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Radioterapia en pacientes con marcapasos y desfibriladores implantables

Radioterapia en pacientes con marcapasos y desfibriladores implantables

Autor principal: Carlos Camacho Fuentes

Vol. XVII; nº 14; 596

Radiation therapy in patients with pacemakers and implantable defibrillators

Fecha de recepción: 08/06/2022

Fecha de aceptación: 13/07/2022

Incluido en Revista Electrónica de PortalesMedicos.com Volumen XVII. Número 14 –Segunda quincena de Julio de 2022 – Página inicial: Vol. XVII; nº 14; 596

Autores:

  1. Carlos Camacho Fuentes. Facultativo Especialista de Área de Oncología Radioterápica. Lugar de trabajo: Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa, Zaragoza. España. (Primer autor).
  2. Carla Sánchez Cortés. Médico Interno Residente de Oncología Radioterápica. Lugar de trabajo: Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa, Zaragoza. España.
  3. Pablo Sánchez Albardíaz. Médico Interno Residente de Cirugía Ortopédica y Traumatología. Lugar de trabajo: Hospital Universitario Juan XXIII, Tarragona. España.
  4. María Betrán Orduna. Facultativo Especialista de Área de Neumología. Lugar de trabajo: Hospital Reina Sofía de Tudela, Navarra. España.
  5. Davinia Chofre Moreno. Médico Interno Residente de Cardiología. Lugar de trabajo: Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa, Zaragoza.
  6. Daniel Nogueira Souto. Facultativo Especialista de Área de Medicina Nuclear. Lugar de trabajo: Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa, Zaragoza. España.
  7. Ana Roteta Unceta Barrenechea. Médico Interno Residente de Medicina Nuclear. Lugar de trabajo: Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa, Zaragoza. España.

Los autores de este manuscrito declaran que:

Todos ellos han participado en su elaboración y no tienen conflictos de intereses.

La investigación se ha realizado siguiendo las Pautas éticas internacionales para la investigación relacionada con la salud con seres humanos elaboradas por el Consejo de Organizaciones Internacionales de las Ciencias Médicas (CIOMS) en colaboración con la Organización Mundial de la Salud (OMS).

El manuscrito es original y no contiene plagio.

El manuscrito no ha sido publicado en ningún medio y no está en proceso de revisión en otra revista.

Han obtenido los permisos necesarios para las imágenes y gráficos utilizados.

Han preservado las identidades de los pacientes.

RESUMEN:

El desarrollo tecnológico y el aumento de la esperanza de vida ocurrido en los últimos años ha llevado al aumento del número de pacientes portadores de dispositivos cardíacos (marcapasos o desfibriladores) en todo el mundo. Del mismo modo, la incidencia de patología oncológica ha ido en aumento dado el envejecimiento progresivo de la población. Como conjunción de estas dos condiciones y debido a que ambas comparten diversos factores de riesgo, se prevé, también, un aumento del número de pacientes con dispositivos cardíacos implantados que serán candidatos a recibir tratamiento radioterápico por patología oncológica. La incorporación de nuevas tecnologías en el campo de la radioterapia, así como en los propios dispositivos implantables, hace necesario el desarrollo de un protocolo actualizado para el tratamiento radioterápico de estos pacientes.

Palabras clave: Radioterapia, marcapasos, desfibriladores implantables

ABSTRACT:

Technological development and the increase in life expectancy in recent years has led to an increase in the number of patients with cardiac devices (pacemakers or defibrillators) throughout the world. Similarly, the incidence of oncological pathology has been increasing due to the progressive aging of the population. As a conjunction of these two conditions and because both share several risk factors, an increase in the number of patients with implanted cardiac devices who will be candidates for radiotherapy treatment for oncologic pathology is also expected. The incorporation of new technologies in the field of radiotherapy, as well as in the implantable devices themselves, makes it necessary to develop an updated protocol for the radiotherapeutic treatment of these patients.

Keywords: Radiotherapy, pacemakers, implantable defibrillators

INTRODUCCIÓN

Desde que Senning y Elmqvist implantaron por primera vez un marcapasos en un ser humano en 1958, los dispositivos electrónicos han evolucionado poco a poco, hasta convertirse en un pilar fundamental del tratamiento de las alteraciones del ritmo cardíaco, colocándose al año más de 700.000 nuevos marcapasos y más de 200.000 desfibriladores implantables en todo el mundo [1]. Impulsados por una batería de litio, los marcapasos modernos y los desfibriladores implantables, se basan en semiconductores de óxido metálico complementario, lo que permite incorporar millones de transistores, facilitando a su vez, la utilización de sofisticados algoritmos programables [2].

Dado que la funcionalidad de los marcapasos y los desfibriladores depende en gran medida de las señales eléctricas intrínsecas del corazón, estos dispositivos pueden volverse susceptibles a las señales externas recibidas; por lo que, para mitigar estos efectos, los fabricantes utilizan medidas de protección, como el blindaje en cajas metálicas herméticas, el filtrado de señales, los circuitos de rechazo de interferencias o los cables bipolares. Por lo tanto, la mayoría de las fuentes cotidianas de radiación electromagnética, como los teléfonos móviles, los hornos microondas y los equipos de vigilancia de artículos, no suponen una amenaza considerable para el funcionamiento de los marcapasos y desfibriladores implantables más modernos [3,4].

Por otro lado, en el entorno hospitalario, sí que pueden existir algunos factores peligros para el funcionamiento de estos dispositivos, siendo, uno de los más importantes la radioterapia de los pacientes con cáncer (RT). Debido al riesgo de mal funcionamiento de los dispositivos, la capacidad de predecir y reducir estos efectos negativos desempeña un papel fundamental para el tratamiento seguro de los pacientes con marcapasos o desfibriladores implantables en estas circunstancias. Como consecuencia del envejecimiento y el crecimiento de la población mundial, la incidencia del cáncer está aumentando. En 2012 se diagnosticaron alrededor de 14,1 millones de nuevos casos de cáncer en todo el mundo, siendo el cáncer de pulmón el tipo de cáncer más frecuentemente diagnosticado en los hombres y el de mama en las mujeres [5]. Además, por la existencia de factores de riesgo similares o comunes, la probabilidad de que un paciente desarrolle tanto una enfermedad oncológica como una cardiovascular a lo largo de su vida es muy alta, dado, también, el aumento de la incidencia de las enfermedades cardiovasculares [6,7,8]. Todo esto, hace necesaria la colaboración de los distintos servicios médicos responsables del tratamiento de los pacientes para establecer un protocolo de actuación adecuado en cada situación.

TIPOS DE FALLOS

Los posibles fallos que pueden derivarse de la interacción entre los dispositivos intracardiacos y las radiaciones asociadas al proceso de tratamiento con radioterapia fueron subdivididos por Mouton et al [9], siendo expuestos a continuación:

  1. Ausencia del pulso al inicio de la irradiación, siendo un fallo reversible que no debería suponer mucho impacto en el paciente.
  2. Modificación de la amplitud compatible, en la que la amplitud de la señal cambia en menos de un 10%, considerada generalmente efecto transitorio que se debe al margen de seguridad diseñado en la amplitud del pulso y que debería tener pocas consecuencias clínicas.
  3. Disminución de la frecuencia, que da lugar a una arritmia con disminución de la frecuencia media sin interrupciones superiores a 10 segundos, que puede inducir lipotimia (mareo – desmayo),
  4. Frecuencia acelerada que da lugar a una arritmia reversible con un aumento moderado de la frecuencia media.
  5. Deformación de la señal que produce defectos permanentes, como distorsiones de la forma de los impulsos, que pueden inducir cambios de señal incompatibles que impiden la estimulación cardíaca.
  6. El cambio de amplitud superior al 10% se considera potencialmente letal para los pacientes con un bajo margen de tensión umbral para la estimulación cardíaca.
  7. Silencios superiores a 10 segundos que den lugar a una arritmia incompatible, lo que se considera potencialmente letal.
  8. Silencio permanente en el que no hay señal detectable ni recuperación de la señal.

RIESGO DE DISFUNCIÓN ASOCIADOS A TRATAMIENTOS RADIOTERÁPICOS:

Radiación por rayos X y neutrones:

A finales de 2002, se llevó a cabo uno de los estudios experimentales con marcapasos más importantes, de la mano de Mouton et al [9]. Se irradiaron 96 marcapasos en maniquíes con rayos X de 18 MV (con tasas de dosis desde 0.05 hasta 8 Gy/min), hasta alcanzar 120 Gy. Se observaron fallos importantes a dosis tan bajas como 15 cGy, la tasa de fallos era inferior a un 9% por debajo de 2 Gy y del 15% con dosis absorbidas menores a 5 Gy. Consideraron relativamente seguiros, los tratamientos que utilizaban tasas de dosis inferiores a 20cGy/min y que siempre se excluyese el marcapasos del campo de irradiación.

Respecto a desfibriladores, Hoecht et al. [10], también en el año 2002 fue el primero en demostrar fallos a dosis bajas, basándose en 3 pacientes, que recibían tratamiento con radioterapia, siendo necesario el reemplazo de uno de los dispositivos debido a fallo severo. El desfibrilador que sufrió el fallo se encontraba a una distancia importante del campo y se estimó que la dosis absorbida debida a la dispersión era muy inferior a 0.5 Gy. Posteriormente, Hurkmans et al. [11] en el 2005, irradiaron 11 desfibriladores de distintos a diferentes dosis absorbidas. Se observaron diversos fallos leves (a dosis tan bajas como 0.5 Gy) y 4 fallos graves. Uiterwaal et al. [12] completaron este último estudio con 11 desfibriladores colocados en posiciones más realistas de tratamiento: desfibrilador dentro del campo, desfibrilador y electrodos fuera del campo, y únicamente electrodos dentro del campo. Dentro del campo, todos los desfibriladores presentaron interferencias, siendo algunas de ellas graves, mientras que fuera del campo no se observó ninguna interferencia.

En el año 2013, Hashii et al. [13] quisieron estudiar los efectos de las distintas energías sobre los desfibriladores más modernos. Utilizaron haces de 10 y 18 MV, simulando tratamientos de radioterapia sobre maniquís, midiendo de forma individual la dosis absorbida por los fotones y por los neutrones secundarios, obteniendo que la dosis absorbida por neutrones secundarios en energías de 18 MV era entre 14 – 20 veces mayor que para 10 MV, observando, además, una menor tasa de fallos para este último grupo. Por otro lado, observaron que estos fallos se detectaban incluso a distancias importantes del campo de tratamiento (incluso de 140 cm), insistiendo en tener especial precaución en los tratamientos sobre regiones pélvicas, ya que estos utilizan haces de altas energías.

Tratamientos de captura neutrónica en boro (BNCT)

Se recomienda la recolocación del dispositivo cardíaco a una distancia suficiente del tumor, en los casos en los que se utilice la técnica de BNCT antes de proceder al tratamiento. Un estudio en el que Koivunoro et al. [14] colocaron dos modelos distintos de marcapasos modernos en un maniquí y simularon un tratamiento típico de BCNT para un tumor cervical, ambos dispositivos sufrieron daños graves tras la irradiación. Concluyeron que tanto la dosis absorbida generada por la irradiación de neutrones epitérmicos como la debida a los componentes activados durante la irradiación, dieron lugar a la disfunción de los dispositivos.

Tratamientos de protonterapia

En cuanto a los efectos sobre los marcapasos modernos derivados de los tratamientos de protonterapia, el grupo de Oshiro et al. [15] realizó un estudio en el año 2008 del seguimiento de 8 pacientes con marcapasos, que recibieron tratamiento con protones, estando todos los dispositivos fuera de los campos de tratamiento, aunque en 4 los electrodos estaban incluidos. Se registraron fallos leves en un 25% de los marcapasos en los tratamientos a alta tasa de dosis.

En lo que se refiere a desfibriladores de nueva generación, Hashimoto et al. [16] realizaron un estudio para conocer la influencia de los neutrones secundarios generados durante los tratamientos de protonterapia. Los resultados del análisis en la programación de los desfibriladores revelaron que se habían errores leves en 13 de las 40 sesiones totales de tratamiento, pero ningún error grave. Determinaron que, aunque la probabilidad de que se produzcan errores leves por los neutrones secundarios es baja, se trata de un fenómeno inevitable e impredecible, por lo que se precisan más análisis para determinar un manejo adecuado de estas situaciones.

Tratamientos de braquiterapia

El estudio de Abner et al. [17] evaluaron la interacción entre las fuentes de iridio y estroncio con marcapasos y desfibriladores implantables, estimaron que. Estimaron que, en los casos de fuentes de estroncio, la dosis absorbida en el dispositivo cardiaco era de menos de 1 cGy, mientras que en el caso de fuentes de iridio era de 2.5 cGy (máximo 7 cGy), añadiendo que, en los casos de braquiterapia de alta tasa de dosis, las dosis absorbidas por el dispositivo cardíaco podrían ser superiores a 1 Gy en casos de cáncer de pulmón o esófago. Concluyeron que la tasa de dosis en los tratamientos de braquiterapia es baja en comparación con las tasas de dosis típicas de radioterapia externa.

Interferencias electromagnéticas

En el informe de la Asociación Americana de Física Médica sobre el tratamiento de pacientes en radioterapia con marcapasos implantados, determinaba que las interferencias electromagnéticas, debidas al encendido y apagado del haz, provocaban efectos transitorios en los dispositivos cardíacos y que en ningún estudio se habían hallado problemas importantes derivados de las mismas. Además, el ruido electromagnético de los aceleradores lineales se ha disminuido de forma importante desde la publicación de este informe; sin embargo, las nuevas tecnologías de IMRT y gatting respiratorio, suponen que la radiación es intermitente, por lo tanto, las interferencias electromagnéticas sobre los dispositivos pueden tener un papel más importante que aún no se ha estudiado [18].

GRUPOS DE RIESGO Y MANEJO

Los diferentes grupos de riesgo, establecidos por la Asociación Americana de Física Médica, para clasificar a los pacientes portadores de marcapasos o desfibriladores que van a recibir radioterapia se encuentran reflejados en la Tabla 1: Estadificación de grupos de riesgo (ver Anexo), teniendo en cuenta, que los neutrones se consideran presentes cuando los tratamientos con fotones o protones se administran con una energía igual o superior a 10 MV.

A continuación, describimos las medidas de actuación a realizar en función del riesgo individual de cada paciente [19]:

– Bajo riesgo:

  • Por el servicio:
    • Protocolo de resucitación.
    • Imán de marcapasos, pulsioximetría, desfibrilador externo automático disponible en la zona de tratamiento.
    • Monitorización del dispositivo electrónico cardíaco implantado mediante un sistema audio – visual durante el tratamiento.
    • Comunicación con Cardiología o Electrofisiología.
    • En los pacientes con desfibriladores: Consulta con Cardiología o Electrofisiología para desconexión del programa de taquicardia o la utilización de un imán.
  • Por el personal:
    • Evaluación del dispositivo electrónico cardíaco implantado antes de la primera y después de la última sesión de tratamiento radioterápico.
    • Disponer de un oncólogo radioterápico y un físico médico con el conocimiento suficiente para el manejo de pacientes con dispositivos electrónicos cardíacos implantados.
    • Técnicos de radioterapia con experiencia en el manejo de pacientes con dispositivos electrónicos cardíacos implantados que reciben tratamiento con radioterapia.

– Riesgo intermedio:

  • Por el servicio:
    • Aplicar las medidas de los pacientes con bajo riesgo y, además:
    • Consulta con un cardiólogo o electrofisiólogo,
    • En pacientes dependientes de su dispositivo: consulta con un cardiólogo o electrofisiólogo para la explicación de la utilización del imán y la pulsioximetría.
    • Soporte cardíaco adecuado disponible para el manejo de posibles complicaciones derivadas de la disfunción de los dispositivos electrónicos cardíacos implantados.
  • Por el personal:
    • Aplicar las medidas de los pacientes con bajo riesgo y, además:
    • Técnico de dispositivos electrónicos cardíacos implantados que evalúe el dispositivo a mitad del tratamiento radioterápico.

– Riesgo alto:

  • Por el servicio:
    • Aplicar las medidas de los pacientes con bajo riesgo e intermedio y, además:
    • Monitorización semanal mediante electrocardiograma.
  • Por el personal:
    • Aplicar las medidas de los pacientes con bajo riesgo e intermedio y, además:
    • Personal entrado en examinar electrocardiogramas.
    • Un cardiólogo o técnico de marcapasos debería estar disponible, en caso de ser necesitado.
    • Técnico de dispositivos electrónicos cardíacos implantados que evalúe el dispositivo semanalmente, una vez que el dispositivo haya recibido >5 Gy.

COCLUSIÓN

La existencia de un protocolo de actuación adecuado en los servicios de Oncología Radioterápica y Cardiología es fundamental para el correcto manejo de los pacientes que van a ser sometidos a un tratamiento con radioterapia (dentro de sus múltiples opciones) y que son portadores de marcapasos o desfibriladores, ya que la interacción de la radiación con los distintos dispositivos puede suponer un riesgo potencialmente letal para dichos pacientes. La disfunción de los dispositivos intracardiacos implantados debida a la radiación no es completamente predecible, a pesar del conocimiento de los procesos por los cuales se produce, lo que hace aún más necesaria la estrecha vigilancia de los pacientes y la comunicación entre todos los responsables de la salud de dichos pacientes.

BIBLIOGRAFÍA 

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ANEXOS

Tabla 1. Estadificación de grupos de riesgo  
< 2 Gy 2 – 5 Gy > 5Gy Presencia de neutrones
Dependiente del dispositivo Bajo riesgo Riesgo intermedio Alto riesgo Alto riesgo
Independiente del dispositivo Riesgo intermedio Riesgo alto Alto riesgo Alto riesgo