人工心脏！！！瓣膜领域！！！技术洞察！！！（深度，建议收藏）

心脏是人体最重要的器官之一，心脏瓣膜是心脏的基础结构，严重的瓣膜病变会导致死亡。在心脏病患者中，瓣膜疾病是一种发生率较高的疾病。据统计，全球约有2.09亿心脏瓣膜疾病患者，其中我国有近4000万。

利用人工心脏瓣膜置换受损心脏瓣膜是当前主要根治心脏瓣膜疾病的方法，以下就人工心脏瓣膜技术和医药企业研发的现状，通过智慧芽全球专利数据库从专利视角进行浅析。

心脏为了阻止血液回流，保证血液从心房流向心室，或从心室流向主动脉/肺动脉，在心房与心室之间或心室与动脉间有瓣膜状结构，这种瓣膜状结构便是心脏瓣膜。人体内总共有四个瓣膜，分别为二尖瓣、三尖瓣、主动脉瓣和肺动脉瓣。（如图1）

正常的心脏瓣膜开放时可通过足够的血流量，关闭时则阻止血液返流。但由于先天或后天的原因，心脏瓣膜发生关闭不全（反流）、瓣膜狭窄等病变，会直接影响人体正常的血液循环，进而引起心脏功能性损害。

心脏瓣膜病变根据病因可分为先天性心脏病和后天性心脏病，根据瓣膜的功能可分为狭窄性疾病和关闭不全的疾病，根据瓣膜病变位置不同可分为主动脉瓣狭窄、主动脉瓣关闭不全、二尖瓣狭窄、三尖瓣关闭不全以及肺动脉瓣关闭不全等。其中，二尖瓣和主动脉瓣这两个瓣膜的疾病发生率最高。

心脏瓣膜疾病可以通过药物治疗，但治疗效果不佳；多数患者需要通过外科手术来彻底根治，手术效果良好，能彻底根除病痛。外科手术包括心脏瓣膜修复术和心脏瓣膜置换术。

心脏瓣膜修复术：通过手术来修复受损心脏瓣膜，为瓣膜治疗的首选方法，但仅适合于二尖瓣患者等一小部分病人。

心脏瓣膜置换术：包括传统的外科开胸换瓣术和经导管介入换瓣术；外科开胸换瓣术是最为成熟的治疗方式，外科瓣耐久性好，预期使用寿命较长，长期的循证医学证据充分；但是由于需要进行开胸和体外循环，手术创伤较大、术后恢复时间较长，部分患者不可进行外科手术或有高风险。

经导管介入换瓣术是近十年才开始较大规模的商业化应用，其人工瓣膜设计使用寿命比外科瓣短，但手术风险小。经导管介入换瓣最初仅用于不可开胸手术或手术高风险的患者，但随着技术的发展，经导管介入换瓣术已出现替代外科手术换瓣术的迹象。

人工心脏瓣膜是可植入心脏内代替心脏瓣膜（主动脉瓣，三尖瓣，二尖瓣），能使血液单向流动，具有天然心脏瓣膜功能的人工器官。

人工心脏瓣膜可分为机械瓣和生物瓣。机械瓣以热解碳材料制作，目前主要采用新型的双叶瓣，两个瓣叶可以同时开放和关闭。机械瓣的优点是寿命长，理论上永久可用，但机械瓣最大的缺点是患者必须终身抗凝且潜在易发血栓和出血等问题，一旦发生机械故障，后果极为严重。生物瓣以猪、牛等的生物组织制作，具有良好的血流动力学特性，血栓发生率低，不必终身抗凝，术后3-6个月使用抗凝即可。

缺点是时间长后会形成钙化，有再次手术更换瓣膜的潜在风险。鉴于生物瓣不必终身抗凝的优点，临床上目前逐渐重视生物瓣膜。生物瓣进一步又可以分为有支架的生物瓣和无支架的生物瓣，但目前无支架的生物瓣几乎已经没有使用，所以生物瓣大致可以分为介入瓣和外科瓣。

其中，外科瓣是通过开胸手术的方式，将瓣膜植入到人体内；介入瓣是通过微创的方式，通过血管介入，将瓣膜植入到人体内。介入瓣根据输送系统的不同，又可以分为球扩介入瓣和自扩介入瓣。根据头豹研究院统计，伴随着人口老龄化加剧，中国心脏瓣膜疾病尤其是主动脉瓣狭窄疾病的发病率逐渐上升，心脏瓣膜疾病患病率在中国65岁以上人群中达到11%以上，在75岁以上人群中达到13%以上。

目前每年需要进行心脏瓣膜及其修补材料置换的病人大约25万人，实际获得诊疗的患者约6万例，使用心脏瓣膜总量约6-7万枚。2018年，中国人工心脏瓣膜行业市场规模为8.6亿元，预计2018至2023年间复合增长率为12.6%，2023年中国人工心脏瓣膜市场规模将达到15.6亿元。

从本质上来看，瓣膜疾病属于老年病，据统计，中国二尖瓣和主动脉瓣疾病发病率在60岁以上人群快速增长，随着居民年龄的增加，瓣膜病的患病率逐渐增加，预计未来随着我国认可进一步老龄化，预计未来瓣膜病患者的患病人数将会明显增多。

人工心脏瓣膜技术方面美国较中国差距虽然早期较大，以目前两国在审中专利数量来看，差距在逐渐缩小；并且由于美国在该领域起步较早，专利保护期逐渐临近，导致会有更多的技术成为公用技术。此外，进一步看下中国近20年在人工心脏瓣膜的发展迅速。

中国在该领域的专利申请趋势分为三个阶段： 第一阶段是自1986年-2000年之前申请量累计仅为57组。中国最早的人工心脏瓣膜专利是1986年申请的一件实用新型专利，专利名称：全浮导钩碟型心脏瓣膜 第二阶段是2000年-2010年申请量为209组； 第三阶段是2011年至数据统计截止日，专利申请为1914组；近10年增长量较过去接近7倍。中国政策利好大力促使研究升温。自2014年以来，中国政府在创新医疗器械领域多次出台重要文件，以期提高国产医疗器械的创新能力，打破进口医疗器械垄断局面，提高国产医疗器械占有率，从而进一步提升产业化水平。2017年10月，中共中央办公厅、国务院联合发布《关于深化审评审批制度改革鼓励药品医疗器械创新的意见》，该文件中明确指出人工心脏瓣膜作为创新医疗器械将是国家发展的重点产业。