即將爆發，國產脈衝消融產品走到批量拿證的前夜

脈衝電場消融（PFA）技術，是一種利用高強度脈衝電場在極短時間內（毫秒、微妙、納秒級）對生物組織產生不可逆電穿孔的技術。PFA一經推出，因其擁有具備組織選擇性、併發症少，消融速度快、手術效率高以及術式簡單、術者學習週期短等優勢，能有效解決現有心臟電生理術式的臨牀痛點，而備受市場關注。

動脈網此前在《全球36款PFA產品掃描：商業化進展迅速、3大產品迭代趨勢顯現》梳理了全球30家企業共36款PFA產品的發展情況，發現PFA在擴大適應症、消融導管/標測技術/脈衝技術升級上都有諸多優秀表現。在2024年，PFA領域產品獲批、臨牀進展、商業化也進度飛速。

一位業內人士預計，“年底或明年初會有一批企業集中拿證。”如此激烈的競爭環境，企業的渠道開發能力、市場準入優勢以及商業化效率將成爲其能否脫穎而出的關鍵因素。

消融參數是每個廠家PFA產品競爭力的關鍵所在，且市場當前對最優的消融參數尚無統一方案。動脈網根據公開資料，並訪談了來自艾科脈、劍虎醫療、玄宇醫療、遠山醫療等業內領先企業的專家，試圖找到PFA的發展趨勢，供行業參考。

電場強度和脈衝參數爲核心

房顫是PFA主要的適應症之一，約90%的心臟結構正常的房顫患者，主要觸發病竈爲肺靜脈，觸發病竈大多位於肺靜脈2-4cm處。PFA最主要的治療方式是肺靜脈隔離（PVI），主要圍繞4個肺靜脈口建立融合的消融竈，將左心房與肺靜脈進行電隔離。

太平洋證券發佈的《電生理行業系列報告》提到，PFA效果取決於多重因素的綜合作用，如電場強度、脈衝持續時間、脈衝波形、脈衝數、單雙電極、細胞排列、電極-組織間距、電極間距和尺寸、電極-組織壓力等。

■ 電場強度大多在1000-2000V/cm

多位訪問對象表示，電場強度和脈衝參數是決定脈衝電場消融效果的關鍵參數。而這兩者又由脈衝電壓、導管電極間距、電極尺寸，以及脈衝寬度、脈衝個數和頻率等參數相關。

電場強度表示單位正電荷在電場中所受的電場力，直接決定了脈衝電場對心肌細胞等生物組織的作用效果。電場強度越大，對目標組織的影響越大，但同時產生熱量的風險也會增加，有可能導致熱效應的轉變。

基於脈衝消融的組織選擇性特性，不同組織具有不同的消融閾值，這一閾值範圍大致在400-3000V/cm之間，爲了達到理想的消融效果，廠商會綜合考慮衆多影響因素來確定電場強度。綜合多位訪問對象回答，大部分PFA電場強度的設置會在1000-2000V/cm的範圍內。

在確定了電場強度後，各廠商便會確定脈衝形式，如脈衝寬度（脈寬）、脈衝數量、脈衝極性波形等與電場強度密切相關的參數。這些參數共同決定了電穿孔對心肌細胞的影響程度，即消融效果。

以脈衝寬度（單個脈衝持續時間）爲例，脈寬增加，電穿孔效應越強。脈寬越長，維持相同數量的細胞電穿孔的電壓較低。

遠山醫療研發負責人薛志孝舉例，有些可在較低的電壓（500伏）下實現消融的PFA產品，便是通過增加脈衝寬度來實現的，既確保足夠的電穿孔效應，也能減少對周圍組織的損傷。也有一些廠商會採用高電壓（上萬伏）的納秒脈衝進行消融，這是利用了高電壓下電場強度的急劇增加可以在極短時間內實現電穿孔的原理，其脈寬非常窄。這類產品通常具有更快的消融速度和更高消融效率。但需要注意的是，不同的方案選擇會有不同的潛在安全風險，還需要廠商綜合多方面因素考慮組合。

劍虎醫療介紹，在腫瘤治療中，納秒脈衝具有更低的產熱和更少的微泡產生，從而減少如肌顫等對周圍組織的刺激，顯著降低患者的疼痛感和不適感。想要獲得納秒級脈衝，快速開關是核心器件，既要實現納秒級快速導通和關斷，又要能夠承受數十千伏甚至上百千伏的高壓。傳統開關器件的承壓力有限，隨着現代功率半導體技術的發展，新型半導體開關器件的開關速度和耐壓有了很大提升，給納秒脈衝功率技術帶來了新方向。經過試驗證明，納秒技術在心臟應用上也具有相同作用。

■ 三個參考維度配置PFA電極

需要注意的是，電極是脈衝電場消融中的關鍵組件，負責將電能傳遞到目標組織，從而實現消融效果。電極數量和配置是PFA導管設計的核心，直接影響到電場的分佈和強度，進而影響消融的精確度和深度。

當前拿證或在研究的PFA導管電極數量普遍在5-35個電極之間，但Kardium公司的Globe測繪和消融系統獨樹一幟，其球囊形導管上分佈着高達122個電極。

遠山醫療介紹，電極數量與產品電場強度設計有關。以Globe測繪和消融系統爲例，該導管原本是用於高密度標測的射頻消融產品，在發現脈衝電場消融（PFA）的發展潛力後，Kardium公司決定沿用這款導管設計，將其應用於PFA能量消融。在手術過程中，醫生可以先使用該導管進行建模和標測，然後利用其中的一部分電極進行消融。

該導管配備了大量電極來實現高分辨率的標測，每個電極都需要導線與外部的電源和控制設備相連。在導管尺寸有限的情況下，要想容納更多電極和相應導線，導線需要非常細，但如此做，導線耐壓值也會降低，輸出電壓有限（100-200V）。爲了實現有效消融，Globe導管選擇了縮短電極間距來提高電場強度。電極間距縮短也意味着單個電極的消融面積會相應減少，因此，Globe導管又增加電極數量來擴大消融面積。

玄宇醫療創始人陳樹國就電極數量設置提出了三個參考維度：第一，明確電極功能，若想消融導管兼具標測功能，那麼電極數量越多，標測效果越好；第二，取決於電場覆蓋和組織貼靠情況，電極數量越多，電場覆蓋面積越大，貼靠力傳遞越有效，能實現良好貼靠的電極數量也會相應增加，有效消融面積更大；第三，還要考慮電極研發工藝與製造難度及成本。比如電極和導管需要一定的剛性和組織順應性才能更好地實現貼靠，電極數量增加，工藝複雜度也會提高。據透露，海外市場曾有一款球囊導管，原材料BOM價格高昂，生產工藝複雜，導致產品成本高、醫生操作複雜，儘管獲得了海外監管部門的認證和國內創新綠色通道，但市場推廣效果甚微。

艾科脈研發總監章湘明認爲，從設計角度來看，增加電極數量可以提高消融的連續性，確保消融有效性並減少消融次數和操作。但電極並不是越多越好，還要和電極形狀、導管形態、脈衝設置等衆多參數做優化匹配。

■ PFA也當儘可能保證良好貼靠

與冷凍/射頻消融模式不同，PFA對組織的作用是接近而非接觸性的，對導管貼靠的要求雖然不及射頻和冷凍那麼苛刻，但在實際的脈衝消融臨牀應用中，爲了達到理想的消融效果，也應當儘可能保證導管的良好貼靠。

一些PFA系統還採用了可變形的導管形態，來適應不同肺靜脈解剖結構，以確保良好的貼靠和消融效果。例如球囊形導管、花瓣/網籃狀導管可以通過形變判斷貼靠程度。

從消融安全性的角度來看，良好的貼靠也能夠降低患者的併發症風險。當電極不貼靠組織而進行的放電，可能會在血液中產生氣泡，破壞血小板，導致不必要的血液損傷和潛在併發症。因此，一些廠商會基於阻抗檢測技術或其他技術手段設計貼靠提示功能，來實時判斷電極是否與組織良好貼靠。

除此之外，脈衝極性和波形、組織特徵、纖維方向和局部環境中的異質性等都會影響PFA的消融效果。比如目前大多數廠家採用的雙極雙相脈衝波，可以減少肌肉收縮和患者的疼痛感，同時提高消融的效率和安全性。

艾科脈表示，理論上這些參數會有一個大致的指導範圍，廠商會通過大量試驗來確定和優化參數範圍，有些廠商還會在一定範圍內允許醫生自行設置參數。“這些參數能以不同的數值自由組合，但目前相對標準化的組合尚未確定。將PFA應用到心臟系統中，需要開展更深入的臨牀研究。”

才5歲的PFA，還面臨着很多難關

PFA在提高房顫導管消融成功率和效率方面表現出了廣闊的前景。但其也面臨着一些發展挑戰。

玄宇醫療提到，臨牀試驗案例較少和隨訪時間較短是限制脈衝電場消融發展的一個重要原因。“從2019年出現臨牀數據至今也才5年時間，受限於循證醫學數據數量，PFA的衛生經濟學和臨牀價值的證明還不夠明顯，可能還需要兩三年的應用案例積累，PFA的市場發展纔會更明朗一些。”

遠山醫療表示，當前市場環境複雜多變，部分廠家在缺乏充分沉澱與積累的情況下急於推出產品的行爲可能會削弱醫患對脈衝技術的信任度。爲了應對這一挑戰，廠商未來必須確保產品的規範性，以贏得更多醫生的認可與支持。同時，加強市場教育同樣不可或缺，它對於提升公衆認知與接受度至關重要。

劍虎醫療介紹，當前很多脈衝消融手術還需要在全麻下實施，具有較高的麻醉風險和手術時長，且國內麻醉醫生資源欠缺，未來在基層醫療下沉和市場推廣上都會受限。因此，一些廠商也在優化相關參數，在保障消融透壁的情況下，實現局麻下脈衝消融的技術突破。同時，他也強調高壓電場作用於肌肉組織時，可能會引發肌肉收縮，如何有效抑制肌顫，是局麻下脈衝消融手術需要解決的關鍵問題。

艾科脈指出，儘管PFA（脈衝電場消融）技術發展迅速，如美國市場上PFA在房顫治療中的佔有率已接近20%，歐洲也已完成近10萬例手術，且越來越多臨牀醫生開始接受PFA消融，但其仍面臨一些新的挑戰，如局麻下病人的耐受性問題以及RF（射頻）消融未見的新併發症如溶血癥和冠脈痙攣等。

此外，多位訪問對象表示，PFA主要適用於陣發性房顫，對於持續性房顫的治療研究正在展開，同時，PFA消融領域導管形態多樣，能量優化與術式研究尚未標準化，許多臨牀醫生期待在特定適應症上有成熟穩定的術式和標準化的能量定義，這仍需一個探索和完善的過程。

四大研發技術趨勢顯現

脈衝電場消融技術發展的核心目標是實現更簡單、安全的操作，並降低複發率和併發症的發生率。隨着消融技術的不斷成熟，脈衝電場消融的一些研發新趨勢逐漸顯現。

綠色電生理已成爲房顫消融的熱點和發展趨勢。其中心腔內超聲（ICE）和脈衝消融的結合爲心血管疾病的治療提供了新思路。ICE能夠清晰呈現心臟內部解剖結構，幫助醫生準確找到異常心律組織的靶點。脈衝消融則利用電場能量精確消融這些靶點，從而實現精準治療。

艾科脈介紹，此外，利用磁場和（或）電場定位，構建處心腔三維電解剖結構的三維標測技術已全面替代二維，可最大限度減少X射線對患者和術者的損害，符合“綠色電生理”的理念。但三維標測領域被國際巨頭壟斷，因此，一些國產廠家也在積極提高自主研發能力，試圖改寫進口壟斷的局面。

集標測與脈衝消融於一體的導管升級。一些國產企業將脈衝消融與標測功能高度集成，通過一根或多根特殊設計的導管即可實現心臟組織的三維建模、電生理標測、脈衝消融及消融效果評估等全流程操作。這種一體化設計能夠提高手術精準性和安全性，提高治療效果和縮短手術時間等。

利用大數據和AI技術可以進一步提升手術效果和安全性。AI技術可提高建模效率、優化術前評估和術後評價的三維標測系統。在今年5月，強生髮布第8次升級版本“CARTO 3 V8”，首次利用AI重建左心房解剖結構，醫生無需手動繪製輪廓，提高手術工作流程的效率和地圖精度。

劍虎醫療介紹，人工智能技術在電生理領域也有了更加廣泛和深入的應用。如人工智能可以進行數據分析和診斷和手術輔助，同時也能與CS（心臟電生理手術跟臺培訓生）協同工作。

劍虎醫療補充到，當前PFA消融指數（PF index）也是行業研究的一個熱點。PFI是指通過對電穿孔程度、消融範圍的消融效果評估，對併發症發生率、周圍組織損傷程度的安全性評估，以及心律失常複發率、肺靜脈隔離率等有效性的評估，綜合衡量脈衝電場消融效果的關鍵指標。

此外，受訪者們還提到了多模態能量的結合、脈衝電場消融更多適應症的探索、一管雙能等發展方向。

當前脈衝電場消融技術的市場研發情況主要集中在臨牀試驗和審批階段。臨牀階段的投入巨大，且風險較高，從產品成型樣品的製作到能夠應用於臨牀，中間存在顯著的差距。“兩年前，市場上還有40多家企業涉足該領域，但如今能夠成功推進到臨牀階段或完成臨牀試驗的，只有不到10家企業。”一位行業人士表示。