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. 2021 Jul 11;3(12):1438-1443.
doi: 10.1016/j.cjco.2021.07.005. eCollection 2021 Dec.

Assessment of Radiation-Induced Malfunction in Cardiac Implantable Electronic Devices

Amin Zagzoog  1   2 , Matt Wronski  1 , David H Birnie  2 , Cynthia Yeung  3 , Adrian Baranchuk  3 , Jeffrey S Healey  4 , Mehrdad Golian  2 , Usama Boles  3 , Aldo G Carrizo  4 , Suzette Turner  1 , Ahmed Hassan  2 , Elsayed Ali  5 , Sharath K Kumar  1 , Steve Russell  1 , Mohammed Shurrab  6 , Eugene Crystal  1
Affiliations

Assessment of Radiation-Induced Malfunction in Cardiac Implantable Electronic Devices

Amin Zagzoog et al. CJC Open. .

Abstract
in English, French

Background: Radiation therapy (RT) is a standard cancer treatment modality, and an increasing number of patients with cardiac implantable electronic devices (CIEDs) are being referred for RT. The goals of this study were as follows: (i) to determine the incidence of CIED malfunction following RT; (ii) to characterize the various types of malfunctions that occur; and (iii) to identify risk factors associated with CIED malfunction following RT.

Methods: A retrospective study of patients with CIEDs who received RT between 2007 and 2018 at 4 Canadian centres (Sunnybrook Health Sciences Centre, Kingston General Hospital, Hamilton Health Sciences Centre, and University of Ottawa Heart Institute) was conducted. Patients underwent CIED interrogation after completion of RT, to assess for late damage to the CIEDs. Data on demographics, devices, and RT were compared for the primary outcome of device malfunction.

Results: Of 1041 patients with CIEDs who received RT, 811 patients with complete data were included. Device malfunctions occurred in 32 of 811 patients (4%). The most common device malfunctions were reduced ventricular/atrial sensing (in 13 of 32 [41%]), an increase in lead threshold (in 9 of 32 [22%]), lead noise (in 5 of 32 [16%]), and electrical reset (in 2 of 32 [6%]). Higher beam energy (≥ 10 MV) was associated with malfunction (P < 0.0001). Radiation dose was not significantly different between the malfunction and non-malfunction groups (58.3 cGy vs 65 cGy, respectively, P = 0.71).

Conclusions: Although RT-induced CIED malfunctions are rare (occurring in 4% of patients with a CIED who undergo RT), collaborative efforts between radiation oncologists and cardiac rhythm device clinics to optimize CIED monitoring are needed, to detect and manage CIED malfunctions. Malfunctions are more common in patients receiving higher-beam energy ( ≥ 10 MV ) RT.

Contexte: La radiothérapie (RT) est une modalité standard de traitement du cancer, et un nombre croissant de patients porteurs de dispositifs cardiaques électroniques implantables (DCEI) doivent recevoir un traitement de RT. Les objectifs de cette étude étaient les suivants : (i) déterminer l’incidence d’une défaillance du DCEI après une RT; (ii) caractériser les différents types de défaillances qui se produisent; (iii) déterminer les facteurs de risque associés à la défaillance du DCEI après une RT.

Méthodologie: Une étude rétrospective des patients avec un DCEI ayant reçu une RT entre 2007 et 2018 dans quatre centres canadiens (Sunnybrook Health Sciences Centre, Kingston General Hospital, Hamilton Health Sciences Centre et Institut de cardiologie de l’Université d’Ottawa) a été menée. Le DCEI des patients a été interrogé après la fin de la RT, pour en évaluer les dommages tardifs. Les données sur les caractéristiques démographiques, les dispositifs et la RT ont été comparées pour le paramètre d’évaluation principal, soit la défaillance du dispositif.

Résultats: Sur les 1 041 patients avec un DCEI ayant reçu une RT, 811 patients avec des données complètes ont été inclus. Des défaillances du dispositif sont survenues chez 32 des 811 patients (4 %). Les défaillances les plus fréquentes du dispositif étaient une détection ventriculaire/atriale réduite (chez 13 des 32 patients [41 %]), une augmentation du seuil de la sonde (chez 9 des 32 patients [22 %]), un bruit provenant de la sonde (chez 5 des 32 patients [16 %]) et une réinitialisation électrique (chez 2 des 32 patients [6 %]). Une énergie de faisceau plus élevée (≥ 10 MV) était associée à une défaillance (p < 0,0001). La dose de rayonnement ne présentait pas de différence significative entre le groupe où une défaillance a été constatée et l’autre groupe (58,3 cGy vs 65 cGy, respectivement, p = 0,71).

Conclusions: Bien que les défaillances du DCEI causées par la RT soient rares (survenant chez 4 % des patients avec un DCEI qui subissent une RT), une collaboration est nécessaire entre les radio-oncologues et les cliniques de dispositifs de gestion du rythme cardiaque, afin d’optimiser la surveillance du DCEI et de détecter et de gérer ces défaillances. Les défaillances sont plus fréquentes chez les patients recevant une énergie de faisceau plus élevée au moment de la RT ( ≥ 10 MV ) .

PubMed Disclaimer

Figures

Figure 1
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Flowchart for patient enrollment in this study. CIED, cardiac implantable electronic device; RT, radiation therapy.
Figure 2
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Incidence of cardiac implantable electronic device malfunction and normal function among devices from various manufacturers.
Figure 3
Figure 3
Incidence of cardiac implantable electronic device malfunction and normal function among body regions.
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References

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