纳秒脉冲磁场消融技术可减少神经肌肉刺激，并扩大手术的安全范围

《JACC: Clinical Electrophysiology》：Nanosecond Pulsed-Field Ablation Reduces Neuromuscular Stimulation and Widens the Safety Window

　　

刘荣荣|郭玉仪|龚金林|王群|赵倩程|史福坤|郭金松|饶俊峰|周健|王国民|庄杰

中国科学院苏州生物医学工程与技术研究所，中国苏州

摘要

背景

微秒脉冲场消融（PFA）受到严重的神经肌肉刺激（NMS）的限制。纳秒脉冲场消融（nsPFA）是一个有前景的替代方案，但在匹配能量条件下对NMS的定量比较尚缺乏。

目的

本研究旨在定量比较能量匹配的微秒脉冲场消融（μsPFA）和纳秒脉冲场消融（nsPFA）之间的NMS强度，并评估这两种方式的NMS剂量-反应关系。

方法

共有6只狗接受了随机选择的肺静脉隔离（PVI）和心房消融，分别使用μsPFA或nsPFA，在高能量（358.2 J）和低能量（108.9 J）下进行。通过惯性测量单元精确量化NMS，以测量加速度、角速度和收缩能量。通过急性PVI和14天的组织学检查来评估消融效果。

结果

两种方式的高剂量方案均实现了100%的急性PVI和透壁损伤。然而，NMS的情况存在显著差异。μsPFA在所有应用中都引发了收缩，而nsPFA在低剂量时未引发收缩，在高剂量时仅引发了61.5%的收缩。在高剂量下，μsPFA产生的峰值加速度是nsPFA的1.89倍（P < 0.001）。μsPFA引发的收缩事件数量也是nsPFA的大约两倍（P = 0.006）。尽管两种方式的NMS峰值指标都随剂量增加，但高剂量nsPFA的绝对NMS强度仍低于低剂量μsPFA。值得注意的是，尽管nsPFA的能量传递更高（P = 0.145），但其收缩能量并未达到统计学显著性，而μsPFA则显示出显著的增加（P = 0.001）。

结论

nsPFA能够有效实现急性PVI和透壁损伤，同时显著减少NMS，相比μsPFA具有更好的安全性。其减弱的剂量-反应关系和较低的绝对刺激幅度提供了更宽的安全窗口，可能允许更高的能量传递以优化治疗效果，而不会影响患者的耐受性。

章节摘录

方法

所有实验均获得了Gateway Medical Innovation Center的机构护理和使用委员会的批准，并符合实验室动物护理和使用指南。本研究共纳入了6只狗（体重29.2 kg ± 4.2 kg）。

消融结果：μsPFA vs nsPFA

在6只狗身上共创建了36个消融病灶，包括24个肺静脉（PVs）、2个上腔静脉（SVCs）和10个心房部位（表1）。在高剂量组中评估了PVI和病灶效果，同时分析了高剂量组和低剂量组的肌肉收缩情况。所有用高剂量μsPFA或nsPFA治疗的肺静脉均实现了急性、完全的电隔离（100%的成功率）。

使用3D-EAMS进行电生理图谱分析显示，局部心内电图明显减弱

讨论

本研究首次提供了直接定量证据，证明nsPFA在实现一致急性PVI效果的同时，比能量匹配的μsPFA具有显著优势。具体而言，nsPFA显著降低了NMS的发生率和强度，而μsPFA则始终引发强烈的收缩。这些发现为开发不需要全身麻醉的PFA技术提供了重要的临床前支持，解决了广泛采用该技术的一个关键障碍

结论

高剂量nsPFA与μsPFA一样能够实现有效的透壁PVI，同时显著减轻了严重的NMS。本研究的关键发现是nsPFA的独特安全性特征，其在所有能量水平下的绝对刺激幅度都明显低于μsPFA。nsPFA组的NMS强度随剂量增加而减弱，其峰值也远低于低剂量μsPFA。这一更宽的安全窗口

资金支持与作者披露

本研究得到了中国国家重点研发计划（项目编号2025YFC2427900）、江苏省基础研究专项基金（重大创新平台计划）、中国科学院“****”（项目编号Y722171202）以及江苏省创新创业人才计划（项目编号JSSCRC2021559）的支持。王博士和赵博士是上海MedPulses医疗科技有限公司的全职员工，并获得相应报酬