动脉粥样硬化及治疗后再狭窄问题是心脑血管疾病的重要原因。而常规热物理治疗方法在打开堵塞血管,消融斑块的同时,给血管内皮造成了更严重的损伤,治疗后常发生血管再狭窄。为了解决这一问题,本文设计了一新的靶向治疗系统,该系统利用射频能量的穿透性,可将热量集中在距离血管内皮2~5mm的中膜区域,达到对血管壁深度方向靶向治疗的目的;同时利用相关冷却系统,对内皮层进行保护;设计的微电极阵列排布可以针对不同形状的粥样斑块进行适形治疗。对射频微电极的加热规律的实验研究发现,通过微电极的设计,可以将射频加热量集中在血管中膜区域这一薄层内,同时,可以通过控制微电极的尺寸、球囊内冷却介质的温度等,可在该区域内实现有效治疗温度(41℃~43℃),而血管内皮层温度则保持在一个较低的水平,从而可以很好地保护内皮细胞,杀伤血管中膜位置的平滑肌细胞。研究结果发现:尺寸较小的电极产生的温度场核心温度高,有效温度范围小;多电极协同作用可以产生比单电极更大面积的有效温度范围;微电极本身产生的热量可以很好地将有效治疗温度范围束缚在距离球囊表面2-5mm的薄层内。对微电极阵列的加热实验发现,通过对微电极阵列的通断控制和射频电压等参数的控制可以实现对微电极表面某一距离处的温度场按照需要形成一个大致形状的温度场分布,论证了斑块适形治疗的可行性。最后,本文将微电极设计结合球囊成形术和冷却交换系统,成功实现了系统整体研制,并对治疗系统整体治疗能力进行了研究和评估,结果证实了射频加热系统对血管壁加热深度和粥样斑块适形能力的可控性和有效性。