医药生物行业前沿高值耗材研究系列(四)：PFA全景图，脉冲一日乘风起，快速发展可

证券研究报告 前沿高值耗材研究系列（四） PFA全景图：脉冲一日乘风起，快速发展可期待 医药生物行业强于大市（维持） 证券分析师 叶寅投资咨询资格编号：S1060514100001 倪亦道投资咨询资格编号：S1060518070001 裴晓鹏投资咨询资格编号：S1060523090002 2025年3月10日 请务必阅读正文后免责条款 投资要点 PFA用于房颤消融优势显著，有望获得快速发展。脉冲电场消融（pulsedfieldablation，PFA）是一种新型非热消融技术，可通过传递超快速（微秒至纳秒）电脉冲产生强高压脉冲电场，借助不可逆电穿孔的机制消融组织，实现肺静脉隔离，可用于过速性心律失常治疗，尤其是在房颤治疗中具有良好的有效性和安 全性。基于脉冲电场产生机制和组织选择性等原理，PFA脉冲电场消融应用于房颤消融术优势显著：1）减少周围组织损伤；2）更短的手术时间；3）潜在更高的安全性，减少并发症发生；4）PFA消融的贴靠要求低、术者学习曲线短。尽管PFA应用还不成熟，但其优势有望解决目前房颤介入治疗推广的几大痛点，推动手术量提升。根据海外经验和第三方机构预测，未来三年内可能将有一半的房颤消融术改用PFA，中国PFA市场规模2025年将达到13亿元，预计于2032年达到163亿元，期间CAGR为4373，保持高速增长趋势。 临床证据逐渐丰富，发展趋势逐渐清晰。2023年以来多项PFA临床试验数据发布，证明脉冲场消融治疗在阵发性和持续性房颤患者中治疗有效、安全性更高，且治疗用时进一步缩短，受到市场广泛关注。其中ADVENT试验子分析和SPHEREPerAF研究将PFA与传统消融方式进行对比实验，结果表明PFA在有效性和安全性上 均有一定的优势。基于多项研究成果，2024年中国国内首个房颤脉冲消融专家共识发布于《中国心脏起搏与心电生理杂志》，为国内临床推广提供参考，针对 市场关注的麻醉、三维、贴靠、导管形状、能量结合等问题也有一定阐述，发展趋势也愈发清晰。 国内外企业共同发展，国产企业有望借助PFA破局。PFA行业在国内外获得如火如荼的发展，众多企业进行了研发布局，尽管国内企业进入稍晚，但与国际巨头 技术实力差距有限。2023年底美敦力PFA产品获得FDA首个批准，后续波科产品获批，2024年美国市场PFA获得了快速发展；国内市场方面，2023年底首个获批的PFA产品为国产的锦江电子PulsedFA，脉冲电场消融或许能够成为国产品牌“弯道超车”的细分领域，随后德诺电生理、波科、美敦力、惠泰医疗、玄宇医疗的PFA产品相继获得NMPA批准，国产企业获批进度靠前；此外微电生理、迈微医疗、艾柯脉医疗等多家企业也在加快推进PFA产品的临床试验和注册审批。随着国产PFA产品的陆续获批上市，国内龙头企业有望凭借其在技术创新、本地化服务等方面的优势，在国内市场迅速占据一席之地、打破进口产品长期在电生理行业占据主导地位的局面，推动电生理领域的国产化进程。 投资建议：PFA有望成为突破性房颤技术获得快速发展，行业趋势愈加清晰，建议关注PFA产品布局和进展靠前、研发和商业化能力较强的国产优质厂商，如惠泰医疗、微电生理等。 1 风险提示：产品研发进度不及预期、集采等政策加剧、产品渗透不及预期、竞争加剧等风险。 目录CONTENTS 行业概览：脉冲消融由来已久，有望成为突破性技术 行业趋势：临床研究进展不断，发展趋势逐渐清晰 竞争格局：国内外企业共同发展，谁主沉浮仍未确定 投资建议：关注产品优先布局的领军企业 风险提示 PFA脉冲电场消融（pulsedfieldablation，PFA）：区别于射频和冷冻等热消融技术，PFA脉冲消融是一种新型非热消融技术，可用于 心脏电生理手术术式中，用于过速性心律失常治疗，尤其是在房颤治疗中具有良好的有效性和安全性。 导管消融术是一种有效的房颤治疗手段，通过不同能量破坏心脏异常电活动的部位，以恢复正常心律。然而，传统的热能消融技术，如射频消融和冷冻消融，存在一些不可避免的风险和并发症。PFA脉冲电场消融作为一种新兴的房颤消融技术，通过传递超快速（微秒至纳秒）电脉冲产生强高压脉冲电场，利用短时程、高电压的多个电脉冲释放消融能量，在细胞膜上产生不可逆的微孔，使心肌细胞因胞外阳离子进入而碎裂死亡，并最终实现肺静脉隔离。临床前和临床研究表明，由于不同组织的电穿孔阈值不同，通过优化电压幅度、相位波形和脉冲序列，PFA消融可以降低对心脏周围结构（如食管和膈神经）损伤的风险，安全性更好。 图表1心脏电信号传导示意图 图表2PFA消融图示及常见PFA导管形态 资料来源：好医术心学院、锦江电子招股书，平安证券研究所 脉冲电场消融技术由来已久，逐步在心脏消融领域应用成熟。脉冲电场消融技术始于上世纪60年代的食品和水消融领域。早在上世纪80 年代初，人们尝试应用直流电脉冲消融心动过速，但由于认知有限安全性无法保证而终止。21世纪初Davalos教授应用脉冲电场成功地破坏了实体肿瘤组织，2012年Fred首次应用脉冲电场技术和环形电极对猪的心外膜心肌组织进行消融，验证了脉冲电场在心肌组织内可以形成连续的损伤，且损伤深度足可以实现肺静脉的隔离。近年来国内外公司已经基于PFA原理进行了大规模的心脏电生理消融临床试验，2021年初波科的FarapulsePFA系统获CE批准上市，国内也诞生了大量相关企业，相关技术向更加快速化、精准化、整合化的方向发展。 该技术始于上世纪60年代食品和 水消毒领域 上世纪60年代 图表3PFA技术的发展历程概览 FDA批准基于高频脉冲电场的纳米刀技术用于肿 瘤治疗； Neumann首次应用电穿孔技术将外生的DNA引 FarapulsePFA系统获CE批准上市，国内也诞生了大量相关企业，对PFA的开发趋于白热化，技术也向更加快速化、精准化、整合化的方向发展 2021 入到小鼠的淋巴瘤细胞内。细胞膜在一定强度的脉冲电场中可以发生电穿孔，这一现象随后被广泛应用于基因工程，药物筛选和电化学治疗 1982年 同年，Fred首次应用脉冲电场技术和环形电极对猪的心外膜心肌组织进行消融，验证了脉冲电场在心肌组织内可以形成连续的损伤，脉冲电场造成的损伤深度，足可以实现肺静脉的隔离 上世纪80年代初 尝试应用直流电脉冲消融心动过速，也是该技术首次用于心脏领域，由于当时对电脉冲的认识不足，安全性无法保证而终止 本世纪初 Davalos教授应用脉冲电场成功地破坏了实体肿瘤组织 2012 2018 Reddy教授首次在房颤患者中应用PFA技术进行了肺静脉消融，15例心内膜消融患者即刻成功率100，每位患者总的PFA时间60s，无严重并发症 资料来源：和义广业创新平台，平安证券研究所 脉冲电场消融技术在非常短的时间内（ms、s、ns）应用间歇性的高强度脉冲电场，造成细胞膜电穿孔的不可逆性损伤（IRE）。膜电 穿孔主要指生物细胞膜暴露于足够高的外部电场中可导致其电导率和渗透率快速大幅提升，达到不可逆电穿孔。 PFA具有细胞选择特异性，控制电场强度可以实现心肌细胞的定向消融。不同细胞电穿孔的阈值不同，大致在200500mV之间，电穿孔效果直接取决于电场强度和控制精确度。例如心肌细胞形成IRE的场强阈值为400Vcm，红细胞位1600Vcm，血管内皮细胞和平滑肌细胞为1750Vcm，神经细胞为3800Vcm，心肌细胞阈值低可能与其表面有大量电压门控离子通道蛋白有关系。 图表4PFA可使得细胞发生电穿孔而死亡 然而，脉冲电场的场强受多重因素影响，如脉冲波的参数（输出电压、脉宽等）、消融导管设计（电极大小、数量、间距、组织贴靠要求）等。因此不同系统需要持续不断迭代以确定最佳参数来提供最佳场强范围，以实现对心肌细胞的选择性、有效透壁损伤。 图表5不同细胞的电穿孔阈值概况 IRE阈值（Vcm） 3800 1600 17501750 700 400 500 600 4000 3000 2000 1000 0 除场强外，脉冲幅度、持续时间、脉冲形状、脉冲数量和重复频率等也会影响整体效果。 例如，脉冲持续时间增加将对细胞产生更大的电穿孔效应，相较毫秒级、微秒级脉冲，纳秒级脉冲需要更强的电压以达到更好的电穿孔效果；脉冲形状也会影响相关效果，如双极高频脉冲在高频下使用非常短的脉冲（低至不到1微秒）可以防止肌肉收缩，产生有效损伤的同时还会带来最小的疼痛或者没有疼痛感；最初PFA使用单相波形，但由于其具有骨骼肌激活作用，已被双相波取代。 脉冲数量和重复频率也会有一定的影响，但不是完全线性的。目前尚不清楚需要施加的脉冲数量是否有一个临界阈值，但一些单细胞数据提示，当施加超过16个脉冲时，通透性或50细胞群的死亡没有显著差异。电穿孔依赖于脉冲重复率，但目前文献并没有取得一致的认同关系。 图表6不同脉冲时间的参数和效果对比 图表7不同脉冲波形图对比（左1和2图为不同形态波，合计可作为双相波，右图为双极波） 毫秒 微秒 纳秒 主导的电场效应 外细胞膜 外细胞膜 内部细胞器 诱导跨膜电压 低 高 热效应 高 低 治疗时间 长 短 肌肉收缩 收缩 收缩 不收缩 细胞死亡 坏死、细胞焦亡或坏死性凋亡 坏死、细胞焦亡或坏死性凋亡 细胞凋亡 基于PFA技术原理，PFA脉冲电场消融应用于房颤消融术优势显著：1）减少组织损伤：与主流的射频消融技术相比，PFA消融具有组织选择性，能够选择性消融，减少周围组织（食道、膈神经等）损伤，精准度、安全性更高。2）更短的手术时间：PFA的速度极快，消融过程以毫秒计，单次脉冲电场能量发放可在一次心动周期内完成，同时不需要热能传导，消融过程高效快捷，可以显著缩短消融时间。使用射频 消融技术完成一台手术时间需要23个小时，使用冷冻消融技术则需要152个小时，而使用PFA技术只需要051个小时。3）潜在更高的安全性：PFA的机制为非热性消融，降低热能并发症风险和肺静脉周围组织的损伤风险。而环肺静脉的射频消融则容易导致瘢痕组织、内膜增生、心肌坏死和肺静脉周围的弹性层增生。4）同时，PFA消融的贴靠要求低、术者学习曲线短。射频冷冻消融需要将导管与心肌组 织贴靠5克以上的压力，继而依靠热传导损伤组织。一旦接触不良，产生不完全透壁损伤，房颤消融后复发率就会大幅提高。而PFA消融利用电场较好的能量穿透性损伤组织，在消融过程中只需要将导管贴靠组织即可，对压力无严格要求，即便是心耳内凹凸不平的梳状肌位置仍能形成连续的透壁损伤。 图表8三种消融方式图示 资料来源：微电生理招股书，平安证券研究所 同样基于PFA技术原理，PFA脉冲电场消融应用于房颤消融术也有部分劣势： 1）技术成熟度不够：作为一种较新的技术，PFA的长期疗效和安全性尚需更多的临床研究来证实。 2）设备要求：PFA需要特定的设备和导管，设备入院需要时间。 3）操作流程、最佳参数尚未确定：虽然PFA具有许多潜在优势，但操作者需要具备相应的技能和经验，以确保消融效果。目前PFA的最佳 操作参数（如输出电压、导管设计参数、脉冲数、脉冲持续时间等）尚未标准化，可能需要进一步的研究来不断优化。4）对心脏植入物的影响：PFA对心脏植入物（如支架、起搏器及瓣膜等）的影响尚缺乏研究。 5）患者体验不佳：脉冲电压较高，具有一定的刺激性，患者骨骼肌肉收缩和疼痛感会更强烈，尤其是长时程的单相脉冲波消融时；而增 加脉冲波频率可以显著降低骨骼肌的收缩和扭矩。 6）麻醉要求更高：由于患者术中不适感较强，PFA手术对麻醉要求较高，海外多以全麻或深度镇静为主，目前主流房颤消融模式均为局麻操作，麻醉的限制也会在一定程度上影响其推广。 资料来源：平安证券研究所 尽管PFA在实际应用中仍有缺点，但其优势有望解决目前房颤电生理介入治疗推广的几大痛点，推动治疗渗透率的快速提升。 潜在患者数量庞大，现有治疗方式存在多个痛点 目前国内房颤患者基数庞大，据《柳叶刀》子刊2022年研究数据，目前全国房颤人群估算已达200