Page 14 - 《中国医疗器械杂志》2025年第2期

Chinese Journal of Medical Instrumentation 2025 年 第49卷 第2期

研 究 与 论 著

相比其他组织，其最敏感、阈值最低，故PFA具有心 理解电场分布特征，优化消融区域设计及分析其
肌组织选择性。本研究选400 V/cm为消融损伤阈值， 对消融效果的影响。

超此值区域视为不可逆损伤，未考虑时间累积效应。 等值线: 电场强度/(V/cm) 等值线: 电场强度/(V/cm)
mm 400 mm 400
25 25

4500 20 20
4000 3800 15 15

IRE消融阈值/(V/cm) 3000 1600 1750 1750 >9× −10 5 0 −10 5 0
10
10
3500

2500
−5
−5
2000

1500
−15
−15

1000
−25
−25
500 400 500 600 700 4× −20 −20
−30 0 −30 0
0 −25−20−15−10 −5 0 5 10 15 20 25 mm −25−20−15−10 −5 0 5 10 15 20 25 mm
心肌 胰腺 肾脏 肝脏 红细胞 内皮细胞 神经 (a) 2.9 mm深度消融区域 (b) 3.0 mm深度消融区域
血管平滑肌细胞 (a) Ablation region at 2.9 mm depth (b) Ablation region at 3.0 mm depth
图5 连续区域与非连续区域对比
Fig.5 Comparison of continuous and discontinuous regions
图3 不同组织细胞的IRE消融阈值
Fig.3 Irreversible electroporation ablation thresholds for 花瓣位置正上方及两花瓣中心位置正上方，电压
various tissue and cell types
（ 1 500~2 500 V）对组织深度方向电场强度分布影响

2 结果 见图6a和图6b。图中水平点线为400 V/cm（IRE区），
电场强度随深度增加整体下降且速度渐缓。花瓣

2.1 电场强度与消融深度的关系 位置正上方至4 mm深度时，各电压下电场强度超
本研究以紧邻电极的心肌与血液交界处为基准 400 V/cm；两花瓣中心位置正上方3 mm内各电压均
面（深度为0 mm），对不同深度施加电压，剖析 可使电场强度达400 V/cm，4 mm深度处仅2 000 V及
电场分布。1800 V电压下2 mm深度处仿真结果见图4， 2 500 V电压下可使电场强度达 400 V/cm以上。
图4a呈现电场分布。以400 V/cm为心肌细胞消融阈 2800

1500 V
值鉴别有效消融区域，超阈值区域为IRE损伤，筛 2400 1800 V

选电场分布图的有效消融区域，见图4b。 2000 2000 V

2500 V

等值线: 电场强度/(V/cm) 等值线: 电场强度/(V/cm) 电场强度/(V/cm) 1600

mm ×10 3 mm
1.2 400

25 25 1200
20 20 800
15 15
10 0.8 10 400
5 5
0 0 0
−5 −5 0 1 2 3 4
−10 0.4 −10 组织深度/mm
−15 −15 (a) 花瓣位置正上方电场强度
−20 −20 (a) Electric field intensity directly above the petal
−25 −25 position of the flower structure
−30 0 −30 0
−25−20−15−10 −5 0 5 10 15 20 25 mm −25−20−15−10 −5 0 5 10 15 20 25 mm 1500 V

(a) 电场分布 (b) 有效消融区域 1400

(a) Distribution of electric field (b) Effective ablation region 1800 V

1200

2000 V
图4 1 800 V电压下2 mm深度处仿真结果 1000 2500 V

Fig.4 Simulation results at 2 mm depth with 1 800 V voltage
电场强度/(V/cm) 800
因导管电极呈花瓣状分布，特定深度消融区域 600
非肺静脉口样呈均匀圆环形状，如2.9 mm深度消融 400
区域，见图5a，且随深度增加，消融区域呈不连续 200
状，花瓣间无消融带3.0 mm深度消融区域见图5b。 0 0 1 2 3 4
组织深度/mm
进一步研究发现，相同组织深度下，花瓣位 (b) 两花瓣中心位置正上方电场强度
置正上方与两花瓣中心位置正上方电场强度差异 (b) Electric field intensity directly above the two petal
positions of the flower structure
显著，花瓣处因有放电电极电场强度高，中心位
图6 电场强度随组织深度变化关系
置因电极间隙电场强度低。比较二者模值有助于 Fig.6 Relationship between electric field intensity and tissue depth
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