2024年3月12日，Pulse Biosciences（Nasdaq：PLSE）宣布，F(xiàn)DA授予其CellFX nsPFA經(jīng)皮電極系統(tǒng)的510（k）許可。該系統(tǒng)的經(jīng)皮電極可與專門的CellFX 控制臺配合使用，在手術(shù)中精準(zhǔn)消除細(xì)胞組織，同時不會破壞非細(xì)胞結(jié)構(gòu)或誘發(fā)熱壞死。
目前，市場上的脈沖場消融技術(shù)（PFA）主要針對心臟疾病方面的應(yīng)用，如美敦力、波士頓科學(xué)公司，均擁有FDA批準(zhǔn)的用于心臟手術(shù)的PFA系統(tǒng)。據(jù)悉，Pulse Biosciences的納秒脈沖場消融系統(tǒng)（nsPFA）則主要針對非心臟手術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
研發(fā)背景
脈沖電場消融（Pulsed field ablation，PFA）是一種新型非熱消融形式，其主要機制是釋放多個高電壓、短時程的電脈沖能量，對細(xì)胞膜產(chǎn)生納米級微孔，使細(xì)胞內(nèi)環(huán)境破壞，細(xì)胞內(nèi)液與細(xì)胞外液發(fā)生交通性混亂，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡；各種組織可以通過特定閾值場強而被誘導(dǎo)壞死。
PFA通過改變電脈沖傳遞設(shè)置（如脈沖持續(xù)時間、電壓、頻率）可實現(xiàn)電穿孔的可逆，因此細(xì)胞可以因為細(xì)胞膜完整性和電穩(wěn)態(tài)的重建而存活，或不可逆導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
20世紀(jì)90年代，高壓直流電被發(fā)現(xiàn)可以用于終止心動過速，隨后該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于基因工程、電化學(xué)治療和藥物篩選。2012年，美國FDA批準(zhǔn)不可逆電穿孔技術(shù)用于腫瘤消融；2015年，NMPA批準(zhǔn)不可逆電穿孔技術(shù)用于腫瘤消融。2021年初，CE批準(zhǔn)Farapulse PFA系統(tǒng)上市，用于心臟脈沖場消融的產(chǎn)品。
PFA 消融以組織特定性閾值為特征，能夠選擇性地作用于特定組織。心肌細(xì)胞的閾值最低，因此在消融過程中，心肌細(xì)胞會優(yōu)先受到影響，而心臟周圍的其他組織如食管、肺、膈神經(jīng)等則免受損傷，具有較高的安全性。
（1）不損傷冠脈：研究表明，PFA 直接作用于心臟的前降支并不會導(dǎo)致冠脈內(nèi)膜增生或狹窄，表明 PFA 消融對冠脈的安全性。
（2）不損傷膈神經(jīng)：研究結(jié)果顯示，PFA 消融能夠在造成心肌損傷的情況下不對右側(cè)膈神經(jīng)造成功能或組織學(xué)上的損傷，表明對膈神經(jīng)的安全性。
（3）不損傷食管：PFA 直接作用于食管時，研究表明在消融后的檢查中，食管內(nèi)膜表面光滑、完整，沒有糜爛或潰瘍的跡象，而且組織學(xué)檢查也顯示食管大體形態(tài)完全正常，表明 PFA 消融對食管的安全性。
（4）無肺靜脈狹窄：與射頻消融相比，PFA 消融幾乎不會導(dǎo)致肺靜脈口的狹窄。在動物實驗和臨床研究中，PFA 消融對肺靜脈的影響較小，避免了熱能消融引起的肺靜脈狹窄并發(fā)癥。
目前的大多數(shù)PFA系統(tǒng)都還處于微秒級，在使用過程中會刺激骨骼肌，引起患者疼痛和痙攣，需要進(jìn)行全麻。而納秒級PFA（nsPFA）作為新一代PFA技術(shù)，脈沖持續(xù)時間更短，很好地解決了現(xiàn)有PFA技術(shù)麻醉要求高、患者疼痛等問題。
關(guān)于CellFX nsPFA經(jīng)皮電極系統(tǒng)
CellFX nsPFA 經(jīng)皮電極系統(tǒng)可以向非熱能透明細(xì)胞提供納秒級電能脈沖，同時保護(hù)鄰近的非細(xì)胞組織，脈沖持續(xù)時間從十億分之一秒到百萬分之一秒不等。CellFX由控制臺、手柄和尖端組成。導(dǎo)管由11Fr環(huán)形多電極，內(nèi)外層兩個Pt/Ir環(huán)形線圈及10個感應(yīng)消融電極構(gòu)成。
▲圖片源自公司官網(wǎng)
（1）nsPFA ™ 能量脈沖啟動細(xì)胞膜中的納米孔，使離子（如鈣）在細(xì)胞內(nèi)移動；
（2）觸發(fā)一連串的細(xì)胞內(nèi)破壞，對重要的細(xì)胞器造成壓力；
（3）重要細(xì)胞器的分解導(dǎo)致調(diào)節(jié)性細(xì)胞死亡 （RCD），RCD是細(xì)胞維持組織形態(tài)和功能必不可少的穩(wěn)態(tài)機制。
使用基于nsPFA的CellFX系統(tǒng)進(jìn)行治療，可以在治療過程中保留皮膚的膠原蛋白，降低疤痕產(chǎn)生的風(fēng)險并避免對治療組織的創(chuàng)傷，這也是nsPFA相較于一般的PFA的優(yōu)勢。
臨床實驗結(jié)果
2023年5月19日第44屆心律協(xié)會（HRS）年會上，Pulse Biosciences公布了CellFX nsPFA經(jīng)皮電極系統(tǒng)的臨床研究數(shù)據(jù)。展示了多組海報以驗證臨床前的動物體內(nèi)安全有效性。
臨床前評估的病理和影像學(xué)分析實驗中，通過對豬進(jìn)行左、右心室心內(nèi)膜nsPFA后解剖，發(fā)現(xiàn)圓形損傷，其特征是大面積連續(xù)損傷，中心有一個暗區(qū)。但在損傷寬度上差異無統(tǒng)計學(xué)意義。病理分析中央深色區(qū)域可能是淺表層出血相關(guān)，非熱損傷。
結(jié)論：nsPFA可造成與臨床相關(guān)的深、寬損傷，而不產(chǎn)生任何熱損傷。僅產(chǎn)生輕度肌肉和神經(jīng)刺激。
為評估PFA后細(xì)胞膜和細(xì)胞器結(jié)構(gòu)，電鏡觀察以評估消融左心室后1小時和4小時損傷差異。顯示PFA后肌細(xì)胞明顯迅速消失（約1小時）。消融后4小時，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器結(jié)構(gòu)逐漸惡化。
為評估nsPFA的可行性、安全性和有效性。又結(jié)合了iMap三維標(biāo)測導(dǎo)航系統(tǒng)（ CardioNXT，Boulder，CO）對10頭豬進(jìn)行單次5秒或3次重復(fù)5秒的消融。
結(jié)果：nsPFA成功在22個心房部位消融，沒有膈神經(jīng)麻痹、血栓形成或ST段抬高的病例，僅觀察到輕微的膈肌刺激，沒有熱損傷的證據(jù)。確定了nsPFA損傷周圍可存活的神經(jīng)和血管。
結(jié)論：使用這種環(huán)形多電極導(dǎo)管的納秒PFA可以在最小的膈肌刺激下產(chǎn)生臨床相關(guān)的周向?qū)挀p傷。
關(guān)于Pulse Biosciences公司
Pulse Biosciences（納斯達(dá)克股票代碼：PLSE），總部位于美國加利福尼亞州，于2014年成立。2021年，Pulse入選世界百強醫(yī)療科技企業(yè)。迄今為止，Pulse在全球擁有130多項專利。
2022年9月，Pulse宣布停止CellFX系統(tǒng)在皮膚科的所有商業(yè)銷售和營銷業(yè)務(wù)，將治療重點從皮膚科轉(zhuǎn)移到心血管領(lǐng)域，擴大其在心臟病學(xué)、腫瘤學(xué)、胃腸病學(xué)、婦科和其他領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)。
從現(xiàn)金儲備來看，截至2023年3月31日，公司擁有5410萬美元，比上一季度末減少704萬美元。若要滿足未來更多的增長需求，公司可能需通過公共或私人股本發(fā)行、債務(wù)融資、潛在的新合作來獲得資金支持。
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