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. 2023 Feb 24;120(2):e20220614. [Article in Portuguese] doi: 10.36660/abc.20220614
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Radioterapia Estereotáxica para Tratamento de Taquicardia Ventricular Recorrente na Doença de Chagas: Relato do Primeiro Caso na América Latina

Mauricio I Scanavacca 1, Cristiano F Pisani 1, Bernardo Salvajoli 2, Rodrigo M Kulchetscki 1, Marina P Mayrink 1, João Victor Salvajoli 2, Roberto Kalil 1
PMCID: PMC10263457  PMID: 36921153

A taquicardia ventricular sustentada (TVS) recorrente é uma condição comum em pacientes com cardiopatia chagásica crônica (CCC). A ablação por cateter está indicada nos casos em que tratamento medicamentoso falha, em particular quando há recorrências ou choques do cardioversor-desfibrilador automático (CDI) frequentes. 1 , 2 Outras terapias têm emergido como opção para casos refratários; dentre elas, a radioterapia ablativa esterotáxica (RAE) tem mostrado resultados promissores nos pacientes com cardiopatia isquêmica e não isquêmica; 3 , 4 entretanto, não há relatos da aplicação desse tratamento em pacientes com CCC.

Relato de caso

Paciente do sexo masculino, 53 anos, em acompanhamento no Instituto do Coração (InCor) do Hospital de Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP) desde 2018 devido a CCC e TVS recorrente; além disso, teve um CDI dupla-câmara implantado em 2014. Apresentava fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) de 42% ao ecocardiograma transtorácico (EcoTT), e na evolução foram identificadas terapias apropriadas do CDI a despeito do uso de amiodarona 400mg/dia, metoprolol 200mg/dia, enalapril 40mg/dia, espironolactona 25mg/dia, furosemida 40mg/dia.

No período de novembro de 2020 a junho a 2021, o paciente foi internado várias vezes devido a episódios de TVS revertidos pelo CDI apesar da reimpregnação por amiodarona, sendo submetido a três ablações por cateter, duas delas complicadas por hemopericárdio e hemoperitônio, com necessidade de correção cirúrgica. Apesar de alguma melhora inicial possivelmente atribuída às ablações sequenciais, recorreu em junho de 2021 com repetidas terapias apropriadas do CDI, sendo proposta sua inclusão em protocolo de pesquisa para ablação da TVS por RAE. Encontrava-se em classe funcional II/III da New York Heart Association (NYHA), com piora da FEVE (20%). Após consentimento livre e esclarecido, o paciente aceitou ser submetido à RAE.

A estratégia de planejamento da área a ser irradiada baseou-se em três informações: (1) morfologias das TVS e no mapa eletroanatômico dos procedimentos prévios, os quais demonstravam presença de cicatriz endo e epicárdica na região ínfero-látero-basal do VE com área de ativação lenta e canais de condução visualizados no Ripple Mapping , coerentes com a provável origem das TVS documentadas; (2) uma angiotomografia de coronária processada em software específico (ADAS3D®, Adas3D Medical SL, Barcelona, Espanha), que foi integrada com objetivo de facilitar a visualização da cicatriz e auxiliar na demarcação dos alvos da RAE ( Figura 1 ); e (3) um novo estudo eletrofisiológico, realizado com o intuito de avaliar as morfologias atuais de TVS, sendo induzidas três novas morfologias, com os locais de saída demarcados nas imagens do software ADAS 3D®.

Figura 1. – Planejamento da radioterapia. Foram analisadas as morfologias das taquicardias ventriculares induzidas no estudo eletrofisiológico (A), e o local da saída foi marcado na reconstrução tridimensional da tomografia, uma vez os locais da saída foram marcados foi realizado o planejamento da área a ser irradiada (B). A área definida foi então manualmente marcada no sistema de radioterapia (C), que fez o cálculo das doses de tolerância (constraints) de cada estrutura vizinha (D).

Figura 1

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Na sequência, uma tomografia quadridimencional foi realizada no setor de radioterapia, com o paciente na posição de tratamento e utilizando os acessórios de imobilização blue bag e bodyfix (BodyFIX®, Elekta, Stockholm, Suécia). Com esse conjunto de imagens, as equipes da radioterapia e da eletrofisiologia planejaram a área alvo a ser irradiada. Ao final do planejamento, foi realizado o contorno dos órgãos adjacentes para calcular as doses de tolerância de cada órgão. Após essas marcações, a equipe de física médica calculou a dose de radiação, a fim de proteger os órgãos vizinhos. O plano foi aprovado pelo radioterapeuta responsável e o tratamento realizado em 14/07/2021.

O tratamento foi realizado em sessão única que durou 15 minutos de irradiação e 30 minutos entre entrada e saída do paciente na unidade de radioterapia. A dose aplicada foi de 25 Gy, prescrito na isodose 80%. Os parâmetros de tratamento foram: planning target volume (PTV): 74,51 cc; internal target volume (ITV): 26,56; estômago Dmáx: 17 Gy / 5cc = 9,25Gy; esôfago Dmáx: 7,6Gy; Cólon Dmáx: 16,5Gy / 20cc = 8 Gy; medula Dmax: 5,3Gy; coração dose média: 6,9Gy. Durante o tratamento, o paciente permaneceu monitorizado, o CDI foi programado em modo assíncrono e com a detecção de taquiarritmias desligada.

No mesmo dia, após a radioterapia, o paciente apresentou evento de TVS tratado com antitachycardia pacing (ATP) e choque, e a avaliação eletrônica mostrou se tratar de evento semelhante aos anteriores. Apresentou náuseas de intensidade leve nos primeiros dias após o procedimento. O paciente permaneceu internado por mais dois dias, com exames laboratoriais e troponina seriada sem alterações significativas. O ecocardiograma também não revelou piora na função ventricular ou novas alterações segmentares.

Durante o seguimento clínico, o paciente foi mantido com amiodarona 200mg e carvedilol 75mg por dia, além de enalapril, espironolactona e furosemida. Apresentou um episódio de TVS em agosto de 2021 revertido com ATP, dois em setembro, um deles revertido por choque do CDI, três em outubro, um em novembro e outro em dezembro, todos revertidos com ATP. Desde então não apresentou mais eventos de TV. Quando comparado aos 12 meses anteriores à radioterapia, foi observada redução significativa do número de episódios de TV (p <0,001) ( Figura 2 ).

Figura 2. – Linha do tempo e gráfico de colunas com o número de terapias em cada mês (coluna azul antes e verde após radioterapia) e os momentos das ablações (linha vertical azul) e radioterapia (linha vertical vermelha). Em laranja estão os momentos de internação hospitalar por taquicardia ventricular, e em verde internação para troca de gerador do cardioversor-desfibrilador automático. Abl: ablação; RAE: radioterapia ablativa esterotáxica.

Figura 2

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Devido a quadro de hepatite aguda, a amiodarona foi suspensa temporariamente em novembro de 2021 e retornada em janeiro de 2022. O paciente apresentou lesão cutânea em pé direito com biópsia demonstrando melanoma acral lentiginoso, sendo encaminhado para acompanhamento com o serviço de oncologia. Em avaliação clínica em Julho de 2022, encontrava-se em classe funcional I da NYHA, com melhora da função ventricular (FEVE de 30%) ao EcoTT e sem palpitações ou síncopes. O Holter evidenciou redução do número de extrassístoles ventriculares de 68/h (13% do total de batimentos) no pré-tratamento para 3/h (< 1%) no pós. A última avaliação eletrônica do CDI, em Dez/22, não identificou arritmias nos 12 meses precedentes.

Discussão

As ablações das TVS em pacientes com CCC são procedimentos complexos, na maioria das vezes necessitando de acesso epicárdico e com alta taxa de recorrência e morbidade. 2 , 5 A RAE tem crescido como uma nova opção terapêutica nos casos de TVS recorrente e cardiopatia estrutural. Sua efetividade e segurança foram inicialmente estudadas em pacientes com cardiopatia isquêmica e não isquêmica, não incluindo pacientes com CCC. 3 , 4 , 6

Considerando a experiência já descrita nos pacientes com cardiopatia isquêmica e não isquêmica, acreditamos que a radioterapia poderia ser um procedimento alternativo também para o tratamento de pacientes com CCC e TVS refratárias. Optamos inicialmente pela realização do procedimento em um paciente para o qual a ablação por cateter já não era mais uma opção, por impossibilidade de acesso epicárdico e devido às complicações em dois procedimentos prévios. Uma das preocupações iniciais da radioterapia foi a proximidade de esôfago, estômago e cólon com a região lateral, posterior e basal do VE, frequente na TVS da CCC; porém, nesse paciente as doses de tolerância ( constraints ) foram adequadas para esses órgãos.

O planejamento da área a ser irradiada foi realizado em conjunto pelas equipes de eletrofisiologia e da radioterapia, sendo a decisão baseada nas morfologias de TVS induzidas em procedimentos prévios e em estudo eletrofisiológico realizado dias antes da radioterapia, além de exames de imagem com angiotomografia reconstruída em software específico e as imagens do mapeamento eletroanatômico com mapeamento de voltagem e mapeamento funcional buscando identificar os potenciais istmos das TVS, com irradiação dessa área buscando a modificação do substrato.

Após a radioterapia, o paciente apresentou recorrência de TVS nos primeiros 5 meses, sem apresentar novos episódios de TVS nos 12 meses seguintes. Esse achado decorre de o efeito da radioterapia na célula cardíaca não ser imediato, sendo observado inicialmente apoptose e inflamação e posteriormente ao redor do quinto ao sexto mês se estabelece a fibrose. 7

Interessante que o paciente vinha apresentando piora progressiva da função ventricular e classe funcional, provavelmente associada às múltiplas recorrências de TVS e terapias do CDI, apresentou estabilização clínica e discreta melhora na fração de ejeção, inclusive com redução importante na densidade de extrassístoles ventriculares.

Conclusão

Este é o primeiro caso reportado na literatura médica que sugere efeito benéfico da ERA no tratamento de um paciente com CCC e TVS refratária ao tratamento convencional. Entretanto, são necessárias informações a serem obtidas em casuísticas prospectivas com maior número de pacientes para estabelecimento dos riscos e benefícios desse procedimento em pacientes com essas características clínicas.

Vinculação acadêmica

Este artigo é parte de tese de doutorado de Bernardo Salvajoli pelo Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo.

Aprovação ética e consentimento informado

Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da CAPPesq sob o número de protocolo 3735.521. Todos os procedimentos envolvidos nesse estudo estão de acordo com a Declaração de Helsinki de 1975, atualizada em 2013. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes incluídos no estudo.

Fontes de financiamento

O presente estudo foi financiado pelo ICESP.

Referências

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Arq Bras Cardiol. 2023 Feb 24;120(2):e20220614. [Article in English]

Stereotactic Body Radiation Therapy for Recurrent Ventricular Tachycardia in Chagas Disease: First Case in Latin America

Mauricio I Scanavacca 1, Cristiano F Pisani 1, Bernardo Salvajoli 2, Rodrigo M Kulchetscki 1, Marina P Mayrink 1, João Victor Salvajoli 2, Roberto Kalil 1

Recurrent sustained ventricular tachycardia (SVT) is a common condition in patients with chronic Chagas heart disease (CCHD). Catheter ablation is indicated when drug therapy fails, especially in cases of recurrences or frequent implantable cardioverter defibrillator (ICD) shocks. 1 , 2 Others therapies have emerged as an option for refractory cases; among them, Stereotactic body radiation therapy (SBRT) has shown promising results in patients with ischemic and non-ischemic heart disease; 3 , 4 however, there are no reports of application of this treatment in patients with CCHD.

Case Report

A 53-year-old male patient has been followed up at Instituto do Coração (InCor) of Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP) since 2018 due to CCHD and recurrent SVT; moreover, he had a double chamber ICD implanted in 2014. He had a left ventricular ejection fraction (LVEF) of 42% on transthoracic echocardiography (TTE), and ICD-appropriate therapies were identified, despite the use of amiodarone 400 mg/day, metoprolol 200 mg/day, enalapril 40 mg/day, spironolactone 25 mg/day, and furosemide 40 mg/day.

From November 2020 to June 2021, the patient was admitted several times due to episodes of SVT reverted by ICD, despite amiodarone reimpregnation, and he underwent three catheter ablation attempts, two of them complicated by hemopericardium and hemoperitoneum, which required surgical correction. Although there was an initial improvement, possibly attributed to sequential ablations, the patient experienced a recurrence in June 2021, with repeated ICD-appropriate therapies, and his inclusion in research protocol for SVT ablation by SBRT. He was classified into New York Heart Association (NYHA) functional class II/III, with worsening of LVEF (20%). After providing his free informed consent, the patient accepted to undergo SBRT.

The strategy for planning the area to be irradiated was based on three findings: (1) morphology of SVTs and electroanatomic mapping of previous procedures, which show the presence of endo-epicardial scar at the inferior-lateral-basal segment of the LV with a slow area of activation and conduction channels visualized on Ripple Mapping, coherent with the probable origin of the documented SVTs; (2) a coronary angiography processed in a specific software (ADAS 3D®, ADAS 3D Medical SL, Barcelona, Spain), which was integrated in order to facilitate the scar visualization and help demarcate SBRT targets ( Figure 1 ); and (3) a new electrophysiological study, performed to assess the current SVT morphologies, in which three new morphologies were induced with exit sites demarcated in images from the ADAS 3D®software.

Figure 1. – Radiation therapy planning. Ventricular tachycardia morphologies induced in the electrophysiological study (A) were analyzed, and the exit site was demarcated on the three-dimensional reconstruction of computed tomography scans and, once exit sites were demarcated, there was the definition of the area to be irradiated (B). The defined area was then manually demarcated in the radiation therapy system (C), which calculated dose constraints for each surrounding structure (D).

Figure 1

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Subsequently, a four-dimensional computed tomography was performed in the radiation therapy unit, with the patient in the treatment position and immobilized in a BlueBAG™ BodyFIX®vacuum cushion (Elekta, Stockholm, Sweden). With this set of images, the radiation therapy and electrophysiology teams planned the target area to be irradiated. At the end of the planning, adjacent organs were contoured to calculate dose constraints for each organ. After these delimitations, the medical physics team calculated the radiation dose in order to protect surrounding organs. The plan was approved by the radiation therapist in charge and the procedure was performed on 07/14/2021.

The treatment was performed in a single session lasting 15 minutes of irradiation and 30 minutes from patient’s arrival at the radiation therapy unit to his exit. The applied dose was 25 Gy, prescribed to the isodose 80%. Treatment parameters were: planning target volume (PTV): 74.51 cc, internal target volume (ITV): 26.56, stomach Dmax: 17 Gy/5cc = 9.25 Gy; esophagus Dmax: 7.6 Gy; colon Dmax: 16.5 Gy/20cc = 8 Gy; bone marrow Dmax: 5,3 Gy, mean heart dose: 6.9 Gy. During treatment, the patient continued to be monitored, and the ICD was programmed to the asynchronous mode and for not detecting tachyarrhythmias.

On the same day, after radiation therapy, the patient had a SVT event treated with ATP and shock, and electronic assessment showed that it was an event similar to the previous ones. He complained of mild nausea during the first days after the procedure. The patient remained hospitalized for two more days, and laboratory tests did not show significant changes, as well as serial troponin. Moreover, echocardiography did not reveal worsening of ventricular function or new segmental changes.

During clinical follow-up, the patient remained on amiodarone 200 mg and carvedilol 75 mg daily, in addition to enalapril, spironolactone, and furosemide. He had an episode of SVT in August 2021, which was reversed with antitachycardia pacing (ATP), two episodes in September, one of them reversed by ICD shock, three episodes in October, one in November, and another in December all of them reversed with ATP. Since then, the patient has not presented any VT event. In comparison to the 12 months prior to radiation therapy, there was a significant reduction in the number of VT episodes (p < 0.001) ( Figure 2 ).

Figure 2. – Time line and column graph showing the number of therapies in each month (blue column before radiation therapy, green column after) and times of ablations (blue vertical line) and radiation therapy (red vertical line). Times of hospitalization due to ventricular tachycardia are shown in orange, and times of hospitalization for changing the implantable cardioverter defibrillator generator are shown in green. Abl: ablation; SBRT: stereotactic body radiation therapy.

Figure 2

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Due to the onset of acute hepatitis, amiodarone was temporarily suspended in November 2021 and resumed in January 2022. The patient presented with a skin lesion on the right foot, whose biopsy revealed acral lentiginous melanoma, and he was referred to the oncology service. In a clinical assessment in July 2022, the patient was classified into NYHA functional class I and showed improvement in ventricular function (LVEF of 30%) on the TTE and did not present with palpitations or syncope. The Holter results showed a decrease in the number of ventricular extrasystoles from 68/h (13% of total heart beats) before treatment to 3/h (< 1%) after treatment. The last electronic evaluation of the ICD, in Dec/22, did not identify arrhythmias in the previous 12 months.

Discussion

SVT ablations in patients with CCHD are complex procedures, often requiring epicardial access and having high recurrence and morbidity rates. 2 , 5 SBRT has grown as a new therapeutic option in cases of recurrent SVT and structural heart disease. Its effectiveness and safety were initially studied in patients with ischemic and non-ischemic heart disease, not including patients with CCHD. 3 , 4 , 6

Considering the experience already described in patients with ischemic and non-ischemic heart disease, we believe that radiation therapy could be an alternative procedure also for the treatment of patients with refractory CCHD and SVT. We initially decided to perform this procedure in a patient for whom catheter ablation was no longer an option, due to impossibility of achieving epicardial access and due to the complications that occurred in the two previous procedures. One of the initial concerns of radiation therapy was the proximity of esophagus, stomach, and colon with the lateral, posterior and basal segment of the LV, which is frequent in SVT resulting from CCC; however, this patient showed adequate dose constraints for these organs.

The planning of the area to be irradiated was jointly conducted by the electrophysiology and radiation therapy teams, and the decision was based on SVT morphologies induced in previous procedures and on a electrophysiological study performed a few days before radiation therapy, as well as on angiography scans reconstructed in a specific software and electroanatomic mapping images with voltage mapping and functional mapping in order to identify the potential isthmus of SVTs, with irradiation of this area in order to modify the substrate.

After radiation therapy, the patient experienced a recurrence of SVT in the first 5 months, without presenting new episodes of SVT in the following 12 months. This finding results from the fact that the effect of radiation therapy on heart cells is not immediate, initially occurring apoptosis and inflammation and subsequently, about the 5thto the 6thmonth, fibrosis. 7

Interestingly, the patient, who had been presenting progressive worsening of ventricular function and functional class, probably associated with multiple recurrences of SVT and ICD therapies, experienced clinical stabilization and a slight improvement in ejection fraction, including a significant reduction in the density of ventricular extrasystoles.

Conclusion

This is the first case reported in the medical literature to suggest the beneficial effect of SBRT in the treatment of a patient with CCHD and SVT refractory to conventional treatment. However, it is necessary to obtain information from prospective samples with a greater number of patients to define the risks and benefits of this procedure in patients with these clinical characteristics.

Study association

This article is part of the thesis of master submitted by Bernardo Salvajoli , from Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo.

Ethics approval and consent to participate

This study was approved by the Ethics Committee of the CAPPesq under the protocol number 3735.521. All the procedures in this study were in accordance with the 1975 Helsinki Declaration, updated in 2013. Informed consent was obtained from all participants included in the study.

Sources of funding

This study was funded by ICESP

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