转自：思医辨药
医药生物周专题：PFA脉冲电场消融开启电生理新时代
国联医药 | 许津华、郑薇
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报告摘要
➢ 电生理手术渗透率提升推动行业规模持续增长
根据弗若斯特沙利文预测，受人口老龄化影响，2025年中国快速性心率失常患者将达2,897万人，其中房颤患者数量将达2,267万人，房颤电生理手术量将达38万例，手术渗透率1.7%。随着患者人数增长、技术普及度提升，手术量有望保持快速增长，从而推动电生理器械市场规模快速增长，预计将从2021年的66亿元增长至2025年的157亿元，CAGR为24%。
➢ PFA优势突出有望逐步成为电生理消融新术式
随着PFA技术应用到心脏电生理领域，优势逐步显现。与射频消融相比，PFA消融具有组织选择性、非热能消融等特点，对正常组织的安全性更高；连续的消融区域使得房颤复发率低；同时消融速度快、贴靠要求低，手术时间短、术者学习曲线短、患者体验更好。凭借诸多优势，PFA在电生理整体市场规模比重预计不断上升，由2025年的8%提升至2032年的39%。
➢ PFA产品陆续获批国产有望弯道超车
从2018年PFA首次应用于人体房颤消融之后，全球对PFA研究热情高涨，海外巨头如波科、美敦力、强生产品在国外陆续获批。2023年12月，锦江电子LEAD-PFA心脏脉冲电场消融仪及PulsedFA一次性使用心脏脉冲电场消融导管获得NMPA上市批准，为国内首个获批上市的PFA产品，开启国产商业化之路。随着更多厂家临床试验陆续完成，国产品牌或在PFA领域弯道超车，打破进口企业在三维电生理消融领域多年的垄断局面。
➢ 投资建议
基于安全、高效等方面的优势，我们看好PFA未来的发展前景。我们预计2024年将是国内PFA产品商业化的元年，产品布局较快的公司有望占据领先优势。同时商业化量产、临床技术支持能力亦是PFA产品销售推广的基础，因此我们看好具备应对集采经验、生产制造能力突出的平台型介入器械公司惠泰医疗；建议关注在三维和冷冻消融领域积累优势，技术平台布局完善的微电生理；以及国内首个获批PFA产品注册证的锦江电子。
风险提示：
产品研发不及预期风险；市场竞争加剧风险；集采降价超预期风险。
报告目录
1. 脉冲电场消融在电生理领域应用潜力瞩目
1.1 脉冲电场消融发展历程
1.2 脉冲电场消融优势突出
2. 临床需求推动电生理行业规模持续增长
2.1 中国快速性心率失常患者人数持续增长
2.2 中国电生理诊疗市场广阔
3. PFA多产品获批有望开启电生理新时代
3.1 脉冲消融产品及临床进度总览
3.2 海外代表公司
3.3 国内代表公司
4. 投资建议：关注布局全面的国内上市公司
4.1 PFA有望成为房颤治疗主要术式
4.2 国产PFA企业有望实现弯道超车
4.3 关注产品布局领先完善的国内公司
报告正文
1. 脉冲电场消融在电生理领域应用潜力瞩目
近期PFA新产品陆续在各国获批上市，如美敦力新型PulseSelect脉冲电场消融系统获FDA批准上市，锦江电子LEAD-PFA和PulsedFA成为首个国产获批PFA系统，日本厚生劳动省批准强生首款PFA产品VARIPULSE上市等。作为新一代消融技术，PFA相比射频消融、冷冻消融技术，具有独特的组织选择性，在使用时组织温度变化低、消融损伤相对均匀。随着新产品陆续获批，PFA有望迎来快速商业化。
1.1 脉冲电场消融发展历程
脉冲电场消融（Pulsed field ablation，PFA）是一种新型非热消融形式，其主要机制是释放多个高电压、短时程的电脉冲能量，对细胞膜产生纳米级微孔，使细胞内环境破坏，细胞内液与细胞外液发生交通性混乱，导致细胞凋亡；各种组织可以通过特定阈值场强而被诱导坏死。PFA通过改变电脉冲传递设置（如脉冲持续时间、电压、频率）可实现电穿孔的可逆，因此细胞可以因为细胞膜完整性和电稳态的重建而存活，或不可逆导致细胞死亡。
20世纪90年代，高压直流电被发现可以用于终止心动过速，随后该技术被广泛应用于基因工程、电化学治疗和药物筛选。2012年美国FDA批准不可逆电穿孔技术用于肿瘤消融；2015年NMPA批准不可逆电穿孔技术用于肿瘤消融。2021年初，CE批准Farapulse PFA系统上市，用于心脏脉冲场消融的产品。
1.2 脉冲电场消融优势突出脉冲电场消融只破坏细胞膜，消融后细胞骨架保持完整性，与现有射频消融热效应（Radiofrequencyablation，RFA）方法相比，具有以下主要优势：
1.2.1 组织选择性
PFA 消融以组织特定性阈值为特征，能够选择性地作用于特定组织。心肌细胞的阈值最低，因此在消融过程中，心肌细胞会优先受到影响，而心脏周围的其他组织如食管、肺、膈神经等则免受损伤，具有较高的安全性。
（1）不损伤冠脉：研究表明， PFA 直接作用于心脏的前降支并不会导致冠脉内膜增生或狭窄，表明 PFA 消融对冠脉的安全性。
（2）不损伤膈神经：研究结果显示， PFA 消融能够在造成心肌损伤的情况下不对右侧膈神经造成功能或组织学上的损伤，表明对膈神经的安全性。
（3）不损伤食管：PFA 直接作用于食管时，研究表明在消融后的检查中，食管内膜表面光滑、完整，没有糜烂或溃疡的迹象，而且组织学检查也显示食管大体形态完全正常，表明 PFA 消融对食管的安全性。
（4）无肺静脉狭窄：与射频消融相比， PFA 消融几乎不会导致肺静脉口的狭窄。在动物实验和临床研究中， PFA 消融对肺静脉的影响较小，避免了热能消融引起的肺静脉狭窄并发症。
1.2.2 非热能消融
与射频消融等热能消融技术不同， PFA 消融是一种非热能消融方式。射频消融利用高频电流产生热量，导致组织凝固性坏死，容易损伤周围的组织。而 PFA 消融是通过电穿孔形成的非热能方式，不使蛋白变性，保留细胞外基质和组织结构，具有以下特点：
（1）细胞外基质不受损伤：PFA 消融不破坏细胞外基质，如弹性纤维和纤维蛋白原等都不受影响，保留了组织的支架和纤维结构。相比之下，射频消融后的组织可能出现内膜增生、心肌坏死和弹性纤维增生，导致组织的不正常增生和纤维化。PFA消融的肺静脉组织学检查显示，完全消融的心肌被均匀的纤维结缔组织替代，保留了胶原骨架。
（2）连续性的消融区域：PFA 消融区域和非消融区域之间有明显的界限，消融区域显示出清晰的消融边界线；而射频消融技术在消融区域和非消融区域之间可能会产生不连续的“中间带”，其中可能残留一些存活的心肌细胞，容易导致房颤复发。
1.2.3 消融速度快、贴靠要求低
PFA 消融的速度相对较快。根据张芝等的《脉冲电场消融在心房颤动中的应用》，Reddy 等人进行首次人体脉冲消融中， 经心内膜途径从第 1 根肺静脉消融至最后 1根肺静脉放电结束的平均时间为 19 分钟，每例患者的总放电时间都在 60 秒以内。此外， PFA 消融不需要导管紧密贴靠心肌组织，仍然可以实现消融损伤，从而降低了操作的难度。
1.2.4 脉冲电场消融具有多种可调参数
PFA 具有多种关键参数，如电场强度、波形形状、脉冲特性等。各公司产品针对不同治疗场景及不同病灶特征，在参数设计上大不相同，目前尚难进行定量比较，有待进一步研究。
2. 临床需求推动电生理行业规模持续增长
心率失常是老年人中常见的疾病之一， 正常心率在 60-100 次/分之间，超过 100次/分被称为快速性心律失常，低于 60 次/分则是缓慢性心律失常。快速性心率失常主要包括心房颤动（简称“房颤”）、室上性心动过速（简称“室上速”）、室性心动过速（简称“室速”）。
2.1 中国快速性心率失常患者人数持续增长
房颤是临床最常见的快速心律失常疾病之一，临床表现为心房出现快速无序的颤动波，失去有效的收缩与舒张，导致泵血功能恶化或丧失，并引发心室出现极不规则的反应。房颤会增加患者脑卒中、心肌梗死等心血管疾病的发病风险，同时也有可能导致患者出现认知功能下降、痴呆、阿尔茨海默症等。
根据弗若斯特沙利文数据，中国房颤患病人数从 2017 年的 1,816 万人增至 2021年的 2,025 万人， CAGR 为 2.76%。受人口老龄化加剧影响，预计到 2025 年房颤患病人数将达到 2,267 万人， 2021-2025 年 CAGR 为 2.85%。2032 年中国房颤患病人数预计将进一步增至 2,890 万人， 2025-2032 年 CAGR 为 3.53%。
2.2 中国电生理诊疗市场广阔
根据弗若斯特沙利文报告， 2021 年中国心脏电生理手术量达到 21 万例， 2017-2021 年 CAGR 为 11.60%。随着人口老龄化程度加剧、患者人数不断增加、就医条件逐渐便利，手术量实现持续增长，预计 2025 年将达到 57 万例，期间 CAGR 为28.00%。随着 PFA 等新兴消融技术逐步推广，中国心脏电生理手术量将进一步增长，预计到 2032 年将达到 163 万例， 2025-2032 年的 CAGR 为 16.06%。
随着心脏电生理手术量不断增加， 2021 年中国心脏电生理器械市场规模达到 66亿元， 2017-2021 年 CAGR 为 28.36%；2025 年预计将增至 157 亿元， 2021-2025年 CAGR 为 24.34%；2032 年达到 420 亿元， 2025-2032 年 CAGR 为 15.06%。
脉冲电场消融术式凭借其组织选择性等优势有望在临床中得到大范围应用，近年来得到快速发展，随着国内外产品陆续获批，商业化在即。根据弗若斯特沙利文预测，中国 PFA 市场规模 2025 年将达到 13 亿元，并保持快速增长，预计于 2032 年达到 163 亿元，期间 CAGR 为 43.73%。中国 PFA 市场规模占电生理器械整体市场规模的比重预计也将不断上升，由 2025 年的占比 8.18%提升至 2032 年的 38.87%。
3. PFA 多产品获批有望开启电生理新时代3.1 脉冲消融产品及临床进度总览
3.2 海外代表公司
3.2.1 美敦力
美敦力的 PulseSelect 导管头端有 9 个固定间距的黄金电极，可避免复杂形态下电极与电极接触产生电弧，降低术中并发症风险。导管直径只有 9Fr，有利于导管轻松进入各种解剖结构。可操纵多电极环形消融导管采用专有的双相波形、独特的内置导丝和 20°前倾设计，能够支持手术的可操作性、可靠性和安全性。该系统于 2022年 11 月获得 FDA 批准进行一项研究设备豁免（IDE）试验，于 2020 年 11 月进入创新医疗器械特别审查名单。2023 年 11 月获得 CE 认证；2023 年 12 月 FDA 获批，是首个 FDA 批准的 PFA 产品。
Sphere-9 晶格消融导管是 Affera 的一款产品，后被美敦力收购。Sphere-9 晶格消融导管搭配 HexaGen 消融仪和盐水灌注泵使用，兼具射频消融和脉冲场消融，双发生器的设计无需移动导管和连接线，可在射频能量和脉冲场能量间切换，能够满足不同部位的特定消融需求。Sphere-9 晶格消融系统的可膨胀球形点阵电极设计有效表面积比标准冲洗电极大 10 倍，可在较低的电流密度下提供更高的能量传递。
3.2.2 波士顿科学
波士顿科学旗下产品 FARAPULSE 脉冲电场消融系统于 2019 年获得了 FDA“突破性医疗器械”认定，并于 2021 年获得 CE 认证，目前已在欧洲用于阵发性房颤。其中， FARAFLEX 是一种远端可调弯的导管，用于治疗的局灶起源性房颤及线性消融；FARAPOINT 类似于射频的消融导管，实现点状消融；FARAONE 适用于治疗肺静脉和左后心房周围形成房颤，通过外科手术将导管放置在心外膜上进行消融。
3.2.3 强生
强生旗下的 VARIPULSE®磁定位多通道脉冲消融导管的单次放电时间从秒级直接跃迁至毫秒级，可以一次击中大批病变的心肌细胞使其凋亡，使得异常的电位传导中断，但细胞凋亡后其物理结构还在，从而保证心脏正常刚性结构的维持，不至于使整个心脏受损。2023 年 5 月，强生于欧洲完成临床试验 inspIRE；2024 年 1 月，日本厚生劳动省（MHLW）批准 VARIPULSE 上市，用于治疗症状性药物难治性复发性阵发性房颤，这是日本批准首款 PFA 产品。
除 VARIPULSE 外，强生还开发出 Omnypulse 和 Thermocool SmartTouch SF等 PFA 消融导管， 以充分发挥其在导管上的技术优势。其中， Omnypulse 能够和Carto 3 集成，设计有触力反馈和增强的标测功能；而 Thermocool SmartTouch SF为双能量导管，可在射频和脉冲场之间切换。2023 年 3 月，强生公司宣布开启 OmnyIRE 临床研究；2023 年 7 月，强生宣布 Thermocool SmartTouch SF 双能导管完成SmartfIRE 临床研究入组。
3.3 国内代表公司
3.3.1 锦江电子
2023 年 12 月 27 日，锦江电子 LEAD-PFA 心脏脉冲电场消融仪及 PulsedFA 一次性使用心脏脉冲电场消融导管获得 NMPA 上市批准， 为国内首个获批上市的 PFA产品。根据公司招股书， Pulsed FA 一次性使用心脏压力脉冲电场射频消融导管预计于 2024 年四季度获批，将进一步完善公司在 PFA 领域的产品布局。
公司 PFA 产品具有诸多优势： PulsedFA 导管同时具备标测和消融功能， 配有多个磁定位功能传感器，在环形端配有 7-9 个电极，与公司 LEAD-Mapping 心脏电生理三维标测系统结合使用，可以辅助快速标测建模，同时具备“标测、建模、消融、验证”的手术全程所需功能，有助于减少导管穿刺次数，从而减轻患者痛苦、缩短手术时间、提升手术效率；同时术中仅需对患者进行局部麻醉，提升患者就医体验。
3.3.2 惠泰医疗
惠泰医疗自主研发压力脉冲电场射频消融导管同时具备“压力感知/贴靠指示+磁电双定位三维标测+脉冲消融” 三重功能， 具备独特技术优势。2022 年 8 月 4 日，中南大学湘雅二医院周胜华教授团队使用公司 PFA 系统完成了第一例阵发性房颤入组患者的手术治疗；至 2023 年 1 月 18 日， 在国内进行的多种心上市前临床试验完成患者入选；2023 年 8 月正式进入创新医疗器械特别审查程序。
临床入组试验中麻醉方案由术者选择，全身麻醉、 深度镇静和局部麻醉三种不同条件下，均实现手术成功。在除去穿刺麻醉准备时间后，平均术中治疗时间约 50 分钟，且实现了 100%术中即刻肺静脉隔离。
3.3.3 微电生理
公司在国内三维电生理以及冷冻消融领域布局领先，同时也在积极布局 PFA 等新技术领域，为房颤治疗提供更全面的解决方案。根据公司投资者关系活动记录，公司压力感知脉冲消融导管正在开展临床试验，预计 2024 年完成临床入组；同时公司投资的商阳医疗核心在研产品为一次性磁电双定位脉冲电场消融导管和心脏脉冲电场消融仪，于 2023 年上半年完成临床入组。
4. 投资建议：关注布局全面的国内上市公司
4.1 PFA 有望成为房颤治疗主要术式
在射频消融时代，三维电生理手术因为使用磁场和电场定位，避免了二维手术的X 射线辅助定位，同时能够更加精准地显示病变部位， 逐渐超越二维电生理手术， 已经成为心脏电生理手术治疗的主流术式。而冷冻消融作为新兴的消融术式，具有一次性消融、手术时间短的特点，因此也在电生理手术中占据一席之地且份额还在提升。
PFA 同时具备选择性消融、安全性高、复发率低、操作简便、手术时间短等诸多优势，随着国内外企业临床试验及预后随访数据逐步完善， PFA 产品即将快速进入商业化阶段，未来有望成为治疗房颤的主要方案之一，市场份额有望持续提升。
4.2 国产 PFA 企业有望实现弯道超车
从 2018 年 PFA 首次应用于人体房颤消融之后，全球对 PFA 研究热情高涨，海外巨头陆续获批：波士顿科学 Parapulse 于 2021 年获得 CE 认证，成为世界首个获批的 PFA 产品；美敦力 PulseSelect 系统 2023 年 12 月成为首个获得 FDA 批准的PFA 产品；强生 VARIPULSE 在 2024 年 1 月成为日本首款获批的 PFA 产品。
国内企业布局 PFA 虽然稍晚于海外企业，但差距不大，在产品获批速度上具备优势。2023 年 12 月，锦江电子 LEAD-PFA 心脏脉冲电场消融仪及 PulsedFA 一次性使用心脏脉冲电场消融导管获得 NMPA 上市批准，为国内首个获批上市的 PFA 产品， 从完成临床试验到获批仅花费不到 1 年时间。随着更多厂家临床试验陆续完成，多个国产品牌进入特别审查程序，有望在 PFA 领域弯道超车，打破进口企业在三维电生理消融领域多年的垄断局面。
4.3 关注产品布局领先完善的国内公司
随着 2022 年电生理集采政策的逐步落地，国产标测和消融导管的使用率提升；类似的， PFA 布局较快的公司有望在下一轮集采中占据领先优势，优先拓展更多的医院渠道。建议关注临床进展顺利、产品进入特别审查程序、上市较快的国内公司，如锦江电子、惠泰医疗、德诺电生理、玄宇医疗。
同时我们认为商业化量产能力、临床技术支持能力亦是 PFA 产品得以大规模推广的基础，因此我们看好具备应对冠脉产品集采经验、自动化生产优势突出、销售渠道完善的平台型介入器械公司惠泰医疗；建议关注在三维和冷冻消融领域积累优势，技术平台布局完善的微电生理；以及国内首个获批 PFA 产品注册证的锦江电子。
5. 风险提示
产品研发不及预期风险：PFA 属于心脏电生理领域新兴技术，被应用于人体试验及商业化时间较短，对于技术原理、并发症等研究尚有不明之处；同时临床试验具有较大不确定性，相关公司可能因实验设计、长期投入等因素导致产品研发不及预期。
市场竞争加剧风险：因 PFA 消融相比射频消融等传统术式具有明显优势，国内外厂家布局较多，可能出现竞争加剧导致产品价格下降，从而影响公司经营的风险。
集采降价超预期风险：电生理耗材从 2022 年开始被纳入集采，若 PFA 过早被纳入集采范围或集采降价幅度较大，可能会影响相关公司产品出厂价，对产品布局单一或发展阶段较早的公司会有不利影响。
证券研究报告信息
报告标题：【国联医药|行业专题】医药生物：PFA脉冲电场消融开启电生理新时代
发布时间：2024年1月21日
发布机构：国联证券研究所
分析师：
许津华
执业证书编号：S0590523070004
郑薇
执业证书编号：S0590521070002
【医美】巨子生物
团队介绍
2017-2019年新财富最佳分析师医药生物入围
2019年金牛奖医药生物最佳行业分析团队
2019年金牛奖最具价值首席分析师
2019年金牛奖最佳医药行业分析团队
2019年新浪金麒麟医药生物最佳分析师第五名
2019年Wind金牌分析师医药生物第三名
2020新浪金麒麟医药新锐分析师第一名
2020年上证报最佳医药生物分析师第三名
2020年金牛奖医药最佳行业分析团队
2022年东方财富医药最佳分析师
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