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Approfondimento tematico: il paziente con CIED (PM-ICD-CRT) che effettua procedure a rischio di EMI

Approfondimento tematico: il paziente con CIED (PM-ICD-CRT) che effettua procedure a rischio di EMI

Approfondimento sul paziente con device (PM/ICD) da sottoporre a chirurgia

Di Raimondo Calvanese

Cardioversione

Alcuni case-report hanno evidenziato, dopo cardioversione elettrica (CVE) la transitoria perdita di cattura ed il reset del Device, in particolare quando è stata utilizata la posizione antero-laterale delle placche. Negli ultimi anni, con la diffusione dei cateteri bipolari e l’utilizzo di sofisticati circuiti di protezione, un’alterata funzione CIED durante cardioversione è ossevata molto raramente. Sebbene non ci siano studi randomizati, la posizione antero-posteriore (Figura 1) con la placca anteriore posizionata lontano dal Device (>8cm) ha il potenziale vantaggio di creare un campo elettrico che sia più possibile ortogonale alla linea PM-elettrodo per minimizzare il rischio che i cateteri possano raccogliere la corrente elettrica erogata dal defibrillatore. Image title

Figura 1)  Schema della posizione ortogonale tra l’asse formato dalle placche di defibrillazione e l’asse formato tra i cateteri ed il device nella configurazione delle placche antero-posteriore.

Tabella 1. Potenziali rischi e raccomandazioni per la cardioversione.

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Indicazioni ad effettuare il controllo del Device: a causa del rischio di entrare nella modalità di sicurezza la HRS/ASA raccomanda che tutti i pazienti che abbiano effetuato una CVE debbano effettuare un controllo del Device prima di uscire da un reparto monitorato. Il rischio aumenta in caso di cardioversione/defibrillazione urgente  in quanto il posizionamento delle placche potrebbe non essere ottimale.

Ablazione transcatetere mediante radiofrequenza (RFCA)
Sebbene non comune, l’applicazione di RF vicino ad un CIED può causare diverse conseguenze incluso il reset elettrico del Device, la riprogrammazione inappropriata, l’oversensing, l’anomala inibizione, l’undersensing. Raramente possono verificarsi lesioni termiche miocardiche alla punta del catetere a causa della trasmissione della energia con RF. Con gli ICD può verificarsi un oversensing ventricolare con riconoscimento inappropiato di aritmie ventricolari.

Tabella 2. Potenziali rischi e raccomandazioni per la RFCA
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Indicazioni ad effettuare il controllo del device: tutti i PM, ICD e CRTD-P devono essere sottoposti ad un controllo immediatamente dopo la ablazione e prima di uscira dalla zona monitorata eccetto nel caso in cui l’ablazione sia effettuata agli arti inferiori. 

Radiazioni diagnostiche
Le radiazioni diagnostiche generalmente non causano alcun effetto avverso sui device sebbene siano stati riportati rari casi di oversensing e reset eletrico. Tuttavia con le apparecchiature TAC multislice di ultima generazione, che utilizzano alte dosi di radiazioni, sono stati riportati transitori effetti di oversensing durante l’esecuzione dell’esame. L’oversensing è stato rilevato soprattutto quando il fascio di radiazioni è diretto sul generatore con un’esposizione di durata prolungata. Allo stesso modo in uno studio in vitro sia l’oversensing che che reset elettrico è stato riscontrato sebbene molto raramente.

Indicazioni ad effettuare il controllo: non sono necessari ulteriori controlli al di fuori di quelli routinari.

Radiazioni terapeutiche
Se le radiazioni diagnostiche interferiscono raramente con i CIED, le radiazioni terapeutiche (RT) possono causare diversi potenziali effetti sulla funzione dei dispositivi soprattutto quando l’energia prodotta dall’Acceleratore Lineare (LINAC) sia particolarmente elevata (> 10 MV) oppure il fascio di radiazioni colpisca direttamente il generatore. Nel primo caso il rischio non dipende dalla sede di trattamento (anzi, il rischio è maggiore per il trattamento di neoplasie distanti dalla sede del CIED ma più profonde come la prostata) ed è dovuto alla radiazione diffusa di neutroni, prodotti dal LINAC, che a loro volta agiscono con i componenti (in particolare il Boro) dei circuiti elettronici causando anomalie dei software e “reset” dei dispositivi. In questi casi l’anomalia è generalmente, ma non sempre, risolvibile con la semplice riprogrammazione. Nel caso di irrraggiamento diretto, o in prossimità.

Per ogni tipo di radiazioni terapeutiche sarebbe auspicabile

1) conoscre l’energia di irraggiamento, considerando che i rischi di malfunzionamenti sono maggiori in presenza di valori > 10 MV (probabilmente anche > 6 MV)

2) produrreun modello di esposizione a radiazioni in grado di prevedere la dose di radiazioni potenzialmente assorbita dal device (generalmente > 2 Gy, anche se ciascuna azienda produttrice di device ha comunicato delle raccomandazioni per la dose massima di radiazioni tollerate per ciascun dispositivo)

Solo in casi del tutto eccezionali (dosi in sede di CIED> 10 Gy, pazienti PM-dipendenti) potrebbe essere richiesto il riposizionamento del dispositivo in un’altra sede. Tale procedura, tuttavia, non è esente da rischi e non è di dimostrata efficacia, per cui va considerata con estrema cautela.

I trattamenti RT possono essere eseguiti con modalità alternative ai fotoni: l’utilizzo degli elettroni è associato ad un rischio di malfunzionamenti basso, mentre l’utilizzo dei protoni determina un rischio maggiore (legato soprattutto alla produzione secondaria e diffusa di neutroni).

Alcune Linee Guida hanno classificato i pazienti (in base alla sede e modalità della RT), alle caratteristiche del dispositivo (PM, ICD) e del paziente (PM-dipendente, interventi freqenti del’ICD) in varie classi di rischio, con raccomandazioni “ad hoc” nei singoli casi.

Indicazioni ad effettuare il controllo: in generale, i pazienti che necessitano cicli di radioterapia sono esposti a numerose sedute, anche quotidiane per diverse settimane. In teoria ogni applicazione di radiazioni ionizzanti, in particolare se vengono prodotti neutroni, potrebe causare il passaggio del device alla modalità backup safety mode (BSM), che però non si è dimostrato associato a rischi significativi per i pazienti.

Tutti i candidati a RT portatori di CIED dovrebbero essere avvisati dei potenziali rischi, valutati prima dell’inizio della RT e classificati in base al rischio, al fine di programmare la gestione durante la RT ed i controlli durante il ciclo. In alcuni casi di alto rischio, come la irradiazione diretta del device o l’irradiazione del torace o l’irradiazione ad elevate energia, il device dovrebbe essere controllato settimanalmente. In altri pazienti a minore rischio potrebbere essere sufficienti controlli meno frequenti, per es. a metà o comunque a fine ciclo (ed a distanza di qualche mese, considerando il rischio di conseguenze a lungo termine, teoricamente possibili).

Tabella 3. Potenziali rischi e raccomandazioni per la RT

Image titleTerapia elettrocounvulsiva (ECT)

La terapia elettroconvulsiva (ECT) implica il passaggio di corrente elettrica al cervello in grado di indurre una crisi epilettica. Sono stati riportati diversi case-report che registrano le conseguenze della terapia elettroconvulsiva sia sui vecchi che sui nuovi dispositivi

La durata dello stimolo elettrico è abbastanza breve (1-2 secondi) e, pertanto, è poco probabile sia un’inibizione significativa del pacing che uno shock inappropiato. Solo in caso di stimolazione elettrica prolungata il rischio di inibizione del pacing e di shock inappropiati aumenta.

Un problema addizionale è costituito dall’oversensing dei miopotenziali determinati dalla crisi epilettica. Sebbene transitoria, questa situazione potrebbe costituire un problema significativo nei pazienti PM-dipendenti, soprattutto nei pazienti con elettrocateteri configurati in monopolare.

Un ulteriore complicanza potrebbe essere costituita da shock inappropriati su una tachicardia sinusale indotta dalla crisi.

Tabella 4. Potenziali rischi e raccomandazioni per la terapia elettroconvulsiva.

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Indicazioni ad effettuare il controllo: sono stati descritti casi di malfunzione di Device dopo ECT e pertanto i PM, gli ICD e i CRTD-CRTP dovrebbero essere controllati entro un mese dalla aplicazione di terapia eletroconvulsiva.

Ablazione transuretrale mediante ago (TUNA)
La TUNA è una procedura terapeutica per pazienti con ipertrofia prostatica begnigna. L’energia mediante RF è utilizzata per ablare il tessuto prostatico. Effetti sui Device sono stati descritti raramente.

Indicazioni ad effettuare il controllo: Sebbene siano stati descritti in passato casi di inibizione dell’attività dei PM non vi sono report sui device più moderini pertanto non sono rischiesti ulteriori controlli.

Resezione prostatica transuretrale (TURP)
L’elettrochirurgia o l’energia a RF viene spesso utilizzata durante la resezione prostatica transuretrale. Il posizionamento della placca di ritorno sulla coscia o sui glutei minimizza gli effetti sui device. Il danneggiamento del dispositivo è raro e, nei pazienti PM-dipendenti, può essere considerata l’applicazione del magnete sebbene sia improbabile che si verifichi oversensing. Inoltre, come in ogni applicazione di elettrochirurgia monopolare, gli accorgimenti che possono ridurre il rischio di inibizione nei pazienti PM-dipendenti ed evitare inappropiati riconoscimenti dell’ICD sono costituiti dall posizionamento dell’elettrodo di ritorno su una gamba, limitare l’applicazione di elettrochirurgia a 1-2 secondi ogni 10 secondi.

Indicazioni ad effettuare il controllo: sebbene siano stati descritti in passato casi di inibizione dell’attività dei PM non vi sono report sui device più moderini pertanto non sono rischiesti ulteriori controlli.

Colonscopia o esofago-gastro-duodenoscopia
Non c’è evidenza che la coloscopia e la gastroscopia interferiscano con i PM o gli ICD a meno che non sia utilizzata l’elettrochirurgia. Nel caso in cui sia programmata una procedura con elettrobisturi dovrebbero essere messe in atto tutte le raccomandazioni per le procedure che utilizzano elettrochirurgia monopolare al di sopra dell’ombelico. In uno studio di 92 pazienti sottoposti a gastroscopia con elettrochirurgia non si sono verificate complicanze significative e anche l’oversensing è stato raro.

Sono stati riportati shock inappropiati in pazienti in cui il riconoscimento non era stato diasattivato e pertanto è raccomandato il posizionamento di un magnete (o in alternativa la riprogrammazione di un ICD per disattivare il riconoscimento delle tachiaritmie) sia effettuato prima prima di utilizzare l’elettrochirurgia. Nel caso di pazienti PM-dipendenti un approccio ragionevole potrebbe essere costituito da brevi applicazioni di elettrobisturi senza la necessità di posizionare un magnete o riprogrammare il PM. Un magnete dovrebbe tuttavia essere sempre disponibile se si dovessero verificare prolungati episodi di inibizione del pacing.

Quando possibile l’elettrochirurgia bipolare dovrebbe essere preferita e, se fosse indispensabile una elettrochirurgia monopolare, la placca di ritorno dovrebbe essere posizionata in regione toracica inferiore o sull’addome per evitare che la corrente attraversi il device e gli elettrocateteri.

Procedure gastrointestinali
Le EMI nel corso di procedure endoscopiche gastriche e colorettali sono rappresentate principalmente dalla elettrochirurgia monopolare e dalla telemetria wireless dalle capsule della videoendoscopia. Le raccomandazioni attuali scoraggiano l’utilizzo della capsule per la videoendoscopia.

Capsule endoscopiche
Le capsule endoscopiche utilizzano una videocamera digitale collocata all’interno di una capsula con diodi che emettono luce insieme ad una batteria ed un trasmettitore. La capsula emette brevi burst di radiofrequenza (circa 2/secondo per un periodo diagnostico di 8 ore). Nonostante non siano state riportati casi di malfunzioni, le raccomandazioni correnti ne sconsigliano l’utilizzo per un teorico rischio di interferenza device-device.

Espansori tissutali
Gli espansori tissutali sono usati dai chirurghi plastici per preparare la chirurgia ricostruttiva mammaria. Talvolta essi incorporano magneti per dirigere un ago utiizzato per riempire di liquido l’espansore. Questi magneti spesso sono vicini abbastanza al Device da indurre lo switch magnetico che determina la stimolazione asncrona nei PM ed il mancato riconoscimento delle aritmie nei defibrillatori. Pertanto gli esapansori tissutali che utilizzano un magnete sono sconsigliati.

Stimolazione elettrica neuromuscolare e stimolatori spinali
La stimolazione elettrica transcutanea nervosa (TENS) utilizzata per la terapia del dolore muscolo-scheletrico acuto e cronico e gli stimolatori del midollo spinale possono interferire con la normale funzionalità dei PM e degli ICD. Le reazioni avverse più comuni includono l’inibizione del pacing, l’inizio della modalità di noise-reversion e la errata interpretazione del rumore che determina terapie inappropiate dell’ICD. In linea generale le TENS non sono raccomandate in pazienti PM-dipendenti, tuttavia si potrebbe fare un’eccezione quando le TENS siano una terapia con una forte indicazione clinica in cui i benefici superano i rischi. In questi casi bisogna effettuare un test iniziale che consiste in un monitoraggio durante l’applicazione delle TENS in modo da rilevare un’eventuale inibizione del pacing. Ad ogni modo, Il PM dovrebbe essere programmato come con polarità del sensing bipolare e sensore (basato su impedenza come la ventilazione-minuto) su OFF.

Per gli ICD i test possono essere effettuati dopo aver acceso i riconoscimenti e spento le terapie del dispositivo per valutare il eventuali riconoscimenti inappropiato di arimtie, utilizzando il massimo output della TENS e la massima sensibilità (cioè i valori più bassi) dell’ICD

Le unità TENS dovrebbero essere evitate in regione cervicale,  lombare superiore e toracica a causa della vicinanza del Device e dei cateteri. Queste raccomandazioni generalmente si estendono agli stimolatori spinali. Ci sono pochi report che hanno suggerito che, con le opportune precauzioni, gli stimolatori neurospinali bipolari possano essere utilizzati in sicurezza nei pazienti con CIED. Tuttavia test individuali sono raccomandati per essere sicuri che non ci sia inibizione del pacing o falso riconoscimento di aritmie.  

Tabella 5. Potenziali rischi e raccomandazioni per le TENS.

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Elettromiografia e test di conduzione nervosa
Sono stati pubblicati pochi studi sugli effetti degli studi di conduzione nervosa e EMG sulla fuzione nervosa. La quantità di corrente utilizzata in questi studi è molto piccola ed è improbabile che interferisca con i device.

Indicazioni ad effettuare il controllo: non sono necessari ulteriori controlli al di fuori di quelli routinari.

Litotrissia
In passato sono stati descritti alcuni casi in cui la litotrissia extracorporea ad onde d’urto induceva inappropiati sensing ed inibizione del pacing. Alcuni case-report hanno descritto la possibilità che i PM (ma non gli ICD) possano entrare nella modalità di backup di sicurezza. Una recente review ha suggerito linee guida pratiche sul managment appropiato dei device che include:

1) Telemetria continua
2) Terminare la litotrissia in caso di aritmie
3) Cardiologo esperto di elettrostimolazione disponibile
4) Utilizzo del magnete nei casi di inibizione
5) Interrogazione el Devicein caso di complicanze.

Ad ogni modo il rischio di complicanze è molto basso. 

Indicazioni ad effettuare il controllo : Alla luce degli sviluppi tecnologici nei moderni device è raccomandato un controllo entro un mese dalla procedura.

Iontoforesi
Il rilascio di farmaci transdermico mediante iontoforesi implica il rilascio di una picola quantità di DC corrente in una zona localizzata. Non ci sono report di alterata funzionalità dei Device.

Indicazioni ad effettuare il controllo: Non sono necessari ulteriori controlli al di fuori di quelli routinari.

Terapia fotodinamica
Queta tecnologia utilizza la luce e non genera campi elettromagnetici.

Indicazioni ad effettuare il controllo: Non sono necessari ulteriori controlli al di fuori di quelli routinari.

Procedure dentali
C’è un singolo report di interferenze tra apparecchiature dentistiche e Device costituita da un’interferenza con la telemetria non con la funzione del device.

Indicazioni ad effettuare il controllo: Non sono necessari ulteriori controlli al di fuori di quelli routinari.

Il Registro ICD-On: la maggior parte dei device non richiede alcuna modifica
E’ indubbia una significativa variabilità nel managment perioperatorio dei pazienti con Device che si sottopongono a procedure che richiedono l’elettrochirurgia. Per tale motivo è stato effettuato un registro prospettico multicentrico osservazionale per il managment perioperatorio dei pazienti con Device in 3 ospedali di Chicago dal febbraio 2014 all’agosto 2015.

I pazienti con Device, in cui era adoperato l’elettrobisturi, sono stati assegnati a tre gruppi in base alle modifiche effettuate:

1) Riprogrammazione
2) Magnete
3) Nessuna modifica.

La scelta di riprogrammare/posizionare magnete/non fare modifiche era effettuata sulla base del sito chirurgico e delle caratteristiche del paziente:
1) I pazienti con ICD o quelli PM-dipendenti, in cui era programmata una procedura a meno di 15 cm dal dispositivo, sono stati assegnati al gruppoRiprogrammazione con spegnimento delle terapie e con pacing asincrono se PM-dipendenti.
2) I pazienti con ICD distante > 15 cm dal sito chirurgico ma al di sopra della cresta iliaca sono stati assegnati al gruppo Magnete.
3) In tutti gli altri casi non veniva apportata nessuna modifica (ne’ riprogrammazione ne’ apposizione del magnete) ed i pazienti assegnati al gruppo Nessuna modifica.

Sono state valutate  le EMI e i reset post-operatori in correlazione al sito chirurgico.

Tutti i pazienti (331) avevano un Device in sede pettorale. Il 16% dei pazienti sono stati assegnati al gruppo Riprogrammazione, 15% al gruppo magnete, e 69% al gruppo Nessuna modifica (Vedi grafico). Ci sono state EMI nel 45% delle procedure toraciche, nel 35% delle procedure al capo/collo, nel 15% delle procedure all’ estremità superiore, e 3% di casi addominali al di sopra della cresta iliaca. Non ci sono state EMI nelle procedure al di sotto della cresta iliaca (Vedi Tabella).

Non si sono verificate terapie inappropriate o reset dei Device.

I risultati del protocollo ICD-ON dimostrano che si può ottenere un management sicuro ed efficace dei pazienti con Device basandosi sulla localizzazione del sito in cui si applica l’elettrobisturi, con un’alta percentuale di pazienti (69%) che non richiede né la riprogrammazione che l’applicazione del magnete.

Il protocollo dell’ICD-ON quindi suggerisce di:

1) Non effettuare alcuna modifica di programmazione degli ICD negli interventi al di sotto della cresta iliaca o in caso di PM distanti > 15 cm
2) Utilizzare il magnete negli interventi al di sopra della cresta iliaca ma ad una distanza di > 15 cm dal Device
3) Riprogrammare il device spegnendo le terapie e programmando la stimolazione in asincrono (se pazienti PM dipendenti) in caso di interventi a meno di 15 cm dal device.

In considerazione del significativo rischio di ritardare una terapia salvavita come la defibrillazione, potremmo suggerire un’ulteriore accorgimento nel paziente con ICD che sia anche PM-dipendente ovvero programmare in asincrono la stimolazione lasciando le terapie accese ed utilizzare il magnete (per disattivare le terapie) solo in sala operatoria, al momento dell’utilizzo dell’elettrobisturi in modo da tenere sempre “vigile” l’ICD (nella fase sia pre che post-operatoria) e minimizzare i rischi di una mancata terapia al paziente.

Protocollo peri-operatorio ICD-ON
- Valutazione pre-operatoria del PM-ICD, valutazione della dipendenza e della risposta al magnete
- Elettrodo di ritorno sul lato opposto dell’ICD per allontanare la corrente dal device
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Legenda
CIED
: Cardiovascular Implantable Electronic Device
Device: Pace maker, defibrillatore (letteralmente dispositivo).
EMI: Interferenze elettromagnetiche
PM: Pacemaker
ICD: Implantable cardioverte defibrillator - defibrillatore
CRT-P: Cardiac Resynchronization Therapy: dispositico per la resincronizazione cardiaca
CRT-D: Cardiac Resynchronization Therapy Defibrillator: dispositivo per la resincronizzazione cardiaca- defibrillatore
ILR: Implantable Loop Recorder
RT: Radioterapia
HRS: Hearth Rhythm Society
ASA: American Society of Anesthesiologists
BSM: Backup Safety Mode
EMG: Elettromiografia
Swith Magnetico: modifica di programmazione determinata nel Device dalla apposizione del magnete.
Mode switch: modifica della programmazione del dispositivo (PM o ICD) durante il posizionamento di magnete o durante comparsa di aritmia atriale/fibrillazione atriale (DDD>DDI)
Rate response: Modifica della frequenza di stimolazione del Device in risposta a determinati stimoli
Reset elettrico: tutti gli stimolatori cardiaci controllano regolarmente lo stato della memoria e della programmazione. Se la comunicazione viene disturbata o viene rilevato un errore di memoria od uno di programmazione, tutti i dispositivi si convertono nella modalità detta di “backup safety mode”, che è specifico per ogni compagnia e per ogni modello. Il backup mode include parametri di funzionamento considerati sicuri per ogni paziente. In questa modalità diventano operative le istruzioni predefinite caricate nella memoria non volatile (Read Only Memory). La risoluzione del problema richiede uno specifico comando di programmazione. In alcuni dispositivi il magnete non ha effetto nella condizione di reset elettrico. In caso di danno permanente del microprocessore o della memoria si attiva un tipo speciale di reset (hard reset – safety core mode – cold reset). Questo tipo di reset è irreversibile e rende necessaria la sostituzione del generatore 16.

Bibliografia
1) Gli stimolatori cardiaci impiantabili e le interferenze elettromagnetiche. G. Corbucci et al. G Ital Aritmol Cardasti 2001; 180-189.
2) The Heart Rhythm Society (HRS)/American Society of Anesthesiologists (ASA) Expert Consensus Statement on the Perioperative Management of Patients with Implantable Defibrillators, Pacemakers and Arrhythmia Monitors: Facilities and Patient Management. Heart Rhythm, Vol. 8, No 7, July 2011.
3) Julia H. Indik et al. 2017 HRS expert consensus statement on magnetico risonante immagina and radiato exposure in patients with cardiovascular implantable electronic devices.
Heart Rhythm 2017;14: e97–e153
4) Hauser LG, Kallinen L.:  Deaths associated with implantable cardioverter defibrillator failure and deactivation reported in the United States Food and Drug Administration Manufacturer and User Facility Device Experience Database Heart Rhythm;2004:4:399–405);
5) F Hudson et al. Effect of radiation therapy on the latest generation of pacemakers and implantable cardioverter defibrillators: A systematic review.
Journal of Medical Imaging and Radiation Oncology 54 (2010) 53–61.
6) HAMID GHANBARI et al. Electromagnetic Interference between External Defibrillator and Cardiac Resynchronization Therapy-Pacemaker (CRT-P) Devices.
PACE 2011; 34:1087–1091.
7) Neena M. Peter et al. Cardiac Pacemakers and Electrocautery in Ophthalmic Surgery. Orbit, 31(6), 408–411, 2012.
8) TOMAS ZAREMBA et al. Risk of Device Malfunction in Cancer Patients with Implantable Cardiac Device Undergoing Radiotherapy: A Population-Based Cohort Study. PACE 2015; 38:343–356.
9) Martin Augustynek et al. Monitoring of CRT‑D devices during radiation therapy in vitro.
BioMed Eng. Online (2016) 15:29.
10) Danette Guertin et al. Electromagnetic Interference (EMI) and Arrhythmic Events in ICD Patients Undergoing Gastrointestinal Procedures. PACE 2007; 30:734–739.
11) Sergio Dubner et al. Electromagnetic Interference from Wireless Video-Capsule Endoscopy on Implantable Cardioverter-Defibrillators.
12) Christina Holmgren et al. Risk of Interference from Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation on the Sensing Function of Implantable Defibrillators. PACE 2008; 31:151–158.
13) MINORU HIROSE et al. X-ray Radiation Causes Electromagnetic Interference in Implantable Cardiac Pacemakers.
PACE 2010; 33:1174–1181.
14) H. Nägele et al. Inappropriate ICD discharge induced by electrical interference from a physio-therapeutic muscle stimulation device. Herzschr Elektrophys 17:137–139 (2006).
15) Andreas Nappy et al. Are patients with cardiac implants protected against electromagnetic interference in daily life and occupational environment? European Hearst Journal (2015) 36, 1798–1804.
16) Clinical Cardiac Pacing, Defibrillation and Resynchronisation Therapy Elenore-Kay-Lau-Well-off, IV ed. 2011.
17) Honey Thomas et al. BRITISH HEART RHYTHM SOCIETY GUIDELINES FOR THE MANAGEMENT OF PATIENTS WITH CARDIAC IMPLANTABLE ELECTRONIC DEVICES (CIEDs) AROUND THE TIME OF SURGERY. 2016.
18) JANET GIFFORD et al. ICD-ON Registry for Perioperative Management of CIEDs: Most Require No Change.
PACE 2017; 40:128–134.

Approfondimento tematico: gli effetti del magnete sui Device
In linea generale il posizionamento di un  magnete di dimensioni adeguate (almeno 9 gauss) determina l’inizio della stimolazione asincrona in un PM e la sospensione del riconosciemtno delle tachicardie, senza alcun effetto sulla modalià di stimolazione, in un ICD.

Tuttavia esistono alcune peculiarità per ciascuna azienda produttrice che è utile sottolineare.

Dove posizionare il magnete 
Per localizzare il Device, soprattutto nei soggetti obesi, è necessaria la palpazione della cute in sede sottoclaveare dal momento che il dispositivo potrebbe essere migrato rispetto alla posizione della cicatrice. La maggioranza delle aziende di ICD (Medtronic, Boston Scientific e Biotronik) raccomandano di porre il magnete direttamente al disopra del device (Figura 1).

Eccezioni a questa regola sono costituite dai Device della St Jude Medical e della Livanova: la St Jude Medical raccomanda che il magnete sia posizionato al di fuori del centro del device, con la curva dell’anello posizionata sulla parte alta o sulla parte inferiore del device.
La azienda Livanova (Sorin Group) raccomanda di posizionare il magnete lontano dal centro, evitando la testa sulla parte alta del device.

Figura 1. Corretto posizionamento del magnete sul device

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Applicazioni cliniche del magnete sui PM
La più importante e diffusa applicazione clinica del magnete consiste nell’iniziare nei PM un pacing in modalità asincrona (al fine di evitare un’inibizione del pacing dovuta ad oversensing da EMI).

I magneti sono utilizzati anche per verificare una corretta cattura del dispositivo dal momento che la stimolazione del seno carotideo, utilizzata in passato per ridurre la frequenza spontanea e far emergere l’attività del PM, è generalmente sconsigliata per il suo potenziale rischio di ictus. L’uso di un magnete fornisce anche informazioni sulla longevità della batteria del Device. I differenti livelli della batteria sono espressi dalla frequenza magnetica (differente per ciascuna azienda) ed includono indicazioni di:

-Inizio Vita (beginning of life – BOL)

-Indicatore di sostituzione elettiva (Elective Replacement Indicator – ERI/Recommended Replacement Time - RRT)

-Fine Vita del device (End Of Life - EOL).Tuttavia da EOL al completo esaurimento della batteria la risposta di pacing di tutti i Device è imprevedibile. Alcune aziende (Boston Scientific, Biotronik e St Jude Medical) hanno funzioni programmabili che consentono al paziente di applicare un magnete per registrare EGM (senza effetti sul pacing). Tale funzione è utile per i pazienti sintomatici di cardiopalmo o malessere senza documentazione ECG.

Effetto del magnete sui PM
Tutti i PM rispondo con una stimolazione asincrona con un AV delay programmato e con una frequenza magnetica fissa (diversa a seconda della azienda costruttrice).


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La funzione risposta in frequenza con il posizionamento del magnete è su OFF.
In caso di non risposta del device al magnete bisogna considerare:
1.Batteria completamente scarica
2.Il PM è programmato per non rispondere al magnete (St Jude Medical, Boston Scientific, Biotronik)
3.Il campo magnetico non raggiunge il device (soggetti obesi o impianti sotto muscolari)
4.EOL o batteria con bassa tensione
Inoltre con i PM della Biotronik se la frequenza intrinseca del paziente è superiore al limite di frequenza inferiore (Lower Rate Limit – LRL) potrebbe esserci mancata risposta. In quasi tutti i PM la rimozione del magnete determina il ripristino della modalità di stimolazione programmata (ad eccezione della Livanova).

Boston Scientific
La funzione magnetica può essere modificata per ignorare il magnete.
Sono presenti 3 possibilità di programmazione della risposta al magnete:
1) Pace Async: Pacing asincrono
2) Store EGM: Registra EGM
3) OFF 

Image titleFigura 2. Risposta Magnetica nei PM Boston Scientific.

1) Pace Async

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La frequenza attivata dal posizionamento del magnete fornisce indicazioni sullo stato di carica della batteria:

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4) Store EGM (Registrare EGM): se la risposta al magnete è programmata su Store EGM, il posizionamento del magnete attiverà la modalità di Monitoraggio Triggerato dal Paziente (PTM) che consente al paziente (solo per un episodio), nel momento in cui pone un magnete sul device (per circa due secondi) di iniziare l’acquisizione di EGMs, intervalli e marker durante un episodio sintomatico.

5) OFF: se la risposta al magnete è programmata su OFF il device non si convertirà ad una modalità di stimolazione asincrona in presenza di un magnete. 

Medtronic
I PM della Medtronic non hanno una modalità per ignorare il magnete. La modalità di pacing si modifica a DOO, VOO, o AOO, e la frequenza di pacing cambia a 85 bpm o 65 bpm. La modalità di pacing si modifica DOO quando la modalità di pacing programmata è una modalità bicamerale o una modalità MVP (AAIRDDDR, AAIDDD), in VOO quando la modalità programmata di pacing è una modalità monocamerale ventricolare, e AOO quando la modalità di pacing è una monocamerale atriale. La frequenza di pacing sarà 85 bpm (700 ms.) se le condizioni del device sono normali, 65 bpm (920 ms.) se la batteria è al Tempo di Sostituzione Consigliato (Recommended Replacement Time - RRT) o in caso di reset elettrico.

Image title Ad eccezione del PM EnRhythm, la stimolazione asincrona è preceduta da 3 battiti a FC di 100 bpm con la durata dell’ultimo battito stimolato ridotto del 20%. Questa funzione è nota come TMT ed è utilizzata per verificare un adeguato margine di cattura.

St Jude Medical
I PM possono essere programmati per ignorare il magnete o avere uno delle modalità seguenti:
1)  Battery test mode in cui c’è uno switch al pacing asincrono nel momento in cui si posiziona un magnete.
1) Battery test mode + EGM mode in cui viene salvato un ECG se il magnete è posizionato sul Device per meno di 5 secondi o, se tenuto più di 5 secondi, inizia la stimolazione asincrona.
2) EGM mode in cui viene salvato un ECG senza effetto sulla stimolazione.


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Biotronik
I PM rispondo in maniera differente al magnete in base alla programmazione che può essere:
1) Asincrona
2) Sincrona: pacing alla LRL
3) Auto: 10 battiti asincroni seguiti da modalità sincrona

Un modo sincrono è anche utilizzato per le registrazioni effettuate dal paziente.
Le frequenze magnetiche variano a seconda della tensione della batteria

Livanova
Anche i PM della Livanova, in risposta al magnete, stimolano in modalità asincrona con una durata di 0,5 msec. Quando il magnete viene rimosso inizia il test di cattura con 6 battiti asincroni alla frequenza magnetica, con ampiezza e durata programmata e con un AV delay di 94 msec (al fine di verificare un’adeguata cattura con i parametri di uscita e di durata programmati). Il test di cattura è seguito dal test di frequenza che comprende due battiti asincroni alla frequenza programmata ed AV delay programmato (per dimostrare sufficiente cattura a questi valori). I test di cattura e di frequenza sono seguiti dall’inizio della stimolazione nella modalità programmata.

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Applicazioni cliniche del magnete sui defibrillatori
Nel corso di interventi chirurgici con utilizzo di elettrobisturi, gli ICD possono interpretare rumore da EMI come Tachicardia o Fibrillazione ventricolare e, pertanto, erogare ATP o shock inappropriati. In questi casi è consigliato l’utilizzo del magnete per inibire le terapie anti-tachicardiche (o in seconda scelta la riprogrammazione del device facendo molta attenzione alla riattivazione del device al termine dell’intervento).
Allo stesso modo in situazioni di emergenza, il magnete può essere utilizzato per terminare shock inappropriati, dovuti all’errata interpretazione di aritmie, a causa, ad esempio, di rottura di elettro catetere ventricolare, oversensing dell’onda T, di mio potenziali o di aritmie sopra ventricolari (ad esempio fibrillazione atriale ad elevata risposta ventricolare).
Il posizionamento del magnete ci può anche aiutare ad identificare l’azienda produttrice del device mediante l’emissione di toni acustici: solo i device della Boston Scientific e Medtronic emettono segnali acustici per conferma della disattivazione delle terapie).
Nel caso in cui un tono non sia sentito al posizionamento di un magnete su di un device della Boston Scientific o Medtronic, occorre uno stetoscopio soprattutto nei pazienti obesi e quelli con impianto sotto muscolare. Se ancora non si percepisca alcun tono potremmo essere di fronte a queste evenienze:
1) Batteria scarica
2) Tutti gli ALERT sono programmati su OFF (Medtronic)
3) Il device è programmato per ignorare il magnete (Boston Scientific)
4) Il campo magnetico non raggiunge in device (soggetti obesi o impianti sotto muscolari)
Inoltre Il magnete non altera la frequenza di stimolazione sugli ICD ad eccezione dei dispositivi Paradym della azienda Livanova in cui si modifica la frequenza di stimolazione senza modificare la modalità di stimolazione.
Negli ICD delle aziende Boston Scientific e St Jude Medical è possibile disattivare la funzione magnetica (per ignorare il magnete o rispondere differentemente al magnete) mentre per le altre aziende (Medtronic, Biotronik, e Livanova) tale funzione è sempre attiva.
La funzione rate response negli ICD non è influenzata dal magnete.

Particolarità nell’uso del magnete a seconda della casa produttrice
Boston Scientific

Per stabilire se il dispositivo sia stato programmato per rispondere all’applicazione del magnete, posizionare un magnete sul dispositivo e ascoltare i segnali acustici. Nel caso in cui il tono non sia sentito occorre uno stetoscopio, soprattutto nei pazienti obesi e in quelli con impianto sotto-muscolare.
Se SI PERCEPISCONO dei segnali acustici, le funzioni del magnete sono abilitate.
Se NON si percepiscono segnali acustici:
1) Le funzioni del magnete non sono abilitate (cioè è richiesto un programmatore per programmare la funzione magnete su On in modo da usare un magnete per inibire la terapia) oppure
2) Il magnete non è posizionato sul dispositivo, oppure
3) Il dispositivo non è stato fabbricato da Boston Scientific.

Uso di un magnete per inibire temporaneamente la terapia tachy
Per inibire la terapia tachy, posizionare un magnete sul dispositivo. Mentre il magnete è in posizione e si percepiscono dei segnali acustici, il rilevamento della tachiaritmia continua, ma la terapia non sarà erogata finché il magnete resta nella corretta posizione. Due o tre secondi dopo la rimozione del magnete, il dispositivo ritorna alla modalità di terapia tachy programmata e non si percepiscono segnali acustici.

Uso di un magnete per inibire temporaneamente le terapie TACHI (disponibile per gli ICD e CRT-D della Boston Scientific).

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S-ICD: Istruzioni per l'uso del magnete
1. Applicare un magnete
di piatto, sulla cute del paziente, direttamente sopra il dispositivo impiantato (Figura 3 e 4) per almeno un secondo (1 s).
2. Ascoltare i segnali acustici.
Se l'applicazione del magnete è avvenuta correttamente, i segnali acustici corrispondenti a ciascun complesso QRS rilevato saranno emessi per i successivi 60 secondi. Non appena viene applicato il magnete e si avvertono segnali acustici, la rilevazione di aritmie sarà sospesa e la terapia di shock sarà inibita finché non si rimuove il magnete.
3. Rimuovere il magnete per permettere la ripresa della rilevazione di aritmie e della terapia. Image title Figura 3: Esempio del posizionamento di un magnete su di un S-ICD
Image title Figura 4: Corretto posizionamento del magnete sui defibrillatori sottocutanei

I Device della azienda Boston Scientific hanno una modalità di Protezione da Elettrobisturi programmabile che può essere usata per prevenire inappropriate terapie rumore-indotte ed aiutare a prevenire danni alla circuiteria durante una procedura in cui sia adoperato l’elettrochirurgia.
La modalità di Protezione da Elettrochirurgia negli attuali PM della Boston Scientific determina un pacing asincrono alle uscite programmate e alla LRL. Per esempio ogni modalità bicamerale si modifica in D00, ogni modalità monocamerale ventricolare si modifica a V00 e ogni modalità atriale ad A00.
La modalità di Protezione da Elettrochirurgia negli attuali ICD della Boston Scientific disattiva il riconoscimento delle tachiaritmie e le terapie. La modalità di pacing passa ad una modalità asincrona come per i PM (ogni modalità bicamerale si modifica in D00, ogni modalità monocamerale ventricolare si modifica in V00 e ogni modalità atriale in A00).
Attenzione alla disattivazione della modalità di protezione da Elettrochirurgia al termine dell’intervento.

Medtronic
Appoggiando un magnete su un defibrillatore Medtronic si ottengono i seguenti effetti per tutto il tempo in cui il magnete rimanga appoggiato sul dispositivo:
- Il riconoscimento delle aritmie è sospeso di conseguenza non verrà erogato alcun tipo di terapia anti-tachicardica (shock/ATP);
- I parametri anti-tachicardici programmati non vengono alterati ma semplicemente sospesi;
- I parametri di stimolazione anti-bradicardica programmati rimangono invariati, il magnete non ha alcun effetto su tali parametri.

Nel caso in cui sia accesa la funzione Patient Alert il dispositivo emetterà per 30 sec un suono:
- Continuo: se tutto nella norma;
- Alternato: se si è verificata una condizione di allarme (come ad esempio basso voltaggio batteria, impedenza elettro catetere fuori range, reset elettrico, etc.).
Un doppio tono alternante alto/basso indica una condizione di Alta Urgenza come il reset elettrico o il voltaggio della batteria all’ERI.
Un tono intermittente ON/OFF indica una condizione di Bassa Urgenza.

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Livanova
Gli ICD della Livanova modello Paradym sono gli unici che con il posizionamento del magnete modificano la frequenza di stimolazione (ma non la modalità demand).
Il posizionamento del magnete su un ICD Paradym causa pacing alla frequenza magnetica corrente (BOL = 96 bpm/ERI = 80 bpm) nella modalità programmata. Il Pacing non è asincrono.
Gli ICD della Sorin Group con il posizionamento del magnete non emettono toni udibili.

Funzioni Magnete su Famiglia PARADYM:
- Le funzioni antiaritmiche sono inibite (detezione dei disturbi del ritmo, carica e terapia),
- Ampiezza di stimolazione impostata su 6 V
- Durata dell'impulso impostata al valore massimo
- Frequenza di stimolazione impostata su frequenza con magnete (Frequenza magnetica: BOL = 96 bpm / ERI = 80 / decremento graduale)
- Le seguenti funzioni sono disabilitate: rate smoothing, mode switch, Anti-PMT, rate response.
- La modalità SafeR opera in DDD
- VV Delay è settato a zero (solo CRT‐D)

Funzioni Magnete su Famiglia Platinium:
- Le funzioni antiaritmiche sono inibite (detezione dei disturbi del ritmo, carica e terapia)
- Ampiezza di stimolazione impostata su 6 V
- Durata dell'impulso impostata al valore massimo
- Le seguenti funzioni sono disabilitate: Smoothing, rate responsive.

Generalmente in tutti i defibrillatori con la rimozione del magnete si ottiene il ripristino della detezione e del trattamento delle aritmie. Fanno eccezione a questa regola i device della famiglia Platinium che, al fine di evitare una terapia inappropriata, nel caso in cui si sia verificata una carica dei condensatori nei due minuti precedenti al posizionamento del magnete, sospendono le terapie per 30 secondi. Se in questi 30 secondi il device viene interrogato, le terapie sono ritardate per altri due minuti per dare tempo sufficiente per la riprogrammazione del device.

Schema della risposta al magnete della famiglia Platinium (VR, DR, CRTD e SonR)


Image titleSt Jude Medical

Gli ICD della SJM possono essere programmati per ignorare il magnete.
Non emettono segnali acustici
I dispositivi, a partire dalla famiglia ATLAS ed EPIC II, hanno un segnale di allarme vibratorio.

Biotronik
Negli ICD, a partire dalla famiglia Lumax, nonostante la costante applicazione del magnete per disabilitare le terapie, dopo 8 ore avviene il ripristino delle terapie, per cui, se si volesse tenere ancora inibite le terapie anti-tachy per altre 8 ore, è necessaria la rimozione e il riposizionamento del magnete (o la riprogrammazione dell’ICD per spegnerle in maniera definitiva).
I Device hanno toni udibili ma non sono influenzati dal posizionamento di un magnete.

Bibliografia
Sony Jacob et al. Clinical applications of magnets on cardiac rhythm management devices. Europace (2011) 13 (9): 1222-1230.Schede tecniche fornite dalle diverse aziende produttrici di Device.

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Approfondimento tematico il paziente con device (PM-ICD) che effettua procedure a rischio di EMI e magnete