中国科学院苏州医工所庄杰团队在脉冲电场心脏消融实时评估领域取得新进展

脉冲电场消融（PFA）凭借“组织选择性”和非热损伤优势，在房颤、室速等心律失常治疗中应用前景广阔。然而，PFA 治疗效果高度依赖于对消融深度的精准控制，目前临床尚缺乏术中实时量化评估消融深度的有效手段，难以避免治疗不彻底或过度损伤。

近日，苏州医工所庄杰研究员团队针对这一难题，提出了一种基于电阻抗谱的“低频电阻变化率（LFR）”量化评估方法。研究团队利用生物介电模型解析宽频阻抗数据，提取出能特异性表征组织电穿孔程度的LFR 指标。研究发现，相比传统单频阻抗，术后5 分钟的低频电阻变化率（LFR_5min）能更准确地反映消融深度的动态变化，有效排除了可逆电穿孔的干扰。

团队构建了完整的“体外-在体”验证体系。马铃薯体外模型实验显示，LFR_5min与消融深度在1-9 mm 区间符合二次函数关系，在0-15 mm 全范围符合Gompertz 生长模型，揭示了从浅表到深部损伤的阻抗变化规律。进一步的犬心脏在体实验证实，该方法具有亚毫米级的检测灵敏度，成功区分了统计学差异仅为0.8 mm 的消融深度。该研究为PFA 术中深度的实时量化监测提供了理论依据和关键参数。

图1：基于电阻抗谱的PFA深度评估原理及实验流程示意图

图2：LFR_5min与消融深度的定量关系：二次函数与Gompertz 模型拟合曲线

图3：犬心脏活体验证结果，展示其对微小深度差异（0.8 mm）的区分能力

相关研究成果以 “Electrical Impedance Spectroscopy Facilitates Quantitative Depth Monitoring of Pulsed Field Ablation: An Impedimetric Approach with Preclinical Validation” 为题发表于心律学会（HRS）和心脏电生理学会（CES）的官方期刊Heart Rhythm（中国科学院一区TOP）。苏州医工所（中国科大生物医学工程学院）博士研究生郭雨怡为论文第一作者，石富坤副研究员和庄杰研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、江苏省创新创业人才计划等项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.hrthm.2025.09.034