人工心脏瓣膜、心脏封堵器

2021
12/10

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CCI心血管医生创新俱乐部
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人工心脏瓣膜(heart valve prothesis)是植入心脏内代替原有心脏瓣膜,使血液单向流动的人工器官。

4.2.2.5 人工心脏瓣膜

4.2.2.5.1 器械概述 

(1)临床应用 

  人工心脏瓣膜(heart valve prothesis)是植入心脏内代替原有心脏瓣膜,使血 液单向流动的人工器官。心脏包含主动脉瓣、二尖瓣、三尖瓣和肺动脉瓣 4 个瓣膜 (图 1),正常的瓣膜可促进血液定向流动。由于先天性发育异常或其他各种病变, 引起心脏瓣膜及其附属结构发生解剖或功能异常,造成单个或多个瓣膜狭窄或关 闭不全时,正常的血流就会被扰乱(图 2),导致心脏血流动力学的显著变化,并 出现一系列症状,即发生心脏瓣膜病。

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  心脏瓣膜病的手术治疗方法可分为瓣膜修复(成形)术和瓣膜置换术。瓣膜 成形术用于对病变轻微的瓣膜进行修理,多使用瓣膜夹或成形环。当心脏瓣膜病 变严重而不能用分离手术或修补手术改善时,则须采用人工心脏瓣膜置换术。当 前人工心脏瓣膜,根据放置路径,分为外科瓣膜和介入瓣膜;根据瓣膜材料,分 为机械瓣膜和生物瓣膜(图 3)。

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(2)器械构成 

1)主动脉瓣介入瓣膜:

  主动脉瓣介入瓣膜是经导管主动脉瓣置换术(TAVR)的核心器械,一般由支架、心包、裙边组成,用于治疗主动脉瓣狭窄(AS)。介入 瓣膜相当于一个“大型支架”+ 生物瓣膜,“大型支架”主要起固定和支撑作用, 生物瓣膜缝于其上,掌管血流的出入。根据打开方式,可以分为球囊扩张介入瓣膜、自扩(自膨)介入瓣膜及机械扩张瓣膜,前两者目前应用最多(图 4)。球囊扩张介入瓣膜先在体外被机械性压缩在输送系统上,送到预定位置后使用高压的非顺应球囊将之撑开并固定。自扩介入瓣膜支架的主要材质为记忆合金,与球囊扩张式工作原理不同,自扩式支架在低温下会卷缩为动脉直径大小,当被血液加热到人体温度时即松开。这使得自扩介入瓣膜的径向支持力一般小于球囊扩张介入瓣膜,故自扩介入瓣膜支架长度大多长于球囊扩张介入瓣膜。主动脉瓣置换术 是获得性瓣膜疾病的推荐治疗方法,而TAVR作为新型的微创治疗术式,由于安全 性高,适应证逐步扩大,已成为主动脉瓣置换领域的关注热点。

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  TAVR 装置有多种传送途径,包括经股动脉(TF)、经心尖(TA)、经颈动脉 (TC)、经主动脉(TAo)、经锁骨下(TS)及经下腔静脉(TCv)。TF因其死亡率和血管并发症发生率优于其他途径而受到国际临床指南的青睐。 

2)二尖瓣介入治疗装置:

  经导管二尖瓣夹 MitraClip 是经导管缘对缘二尖瓣修复术(TEER)的代表器械(图 5),TEER 属于经导管二尖瓣修复术(TMVR)中的 一种,用于治疗二尖瓣反流(MR)。整体系统包括二尖瓣夹及输送导管、可操控导引导管(扩张器)两部分。其中,二尖瓣夹及输送导管包括三个主要组件:输 送导管、可扭控套管和二尖瓣夹。MR占全部二尖瓣疾病患病率的65%,因二尖瓣 的结构特征复杂,目前只有 TEER 器械受到指南推荐,在美国 ACC、AHA 联合发布 的《2020 版的瓣膜管理指南》中,TEER 推荐级别为Ⅱ a。

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3)三尖瓣介入治疗装置:

  三尖瓣介入治疗装置按作用原理可分为介入成形装 置、异位置换装置及原位置换装置,用于治疗三尖瓣反流(TR),介入成形装置的 开发较为广泛。根据作用原理,介入成形装置可以分为环缩、瓣叶对合及阻挡反 流三种(图 6)。TR 占全部三尖瓣疾病的 60%,外科三尖瓣手术院内病死风险高, 经导管三尖瓣治疗成为最有希望满足临床需求的热门方向,但产品大部分未获批 上市。

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环缩:

  通过缩小三尖瓣瓣口面积来消除 TR。TriCinch(4Tech Cardio Ltd.,  Galway, Ireland)由穿刺螺母,腔静脉支架以及连接两者的涤纶带组成。TriCinch 经 股静脉置入,定位穿刺螺母至前 - 后瓣交界瓣环处并穿刺固定,通过牵拉链接穿刺 螺母的涤纶带缩小瓣环,待反流量改善满意后于下腔静脉释放固定支架以提供持 续牵拉力。Cardioband(ValtechCardio, OrYehuda, Israel)也是一种通过介入植入的 涤纶三尖瓣成形环。

瓣叶对合:

  通过夹闭三尖瓣特定瓣叶,使三尖瓣呈二瓣化以纠正 TR。TriClip  (Abbott, Chicago, IL, USA) 构造类似 MiltraClip,夹闭前瓣与隔瓣,专用于三尖瓣介 入修复。 

阻挡反流:

  缩小反流口面积以及为瓣叶提供附着点而消除TR。FORMA (Edwards Lifesciences, Irvine, California,USA)包括气囊、连接于气囊心室面的锚定 器以及心房面的固定导管,通过在三尖瓣瓣口处植入泡沫聚合物填充气囊来阻挡 反流。经左侧腋静脉植入导管,右心室造影后送入锚定器及气囊,锚定器定位于 右心室心尖部,气囊定位于三尖瓣瓣环中央。固定锚定器,心房面的固定导管远 端于穿刺处埋入皮下锚定。 

  除修复装置外,一些介入三尖瓣置换装置也在研发中。LuX-Valve(图 7)是宁波健世研发的经右心房植入的介入三尖瓣自膨胀生物瓣膜,采用非径向力支撑锚 定。与径向力锚定装置相比,其不影响TR 消除后的瓣环回缩以及右心室结构重构, 同时其对瓣环无径向力压迫,植入后无引起冠状动脉损伤、房室传导阻滞的风险。

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(3)技术发展历程 

  人工心脏瓣膜的应用始于 20 世纪 50 年代末,在此之前,中重度瓣膜疾病患 者几乎没有救治希望。 

  从术式发展角度来看,从 20 世纪 50 年代至 70 年代高风险的开胸瓣膜修复和瓣 膜置换手术,到 20 世纪 90 年代微创心脏瓣膜手术,再到 21 世纪后经导管瓣膜介入 (TVT)术式,瓣膜手术治疗逐步微创化,TVT 为越来越多医生所接受(图 8)。

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  从瓣膜器械演变角度,大致经历了三个阶段。 

1)2000 年以前机械瓣膜占据人工瓣膜主流市场:

  从第一个球笼瓣膜开始,早 期临床应用的都是机械瓣膜,其中著名的还有球蝶阀瓣膜、单叶机械瓣膜、双叶 机械瓣膜等。2000 年以前,美敦力和圣犹达的机械瓣膜产品曾占据全球人工瓣膜80%以上的市场。 

2)2000 年后生物瓣膜逐渐替代机械瓣成为主流:

  使用机械瓣膜患者需终身抗凝,且术后抗凝相关并发症未能解决,外科医生提出用猪主动脉瓣或牛的心包组 织改性处理后制作生物瓣膜,既能把抗凝治疗时间缩短到 3~6 个月,又可避免凝血风险。2000年后,大量循证医学数据开始支持生物瓣膜,生物瓣膜逐渐替代机械 瓣膜成为主流。据佰仁医疗招股说明书,2010 年左右,全球生物瓣膜占比超过机 械瓣膜,特别是在欧美发达国家,生物瓣膜使用率已经达到 70% 以上;但在我国, 机械瓣膜仍占多数。 

3)2007年后介入瓣膜开始取代外科瓣膜:

  2007 年是介入瓣膜发展的里程碑, 随着爱德华经导管心脏瓣膜 Edwards SAPIEN 及美敦力的 Corevalve 上市,主动脉瓣 膜置换进入微创时代。未来,心脏瓣膜介入治疗发展方向包括:①提高生物瓣膜的寿命,使得 TAVR 及其他瓣膜置换手术能向低龄患者推广应用;②进一步探索更好的二尖瓣介入治疗 技术,如其他瓣膜修复技术,经股静脉二尖瓣置换术;③进一步验证目前器械在三尖瓣反流中的治疗效果,研发新一代相关器械;④探索多种瓣膜技术联用的可行性;⑤进一步扩大病人适应证,包括对那些不能外科手术,或者需早期干预的病症。


4.2.2.5.2 市场现状及趋势 

  2020 年,中国心脏瓣膜市场规模约为 20 亿人民币,其中 TAVR 占 6 亿,外科 瓣膜仍是中国瓣膜置换市场的“基本盘”。国内 TAVR 市场尚处于早期,有 5 款产 品上市,分别为杰成医疗的 J-Valve、启明医疗的 VenusA-Valve、爱德华的 Sapien  3 瓣膜系统(进口)、微创心通 VitaFlow 和苏州沛嘉的 Tarus One。由于主动脉瓣处 于心脏主体之外,而二尖瓣、三尖瓣涉及心肌运动问题,相对复杂。因此主动脉 瓣膜置换术是四类瓣膜手术中相对简单的术式,也是发展较快的一类。 

  2019 年全球心脏瓣膜市场接近 60 亿美元,其中 TAVR(经导管主动脉置换) 超 40 亿美元,外科瓣约 18 亿美元。全球的 TAVR 市场呈寡头垄断格局,爱德华占 比约 60%,美敦力占比约 30%,雅培、波士顿科学等占剩余 10% 份额。 

  对于外科瓣膜,国产生物瓣增长空间将来自对机械瓣膜的替代以及进口替代。对于介入瓣膜,目前国内 TAVR 基数极低,随着产品的不断上市和学术推广,主动 脉介入瓣膜将成为最大增长点。二尖瓣病变患者人群是 TAVR 的 5~10 倍,但接受 手术治疗的不足 1%,潜在市场空间巨大。 


心脏瓣膜疾病市场规模预测见图 9。

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4.2.2.5.3 产业介绍 

(1)主动脉瓣介入瓣膜 

  从 2007—2019 年间,共有 17 款 TAVR 瓣膜获得欧洲 CE 认证,新型瓣膜使得TAVR 手术越来越安全有效。国际上新一代 TAVR 瓣膜的特点介绍见表1。 

  随着 TAVR 技术在心脏瓣膜领域的崛起,中国本土企业也迎来新的机遇,沛嘉 医疗、微创心通、纽脉医疗、捍宇医疗、科凯生命、金仕生物等也逐渐成为市场 的主流参与者。

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(2)二尖瓣介入治疗装置 

  国际上TMVR 介入产品按技术原理分为三类。①缘对缘二尖瓣修复产品:MitraClip(雅培),唯一获 FDA 批准的 TMVR 产品,已在全球广泛应用,也是目前 唯一国内上市的 TMVR 产品;PASCAL,2019 年获得 CE 认证,目前正在美国做上 市前临床试验。②二尖瓣环成形术产品,由于术后风险较高,均未被进一步推广:Cardioband(爱德华),2015年获得CE认证;Carillon,2009获CE认证,;Mitralign, 2015年获得CE认证。③二尖瓣人工腱索产品:NeoChord,2013年获得CE认证。除此之外,经导管二尖瓣置换器械Tendyne 和Intrepid显示出较好的初期临床效果,正 在进行大规模的临床试验验证,其中 Tendyne 已在 2020 年获得 CE 认证。已上市的 二尖瓣反流介入产品见表2。 

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  国产二尖瓣反流介入治疗处于初始阶段,产品均未商业化。TMVR 介入产品分 两类:①缘对缘二尖瓣修复产品:ValveClamp(捍宇医疗),我国原创的经心尖缘 对缘修复系统,在全国多中心 NMPA 注册研究中,受试者入组已结束,初步结果证实其安全、有效;DargonFly-M(德晋医疗),已进入上市前临床研究。②二尖瓣人 工腱索:MitralStich(德晋医疗),可完成缘修复,在全国多中心 NMPA 注册研究入 组阶段。此外,经导管二尖瓣置换系统 Mithos(纽脉医疗)的初步临床研究结果已 显示其可行性;MitraFix(以心医疗)也完成数例的探索性研究。国内进入临床研 究的二尖瓣反流介入产品见表 3。

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(3)三尖瓣介入治疗装置 

  三尖瓣介入治疗装置沿用与二尖瓣类似的治疗路径。 

  修复方面,TriClip于2020年4月在欧洲获批上市,成为首款上市的介入TR修复 产品;缘对缘修复器械PASCAL也于2020年5月获得三尖瓣介入的CE认证;Dragonfly 于2021年4完成了首例三尖瓣患者成功植入,初步显示其治疗TR的可行性。

  置换方面,NaviGate 是一种经右心房或经静脉途径介入的三尖瓣自膨胀生物瓣 膜,依靠径向支撑力及倒刺固定。介入二尖瓣置换装置 EVOQUE system(爱德华) 被报道用于治疗重度 TR 患者,早期临床结果令人满意。 


表4为国际上主要三尖瓣介入修复器械的进展。

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表 5、表 6 分别为国内外主要瓣膜相关企业概况。

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4.2.2.6 心脏封堵器

4.2.2.6.1 器械简述 

(1)临床应用 

  先天性心脏病封堵器的发明开启了先天性心脏病(先心病)微创介入治疗的 篇章(图 1)。先天性心脏病封堵器主要作用是用于阻断心腔内的异常分流和血流 通道,目前在临床上已广泛应用于房间隔缺损、室间隔缺损和动脉导管未闭等疾 病的治疗。主要原理是将左右心室间的“漏洞”、左右心房间的“漏洞”、主动脉 与肺动脉之间的通道堵住。其基本构造利用了镍钛合金的形状记忆和超弹性性能, 使其能收入较细的鞘管中,然后在体内释放后恢复形状。 

  经导管左心耳封堵技术在本世纪初开始应用于临床,其技术的基本原理是将 封堵器植入在心耳内或心耳口部附近,从而起到阻挡心房内血液进入心耳,预防 由于房颤而致的左心耳形成血栓,该血栓上行至大脑造成的中风;或预防该血栓 通过人体血液循环系统到达身体其他部位,造成的系统性栓塞。

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(2)器械构成 

  目前临床上应用的先天性心脏病封堵器基本结构可分为两大类: 

  一类为双盘状镍钛合金封堵器,主要分为左右两个盘和中间相连的腰部,在 双盘内有涤纶膜充填,起到隔绝血流的作用(图 2) 。主要用于房间隔缺损和卵圆 孔未闭封堵治疗。卵圆孔未闭封堵器结构与房间隔缺损封堵器结构类似,最大的不同是中间的腰部纤细,且右心房盘面的直径大于左心房盘面。 

  第二大类为镍钛合金编织网状的柱形结构。此类封堵器的多数为柱形结构为 主体,在其一侧会有直径超过柱形结构的盘式封堵片,用于固定与阻隔血流。此 类封堵器主要用于动脉导管未闭介入治疗的封堵器和堵闭心腔内各种异常血流通 道的血管塞(Plug)。Amplatzer Duct Occluder Ⅱ封堵器是由 AGA 公司新开发的用于 PDA 介入治疗的器械,其由镍钛合金丝编织而成,具有对称的两个盘和中间的腰 部,与房间隔缺损封堵器类似,该 ADO Ⅱ封堵器的问世使 PDA 的介入治疗从股动 脉途径可以方便实施。 

  在先天性心脏病封堵器中,室间隔缺损封堵器在上述基本结构的基础上,还 衍生出 3 种亚型,一种是对称型封堵器,其左右两侧的盘片直径相同,其优点是使 用方便,传导阻滞的发生率比较低;第二种是细腰型封堵器,其特点是左右盘片 的大小不同,目的是覆盖室间隔缺损的左心室面范围大,并减少对三尖瓣的影响, 主要应用于多孔型室间隔缺损;第三种是零边偏心型的封堵器,适合靠近主动脉 瓣的室间隔缺损,放置后可减少对主动脉瓣的影响。目前上述两大类先天性心脏 病封堵器均已实现国产化,国产镍钛合金封堵器的研制成功,使先天性心脏病的 介入治疗方法在我国迅速推广与普及,已成为国内先天性心脏病介入治疗的主导产品。

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  目前临床上的左心耳封堵器与先心病封堵器相类似,也主要以镍钛合金为基 本骨架,从形态上可分为两大类(图 3)。 

  第一类为以 Watchman 封堵器为代表的塞式封堵器。此类封堵器大体形状类 似热水瓶的塞子,在塞子的四周有一排或多排的固定倒刺,同时在塞子表面覆盖 PTFE 或涤纶膜。主要原理是经导管将其植入在心耳开口处,阻挡血流进入心耳, 阻止血栓形成。 

  第二大类为 ACP/Amulet 为代表的盘式封堵器。分为两部分,一部分为柱形结 构,成为固定盘,四周带有固定倒刺,内部缝有涤纶膜。此部分在手术中将植入 在心耳内部,起固定封堵器的作用。另一部分为覆盖盘,与先心病封堵器的盘类 似,覆盖盘在手术时将其释放于心耳开口处,用于阻止血流进入心耳内。这两部 分中间由金属腰部相连。

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(3)技术发展历程 

  中国先天性心脏病介入治疗的封堵器的发展历程基本经历了三大阶段。 

  第一阶段是仿制阶段。1983 年,以 Porstmann 泡沫塑料塞为参考,上海市儿童 医院钱晋卿教授与上海市合成树脂研究所联合研制了聚乙烯醇缩甲醛泡沫塑料塞 用于动脉导管未闭的封堵治疗,并在国内推广应用。进入 20 世纪 90 年代,杭州张 伟华等仿制 Sideris 封堵装置治疗房间隔缺损,但因操作难度大应用较少,随着新 型封堵器的出现而被淘汰。1998 年,国外 Amplatzer 镍钛合金封堵器引入中国,国内多个厂家开始仿制各种类型的先心病封堵器,由于国产器械价格较低,效果与 国外产品类似,因此房间隔缺损和动脉导管未闭的介入治疗方法在国内得以快速 推广,并且逐渐替代进口产品。

  第二阶段是先心病封堵器的改进阶段。国产先心病封堵器的改进创新最早始 于室间隔缺损封堵器的研制。2001 年,长海医院联合上海形状记忆合金有限公司 及上海钢铁研究所的专家团队成功研制出应用于膜部室间隔缺损的对称型镍钛合 金封堵器,此后迅速在全国范围内推广应用,累计治疗患者数万例,介入治疗成 为解剖位置合适的室间隔缺损的首选治疗方式,后续国内又继续研制了细腰型封 堵器和零边偏心型室间隔缺损封堵器。2015 年,中国室间隔缺损介入治疗并发传 导阻滞的相关经验发表于 Heart Rhythm 杂志,向国外同行展示了中国研制的室间隔 缺损封堵器的安全性和有效性。 

  第三阶段是中国先心病封堵器的创新阶段。如 Cera 陶瓷膜封堵器是在原镍钛 合金封堵器表面包裹一层陶瓷膜,很大程度上提高了封堵器的耐腐蚀性和生物组织和血液相容性,并能有效阻止镍离子析出。类似的创新还包括派瑞林涂层封堵器、IrisFITTM PFO 封堵器和氧化膜单铆房间隔缺损封堵器(MemoCarna)。这些新型涂层不仅提供了惰性、生物相容的隔离层,还可有效防止外界化学品、水分和 体液侵蚀以及镍离子析出。 

左心耳封堵器的理念设计起源于外科。早在 1949 年,JAMA 报道了首例左心 耳切除术。后来随着 Cox Maze 外科消融技术的发展,左心耳缝合技术逐渐成为外 科通过左心耳干预来预防房颤卒中的主流。从 2001 年的 PLAATO 封堵器开始,经皮左心耳封堵器走上历史舞台。

  21 世纪初,Pilot 研究首先公布了 WATCHMAN封堵器用于左心耳封堵的安全性。同期启动了全球首个相关领域 RCT 研究 PROTECTAF 用来评估左心耳封堵技术和华法林在房颤患者卒中预防的安全性和有效性对 比。随着随访的进行和初步临床结果的公布,为左心耳封堵这一术式向前发展奠 定了理论和实践基础。其后的 PREVAIL, CAP, CAP2 等相关的正面研究结果极大推 动了左心耳封堵在欧洲、美国和亚洲国家的临床实践和探索。目前的研究证实左 心耳封堵在房颤相关中风的预防中与华法林相比展现出非劣效性。而直接口服抗 凝药物的问世以及证据的不断积累,其在安全性上比华法林表现更优。2020 年, PRAGUE-17 研究作为全球首个左心耳封堵和直接口服抗凝药的多中心、随机非劣 效性研究,其两年随访结果发表在 JACC 上。初步结果证实了在主要有效终点方 面,左心耳封堵与直接口服抗凝药相比达到非劣效性。

  2021 年 ACC 会议上,首次 公布了 NCDR-LAAO 一年随访结果,NCDR-LAAO 研究收集了 2016 年 1 月至 2018 年美国 495 家医院的 1 318 名术者,一共实施的 38 158 例行 Watchman-LAAC 手术的患者的 220 项左右的住院数据,结果显示一年的缺血性脑卒中发生率仅为 1.53%, 相比于未处理的房颤患者,经导管左心耳封堵可降低 77% 的缺血性脑卒中发生率 风险,与口服华法林相比,接受左心耳封堵患者一年的脑卒中发生率也更低。目 前左心耳封堵的适应证还普遍定义为 CHA2DS2-VASc 评分≥ 2 分的非瓣膜性房颤患 者,不适合长期服用口服抗凝药,或者在长期规范抗凝治疗基础上仍发生血栓栓 塞事件,或者 HASBLED ≥ 3 分的患者(图 4)。

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(4)技术延伸探索 

  目前我国先心病介入治疗的器材研制主要集中于可降解封堵器的研制方面。据现有公布资料显示,深圳先健、上海形状记忆合金有限公司、上海锦葵医疗器 械股份有限公司均已研发了可降解先天性心脏病封堵器。《2019 年中国大陆先天性心脏病介入治疗数据》显示,我国 2019 年共完成近 4 万例先天性心脏病介入治疗, 其中除传统的左向右分流性心脏病之外,卵圆孔未闭的介入治疗异军突起,也体现了心血管专业与神经科之间学科合作的硕果。

  左心耳封堵器也不断有迭代产品。但是基于CT重建或心耳造影,还没有看到形 态一模一样的心耳,个体化差异十分明显。临床中也没有任何一种封堵器可以有效 解决所有形态心耳的最佳封堵问题。未来定制化的左心耳封堵器或许成为一个趋势。 

基于水凝胶等填充材料封闭左心耳的概念也在实验室中进行了初期探索,是 否有兼具抗凝血表面和促内皮修复表面的材料是未来封堵器个体化治疗的主要突 破点。此外,输送器械和封堵材料的搭配或者在心耳内的相互作用也将极大程度影响封堵效果的好坏和患者的远期获益(图 5) 。

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  此外,我国哈尔滨工业大学冷劲松教授团队尝试利用 4D 打印技术对个体化心 耳进行封堵。通过使用可降解高分子,通过打印技术制备力学性能优异,并且生 物相容性更加的封堵器械。甚至可以通过远程磁响应赋予生物材料更多的智能性, 匹配不同人群不同解剖特性对封堵器的需求(图 6)。 

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  总体而言,左心耳封堵器械将朝着更加更加安全、有效、容易操作的方向发 展。为了实现更优异的临床结果,研发端将会从材料特性、生产方法、封堵形态、 展开方式等多个维度展开。 

  无论是传统的先心病封堵器还是左心耳封堵器,可降解材料都是重要研究方向。包括 PLA,PDO,PCL,PET,ePTFE 等都是比较成熟的生物材料,以期获得 更加的生物相容性、可控的降解速度以时序性匹配内皮化进程。 

  从封堵器形态而言,左心耳封堵器有内塞式、外盖式、塞盖结合式、填充式、 个体化定制式等匹配复杂的左心耳形态。在展开方式上看,也会有创新型的设计, 尽可能做到微创和无创完成封堵器植入。而从制造方法学看,激光雕刻和编织一 直是器械设计的主流。匹配材料科学的进展,未来打印技术、药物涂覆技术等附 加工艺将会更多地应用在封堵器材料表面生物化处理中,尽可能降低因材料在体内的异物响应所带来的临床不良事件发生。未来新型左心耳封堵器还将面临更多 的挑战。比如如何兼顾力学强度和柔顺性,如何实现更小的输送系统,如何改变 封堵器在体内的展开模式等,如何实现多次原位再定位和再回收,都需要工程师 和医生端的协同创新(图 7)。

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4.2.2.6.2 市场现状与趋势 

  先天性心脏病在我国发病率约 7% ~14‰,据统计,我国每年新增先心病儿约 20 万~30 万。根据《中国心血管病报告 2018》显示,先心病是中国大陆主要的先 天性畸形,在全国多地均位居新生儿出生缺陷的首位。我国先心病患者约为 200 万 人,大陆调查的先心病患病率结果存在地区差异,多在 5‰~14‰之间。若取先心 病患病率为 10‰来估算,中国大陆每年将约有 16 万左右的先心病患儿出生。2019 年全国先心病手术量 11.6 万,较为成熟稳定,其中外科手术占比 70%,介入手术 占比 30%,未来先心病的介入治疗占比有望缓慢提升,对比欧美发达国家,其介 入治疗渗透比例已经达到 60%,单从渗透比例看,我国先心病介入治疗还有较大 的提升空间。

  目前先心病介入治疗主要以封堵介入手术为主。2019 年房间隔缺 损(ASD)、卵圆孔未闭(PFO)、室间隔缺损(VSD)、动脉导管未闭(PDA)手 术量分别为 15 432、7 264、5 457、4 483 例,占比分别为 44.4%、20.9%、15.7%、 12.9%,合计占比 94%。2018—2019 年主要增长点来源于 PFO 介入治疗。未来随着 先天性心脏病筛查手段的普及,先天性心脏病介入治疗的数量还将继续增长。此 外,随着多学科诊疗模式的推进,卵圆孔未闭封堵器在不明原因卒中和偏头痛患 者中的应用也将快速增长。从市场格局来看,国产器械仍将在先心病介入治疗市 场占据主导地位。全球封堵器市场从 2015 年的 2.98 亿美元增加至 2017 年的 3.38 亿 美元。而在国内,先心病封堵器目前是个很小的市场,仅 3 亿元人民币的市场空 间,渗透程度较低,增长缓慢。虽然未来治疗观念升级可能带来介入疗法渗透程 度的提高,参照国外 60% 的水平,乐观估计国内市场会上升至 12 亿元人民币规模。

  在左心耳封堵器方面,据不完全统计,2020 年中国已经约有 300 余家中心开展 了左心耳封堵手术。手术例数超过 1 万例,全国累计左心耳封堵病例数约 2 万例, 并且每年仍然以 30% 以上的速度增长。到 2025 年,全球左心耳封堵的市场将会从 2018 年的 4 亿美元增长至 2025 年的 20 亿美元(图 8)。作为结构性心脏病比较热门 的领域之一,这一新兴术式将会快速的渗透到基层医院,并且将有更多的患者因 其获益。从国际市场预测中不难看出,房颤这一高发人群以及卒中这一威胁人类 健康的事件是导致左心耳封堵市场快速增长并被资本看好的重要原因。


4.2.2.6.3 产业介绍 

  先天性心脏病封堵器的相关产业介绍见表 1。主要包括房间隔缺损、卵圆孔未闭、室间隔缺损、动脉导管未闭四大种类。基本已经完成了国产替代。相应产业 链较为成熟,原材料供应端多样。

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图8 国际上左心耳封堵市场的预估及发展 Left Atrial Appendage Closure Devices Market Size, Forecast Report 2027 (gminsights.com)

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  国内左心耳封堵器的研制及应用较国外晚,但是发展的势头很好,除了有仿 制的产品外,还有创新产品,产品的临床研究不仅在国内,而且在国外也同步展 开,为后续的产品全球化奠定了基础,凸显了国内医疗器械生产企业立足国内、 放眼国际的发展战略。上海形状记忆合金材料有限公司、先健科技(深圳)有限 公司、上海普实医疗器械科技有限公司以及多家医疗单位和个人进行了左心耳封 堵器的研制,国产左心耳封堵器的研究有了长足的进步。目前先健科技的 LAmbre 封堵器、乐普医疗的 Lefort 封堵器、上海普实医疗的 LACbes 封堵器均已在临床 应用,尤其是 LAmbre 和 LACbes 的两种封堵器基本占据了国内盘式封堵器的全部 市场。

  LAmbre 是目前国内获批最早的国产左心耳封堵器。目前市场份额约占 30% 左 右。其余 70% 被进口品牌左心耳封堵器所有。独特的外盘设计和内伞状的锚定系 统,在临床试验和真实世界中展现了非常好的操控性,可以帮助术者快速度过学 习曲线。此外,LAmbre 具有独特的小伞大盘设计,最大可封堵 40mm 的心耳。很 好地填补了进口品牌左心耳封堵器的适应证空白区域,为其在美国的 IDE 研究奠定 了基础。 

  LAcbes 和 MemoLefort 是普实医疗和乐普医疗的两款左心耳封堵器。其外观设 计分别仿照了经典的雅培 ACP 盖式封堵器和波士顿科学的 WATCHMAN 塞式封堵 器。在原有的基础上做了专利避让的优化,尤其是材料选择及输送系统设计端进 行了更新。目前已经获得了 NMPA 的批准,手术植入量在 2021 年随着多家医院的 准入也迅速抢占市场。 

  除此之外,来自德诺医疗的 SeaLA, 信立泰的 LAMax,上海心玮医疗的 Laager, 广东脉搏科技的 Leftear 等左心耳封堵器进一步对盘式封堵器进行了优化。例如外 盘弧形的设计进一步贴靠心耳壁减少残余分流等。而上海申淇、南京友德邦、微 创医疗的相关左心耳封堵器也已经进入临床阶段。这些产品均从 WATCHMAN FLX 的设计端吸收灵感,结合自有技术,对内塞式封堵器进行优化和表面处理,以期 获得更加的安全性有效性和操控性。相信不远的将来,我们在市场上将会看到更 多样式的左心耳封堵器帮助医生解决房颤高危患者的卒中预防问题。 

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关键词:
封堵器,三尖瓣,心脏病,瓣膜,心脏,人工

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