Wat zijn de risico’s van radiotherapie bij patiënten met een CIED en hoe

minimaliseer je deze?

In de literatuur worden ioniserende straling en EMI als twee mogelijke factoren genoemd die verantwoordelijk kunnen zijn voor verstoringen of defecten in CIEDs.

Ioniserende straling en CIEDs

Ioniserende straling kan defecten aan het CIED veroorzaken. Bij radiotherapie worden kankercellen bestreden met een hoge dosis ioniserende straling terwijl de dosis op het omliggende gezonde weefsel zo laag mogelijk wordt gehouden om schade van deze weefsels te voorkomen. Om dit te bereiken worden verschillende modaliteiten (fotonen, elektronen of protonen) ingezet afhankelijk van de ligging van de tumor in het lichaam. Zo zijn elektronen, die maar tot enkele centimeters in het lichaam doordringen, ideaal voor de behandeling van oppervlakkige tumoren. Alle dieper gelegen weefsels worden dan namelijk optimaal gespaard. Meer centraal gelegen tumoren worden meestal bestraald met fotonen. Als een tumor centraal ligt en het gebied achter de tumor gespaard moet worden kunnen protonen hierbij helpen. Protonen hebben namelijk de eigenschap om abrupt te stoppen op een bepaalde diepte in het lichaam.

Naast de modaliteit of bundeltype is ook de bundelenergie van invloed op de diepte waar de dosis wordt afgegeven. Daarom wordt er bijvoorbeeld gekozen voor 6 MV of 10 MV fotonen afhankelijk van de ligging van de tumor.

Naast een verschil in dosisverdeling tussen de modaliteiten en bundelenergieën is er ook nog verschil in de bijkomende hoeveelheid neutronen in de bundel. Bij de opwekking van elektronen en 6 MV fotonen is er geen neutronenproductie en bij 10 MV fotonen is er nauwelijks neutronenproductie. Bij fotonenergieën boven de 10 MV en bij protonen is er daarentegen sprake van een relatief hoge neutronenproductie.

Niet de door fotonen, elektronen of protonen afgegeven dosis maar de bijkomende dosis afgegeven door neutronen is de dominante factor ten aanzien van de incidentie van CIED defecten tijdens radiotherapie (Lucà, 2019; Malavasi, 2023; Matsubara, 2020; Zagzoog, 2021). Defecten zouden worden veroorzaakt door een ¹⁰B(n,a)⁷Li reactie (Matsubara, 2020). Het relatieve risico op defecten neemt daarom toe met de neutronenproductie (X6 0, X10 0.02, X15 0.30 en X18 0.65 (Matsubara, 2020)). Bij protonen is de neutronenproductie afhankelijk van de manier waarop de bundel energie wordt gemoduleerd, dit kan middels scanning of door passieve verstrooiing (Mishra 2020; Yoo 2020). In Nederland gebruiken alle protoneninstituten scanning protonen en is de neutronendosis is per gray protonen in de buurt van het veld vergelijkbaar met die bij 18 MV fotonen en verder verwijderd van het veld vergelijkbaar met 10 MV fotonen (Indik, 2017; Bjerre, 2021). Bij passive scattered protons komen meer neutronen vrij en is het relatieve risico 0.88 (Matsubara, 2020).

Vanwege de verschillen in vrijkomende neutronendosis verschillen de aanbevelingen voor radiotherapie bij patiënten met een CIED afhankelijk van de gebruikte modaliteit en energie. Elektronen en fotonen energieën tot 8 MV produceren geen neutronen. De hoeveelheid neutronen die bij 10 MV fotonen vrijkomt is gering. Daarom bevelen we voor hoge fotonen energieën (gedefinieerd als > 10 MV volgens bijvoorbeeld ESC guideline, HRS guideline, AAPM guideline en AHA guideline (Lyon, 2022; Indik, 2017; Miften, 2019, Wilkoff, 2009)) en protonen extra maatregelen aan [zie flowchart ‘Radiotherapie bij patiënten met een CIED’]. Overigens hoeven defecten van CIED niet tot klinische klachten te leiden (Indik, 2017; Matsubaru, 2020; Zagzoog, 2021; Azraai, 2022b)

EMI en CIEDs

EMI is een fenomeen waarbij elektromagnetische velden van het ene apparaat (in dit geval versneller) een ander apparaat (in ons geval de CIED) verstoren. Theoretisch gezien zou EMI door een CIED kunnen worden opgepikt als een verstoorde hartactiviteit die kan leiden tot een onterechte shock door een ICD, het inhiberen van de pacemaker of onterechte opgeslagen ritmestoornissen op een ILR.

Een onterechte shock van een ICD kan worden voorkomen door de antitachycardie therapie tijdens radiotherapie te blokkeren met een magneet of deze tijdelijk te herprogrammeren. Wereldwijd wordt dit echter niet frequent toegepast (Zaremba, 2016; Lyon, 2022). Desondanks is nooit een onterechte shock bij een patiënt gerapporteerd in de literatuur (Azraai, 2022a; Lyon, 2022; Zaremba, 2016). Slechts in één geval werd tijdens radiotherapie onterecht ventriculaire fibrillatie geregistreerd die had kunnen leiden tot een onterechte shock als deze niet geblokkeerd was geweest (Elders, 2013). Hierbij moet worden opgemerkt dat in voorgenoemde casus gebruik werd gemaakt van een neutronen producerende energie op een type versneller dat momenteel niet meer klinisch wordt gebruikt. Versnellerfabrikant Elekta heeft sinds de SL serie bijvoorbeeld maatregelen genomen om EMI te minimaliseren (o.a. afscherming rondom bronnen met geschikte cover materialen, PCB ontwerp, kabel routing, compliant sub-systemen (Elekta, 2023)). Tevens is er op CIEDs sinds 2009 steeds meer filtering aangebracht om niet-fysiologische signalen te kunnen onderscheiden van fysiologische signalen en alleen te reageren op de laatste (Zaremba, 2015).

Op basis van bovenstaande kan geconcludeerd worden dat CIED verstoringen ten gevolge van EMI bij bestraling op linacs met fotonen en elektronen energieën zonder MR zeldzaam zijn en als ze optreden in het algemeen transient van aard (Lucà, 2019; Indik, 2017) (ofwel alleen aanwezig tijdens de bestraling). Met MR-linacs en protonenversnellers bestaat te weinig ervaring en hierover is onvoldoende literatuur bekend om een conclusie te kunnen trekken. Relevant is dat de snout van een scanning proton systeem een relatief sterk magneetveld rond de patiënt creëert wat mogelijk tot EMI zou kunnen leiden (Chan, 2021).

Over CIED veiligheid voor 1.5T en 3T MRI scanners is veel bekend. Hiervoor wordt verwezen naar de Richtlijn ‘Gebruik MRI bij patiënten met implantaten’, MRI Safety Home (website) en MRI Safety Book (Shellock, 2023). Met 0.35T MR-linac systemen is minder ervaring opgebouwd en hiervoor wordt verwezen naar de MRI voorwaarden van de CIED fabrikant. Veelal hebben cardiologie en radiologie afdelingen van ziekenhuizen protocollen beschikbaar, welke grotendeels ook toepasbaar zijn voor de MR-linacs van Viewray en Elekta die nu op de markt zijn. Echter, de toegepaste pulssequenties kunnen van invloed zijn op de CIED gedrag en deze sequenties kunnen anders zijn op de MR-linacs. Er zijn tot op heden nog geen studies verricht naar EMI effecten bij MR-linacs.

As low as reasonably achievable (ALARA)

Zoals in de vorige paragraaf aangegeven kan zowel ioniserende straling als EMI de werking van een CIED verstoren en in zeldzame gevallen defecten veroorzaken. Daarom is het verstandig om de dosis te minimaliseren en CIEDs zoveel mogelijk buiten de in- en uittredende bundels te houden. Met name bij rotatiebestralingen dient naast intredende ook aandacht te worden besteed aan uittredende bundels die anders onnodig door de CIED kunnen gaan en extra CIED dosis veroorzaken.

Zie voor slotoverwegingen module CIED Controle.