医疗技术展Medtec解读PFA有源设计的关键
2024-05-09
有源器械，逐渐成为创新的新方向。介入器械中，以PFA的快速发展最为代表。
电生理，是介入有源器械的高地，在射频 (RF) 消融系统中，其有源设备中的配件数量十分之多，而到了当下的脉冲（PFA）设备中，数量则下降了一大多半。但设备配件数量的降低，并不代表PFA在有源端设计的简单。下面医疗技术展Medtec将为大家详细解读。
电源
之所以说PFA设备的大不同，在于其电源组件设计时，会选择巨大的晶体管，虽说这些大晶体管不会处理大功率（也就是PFA的非能量消融），但必须要满足其各种脉冲类型的需要。
与大多数有源设备电源的不同在于，PFA发射器内，有非常强的脉冲电流，这就需要选择合格的电容器，以使在其消融时，“电穿孔”的过程会使目标心脏细胞壁打开临时或永久的孔，而不会产生热量或损坏附近的神经。如之前美国几家企业常用的典型的规格可能是 2,000V和 100A或200A。
虽然功率如此之高，但占比非常短，差不多1-2%的时间，所以达到病人的平均功率很低，也就无法产生热效应。
瞬时高电压，高电流的电源设计，是PFA设计的大难点。比如设备内如何布线（高电流的磁场作用）等细节，都会成为一些小的关键点。
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变量
相较于RF消融，通常只要重点控制好时间；而对于PFA来说，时间只是其中一个变量，在实际设计时，其变量的排列很多。如脉冲宽度，间距，数量，极性等，这些都只是设备上的，当将这些接到导管上后，又会带来新的变化。如此多的变量，需要不断测试进行调整，以找到最有效，最贴近病患的参数配方。
变量之中的电压，在其实际衡量时，多用场强来判断，如改变导管电极之间的距离。另一个则是脉冲幅度，可以看作是最强的指标，也就是PFA所说的，刚好能仅仅消融心肌细胞，且不伤害食道附近的神经。
RF设备设计时，并不需要关注如此多的变量，且很多参数，可以通过传感器在组织中实时判断。但对于PFA，则无法在组织中检测到这一点，且也没有能力实时评估疗效。因此脉冲发生器的一致性，需要重点关注。
其他
PFA导管的外径一般会大于RF导管，大尺寸也就意味着心脏内发生意外机械损伤的风险更大。那么电极和导管的设计，也会是关键。
另外，就是PFA治疗时，心脏内形成气泡（栓塞的风险），也是重点关注的设计点。尽可能的消除热点（电极的表面工艺）等。
也正是由于PFA的这些设计难点和变量，才会如此吸引全球的企业蜂拥。从这个维度讲，PFA的创新也往往会在这其中发生。因此，医疗技术展Medtec认为不久的将来，PFA的设计，可以根据不同病患，提供不同的定制化“能量处方”（电场独有），对电生理领域来说，会是巨大的变革。
文章来源： CCI心血管医生创新俱乐部
作者：曹刚毅
