Safety considerations for magnetic resonance imaging of pacemaker and ICD patients

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Zusammenfassung

Magnetresonanz Bildgebung (MRI) hat sich zu einem wichtigen Diagnostischen Instrument in der Medizin entwickelt. Jedoch sind aufgrund von Sicherheitsüberlegungen Patienten mit Herzschrittmachern in den meisten Zentren von MRI-Untersuchungen ausgeschlossen. In-vitro- und In-vivo-Studien haben gezeigt, dass die starken elektromagnetischen Felder des MRI-Gerätes verschiedenste Probleme, wie asynchrones Stimulieren, Inhibieren des Herzschrittmachers oder thermische Schäden um die Herzschrittmacherelektrodenspitze im Herzen verursachen können. Implantierbare Defibrillatoren können zusätzlich keine Therapien im starken Magnetfeld applizieren. Mehrere Herzschrittmacherpatienten starben die letzten Jahre sogar während MRI-Untersuchungen. Neuere Berichte von kleineren Studien zeigten aber, dass Herzschrittmacherpatienten ohne Folgen von MRI-Untersuchungen profitieren konnten. Heutzutage sollten MRI-Untersuchungen bei Herzschrittmacherpatienten nicht durchgeführt werden. Falls die anderen bildgebenden Verfahren keine angemessene Diagnose zulassen, sollten die Untersuchung auf einem MRI-Gerät mit einer niedrigen Feldstärke (0,5 Tesla oder tiefer) und unter sorgfältiger Überwachung des Patienten in einem Zentrum mit der nötigen Erfahrung durchgeführt werden. Der Herzschrittmacher muss während der MRI-Untersuchung in einen asynchronen oder falls möglich in einen nicht stimulierenden Modus umprogrammiert werden. Unangepasstes Stimulieren und Erwärmungen an der Herzschrittmacherelektrodenspitze sind die Hauptprobleme, welche noch weitere Untersuchungen benötigen.

Summary

Magnetic resonance imaging (MRI) has evolved as an important diagnostic tool in medicine. However, due to safety concerns the presence of an implanted cardiac pacemaker is considered to be a contraindication to MRI in most medical centers. Previous in vitro and in vivo studies showed that strong electromagnetic fields in the MRI environment may cause asynchronous pacing, inhibition of a demand pacemaker, induced currents in the pacemaker system and pacing of the heart, or potential risk of thermal myocardial injury around the pacing lead tip. ICDs in addition are not able to charge and apply a therapy in the strong magnetic field. There are reported lethal consequences of MRI in patients with pacemakers. However, there are also recent reports of small series of pacemaker patients who have safely undergone MRI. At present time, non-MRI modalities should be considered, whenever possible, to make a diagnosis in pacemaker recipients. If other imaging modalities are not adequate, MRI at low field strengths (0.5 Tesla or less) with careful monitoring and preparation for adverse events may be considered only in experienced centers. The device should be programmed to an asynchronous, or if possible to a non-pacing mode, during MRI. Pacemaker mode changes, inappropriate pacing behavior due to induced voltages, and localized heating at the lead tip are the primary issues that remain to be fully investigated in future studies.

This work is supported by a grant from the Bakken Research Center, Medtronic Inc., Maastricht, the Netherlands.