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心力衰竭器械行业研究

Sam的行研笔记

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心衰最主要的病因是心肌梗死（心梗）。

心力衰竭器械行业研究

一、心力衰竭行业概况

1、心力衰竭的定义

2、心力衰竭的病因

3、心力衰竭的种类

二、心力衰竭行业市场情况

三、心力衰竭的诊疗现状

1、药物治疗

2、非药物治疗

3、器械治疗

四、心力衰竭器械发展的局限性

五、结语

参考资料

壹

心力衰竭行业概况

心力衰竭的定义

心力衰竭（heart failure，HF），简称心衰，是指由于心脏的收缩功能和（或）舒张功能发生障碍，不能将静脉回心血量充分排出心脏，导致静脉系统血液淤积，动脉系统血液灌注不足，从而引起心脏循环障碍症候群，此种障碍症候群集中表现为肺淤血、腔静脉淤血。心力衰竭并不是一个独立的疾病，而是心脏疾病发展的终末阶段。其中绝大多数的心力衰竭都是以左心衰竭开始的，即首先表现为肺循环淤血。

心衰是多种原因导致心脏结构和/或功能的异常改变，使心室收缩和/或舒张功能发生障碍，从而引起的一组复杂临床综合征，年病死率为５%-75%不等。

心力衰竭的病因

心衰最主要的病因是心肌梗死（心梗），其中前壁心肌梗死是造成梗死后心力衰竭最为常见的原因，约57%前壁心肌梗死患者会发展为缺血性心力衰竭；心力衰竭在急性心肌梗死早期和恢复期都可出现，85%发生在1周之内，其中半数以上在24h以内；另，冠状动脉疾病所致缺血性心肌病也常会造成心力衰竭。原发性心肌损害和异常是引起心衰最主要的病因。除心血管疾病外，非心血管疾病也可导致心衰。具体主要表现为心肌病变、心脏负荷异常、心律失常三种。

病因	详情
心肌病变	缺血性心脏病、心脏毒性损伤、免疫及炎症介导的心肌损害、心肌浸润性病变、内分泌代谢性病变、遗传学异常、应激
心脏负荷异常	高血压、瓣膜和心脏结构的异常、心包及心内膜疾病、高心输出量状态、容量负荷过度、肺部疾病
心律失常	心动过速、心动过缓

据有关研究显示，我国心衰患者患病最主要的原因是缺血性心脏病，占比高达45%；其次为扩张性心肌病（占比15%）、高血压性心肌病（占比14%）等。

心力衰竭的种类

根据心衰发生的时间、速度，分为慢性心衰和急性心衰；多数急性心衰患者经住院治疗后症状部分缓解，而转入慢性心衰；慢性心衰患者常因各种诱因急性加重而需住院治疗。根据左心室射血分数（LVEF），分为射血分数降低的心衰（HFrEF）、射血分数保留的心衰（HFpEF）和射血分数中间值的心衰（HFmrEF）。

类型		详情
按心衰发生位置	左心衰竭	急性心肌梗死并发心力衰竭以左心衰为主。慢性左心衰竭（CHF）是大多数心血管疾病的最终结果，也是最主要的死亡原因。
	右心衰竭	急性心肌梗死后主要表现右心衰竭者,见于右室梗死。急性前壁心肌梗死一般不并发右室梗死,急性下壁心肌梗死并发右室梗死相当多见,占17%-43%。
	全心衰竭	左右心同时出现衰竭表现。临床多数情况是右心衰竭继发于左心衰竭而形成全心衰竭。
按心衰发生急缓	慢性心衰	发展缓慢，常伴有心脏扩大或肥厚。
按心衰发生急缓	急性心衰	常发生于急性、重度心肌损害、心律失常等；急性左心衰较常见，表现为急性肺水肿、休克等。
按左心室射血分数（LVEF）	射血分数降低性心衰（HFrEF）	LVEF＜40%；HFrEF的患者相对较年轻，有较高的缺血性心脏病或心肌病、糖尿病和其他心血管危险因素的发生率；死亡率较高；已有药物疗法。
	中间范围射血分数心衰（HFmrEF）	LVEF40%-49%；患者患高血压的可能性更高、患缺血性心脏病和糖尿病的可能性也更大；非HF的一个单独表型；HFmrEF患者占13%-26%；无有效降低死亡率的特定疗法。
	射血分数保留性心衰（HFpEF）	LVEF≥50%；目前普遍认为HFpEF占心衰总数超50%，且不断增加；HFpEF常见于有高血压史的老年女性；高血压患者的HFpEF患病率为60%-89%；缺乏实际有效的疗法。

贰

心力衰竭行业市场情况

心衰是各种心脏疾病的严重表现或晚期阶段，死亡率和再住院率居高不下。发达国家的心衰患病率为1.5%-2.0%，≥70岁人群患病率≥10%；研究表明20岁以上的美国人中，心力衰竭患病人数5年内从570万上升至650万；预估计到2030年，美国的心力衰竭患病人数将达到800万。最新统计显示，我国心衰患病率大概为1.3%；作为急性心肌梗死重要并发症之一，心力衰竭的发生率为19.5%-25.1%；根据2019年中国心力衰竭蓝皮书推算，我国心力衰竭患者高达650万-875万人。

中国心衰人群住院率高，China-HF研究显示，心衰患者平均年龄66岁，HFpEF占住院心衰患者的比例为42%，住院心力衰竭患者病死率为（4.1±0.3）%；由于患者心衰容易发展至泵衰竭死亡和心脏性猝死（SCD），临床显示其5年存活率不到50%，死亡率极高。主要死亡原因为左心衰（59%）、心律失常（13%）、心脏性猝死（13%）。流行性病学调查显示，我国SCD发生率约为41.8例/10万人，以13亿人口推算，我国猝死的总人数约为54.4万人/年。

加之我国人口老龄化加剧，冠心病、高血压、糖尿病、肥胖等慢性病的发病呈上升趋势，医疗水平的提高使心脏疾病患者生存期延长，心衰患者人数还在不断递增中，我国心力衰竭行业市场空间巨大。

叁

心力衰竭的诊疗现状

目前，心力衰竭的治疗方法主要包括三大类型：药物治疗、非药物治疗、器械治疗。具体情形如下。

药物治疗

种类

具体疗法

基本药物

利尿剂、血管紧张素转换酶抑制剂( ACEI) /血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂(ARB) 、β受体阻滞剂、盐皮质激素受体拮抗剂(MRAs)、中医中药等

新型抗心衰

药物

伊伐布雷定、沙库比曲/缬沙坦、新型口服利尿剂托伐普坦、非甾体MRAs、维生素D、铁剂、左西孟坦、rhBNP、Istaroxime、LCZ969等

药物治疗参与企业较多，产品线相对成熟，市场红海特征较明显。

非药物治疗

种类	具体情形	问题
干细胞疗法	目前临床研究已检验出各种来源用于心力衰竭治疗的间充质干细胞，主要包括成人组织( 骨髓和脂肪组织) 、围生期组织( 脐带和羊膜) 和多能干细胞( 诱导多能干细胞和胚胎干细胞）	细胞存活率低、整合性差等
基因疗法	钙离子ATP酶2a、S100A1和1型磷酸酶抑制因子是治疗心力衰竭的潜在靶点	也有研究指出钙离子ATP酶2a非有效靶点

器械治疗

目前，心脏再同步化治疗（CRT）和埋藏式心律转复除颤器（ICD）已成为治疗慢性心衰的重要方法，并纳入了指南推荐。除此之外，心房分流装置（IASD）、心室隔离装置（VPD）、迷走神经刺激装置、心脏收缩调节治疗装置（CCM）、经皮肾交感神经消融术（RDN）等新型器械诊疗术均处在研究开发之中。

心脏再同步化治疗（CRT）。CRT是利用三腔起搏器使房室同步激动的同时，达到左、右心室及左心室内的同步激动，实现心脏电—机械再同步；其使心衰再住院率下降35%-40%，全因死亡率下降24%-30%。主要适用于QRS波间期≥150ms、左束支传导阻滞的慢性心衰患者。目前，美敦力有5种心脏再同步治疗除颤器CRT-D、6种心脏再同步治疗仪CRT-P；雅培的植入式心脏起搏器（Accent MRI™、Accent™、Endurity™）；波士顿科学的5种CRT-D、3种CRT-P。

CRT的细分种类
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双心室同步起搏（BiVP）	左室多位点起搏（MPP）	左心室四级导线的4个电极和右心室电极能形成10个不同起搏向量配置；MPP技术是结合左心室四极导线提供左心室双位点起搏，MPP能夺获更大面积的心肌提高室内同步效果，提供更协调一致的左心室收缩；优势主要表现在改善急性血流动力学、提高CRT反应率。
	左室心内膜起搏（LVEP）	较传统CRT有更好的心电活动同步性、可减少导线脱位及膈肌刺激。缺点：涉及的导线血栓形成及抗凝相关并发症、经房间隔穿刺导致房水平分流、二尖瓣反流等诸多问题，会增加感染性心内膜炎的风险，甚至需外科干预。
希浦系统起搏	希氏束起搏（HBP）	应用于慢性心衰合并左束支传导阻滞（LBBB）患者，以及接受房室结消融的房颤患者和有CRT适应症的患者；显著降低患者的死亡率和心衰再住院率。问题：需较高的起搏能量，会导致电池提前耗竭。
	左束支起搏（LBBP）	最早由国内学者提出。效果：心衰症状明显改善，左心室射血分数显著提高；可纠正左束支阻滞，起搏QRS波明显变窄。操作难度低、稳定性好。

但在采用该方法时部分患者会存在CRT植入失败、术后低反应以及无应答等问题，因而实操过程中，医师应对患者进行综合评估，最终选择合适的术式。

心脏除颤器，也即埋藏式心脏转复除颤器（ICD），分为经静脉植入心律转复除颤器、全皮下植入式心脏除颤器（S-ICD）和可穿戴自动体外心脏除颤器械（WCD）三种。能有效降低心源性猝死（SCD）高风险人群的病死率，可使SCD的相对危险性降低50%、总病死率下降25%，是目前心衰患者SCD最有效的预防措施，尤其对于LVEF<35%的患者获益更大。但，ICD的应用并没有改善心脏功能或症状，仍需要进行药物或者应用CRT。目前最主要的厂商和产品有：美敦力的4种植入式心脏除颤器ICD；雅培的植入式心脏复律除颤器ICD（Fortify™、Ellipse™）；波士顿科学的7种ICD。

心脏除颤器的细分种类
类型	详情	典型公司
经静脉植入式心律转复除颤器	通过静脉系统将除颤电极置于右室，有发生心脏穿孔、血气胸、电极导线脱位、心包填塞、囊袋感染等相关院内及远期并发症风险。	/
全皮下植入式心脏除颤器（S-ICD）	主要由脉冲发生器、皮下电极及植入工具、程控装置构成。无长程起搏和CRT治疗功能；装置使用年限在7年左右；并发症少；操作简单。对于症状性心动过缓、持续性室性心动过速或抗心动过速起搏（ATP）可终止的自发性室性心动过速等患者，S-ICD不适用。	波科公司SQ-RXTM系统、美敦力EV-ICD系统（仍在研）
可穿戴自动体外心脏除颤器械（WCD）	由除颤背心和主机组成。短期使用WCD可对短期内自发性VT/VF发生率高的患者进行有效地除颤治疗，并且可对后续植入ICD患者进行风险分层，从而降低最终的ICD植入率。不足之处：不能像植入式ICD一样持续提供除颤保护。	Zoll医疗的LifeVest系统

心房分流装置。HF患病人群主要为老年群体，往往患有多种合并症，例如高血压和糖尿病等。因此，如果能够开发出有效的可植入设备，将避免多种药物和治疗依从性带来的诸多问题。心房分流器可以有效避免上述多种并发症，降低HFpEF患者的左房压力（LAP）。现有文献报道的几种心房分流装置分别为心房间分流装置（IASD）、V-Wave、AFR、NoYA可调式心房间分流系统、D-shant心房分流器：

心房分流装置的细分种类
种类	详情	典型公司
心房间分流装置（IASD）	适用于舒张性心力衰竭患者、射血分数保留的心衰患者。为镍钛诺装置；植入IASD患者需终身服用阿司匹林，短期（通常为３-６个月）服用氯吡格雷。	Coryia Medical（美国），已获CE认证
V-Wave装置	目标患者：射血分数保留的心衰患者、射血分数降低的心力衰竭患者。为镍钛诺框架；植入后需要使用华法林或直接口服抗凝药3个月，同时终身口服小剂量阿司匹林。	V-Wave公司（以色列），已获CE认证
AFR	通过一种微创手术放置在左心房和右心房之间的隔膜处，具有不同的尺寸，支持独特的病人导向和个体化治疗。	Occlutech AG，已获CE认证
NoYA可调式心房间分流系统	由射频消融电极支架和输送器械连接组成，全球首款使用射频能量且无植入物，术中分流孔径可调，即将开始国际多中心临床试验。	德诺医疗
D-shant心房分流器	适合各种类型的中晚期心衰（HFrEF与HFpEF）患者。可精确地控制分流量的大小，通过经皮介入微创方式回收该装置。此外，该器械通过材料改进增加腰部孔径支撑力，以避免分流孔闭塞可能。	唯柯医疗

都是经皮植入的，术后住院周期短；短中期疗效已被临床试验证实，但远期疗效及其并发症尚待研究。在HFpEF缺乏有效药物治疗的情况下，心房分流器或许会成为治疗HFpEF患者最有前途的疗法之一。

心室隔离装置（VPD）。一种治疗前壁心肌梗死所致缺血性心力衰竭的植入性器械，它可以有效地克服因前壁心肌梗死造成的左心室血流动力学改变，对中晚期心衰患者作用显著。前期需利用心脏超声以及CT排查是否发生心肌梗死发生心尖运动异常，筛选患者。

心室隔离装置（VPD）情况
适用情况	①终末期心衰患者过渡到心脏移植的桥梁；②晚期心衰患者的永久替代性治疗，他们大多由于年龄或合并症而不能进行心脏移植；③心功能可能恢复的心衰患者（Ⅱa类推荐、证据水平B）。
构造	由引导导管系统、输送系统和降落伞植入物三个部分组成。降落伞植入物包括自膨胀的镍钛诺合金结构、自膨胀聚四氟乙烯隔离膜以及无创伤pebax多聚体基底部。
并发症	主要包括血栓形成、聚四氟乙烯膜撕裂、支架底座断裂、封堵装置移位、封堵器未展开、感染、脑卒中、出血等。围手术期的抗凝方案是术后１年口服阿司匹林100mg/d和华法林（维持国际标准化比值在2.0-3.0）双联抗凝。
局限	缺血性心力衰竭患者中仅部分患者可能受益。
典型公司	美国Cardiokinetix公司的Parachute（2011年CE）、心瑞医疗Heartech左心室隔离装置等。

心脏收缩调节治疗装置（CCM）。装置由刺激器发放高能量电刺激、电极导线、体外程控仪组成，治疗顽固性CHF。对于QRS波时限正常(＜120ms) 的CHF患者，利用该方法，可调节或加强心肌收缩。临床试验显示CCM讯号可明显改善心脏收缩功能和心脏肌肉数种蛋白质的表现。典型代表为：Impulse Dynamics (USA)公司的OPTIMIZER Smart系统，用于治疗慢性中度至重度心力衰竭患者，于2019年3月FDA批准上市。我国内地首例新一代心脏收缩力调节器植入手术于2019年完成。

迷走神经刺激装置。交感和迷走神经系统传入和传出纤维的相互作用相当复杂，机制尚未完全明确。迷走神经活性降低加速了左心室功能不全的进程和左心室重塑，进而导致难治性CHF。

迷走神经刺激装置的细分种类
种类	详情
迷走神经刺激（VNS）	由脉冲发射器、神经刺激电极和心腔内双极感知电极组成。刺激强度的调试根据患者的症状( 如疼痛、咳嗽、发声困难等) 和心率降低的情况而定，预设心率=（基础心率-10）次/min。若操作失误可能会导致体重下降，进而被误认为是恶病质。
脊髓电刺激激（SCS）	装置包括两根电极导线和脉冲发生器。一般于术后第一天用程控仪进行测试和调整脊髓刺激的具体参数。在治疗慢性疼痛方面的应用较为成熟，在脊髓颈段或上胸段应用能有效缓解心绞痛，可有效改善心衰患者的心功能。
颈动脉窦压力感受器刺激（BAT）	由脉冲发生器和一根电极导线组成，通过微创手术（手术切口2.5-5cm）单侧植入。自主神经系统功能的再平衡是治疗的关键。可使CHF患者交感神经的活性减少，增加迷走神经的活性，对收缩性CHF疗效明显。

经皮肾交感神经消融术（RDN）。众多研究显示，除使血压显著降低外，RDN还能阻止或延缓心室重构、改善心室收缩及舒张功能，且不依赖于降压效应，能有效阻止射血分数降低，延缓心力衰竭的进展。RDN对治疗慢性心力衰竭已展现出良好的应用前景。但目前仍处于临床前及临床探索阶段。

综上，心脏除颤器和心脏再同步治疗CRT等都是用作改变心律或同步问题，且CRT仪器只可帮助一小部分慢性心脏衰竭患者。CCM的Optimizer™系统则是唯一的一种治疗可训练心脏，改善心脏肌的收缩能力的仪器。

另一方面，针对心衰患者，目前最主流的治疗方式为药物治疗，但众多临床研究及治疗效果表明，采用药物治疗心力衰竭患者，无法使患者的再住院率、死亡率得到明显的改善，而器械介入治疗的优点不断显现，药物治疗＋器械介入越来越成为医学界推崇的治疗方法。

最后，虽然心衰介入器械概念起源较早，但技术发展相对缓慢，由于患者人数激增、技术理念加速更新、现有治疗方法缺点较多等原因，心衰器械治疗技术近些年得以发展迅速，但相应的商用化相对较为滞缓，心衰器械市场基本被美敦力、雅培、爱德华科学等少数巨头所垄断，但国内仍旧比较罕见；国内目前则处于刚刚起步阶段，仅有少数几家专注心衰器械的研发生产，国内企业实现弯道超车的机会巨大。

肆

心力衰竭器械发展的局限性

我国心力衰竭器械治疗面临的问题是植入率远低于西方发达国家，China-HF研究显示CRT植入的比例仅为0.3%，其他器械植入率更低。

心衰器械之所以普及难，我们认为主要有以下四点原因：首先，长期可规范化管理缺失。虽然我国相继制定了《中国心力衰竭规范化管理中心认证标准》和《中国基层心力衰竭中心认证标准》，认证中心的定期培训、质量控制等示范手段并未发挥出应有的作用；此外，不同地区不同层级医疗机构心力衰竭诊疗的远未“同质化”。其次，器械厂商对产品的学术交流、医生教育等方面的工作力度较低，因而目前医师们对心衰器械的接受程度较低，治疗理念有待改变。最后，目前虽已有少数几款产品上市，但由于大多数仍处于临床研究阶段，原理、功效等远未明晰，因而产品仍未成熟。

伍

结语

心力衰竭治疗器械已在技术和方法上取得了巨大的进展，使越来越多的心衰患者从中获益，但每种器械亦存在其缺点，需根据患者的临床特点、经济条件等选择最佳治疗器械。我们预计，随着资本的不断关注，仍处于研究开发的各类心衰器械将加快人体临床研究，扩大实验范围的适应症的研究，优化已有产品、扩大产品类型，为加速产品产业化提供可靠保障。

参考资料：

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