射频消融物理学原理ppt课件

1、射频消融物理学原理射频消融物理学原理贵州省人民医院贵州省人民医院杨杨 龙龙一、射频？射频是一种电磁波、高频电流电磁波? 电磁波是电磁场的一种运动形态。电磁波为横波，电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。 电磁波传递 低频率电磁波需借有形导电体才能传递。磁电之间的相互变换缓慢，能量几乎全部返回原电路，没有能量辐射。 高频率电磁波，磁电互变快，电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播电磁辐射），也可以通过特殊装置束缚在有形的导电体内传递。二、射频电流对组织的效应 热效应电磁热）：温度达到50以上组织发生不可逆性坏死。1MHz：电阻热resistive heating）1MH

2、z：电介热 (dielectric heating) 电介热发放电极接收电极机体组织三、临床选择500 kHz，Why? 临床射频频率范围300-3000kHz，最常用为500kHz。高频电流的特点一对神经肌肉无兴奋作用 电流对机体的刺激兴奋作用随着频率升高而减弱； 100kHz：交流电每个周期时间小于0.01 ms，刺激时间达不到兴奋神经和肌肉的阈值0.031ms）； 100150kHz：对机体有极微弱的刺激性； 500 kHz：完全无神经兴奋作用。 高频电流的特点二产热明显 焦耳定律：Q I2R t 人体R由阻抗、感抗、容抗组成。容抗是人体电阻的最大构成部分，大小与通过人体的电流频率呈负相

3、关。 与产热关系最大的是I，I受R影响巨大。当电流频率上升时，容抗急剧下降，通过组织的电流急剧增加，产热增加。高频电流的特点三无电解作用 电解：电流通过电解质溶液或熔融态物质电解：电流通过电解质溶液或熔融态物质时，在阴极和阳极上引起氧化还原反应的时，在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程。过程。 电解发生依赖于定向电流。电解发生依赖于定向电流。 高频电流电场方向迅速变换，电场中的电高频电流电场方向迅速变换，电场中的电解质离子不能定向运动，只能在其原位振解质离子不能定向运动，只能在其原位振动；电介质细胞膜中的偶极子也按高动；电介质细胞膜中的偶极子也按高频电场的方向变动，不断取向转动，只形频电场的方

4、向变动，不断取向转动，只形成位移电流，而无传导电流，所以高频电成位移电流，而无传导电流，所以高频电流无电解作用。流无电解作用。 500 KHz优点 仅引起与电极接触组织产热，通过热传导方式损伤周围组织，对组织的损伤小，损伤与作用时间和功率密切相关，易于控制，并发症风险低；配套设备制作成本低。500 KHz不足 电阻热，渗透力差，仅引起接触电极的薄层组织产热，导致局部高温，表面组织损伤明显、脱水干燥、阻抗增加，易致血栓形成，用时长，作用深度不足。何不选择高频率？ 目前射频方式能满足多数临床所需； 频率增加对组织的损伤大，并发症风险高； 配套设备制作难度增加、成本高。四、与组织损伤程度相关的参数

5、消融电极与组织的接触 组织的构成 功率 间隔 消融电极头端长度 盐水灌注 频率功率和距离 焦耳定律：焦耳定律： Q=I2Rt I与施加的功率成正比，与组织距消融电与施加的功率成正比，与组织距消融电极距离的平方成反比，故组织中产热与距极距离的平方成反比，故组织中产热与距离的离的4次方成反比。次方成反比。 Q w/r盐水灌注vs非盐水灌注 在体犬股头肌 电极 温控 盐水灌注 P 坏死深度(mm) 6.1 0.5 9.9 1.1 0.01 最大坏死直径(mm) 11.3 0.9 14.3 1.5 0.01 Nakagawa H. Circulation. 2019; 91:2264-73 . 电极长

6、度:非盐水灌注 在体犬股头肌 损伤范围和深度：8mm电极优于4mm (P0.01) Otomo K. J Cardiovasc Electrophysiol. 2019;9:47-54. 电极长度：盐水灌注 在体犬股头肌 电极长度 (mm) 2 5 功率(W) 26 36 坏死深度(mm) 8.0 5.4 P0.01 最大坏死直径(mm) 12.4 8.4 P0.01 电极与组织接触面积越小，电流密度越高，产生的温度越高。 Nakagawa H. Circulation. 2019;98:458-65. 频 率 在一定频率范围内(1 MHz)，频率增加致组织电阻热产生增多。 当频率明显增加(1 MHz)，产热方式渐以电介热为主，随频率加快而产热增多。五、应用高频率电流消融的一篇文献 P Bru, et al. Europace. 2019; 4: 6975 频率：27 MHz 电极规格：7 F、单极、5 m