Malfunzionamenti di dispositivi cardiaci impiantabili a seguito di trattamenti radioterapici

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Marcello Paoletti
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1 Malfunzionamenti di dispositivi cardiaci impiantabili a seguito di trattamenti radioterapici M. Severgnini 1, E. Sergi 2, A. Baratto Roldan 2, L. Toscano 2, V. Milan 3, M. Zecchin 4, A. Zorzin Fantasia 4, G. Morea 4, R. Vidimari 1, G. Sinagra 4, A. Beorchia 3, M. de Denaro 1, G. Giannini 2 1Department of Medical Physics, University Hospital of Trieste, Italy 2Physics Department, University of Trieste, Italy 3 Radiotherapy Department, University and Hospital of Trieste, Italy 4 Cardiovascular Department, University and Hospital of Trieste, Italy Management of radiation oncology patients with a pacemaker or ICD A new comprehensive practical guideline in The Netherlands Basso rischio Il gruppo a basso rischio è il gruppo di pazienti per i quali i CIED ricevono una dose sotto i 2 Gy e che non sono pacing dependent. Nessuna misura extra è necessaria per questo gruppo Vanno evitati irraggiamenti con energie superiori a 10 MV Hurkmans et al. Radiation Oncology 2012, 7:198

Giannini 2 1Department of Medical Physics, University Hospital of Trieste, Italy 2Physics Department, University of Trieste, Italy 3 Radiotherapy Department, University and Hospital of Trieste, Italy

2 Misure presso l Ospedale Maggiore di Trieste: analisi dei dati clinici Due dispositivi danneggiati: un defibrillatore ed un pacemaker Di tutti i pazienti in esame solo due erano dotati di defibrillatori. I DEFIBRILLATORI SONO PIÙ SENSIBILI ALLE RADIAZIONI? Trattamento radioterapico 3DCRT per tumore alla prostata: Dose totale : 74 Gy Energia fascio: 15 MV 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

Trattamento radioterapico 3DCRT per tumore alla prostata: Dose totale : 74 Gy Energia fascio: 15 MV Dispositivi Cardiaci Impiantabili e radioterapia

Cattura radiativa 10 6 3 B + n Li + n 7 3 He + n Li + α H + α 3 H + p Possono indurre

3 Cattura radiativa B + n Li + n 7 3 He + n Li + α H + α 3 H + p Possono indurre soft errors nelle memorie contenute all interno dei dispositivi cardiaci impiantabili. Boro Memorie. Litio Batterie. 15 patients received a total of 17 radiation treatments In 5 out of 17 tretatments (29%) the ICDs showed 6 malfunctions (35%) Europace (2013) 15, 60 65

4 Scopo del lavoro: 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. Dosimentria neutronica con dosimetri a bolle e CR39 Misure su CIED espantiati dai pazienti: interrogati prima e dopol irraggiamento. Irraggiamenti dei CIED, CLINAC 2100D 15MV, trattamento prostata 3DCRT

Valutare il rischio a modelli differenti di CIED (PM vs ICD, differenti produttori), Capire il meccanismo di

5 Dose ai CIED da neutroni termici e fast Dose agli organi

6 Dispositivi Danneggiati ICD piùsensibili dei PM Pacemaker danneggiati 22% Defibrillatori danneggiati 53% Causa rottura: Reset VVI/SSI Guasto generatore impulsi Disattivazione magnete Impossibile da interrogare Misura attivazione CIED post irraggiamento Isotopi rivelati

VVI/SSI Guasto generatore impulsi Disattivazione magnete

7 RESULTS: PACEMAKER NOT damaged devices (n=28, 82%) Damaged devices (n=6, 18%) * p = NS vs not damaged devices RESULTS: ICD NOT damaged devices (n=12, 48%) Damaged devices (n=13, 52%) * p=0.001vs not damaged devices

8 RESULTS: PACEMAKER RESULTS: ICD

9 Risultati -La cattura neutronica èdimostrata della presenza di isotopi nei device 198Au (197Au+n) o 192Ir (191Ir+n). -L attivazione èpiùgrande nei ICD vs PM ( * kbq vs kbq; p=0.05) -L attivazione èmaggiore anche se non statisticamente significativa nei pacemaker danneggiati vs non danneggiati (0.735 kbq and 0.64 kbq respectively; p=ns) e negli ICD danneggiati vs non danneggiati (0.834 kbq and kbq respectively; p=ns). Conclusioni -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 èmaggiore negli ICD rispetto ai PM probabilmente per una diversa composizione e volume di materiali.

64 kbq respectively; p=ns) e negli ICD danneggiati vs non danneggiati (0.834 kbq and 0.639 kbq respectively; p=ns).

10 Prospettive Implicazioni cliniche -Piùattenzione al trattamento di pazienti portatori di CIEDa (specialmente ICD); - Trattamenti se possibile solo a basse energie; -Importanza di una stretta collaborazione fra cardiolofi radioterapisti e fisici. Studi futuri -Determinazioni del rischio in funzione di dosi crescenti (soglie?); - Valutazione di sistemi di protezione. GRAZIE a Elisabetta Sergi, Anna Baratto e Licia Toscano

collaborazione fra cardiolofi radioterapisti e fisici.

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