心力衰竭器械行业研究

2020
12/17

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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



 

心力衰竭行业概况

01

心力衰竭的定义

心力衰竭(heart failureHF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。


02

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。


03

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

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。

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%。

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

心衰发生急缓

慢性心衰

发展缓慢,常伴有心脏扩大或肥厚

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。

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。



 

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

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。



 

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。

01

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。


03

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


03

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;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

类型

详情

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,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,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。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。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。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,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都是用作改变心律或同步问题CRT仪器只可帮助一小部分慢性心脏衰竭患者。CCM的Optimizer™系统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。



 

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。



 

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:

[1]中国心力衰竭诊断和治疗指南2018

[2]翟琳华伟. 心力衰竭器械治疗新进展[J].中国实用内科杂志

[3]柴坷,杨杰孚. 心力衰竭诊断和治疗的现状和思考[J].心脑血管病防治

[4]庞军,俞杉等. 全皮下埋藏式心律转复除颤器发展现状[J].临床心血管病杂志

[5]廖曼,尚小珂等. 心房分流术治疗心力衰竭的研究进展[J].临床心血管病杂志

[6]刘燕青,周欣蓓等. 心房分流术治疗慢性心力衰竭的研究进展[J].中国介入心脏病学杂志

[7]李智玲曹宏. 心力衰竭药物治疗现状与进展[J].临床军医杂志

[8]石芳娥,朱继红. 射血分数中间值心力衰竭的研究进展[J].中国全科医学

[9]刘蔚,尉然. 射血分数保留的心力衰竭的诊断和治疗策略[J].中国全科医学

[10]李明,漆宜华等. 经皮肾交感神经消融术治疗慢性心力衰竭的研究与探索[J].人民军医



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关键词:
心力衰竭,药物治疗,心肌梗死,研究,心衰

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