiantabili. Boro Litio Memorie. Batterie.

4 Problemi della dosimetria neutronica Dose «collaterale» sopra i 10 MeV Valutazione della dose indesiderata da neutroni Strumentazione non in dotazione, come misurare??

5 Scopo dei lavori: valutare il rischio di malfunzionamenti a CIED simulando un ciclo completo di trattamento alla prostata. Valutare il rischio a modelli differenti di CIED (PM vs ICD, differenti produttori), Capire il meccanismo di malfunzionamento. Costruire un fantoccio per misure neutroniche di Trieste e valutare schermi per neutroni

6 Irraggiamenti dei CIED, CLINAC 2100D 15MV, trattamento prostata 3DCRT

7 Dispositivi Danneggiati ICD più sensibili dei PM Pacemaker danneggiati 22% Defibrillatori danneggiati 53% Causa rottura: Reset VVI/SSI Guasto generatore impulsi Disattivazione magnete Impossibile da interrogare

8 - Molti malfunzionamenti in CIED possono essere osservati dopo un trattamento radioterapico ad alta energia anche in assenza di esposizione diretta al fascio di irradiazione -Si verifica un maggior rischio di malfunzionamento per gli ICD rispetto ai PM e questo varia in funzione del produttore e in parte dell anno di produzione (solo ICD) -I malfunzionamenti sono probabilmente dovuti ai neutroni che interagiscono con qualche elemento presente nei device, -La cattura neutroni è maggiore negli ICD rispetto ai PM probabilmente per una diversa composizione e volume di materiali.

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10 Prospettive Implicazioni cliniche - Più attenzione al trattamento di pazienti portatori di CIEDa (specialmente ICD); - Trattamenti se possibile solo a basse energie; - Importanza di una stretta collaborazione fra cardiologi radioterapisti e fisici. Studi futuri - Determinazioni del rischio in funzione di dosi crescenti (soglie?); - Valutazione di sistemi di protezione.

11 Database dei pazienti: Patologia Energia Dose al target Distanza CIED dal fascio (cm) Dose massima e media al CIED stimata dal TPS Risultati della dosimetria in vivo

12 Dosimetrie in vivo 16 pazienti portatori di CIED trattati nel 2015: EVITATE ENERGIE SUPERIORI A 10 MV anche per target «profondi» Tipo di trattamenti: 4 prostate 2 mammelle sinistre 1 mammella destra 1 mammella destra più sovraclaveare 3 metastasi 1 linfoma 3 testa collo 1 cute

13 Problemi stima inaccurata della dose fuori campo dal TPS

14 Risultati dosimetrie in vivo: Trattamenti alla prostata: distanza media da bordo campo 45 cm; dose massima stimata al CIED dal TPS ~0.02 Gy dose misurata dosimetria in vivo 0.03 Gy (~ +50%), ma valori trascurabili! Non è necessaria dosimetria in vivo, basta evitare energie alte! Trattamenti di mammelle sinistre distanza media da bordo campo 4 cm (3-5 cm) dose massima da TPS = 1,4 Gy (0,9-1,9 Gy), dose misurata 1,6 Gy (~ +15%) Valutazione dose dal piano di cura, dosimetria in vivo e eventuali schermi Trattamenti testa collo 3D distanza media da bordo campo 5 cm (3-10 cm) dose massima da TPS = 2,6 Gy (0,6-6,4 Gy), dose misurata (~ +10%) valore stimato in un caso 6,4 Gy!!!!! necessità di schermature Trattamenti mammella destra più sovraclaveare????

15 Paziente 7, trattamento mammella sinistra, 40,5 Gy in 15 frazioni pacemaker Tecnica campi tangenti, energia 6 MV, dose al pacemaker stimata dal TPS pari a 1,9 Gy, distanza bordo del campo dal pacemaker = 3 cm Dose misurata = 2,1 Gy (dose stimata 1,9 Gy)

16 Paziente 9, Schermatura personalizzata Dose stimata al defibrillatore senza schermi = 6,4 Gy Schermatura realizzata 4mm Pb + 0,5 mm bolus densità tessuto Dose stimata al defibrillatore con schermatura: dose 2 Gy Dosimetria in vivo effettuata sotto lo schermo numerose volte: Dose media = 1,6 Gy (range 0,7 Gy-2,4 Gy)

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18 Programmi futuri 1) Studio del danneggiamento dei dispositivi a dosi di fotoni crescenti (dose diretta e/o diffusa?) 2) Studio della dose ai CIED per nuove terapie (IMRT, VMAT) 3) Dose aggiuntiva da imaging in RT (cone beam, epid) 4) Ottimizzazione schermature 5) Affinamento della Procedura Aziendale

19 Irradiazione CIED a dosi crescenti di fotoni

20 Lettura dopo irraggiamenti a 1,2,3,5,10 Gy (~ 40 pacemakers e icd) Nessun defibrillatore danneggiato 1 Pacemaker resettato a 2 Gy 1 Pacemaker non piu interrogabile (dato incerto dovuto alla scarsa carica)

21 Misura con simulatore interferenza elettromagnetica con simulatori cardiaci collegati a defibrillatori 2 simulatori (Boston) collegati per tutti gli irraggiamenti- Nessuna interferenza registrata

22 Nuove terapie

23 Creazione gruppo di lavoro AIFM Gestione dei pazienti portatori di device cardiologici impiantabili (CIED) sottoposti a radioterapia Possibili Obiettivi: Revisione della letteratura per aggiornare le linee guida esistenti alla luce delle nuove evidenze al fine di definire una procedura condivisa Stima delle dosi ai CIED da TPS per 3DCRT, IMRT, VMAT e da imaging. Valutazione delle dosi con stima delle incertezze per i vari tipi di trattamento Dosimetria in vivo. Stima delle modalità, valutazione sulla scelta del rivelatore al fine di dare dei suggerimenti/raccomandazioni Collaborazione con AIRO e ANMCO