前言：

由电子医疗器械展知悉，PFA导管形态设计五花八门，以肺静脉隔离为例，主流的设计包括花瓣状、球囊状、环状等，不同的导管设计安全有效性表现如何？Andres Belalcazar等在Heart Rhythm上发表的文章通过实验模型对比了不同形态导管的安全有效性，结果值得学习。

图片来源：心电生理小美讲堂

研究背景：

研究目的：

研究方法：

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如图1所示。所有系统的直径都是22毫米，与已上市的射频或PFA导管规格类似。球囊有3.6*3.6毫米电极(面积13平方毫米)与组织贴壁，但不接近血液。电极间的间距为2.4毫米。

第一类球囊导管是用一种不导电的填充液(如5%的葡萄糖)模拟的，这种填充液经过初步测试，可以减少可能使薄膜破裂的高电场。

第二类设计为花瓣/网篮状导管，有柔性电路样条，每个4毫米宽，0.5毫米厚，与心房血液绝缘，因为电极安装在聚合物上。电极的尺寸和间距与上面的球囊导管相同。绝缘不如球囊导管，因为电流有可能流过样条之间的空间。

第三种设计是使用环形导管，每个电极长3mm，直径1.6mm；电极间距为3.7mm。

所有导管的电极均放置在相同的精确位置，仅切向接触壁组织，以控制位置，方便作变量分析。为了减少不均匀接触组织的混杂效应，采用了电流控制方案，因此不管电极-组织阻抗如何，都输送相同的电流。

研究的第二个变量是能量给予的模拟方式，即给电极通电的方式。下图显示了4种放电的模式。这些模式是基于一些厂商对PFA装置的报道。通过双相脉冲能量传输，分离相邻的相反极性电极，可避免短路，从而减少电弧。

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如上图示四种给电极供电的方法。前两种是单极方法，正极为导管电极，负极为患者背部的负极板（类似射频消融）。在多单极输送方法中（第一种），所有电极都被正向通电，同时电流从所有电极流向背面电极。在顺序单极方法中（第二种），每个电极依次通电，其他电极则浮动。对于交错双极方法（后三种），患者背部没有电极，电流产生在电极的正负极之间。标准交错方法具有交替极性的电极，即相邻单极一正一负（第三种）。宽交错法在交替极性的电极之间具有不通电的浮动电极，即正负极之间有多余不通电的电极（第四第五种）；

心脏三维及毗邻解剖通过计算机模型建立，以评估消融安全性，下图所示为计算机断层扫描衍生的建模解剖结构的部分视图。左图：后视图，包括降主动脉段（红色）、部分食道（黄色）、气道和左肺（蓝色）、左心房（棕色）和肺干（洋红色）。腔静脉、右心房和冠状窦显示为紫色。右图：相同的俯视图，但切除了更多器官。左心房壁（灰色）厚 2.5 毫米。左肺静脉窦处的 6 毫米宽目标在主动脉和食管前方可见（参见文字和图 4）。

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研究结果;

对于多电极输送方法，靠近主动脉的后壁电极在6A的电流下，球囊导管、花瓣导管和环形导管的阻抗分别为856、821和630欧姆。电压分别为5135、4929和3777伏。阻抗值是每个电极的，而不是系统的，当考虑所有电极时，系统的阻抗值会更低。例如，对于环形导管，多极法的系统阻抗约为63 欧姆，平均电压3803V / (10个电极*6A)。具有更多电极但被球囊更好绝缘的球囊导管产生了略高的系统阻抗，约为68 欧姆 ，平均电压为5299 V / (13个电极*6A)。

当单独通电(顺序单极输送法)为6A时，球囊导管、花瓣导管和环形导管的阻抗分别为184、153和120欧姆。电压分别为1103、919和718伏。脂肪区域附近的阻抗稍高，例如，球囊系统中的房顶电极的阻抗为199欧姆。对于交错输送方法，后部电极在6A时的阻抗分别为257、214和105欧姆，分别为球囊导管、花瓣导管和环形导管。电压分别为1539、1284和631伏。需要注意的是，圆形导管有一个标准的交错输送方法，而球囊和花瓣系统有一个顺序-宽度-交错输送方法，所以它们的阻抗不能严格比较。

有效性：

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安全性——临近组织：

安全性——气泡相关栓塞安全性

在实现了90%的透壁损伤的前提下。更小的电流密度意味着更低的气泡产生率和更高的安全性。与球囊型或花瓣型导管相比，环形导管具有约4-5倍的气泡生成，正如预期的那样，主要是因为环形电极更多的暴露在血液中。

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研究结论：