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

研 究 与 论 著

沿深度方向，电场强度与消融区域面积渐减 优势显著，如无须增大压强就能够减少心脏破裂、
（ 心脏压塞等并发症风险。临床中，消融导管与心肌
图7为不同组织深度处所形成的消融区域面积）。
当深度大于2 mm时，面积减小；当深度达4 mm且 组织接触有间隙会影响电场分布，故本研究探讨组
电压小于2 000 V时，不连续消融区域面积快速减 织接触距离与电压剂量的相关性，用1 500~2 500 V
小，而2 500 V高电压下消融区域面积无显著变化。 4组电压，设0.1~3 mm 4组距离（间距2 mm工况见

2000 1500 V 2000 V 图9）。

1800 V 2500 V mm −20 0 20

消融区域面积/mm 2 1000 0

1500

500
0
0 1 2 3 4
组织深度/mm
z
图7 不同组织深度处所形成的消融区域面积 y
Fig.7 Area of ablation zones at different tissue depths x

图9 导管与组织之间的距离为2 mm的示意
通过仿真实验的结果可知，要想形成连续的消
Fig.9 Schematic diagram of 2 mm distance between catheter and tissue
融区域，并且使消融深度达到4 mm，那么所需最
分析不同间距在4组电压下的电场强度（图10
低的电压约为2 000 V。如果电压超过1 500 V，就
中，水平点线为400 V/cm），导管与组织间隔为
可以在组织深度为3 mm的地方形成连续的消融区
0.1 mm时，各电压可在4 mm深度处透壁消融；导
域。再者，消融线的透壁性和连续性日渐成为消融
管与组织间隔为3 mm时，1 500~2 000 V电压不能
手术的关键要素。本研究的结果显示，对于肺静脉
在4 mm深度处实现透壁消融，2 500 V电压下可在
前庭的消融部位，花瓣上方的部位更有可能实现穿
4 mm深度处透壁消融。
透性消融，而两花瓣中心正上方的部位则只有在电

压超过2 000 V的条件下才能实现穿透性消融。因 2 800 1 500 V 1 400 1 500 V
1 800 V
1 800 V
2 400
1 200
2 000 V
2 000 V
此，要想形成连续性的穿透性消融，需要通过旋转 电场强度/(V/cm) 2 000 2 500 V 电场强度/(V/cm) 1 000 2 500 V
800
1 600
消融导管进行多次消融操作。图8比较了1 800 V电 1 200 600
压下3 mm组织深度处，未旋转导管和旋转导管 800 400
200
400
0 0
2
2
36°的消融区域分布对比。结果表明，增加旋转能 0 1 组织深度/mm 3 4 0 1 组织深度/mm 3 4
提高消融区域的均匀性。 (a) 间距 0.1 mm (b) 间距 1 mm
(a) Apart 0.1 mm (b) Apart 1 mm
等值线: 电场强度/(V/cm) 等值线: 电场强度/(V/cm) 1 000
mm 400 mm 400 1 400 1 500 V 1 500 V
25 25 1 200 1 800 V 800 1 800 V
2 000 V
20 20 1 000 2 500 V 2 000 V
2 500 V
15 15 电场强度/(V/cm) 800 电场强度/(V/cm) 600
10 10 600 400
5 5 400
0 0 200
200
−5 −5 0 0
−10 −10 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4
组织深度/mm
−15 −15 (c) 间距 2 mm 组织深度/mm
−20 −20 (c) Apart 2 mm (d) 间距 3 mm
−25 −25 (d) Apart 3 mm
−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 图10 不同间距对应电压下电场强度随组织深度变化关系
(a) 未旋转 (b) 旋转36° Fig.10 Variation of electric field intensity with tissue depth at different
(a) Unrotated (b) Rotate 36° voltages corresponding to varying spacings

图8 未旋转导管与旋转导管36°的消融区域分布对比
Fig.8 Comparison of ablation zone distribution with no rotation and 2.3 组织温度场分布及非热特性验证
36° rotation 为精准评估脉冲消融能量对组织表面温度的影

2.2 电极与组织间距对消融深度的影响 响并确证其非热特性，本研究引入温度场模拟，采
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PFA技术较射频消融在降低导管接触力依赖上 用Pennes生物热传输方程 计算组织内部温升。
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