脉冲电场消融技术，在“冰“与“火”之间重塑电生理新格局

严道医声网 2022-01-20 11:24

如果要盘点2021年心脏电生理备受关注的事件，波士顿科学的FARAPULSE脉冲电场消融系统进入创新医疗器械特别审查“绿色通道” 绝对有一席之地。

脉冲电场消融技术（PFA）及在全球开展的相关临床试验一直受到国内研究者的广泛关注和讨论。此次FARAPULSE PFA系统进入“绿色通道”，一方面意味着该系统的创新性和临床应用价值得到进一步认可，另一方面也意味着这一创新技术有望更快惠及中国患者，国内电生理格局或将被改变。

脉冲电场消融目前主要用于房颤治疗，传统的房颤导管消融以射频消融和冷冻消融为主，脉冲电场消融凭借消融时的组织特异性与安全优势，被认为是房颤消融领域的第三种可能，将打破房颤消融的“冰”与“火”的困境。

PFA如何打破冰与火的困局

改写房颤消融治疗

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我国的房颤患者数量庞大，根据弗若斯特沙利文分析，2020年我国房颤患者人数超过1100万人¹，受人口老龄化影响，预计未来患者人数还将进一步增加。

肺静脉异常电活动触发/驱动房颤是近年来被公认的房颤重要发生机制，因此在房颤治疗中，通过导管消融实施肺静脉隔离术（PVI），成为对药物治疗无效或不能耐受的心律失常患者的一线节律控制措施。

传统的房颤电生理消融以射频消融技术为主，虽然该类技术已被证实比药物治疗能够提升生活质量，但在国内普及速度较为缓慢。调查显示，2016年至2019年，中国大陆房颤消融手术量的年增长率仅为约19%-24%。2019年，全国仅有5万余台房颤消融手术开展²。房颤导管消融高度依赖于术者的经验，而且学习曲线相对漫长。目前房颤导管消融的相关研究多数出自经验丰富的术者和领先电生理中心的专家团队。

现有技术的诸多限制，让电生理领域一直在等待新的技术诞生。传统的冷冻消融和射频消融都存在组织选择性不强的弊端，杀死心肌细胞时易损伤心脏周边组织，可能造成肺静脉狭窄、膈神经损伤甚至左房食管瘘等手术并发症，且并发症发生率约为6.29%³。对部分患者有致命性，传统治疗的安全性有待提高。

射频、冷冻球囊和PFA技术细胞损伤对比

而从有效性上看，房颤导管消融关注复发率。传统导管消融术后早期复发发生率在50%以上，术后晚期复发发生率约为25%-40%⁴。一项关于射频导管消融和冷冻球囊消融治疗房颤的研究表明，在随访1年后，冷冻球囊消融组和导管射频消融组首次临床失败事件(空白期至术后1年出现房颤/房扑/房速、口服I/III类抗心律失常药物治疗或接受二次消融)的发生率分别为34.6%与35.9%⁵。

不同于传统的基于热效应的消融方法，创新的PFA技术能有选择性地消融心脏组织，降低周围组织损伤风险，如食道或神经。同时，放电时间短和导管贴靠要求低带来的操作简便性等优点，让PFA技术能够弥补现有房颤消融治疗的不足，打破“冰”与“火”的困局。

获FDA、CE、NMPA三重创新认可

FARAPULSE“新”在何处

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任何一个具备强大发展潜力的新兴技术都会引来众多关注，多个PFA技术相关的研究在全球开展，但目前能够获得临床认可的产品还是少数。

作为PFA领域的“先起之秀”，波士顿科学的FARAPULSE PFA系统在2019年获得美国FDA突破性设备认证，并于2021年1月获得CE认证，在欧盟获批用于治疗阵发性房颤。

同时获得FDA、CE和NMPA的创新认可，FARAPULSE PFA系统有何特殊之处？

创新优势转化为临床优势

首先，FARAPULSE PFA系统拥有多层级脉冲电场消融能量源，组织选择性高，在减少毗邻组织损伤的基础上，还可快速释放能量并形成连续透壁持久消融灶。同时，电场参数和电极的设计是脉冲电场消融产品的关键。脉冲串数、脉冲周长、间期等脉冲参数的设定也将极大地影响PFA的安全性与有效性。FARAPULSE PFA系统独具花键形导管形态，5个花键上各配置有4个电极，完全展开呈现为平面花瓣状（远端部分直径为 31 毫米或35毫米），部分展开呈现为立体网篮状，通过导管伸缩可调节网篮直径大小。

FARAPULSE 导管可呈现为网篮状和花瓣状

独特的花键设计能为临床带来哪些获益？

FARAPULSE PFA系统导管多变的花键结构满足临床不同肺静脉解剖结构，也可兼顾肺静脉前庭基质消融。FARAPULSE PFA系统的导管一旦到位，脉冲发放仅需要几秒钟的时间，消融效率高，手术时间短，能够降低患者痛苦。

作为全球唯一已经上市并投入临床使用的PFA系统，FARAPULSE PFA系统的创新优势已在临床研究中被证实。在IMPULSSE+PEFCAT+PEFCATII三项临床研究中，121位阵发性房颤患者入组接受 FARAPULSE PFA治疗，试验结果显示术中单个肺静脉隔离时间约为3分钟，急性成功率达100%，主要安全事件发生率仅为2.5%。该研究中的长期临床随访数据也较为亮眼，在优化消融参数和流程的队列中，受试者术后2-3个月的电生理标测结果显示PVI维持率高达84.1%，12个月内手术有效率达到84.5%^6,7。

同时，FARAPULSE PFA系统的安全性亦得到验证。2021年，Cochet H等对41例阵发性房颤患者（PFA组：FARAPULSE消融18例，热学消融组：射频消融16例，冷冻球囊消融7例）接受不同能量消融后的食管损伤进行评估，结果显示消融后急性期热学消融组43%患者显示食管损伤灶，均位于消融点毗邻位置，而FARAPULSE PFA系统消融组患者未见食管损伤灶。

在消融效率方面，现有临床研究显示，FARAPULSE PFA系统导管的左房操作/留置时间为34.4 ±15.8分钟⁸，短于射频消融手术或冷冻球囊消融手术执行同一过程在临床研究中的参考操作时间（The FIRE AND ICE：射频108.6±44.9分钟，冷冻球囊92.3±31.4分钟⁹；STOP-AF：冷冻球囊：60±24分钟¹⁰）。

真实世界数据持续积累

PFA技术被认为将改写全球电生理市场格局，但在复杂的人体中应用，既要有大胆设想的创新探索，也要有严格求真的临床数据。这项新技术需要更多长期的随访和真实世界的临床经验积累，以推动在临床中的广泛应用。

FARAPULSE PFA系统目前已在欧洲投入临床使用，积累了一定的真实世界临床研究数据和较丰富的临床经验，形成了较为成熟的手术操作流程和参数设置，支持其为房颤患者带来获益。

2021年12月中旬，the Journal of Innovations in Cardiac Rhythm Management 线上会议披露并讨论了FARAPULSE 在欧洲商业化使用后的急性临床数据。来自4个不同研究中心的真实世界数据显示：

·有效性：经FARAPULSE PFA系统治疗的患者的即刻肺静脉隔离率达98.3%-100%¹¹

·高效性：手术时间和导管操作时间减少，缩短医生学习曲线

·安全性：FARAPULSE PFA在房颤消融手术中的安全性得到进一步证实

FARAPULSE PFA系统临床研究与4个不同研究中心的真实世界研究数据对比¹⁰

备注：以上提及的4个研究中心全称如下：

·UKE: University Heart and Vascular Center Hamburg-Eppendorf；

·St. Georg: Asklepio Hospital St.Georg；

·CCB: Cardioangiologisches Centrum Bethanien；

·AKH: Alfried Krupp von Bohlen und Halbach Krankenhaus

就有效性方面而言，实际应用情况并不劣于临床研究数据。4个研究中心中，3家达成了即刻肺静脉隔离率100%的成果，而未实现圆满达成100%PVI的德国CCB中心数据显示，在所有正常接受FARAPULSE PFA系统治疗的100位房颤患者中，采用网篮型与花键型两个方式进行单次脉冲电场治疗，所实现的肺静脉隔离率可达98.3%。该中心的汇报者Boris Schmidt认为这是“非常有说服力的即刻有效率数据”¹⁰。可见在真实世界研究中，FARAPULSE PFA系统的安全性与可行性均获得认证。

而在高效性方面，各中心的医生汇报更能说明问题。德国CCB中心在展示学习曲线分析时对比了其中心所使用不同房颤消融技术的平均手术执行时间，运用FARAPULSE PFA系统进行房颤治疗的所需时间（41分钟）确实短过其他三者。而着眼于医生的学习曲线，通过UKE中心的数据可见，随着使用习惯性的增加，医生在治疗中的左室导管留置时间逐渐减少，学习曲线缩短；而从CCB中心集合了多个级别医生情况的平均执行时间统计表可了解到，无论对于新手医生还是资深专家，整体治疗时间缩短的趋势已然呈现¹⁰。

德国CCB中心不同房颤消融技术的平均手术执行时间对比¹⁰

FARAPULSE PFA系统真实世界研究数据：UKE中心及CCB中心学习曲线¹⁰

随着临床与真实世界数据的不断积累，相信FARAPULSE PFA这一创新消融系统的优势将进一步显现。在过去的2021年，从进博会首秀到绿色通道获认可，FARAPULSE PFA在中国的发展步伐越来越扎实，未来我们有理由期待它的尽快落地为患者可及，将其出色的表现真正转化为生命力量，更好地解决国内房颤领域的治疗困境。

参考文献：

1.Frost & Sullivan. 《中国电生理器械市场研究报告》.

2.APHRS White Book 2020

https://aphrs.org/attachments/article/42/APHRS%20White%20Book%202020.pdf

3.黄从新等.心房颤动:目前的认识和治疗的建议2018[J].中国心脏起搏与心电生理杂志,2018.32(04):315-368.

4.Karl-Heinz Kuck, M.D. et al., Cryoballoon or Radiofrequency Ablation for Paroxysmal Atrial Fibrillation [J]. The New England Journal of Medicine.2016 (374):2235-2245.

5.Reddy VY, Neuzil P, Koruth JS, et al. Pulsed Field Ablation for Pulmonary Vein Isolation in Atrial Fibrillation. J Am Coll Cardiol. 2019;74(3):315-326.

6.Reddy VY, Dukkipati SR, Neuzil P, et al. Pulsed Field Ablation of Paroxysmal Atrial Fibrillation: 1-Year Outcomes of IMPULSE, PEFCAT, and PEFCAT II. JACC Clin Electrophysiol. 2021;7(5):614-627.

7.Reddy V , Dukkipati S R , Neuzil P , et al. Pulsed Field Ablation of Paroxysmal Atrial Fibrillation: One-Year Outcomes of IMPULSE, PEFCAT & PEFCAT II[J]. Social Science Electronic Publishing.

8.Kuck K H , Brugada J , A Fürnkranz, et al. Cryoballoon or Radiofrequency Ablation for Paroxysmal Atrial Fibrillation[J]. New England Journal of Medicine, 2016, 374(23).

9.Wazni O M , Dandamudi G , Sood N , et al. Cryoballoon Ablation as Initial Therapy for Atrial Fibrillation[J]. New England Journal of Medicine, 2020.

10.CME-accredited webinar: Real world experience with a commercially available PFA system.

https://www.innovationsincrm.com/pfasystem#agenda

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