Analisi degli effetti del trattamento radioterapico stereotassico sul funzionamento di dispositivi cardiaci impiantabili in pazienti con lesione polmonare primitiva o secondaria

INTRODUCTION: Radiation therapy (RT) can damage cardiac implantable electronic devices (CIEDs) through different mechanisms, as shown in several in-vivo and in-vitro studies. To date, available literature on the potential effects of RT on CIEDs mainly addresses conventional RT, while evidence regarding stereotactic ablative RT (SABR), a more recent yet widespread technique, is very limited and mostly based on in-vitro studies or case-reports. OBJECTIVE: This is the first in-vivo study specifically addressed to the investigation of any potential device malfunction during and after thoracic SABR, in a cohort of CIED-bearing patients with lung lesions (primary or metastatic). MATERIALS AND METHODS: In our retrospective mono-institutional study we selected 34 CIED-bearing patients who were treated with SABR for a primary or metastatic lung lesion between April 2007 and September 2019. All clinical data concerning malignancies, treatment techniques and cardiac implantable devices were retrieved from patients’ charts. All CIEDs (24 pacemakers [PM], 6 implantable cardioverter-defibrillators [ICD] and 4 cardiac resynchronization therapy defibrillators [CRT-D]) were interrogated by the cardiologists before and after the radiotherapy course, to assess the potential occurrence of any malfunction. RESULTS: Median age at the beginning of SABR treatment was 78 years (range 66-86) and the majority of patients was a current or former smoker (62.8%) and had at least one more additional cardiovascular risk factor (94.1%). Thirty patients were treated for a single lung lesion, while the other 4 were treated for 2 different lesions, with a total of 38 lesions, mostly located in the upper lobes (65.8%). Most patients were treated with intensity-modulated techniques (84.2% VMAT, 7.9% static IMRT), while 7.9% of patients were treated with 3DCRT. Treatment planning was performed with four-dimensional CT scan (4D-CT) for the majority of the courses (28). Photon beam energy was 6MV in most cases (76.3%), while 10MV beams were used in the remaining courses. The maximum dose to the CIED was 1.97Gy and the minimum 0.03Gy. Only eight patients (24%) were PM-dependent. All patients were therefore included in the low-intermediate risk classes. Median CIED age at the time of SABR was 40 months and device interrogations were performed at a median of 29 days before and within 72 hours by the last day of radiation. No statistically significant variations of electrical and programming parameters were observed, nor any transient abnormal activity, nor did any patient need interventions during the treatment sessions. Only for two ICD, a temporary switch-off of anti-tachycardia therapy was recommended. CONCLUSIONS: The findings of our study are promising and show that SABR can be safely used for the treatment of lung lesions in CIED-bearing patients, when the dose to the device is kept below 2Gy, beam energy is ≤ 10MV and the device is placed outside the radiation field. However, these results should be interpreted with caution, given the modest sample size and the retrospective nature of the study. Prospective in-vivo studies on larger cohorts of patients are therefore still needed, in order to validate these results and to provide more reliable data on the safety of SABR in this particular setting.

INTRODUZIONE: La radioterapia (RT) può danneggiare i dispositivi cardiaci impiantabili (CIED), attraverso vari meccanismi, come riportato da numerosi studi in-vivo ed in-vitro. Ad oggi la letteratura disponibile circa gli effetti della RT sul funzionamento dei CIEDs si concentra quasi esclusivamente sulla RT a frazionamento convenzionale, mentre le evidenze relative alla RT stereotassica ablativa (SABR), tecnica più recente ma ormai ampiamente utilizzata, sono fortemente limitate e basate su studi in-vitro o case-reports. OBIETTIVO: Questo è il primo studio condotto in-vivo specificamente dedicato ad identificare qualsiasi tipo di malfunzionamento dei CIEDs potenzialmente dovuto al trattamento con SABR a livello toracico, in una coorte di pazienti affetti da tumore polmonare primitivo o secondario. MATERIALI E METODI: In questo studio retrospettivo monoistituzionale sono stati selezionati 34 pazienti portatori di CIEDs (pacemaker [PM] o defibrillatori cardiaci impiantabili [ICD]) che hanno ricevuto la SABR su lesioni polmonari tra aprile 2007 e settembre 2019. Tutti i dati relativi alle neoplasie, al trattamento ricevuto e ai dispositivi impiantati sono stati ricavati dalle cartelle cliniche dei pazienti. Tutti i CIEDs (24 PM, 6 ICD e 4 CRT-D) sono stati valutati dal cardiologo prima e dopo il trattamento stereotassico, per verificare l’eventuale insorgenza di alterazioni e/o malfunzionamenti. RISULTATI: L’età mediana all’inizio del trattamento stereotassico era di 78 anni (66-86) e la maggior parte dei pazienti era fumatore o ex fumatore (62.8%) e presentava almeno un altro fattore di rischio cardiovascolare maggiore (94.1%). Trenta pazienti sono stati trattati su una lesione singola, mentre gli altri 4 sono stati trattati su due lesioni distinte, per un totale di 38 lesioni, la maggior parte delle quali localizzata ai lobi polmonari superiori (65.8%). La maggior parte dei pazienti è stata trattata con tecniche a modulazione di intensità (84.2% VMAT, 7.9% IMRT) mentre i restanti con 3DCRT (7.9%). La pianificazione del trattamento RT è stata effettuata con metodica avanzata con 4D-CT per la maggior parte dei trattamenti (28). L’energia dei fasci di fotoni utilizzati era di 6MV nella maggior parte dei casi (76.3%), di 10MV nei restanti. La dose cumulativa ricevuta dai CIEDs andava da 0.03 Gy fino ad un massimo di 1.97 Gy. Solo otto pazienti (24%) erano PM-dipendenti. Tutti i pazienti rientravano quindi nelle classi di rischio intermedio-basso. L’età mediana dei dispositivi era di 40 mesi ed i controlli sono stati eseguiti ad una mediana di 29 giorni prima dell’inizio del trattamento ed entro 72 ore dopo l’ultima seduta di SABR. Non è stata rilevata alcuna variazione statisticamente significativa nei parametri elettrici e di programmazione dei devices, né alcuna alterazione transitoria del loro funzionamento, né si è mai reso necessario un intervento sui pazienti durante le sedute di trattamento. Solo su due ICD era stata preventivamente disattivata la terapia anti-tachicardia. CONCLUSIONE: I risultati di questo studio mostrano come la SABR sia una tecnica sicura per il trattamento di lesioni polmonari nei pazienti portatori di CIEDs, quando la dose cumulativa viene mantenuta sotto i 2Gy, l’energia dei fasci è ≤ 10MV ed il device si trova all’esterno del campo di RT. Benché promettenti, questi risultati vanno interpretati con cautela, vista la bassa numerosità campionaria e la natura retrospettiva dello studio. Sono quindi certamente ancora necessari studi prospettici in-vivo, su coorti di pazienti più ampie, per validare questi risultati e per fornire dati più robusti sulla sicurezza della SABR in questo specifico setting.