Rischio EMI per i pazienti con pacemaker e defibrillatori?

I veicoli elettrici a batteria e le loro stazioni di ricarica sono una potenziale fonte di interferenze elettromagnetiche (EMI) per i pazienti con dispositivi elettronici impiantabili cardiaci (CIED). Le nuove stazioni di ricarica ad “alta potenza” possono generare forti campi elettromagnetici e indurre EMI nei CIED. La loro sicurezza è stata ora valutata in uno studio.

I dispositivi cardiaci elettronici impiantabili (CIED), tra cui pacemaker (PM), defibrillatori cardioverter impiantabili (ICD) e sistemi di terapia di risincronizzazione cardiaca (CRT), sono il trattamento principale o aggiuntivo per le aritmie o l’insufficienza cardiaca e stanno diventando sempre più popolari [2–4]. Studi precedenti hanno dimostrato che i CIED sono suscettibili alle interferenze elettromagnetiche (EMI), che possono portare alla riprogrammazione spontanea del dispositivo, nonché alla commutazione di modalità, all’inibizione della stimolazione o al rilevamento di tachicardia/terapia inappropriata [5–8].

Il campo elettromagnetico generato da un dispositivo elettrico può potenzialmente causare EMI. Può indurre una corrente nei circuiti CIED che può essere rilevata dal CIED e falsamente attribuita a segnali intracardiaci. Il rischio di EMI dipende dalla forza del campo elettrico e magnetico. Il campo magnetico stesso è proporzionale alla sorgente di corrente elettrica, secondo la legge di Ampere. Più alta è la corrente di carica, più forte è il campo magnetico e più alto è il rischio di EMI. Il principio di base: la velocità di rotazione del motore è proporzionale alla tensione applicata e la coppia è proporzionale alla corrente assorbita. Le case automobilistiche ottimizzano la corrente e la tensione per massimizzare la potenza, la velocità e la coppia. Il design del veicolo rappresenta un compromesso tra la corrente e la tensione massime consentite. I motori elettrici utilizzati nelle auto completamente elettriche (e-car) sono molto potenti e hanno una potenza fino a 500 kW.

I caricabatterie ad alta potenza possono potenzialmente provocare EMI

Uno degli ostacoli all’introduzione dei veicoli elettrici a batteria (BEV) è stato il lungo tempo di ricarica richiesto. Tuttavia, questo problema è stato affrontato con lo sviluppo di stazioni di ricarica ad alta potenza che erogano un amperaggio più elevato per caricare rapidamente la batteria di un BEV. I caricabatterie più recenti ad alte prestazioni sono in grado di caricare i BEV più velocemente; utilizzano la corrente continua e possono erogare 300-350 kW. Poiché la corrente di carica è direttamente proporzionale al campo magnetico, i caricatori ad alta potenza possono potenzialmente causare EMI clinicamente rilevanti [9,10].

Gli algoritmi di rilevamento delle interferenze elettromagnetiche e la schermatura delle apparecchiature riducono il rischio di EMI cliniche, ma è ancora importante identificare e valutare nuove potenziali fonti di EMI [11,12]. Questo perché recenti studi sul rischio associato all’Apple iPhone 12 (e ad altri prodotti contenenti magneti) hanno dimostrato che le nuove tecnologie possono rappresentare un rischio per i pazienti e questa è una fonte significativa di ansia o incertezza [13,14]. L’obiettivo di un recente studio è stato quindi quello di valutare il potenziale rischio EMI rappresentato da questi caricabatterie ad alta potenza [1].

Auto elettriche ad alta potenza e dispositivi elettronici impiantabili

Per lo studio sono stati utilizzati quattro BEV (Porsche Taycan Turbo, VW ID3 pro performance, Tesla Model 3 Performance e Audi E-tron 55 Quattro), che possono essere caricati ad alta potenza. Inoltre, è stato utilizzato un veicolo di prova IONITY in grado di ricaricare 350 kW. Questi BEV sono stati selezionati perché sono completamente elettrici e compatibili con l’uso di caricabatterie ad alte prestazioni. Sono state utilizzate sei stazioni di ricarica comuni ad alta potenza con una capacità di 300-350 kW. Poiché la corrente erogata è inversamente proporzionale allo stato di carica della batteria alla fine di ogni giornata di test, ogni BEV è stato guidato fino a quando la carica della batteria era inferiore al 20%. La corrente effettiva erogata durante ogni carica è stata misurata per ogni BEV durante ogni carica. Le misurazioni dei campi elettrici e magnetici sono state effettuate lungo il cavo di ricarica e sul polo di ricarica e sono state indicate come valori RMS.

Un totale di 130 pazienti con un’età media di 59 ± 18 anni (79% maschi) sono stati sottoposti a 561 lotti. I CIED testati comprendevano 45 PM (35%) e 85 ICD (65%), di cui 33 erano S-ICD, pari al 25% degli ICD. L’indicazione dei dispositivi era la prevenzione primaria della morte cardiaca improvvisa nel 38%, la prevenzione secondaria della morte cardiaca improvvisa nel 27%, il blocco AV nel 25% e la disfunzione del nodo del seno nel 10%. Nello studio è stata rappresentata un’ampia gamma di dispositivi, tra cui 53 dispositivi diversi di sei produttori diversi. Allo stesso modo, nello studio è stata inclusa un’ampia gamma di elettrodi.

Valutazione dell’interferenza elettromagnetica

Il campo magnetico massimo (campo H) lungo il cavo di ricarica e alla connessione del sistema di ricarica (connessione al BEV) era di 38,65 µT RMS e alla stazione di ricarica (nel punto in cui il cavo di ricarica lascia l’unità di ricarica) di 77,9 µT (Fig. 1) [1]. Il campo elettrico massimo (campo E) lungo il cavo di ricarica era di 74,33 V/m RMS e 281,7 V/m di picco. La carica erogata per ogni veicolo variava a seconda dello stato di carica della batteria; per Porsche Taycan, Tesla Model 3 e VW ID3, la carica erogata era inversamente proporzionale allo stato di carica, ma per Audi E-tron e il veicolo di prova IONITY, la carica erogata era indipendente dallo stato di carica (Fig. 2) [1]. La carica erogata è stata la più alta per il veicolo di prova IONITY con 350 kW, seguito dalla Tesla con 190 kW a uno stato di carica <20%.

Non sono stati rilevati episodi di EMI; in particolare, non ci sono stati episodi di inibizione della stimolazione, di sovra rilevamento, di rilevamento errato della tachicardia o di riprogrammazione spontanea del dispositivo. Pertanto, il rischio di EMI è 0/130 (95% CI 0%-2%) per un’analisi basata sul paziente e 0/561 (95% CI 0%-0,6%) per un’analisi basata sull’onorario.

Messaggi da portare a casa

Diverse stazioni di ricarica ad alta potenza e moderni veicoli a batteria sono stati utilizzati dai pazienti CIED supervisionati.
Non è stata rilevata alcuna interferenza elettromagnetica e nessuna riprogrammazione spontanea, inibizione della stimolazione o rilevamento di tachicardia inappropriata.
L’uso della nuova tecnologia di ricarica ad alta potenza sembra essere sicuro per i pazienti con CIED e non si devono porre restrizioni specifiche al suo utilizzo.

Letteratura:

Lennerz C, et al.: Caricabatterie ad alta potenza per veicoli elettrici: sono sicuri per i pazienti con pacemaker e defibrillatori? EP Europace 2023;
https://doi.org/10.1093/europace/euad042.
Mond HG, Proclemer A: L’^11° sondaggio mondiale sulla stimolazione cardiaca e sui cardioverter-defibrillatori impiantabili: anno solare 2009 – un progetto della World Society of Arrhythmia. Pacing Clin Electrophysiol 2011; 34:1013-27.
Greenspon AJ, et al: Tendenze di 16 anni nel carico di infezioni per pacemaker e cardioverter-defibrillatori impiantabili negli Stati Uniti: dal 1993 al 2008. J Am Coll Cardiol 2011; 58: 1001-6.
Hatala R, et al: Implementazione clinica della terapia di resincronizzazione cardiaca: disparità regionali in alcuni Paesi membri dell’ESC. Ann Noninvasive Electrocardiol 2015; 20: 43-52.
Rickli H, G et al: Forni a induzione e interferenze elettromagnetiche: qual è il rischio per i pazienti con pacemaker impiantato? Pacing Clin Electrophysiol 2003; 26: 1494-1497.
Driessen S, et al.: Interferenze elettromagnetiche negli impianti elettronici cardiaci causate da nuovi apparecchi elettrici che emettono campi elettromagnetici nella gamma di frequenza intermedia: una revisione sistematica. Europace 2019; 21: 219-229.
Dawson TW, et al: L’interferenza dei campi magnetici alle frequenze delle linee elettriche. IEEE Trans Biomed Eng 2002; 49: 254-262.
Scholten A, Silny J: La soglia di interferenza dei pacemaker cardiaci unipolari nei campi magnetici a bassissima frequenza. J Med Eng Technol 2001; 25: 185-194.
Lennerz C, et al: Auto elettriche e interferenze elettromagnetiche con i dispositivi elettronici impiantabili cardiaci: una valutazione trasversale. Ann Intern Med 2018; 169: 350-352.
10. Lennerz C, et al: I pazienti con pacemaker o defibrillatori non devono preoccuparsi delle auto elettroniche: uno studio osservazionale. Technol Heal Care 2020; 28: 1-12.
Naegeli B, et al: Disfunzione intermittente del pacemaker causata dai telefoni cellulari digitali. J Am Coll Cardiol 1996; 27: 1471-1477.
Kolb C, Zrenner B, Schmitt C: Incidenza delle interferenze elettromagnetiche nei defibrillatori cardioverter impiantabili. Pacing Clin Electrophysiol 2001; 24: 465-468.
Greenberg JC, Altawil MR, Singh G: Lettera all’editore – inibizione della terapia salvavita da parte di telefoni contenenti magneti. Ritmo uditivo 2021; 18: 1040-1041.
Nadeem F, et al: Interferenza magnetica sui dispositivi elettronici impiantabili cardiaci da parte della tecnologia MagSafe dell’iPhone di Apple. J Am Heart Assoc 2021; 10: e020818.