中国国际医疗器械设计与制造技术展览会(Medtec China)2021

专注于为医疗器械研发与生产服务

2022年8月31-9月2日 | 上海世博展览馆1&2号馆

 

医疗自动化制造设备展心血管领域|人造血管之恸

2022-06-14

早在1952年,国外学者Voorhees首次研制出维纶人造血管,并于次年用于临床。之后,各国医学科研人员研发人工血管的念头就未曾中断。经过几十年摸索,人工血管的研发方向越来越清晰,它应该同时具备良好的组织相容性、血液相容性,有不易形成血栓、性能稳定、可塑性好、力学强度好、有弹性等特点。人造血管,这种上世纪50年代国外已研制成功的介入耗材,还未实现国产化。

医疗自动化制造设备展Medtec China从 2012年开始连续举办了7届植入介入医疗器械峰会,聚焦包括人工血管在内的心血管植入器械,今年法规内容再次升级,会议围绕心血管介入产品、金属植入物等,探讨其法规政策、市场趋势、研发与设计与材料创新等内容,为医疗器械制造商、材料供应商及服务商等提供国内外的经验借鉴。

人造血管几乎全部依赖进口,迈柯唯、泰尔茂分别把控70%、20%市场份额,剩下10%市场份额由戈尔、巴德、贝朗、Jotec GmbH、LeMaitre Vascular、Perouse Medical、Nicast分割。受制于外,2019年,国内人造血管供应开始很紧张。

《科技日报》10年前预言:在和平时期人造血管的供应不存在问题,但是,若遇到非常时期必会受到限制,这将会对心外科手术患者生命安全造成极大的影响。


01

短缺,惶恐,沮丧

公元2世纪,古罗马医生Galen通过解剖动物,第一次将动脉和静脉区分开来。

人体血管有一千多亿条,全部连接起来,可绕地球两圈半。

人造血管是严重狭窄或闭塞性血管的替代品,主要用于主动脉疾病,外周动脉疾病及血液透析,其中,主动脉疾病是最大应用领域,占比61.68%。国内每年准备到医院接受外科主动脉治疗的患者有4万到5万例,这些病人绝大部分需要植入人造血管来替代病变的血管。我们熟知的心脉医疗主动脉支架产品,组件含胶原蛋白涂层人造血管,自德国血管设备生产商JOTEC GmbH进口。

2020年,国内人造血管市场规模50亿元左右,占全球市场22.12%。进口人造血管售价在1万-4万元之间,直径越小,费用越高,同等长度的4mm内径人造血管费用大约是8mm的2-3倍,使用长度也会直接影响费用。

跨国医疗器械巨头泰尔茂以体温计起家,1921年由日本近代医学之父、诺奖提名日本第一人北里柴三郎创立。他的头像出现在1千日元纸币,信仰是“学者,不能通过清高的研究来自我满足。”泰尓茂2002 年收购英国 Vascutek,开启人造血管事业,2007 年收购 Kohler Chemine GmbH 组织心脏瓣膜部门,扩大人造血管业务。

迈柯唯始创于1838年德国,是全球最大的手术室、ICU医疗工程和设备供应商之一,现属瑞典GETINGE AB集团旗下。人造血管业务收购得来,2008年收购波士顿科学心血管外科业务,主要负责美国市场销售,2009年收购Datascope集团,负责欧洲市场销售。

两个巨头几乎垄断全球人造血管市场。迈柯唯关闭美国工厂,将生产基地搬到法国,新冠疫情出现,产能下降。泰尔茂人造血管也严重缺货,先后受到明胶涂层澳洲供应商破产、新冠疫情冲击。

2020年4月,一根鱼刺穿透广东佛山40岁男子食道,扎进胸主动脉里,需紧急进行胸主动脉人造血管置换手术,进口厂商受疫情冲击都停工停产,广州各大医院的血管外科都已经没有人造血管备用。经过中国式协调,终于到货,一个月花费超过50万元医疗费。 进入2021年,情形愈加惶恐,《财经》杂志这样描述人间悲恸:

有的病人转院至有人造血管的另一家医院,在疾驰的急救车上,血管破裂。有的病人在病床上挺过了6天,最终还是没等到人造血管,离开了人世。

心血管外科医生开始出现“很沮丧”的情绪。

急性A型主动脉夹层患者未经及时治疗,死亡率率每小时递增1%,24小时内死亡率达33%,48小时内死亡率高达50%。

作为我国心血管外科完成手术例数最多、病种最全的专家之一,上海德达医院院长、北京安贞医院心脏外科中心主任孙立忠2020年做过300多例主动脉夹层手术,人造血管用量得到厂家优先保供,但他手里备货一度不到10根。

心脉医疗成名作Cronus术中支架,就是与孙立忠教授合作研发的,运用四分支人造血管+支架型象鼻术,即“孙氏手术”治疗A型主动脉夹层已成为行业金标准。

孙氏手术的画面:病人的血液引流到体外循环机中,心脏停止跳动,体温降到22℃左右。孙立忠需要往病人的降主动脉真腔内植入支架,再用四分支人造血管替换病人的主动脉弓,再对血管进行吻合。


02

卡脖子卡在哪里?

2011年,安贞医院可能已是国内使用人造血管最多的医院,用量达600至800根。广东省人民医院作为南方用人造血管最多的一家医院,2020年用量为400根左右。从涤纶、聚氨酯到蚕丝,人们尝试使用的材料五花八门。欧阳晨曦举例,聚氨酯材料生物相容性良好,抗炎性能优异,植入动物体内产生的局部排斥反应轻微,不容易与周围组织粘连,然而它的强度不够,无法像天然血管那样结实耐用。

涤纶是最早使用的人造血管材料,通畅率较高,长期以来被成功地用于大血管置换,但无法完全满足小口径人造血管的制造要求。膨体聚四氟乙烯(ePTFE)是应用最广泛的人造血管材料,占比接近60%,具有很好的生物相容性与抗凝性,但顺应性差,移植物通畅率仅为30%,完全不具备人体动脉的柔韧性与弹性。聚氨酯(PU)材料具有更优良的生物相容性,通畅率更好,可能突破小口径人造血管的难题,但在体内会出现降解和钙化现象。

医用材料是医疗自动化制造设备展Medtec China强势品类之一,医用金属以及医用橡塑材料的头部企业们悉数参展:韦恩堡、庄信万丰贵金属、田中贵金属(上海)、ELGILOY特种金属、三铃制线、江阴佩尔、麦迪斯、美国奥博锐、古河科技、沈阳中核舰航、路博润、NuSil、迈图、科思创、艾曼斯、塞拉尼斯、索尔维、龙海化工、江苏君华等,点击快速预登记。

此外,还有很多血管天然具备的素质,人们早就习以为常,医疗自动化制造设备展Medtec China总结现阶段研发人工血管过程中所遇到的难题,弹性是需要认真考虑的,毕竟人体需要大血管帮助调节血压;用于动静脉造瘘的血管,需要在经受反复穿刺后仍不老化、不渗血。尽管现有人造血管解决方案不够先进,国产仍在起步阶段挣扎。

上游高分子材料第一个卡脖子,用于小口径人造血管的聚氨酯类材料、用于血管组织工程基布的具有良好生物性能的可降解材料,发展水平落后。我国生产的聚四氟乙烯(PTFE)大部分为通用型,质量不高,属于中低端产品。

人造血管需具备良好的生物相容性、力学性能及顺应性,移植入人体内需抗血栓抗凝血及良好的远期通畅率。工艺复杂,既要克服涂层抗原性,又要保持一定生物强度,既要有柔韧性,还要有可操作性,易于缝合,不能漏血。涉及材料工程、生物工程、医学与纺织工程,需要各个学科人才突破行业间的隔阂。

在高端产品膨体聚四氟乙烯(ePTFE)方面与西方发达国家仍有较大差距,ePTFE人造血管、医用缝线和心脏补片在国内尚无大规模工业化产品问世,主要依赖进口,价格较为昂贵。我国每年进口PTFE6000吨左右,与国产价差3500 美元左右。

人造血管把既要又要还要演绎到极致,属于系统工程、交叉学科,投入大,周期长,市场空间小,潜在回报低。现有人造血管生产商都不是单一业务,而是大型综合医疗企业。



2021年创新医疗器械特别审查申请名单

来源:阿基米德Biotech