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金年會(huì)金字招牌至上網(wǎng)站人工心臟瓣膜、心臟封堵器人工心臟瓣膜(heart valve prothesis)是植入心臟內(nèi)代替原有心臟瓣膜,使血液單向流動(dòng)的人工器官。
人工心臟瓣膜(heart valve prothesis)是植入心臟內(nèi)代替原有心臟瓣膜,使血 液單向流動(dòng)的人工器官。心臟包含主動(dòng)脈瓣、二尖瓣、三尖瓣和肺動(dòng)脈瓣 4 個(gè)瓣膜 (圖 1),正常的瓣膜可促進(jìn)血液定向流動(dòng)。由于先天性發(fā)育異?;蚱渌鞣N病變, 引起心臟瓣膜及其附屬結(jié)構(gòu)發(fā)生解剖或功能異常,造成單個(gè)或多個(gè)瓣膜狹窄或關(guān) 閉不全時(shí),正常的血流就會(huì)被擾亂(圖 2),導(dǎo)致心臟血流動(dòng)力學(xué)的顯著變化,并 出現(xiàn)一系列癥狀,即發(fā)生心臟瓣膜病。
心臟瓣膜病的手術(shù)治療方法可分為瓣膜修復(fù)(成形)術(shù)和瓣膜置換術(shù)。瓣膜 成形術(shù)用于對病變輕微的瓣膜進(jìn)行修理,多使用瓣膜夾或成形環(huán)。當(dāng)心臟瓣膜病 變嚴(yán)重而不能用分離手術(shù)或修補(bǔ)手術(shù)改善時(shí),則須采用人工心臟瓣膜置換術(shù)。當(dāng) 前人工心臟瓣膜,根據(jù)放置路徑,分為外科瓣膜和介入瓣膜;根據(jù)瓣膜材料,分 為機(jī)械瓣膜和生物瓣膜(圖 3)。
主動(dòng)脈瓣介入瓣膜是經(jīng)導(dǎo)管主動(dòng)脈瓣置換術(shù)(TAVR)的核心器械,一般由支架、心包、裙邊組成,用于治療主動(dòng)脈瓣狹窄(AS)。介入 瓣膜相當(dāng)于一個(gè)“大型支架”+ 生物瓣膜,“大型支架”主要起固定和支撐作用, 生物瓣膜縫于其上,掌管血流的出入。根據(jù)打開方式,可以分為球囊擴(kuò)張介入瓣膜、自擴(kuò)(自膨)介入瓣膜及機(jī)械擴(kuò)張瓣膜,前兩者目前應(yīng)用最多(圖 4)。球囊擴(kuò)張介入瓣膜先在體外被機(jī)械性壓縮在輸送系統(tǒng)上,送到預(yù)定位置后使用高壓的非順應(yīng)球囊將之撐開并固定。自擴(kuò)介入瓣膜支架的主要材質(zhì)為記憶合金,與球囊擴(kuò)張式工作原理不同,自擴(kuò)式支架在低溫下會(huì)卷縮為動(dòng)脈直徑大小,當(dāng)被血液加熱到人體溫度時(shí)即松開。這使得自擴(kuò)介入瓣膜的徑向支持力一般小于球囊擴(kuò)張介入瓣膜,故自擴(kuò)介入瓣膜支架長度大多長于球囊擴(kuò)張介入瓣膜。主動(dòng)脈瓣置換術(shù) 是獲得性瓣膜疾病的推薦治療方法,而TAVR作為新型的微創(chuàng)治療術(shù)式,由于安全 性高,適應(yīng)證逐步擴(kuò)大,已成為主動(dòng)脈瓣置換領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)。
TAVR 裝置有多種傳送途徑,包括經(jīng)股動(dòng)脈(TF)、經(jīng)心尖(TA)、經(jīng)頸動(dòng)脈 (TC)、經(jīng)主動(dòng)脈(TAo)、經(jīng)鎖骨下(TS)及經(jīng)下腔靜脈(TCv)。TF因其死亡率和血管并發(fā)癥發(fā)生率優(yōu)于其他途徑而受到國際臨床指南的青睞。
經(jīng)導(dǎo)管二尖瓣夾 MitraClip 是經(jīng)導(dǎo)管緣對緣二尖瓣修復(fù)術(shù)(TEER)的代表器械(圖 5),TEER 屬于經(jīng)導(dǎo)管二尖瓣修復(fù)術(shù)(TMVR)中的 一種,用于治療二尖瓣反流(MR)。整體系統(tǒng)包括二尖瓣夾及輸送導(dǎo)管、可操控導(dǎo)引導(dǎo)管(擴(kuò)張器)兩部分。其中,二尖瓣夾及輸送導(dǎo)管包括三個(gè)主要組件:輸 送導(dǎo)管、可扭控套管和二尖瓣夾。MR占全部二尖瓣疾病患病率的65%,因二尖瓣 的結(jié)構(gòu)特征復(fù)雜,目前只有 TEER 器械受到指南推薦,在美國 ACC、AHA 聯(lián)合發(fā)布 的《2020 版的瓣膜管理指南》中,TEER 推薦級別為Ⅱ a。
三尖瓣介入治療裝置按作用原理可分為介入成形裝 置、異位置換裝置及原位置換裝置,用于治療三尖瓣反流(TR),介入成形裝置的 開發(fā)較為廣泛。根據(jù)作用原理,介入成形裝置可以分為環(huán)縮、瓣葉對合及阻擋反 流三種(圖 6)。TR 占全部三尖瓣疾病的 60%,外科三尖瓣手術(shù)院內(nèi)病死風(fēng)險(xiǎn)高, 經(jīng)導(dǎo)管三尖瓣治療成為最有希望滿足臨床需求的熱門方向,但產(chǎn)品大部分未獲批 上市。
通過縮小三尖瓣瓣口面積來消除 TR。TriCinch(4Tech Cardio Ltd., Galway, Ireland)由穿刺螺母,腔靜脈支架以及連接兩者的滌綸帶組成。TriCinch 經(jīng) 股靜脈置入,定位穿刺螺母至前 - 后瓣交界瓣環(huán)處并穿刺固定,通過牽拉鏈接穿刺 螺母的滌綸帶縮小瓣環(huán),待反流量改善滿意后于下腔靜脈釋放固定支架以提供持 續(xù)牽拉力。Cardioband(ValtechCardio, OrYehuda, Israel)也是一種通過介入植入的 滌綸三尖瓣成形環(huán)。
通過夾閉三尖瓣特定瓣葉,使三尖瓣呈二瓣化以糾正 TR。TriClip (Abbott, Chicago, IL, USA) 構(gòu)造類似 MiltraClip,夾閉前瓣與隔瓣,專用于三尖瓣介 入修復(fù)。
縮小反流口面積以及為瓣葉提供附著點(diǎn)而消除TR。FORMA (Edwards Lifesciences, Irvine, California,USA)包括氣囊、連接于氣囊心室面的錨定 器以及心房面的固定導(dǎo)管,通過在三尖瓣瓣口處植入泡沫聚合物填充氣囊來阻擋 反流。經(jīng)左側(cè)腋靜脈植入導(dǎo)管,右心室造影后送入錨定器及氣囊,錨定器定位于 右心室心尖部,氣囊定位于三尖瓣瓣環(huán)中央。固定錨定器,心房面的固定導(dǎo)管遠(yuǎn) 端于穿刺處埋入皮下錨定。
除修復(fù)裝置外,一些介入三尖瓣置換裝置也在研發(fā)中。LuX-Valve(圖 7)是寧波健世研發(fā)的經(jīng)右心房植入的介入三尖瓣自膨脹生物瓣膜,采用非徑向力支撐錨 定。與徑向力錨定裝置相比,其不影響TR 消除后的瓣環(huán)回縮以及右心室結(jié)構(gòu)重構(gòu), 同時(shí)其對瓣環(huán)無徑向力壓迫,植入后無引起冠狀動(dòng)脈損傷、房室傳導(dǎo)阻滯的風(fēng)險(xiǎn)。
人工心臟瓣膜的應(yīng)用始于 20 世紀(jì) 50 年代末,在此之前,中重度瓣膜疾病患 者幾乎沒有救治希望。
從術(shù)式發(fā)展角度來看,從 20 世紀(jì) 50 年代至 70 年代高風(fēng)險(xiǎn)的開胸瓣膜修復(fù)和瓣 膜置換手術(shù),到 20 世紀(jì) 90 年代微創(chuàng)心臟瓣膜手術(shù),再到 21 世紀(jì)后經(jīng)導(dǎo)管瓣膜介入 (TVT)術(shù)式,瓣膜手術(shù)治療逐步微創(chuàng)化,TVT 為越來越多醫(yī)生所接受(圖 8)。
從第一個(gè)球籠瓣膜開始,早 期臨床應(yīng)用的都是機(jī)械瓣膜,其中著名的還有球蝶閥瓣膜、單葉機(jī)械瓣膜、雙葉 機(jī)械瓣膜等。2000 年以前,美敦力和圣猶達(dá)的機(jī)械瓣膜產(chǎn)品曾占據(jù)全球人工瓣膜80%以上的市場。
使用機(jī)械瓣膜患者需終身抗凝,且術(shù)后抗凝相關(guān)并發(fā)癥未能解決,外科醫(yī)生提出用豬主動(dòng)脈瓣或牛的心包組 織改性處理后制作生物瓣膜,既能把抗凝治療時(shí)間縮短到 3~6 個(gè)月,又可避免凝血風(fēng)險(xiǎn)。2000年后,大量循證醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)開始支持生物瓣膜,生物瓣膜逐漸替代機(jī)械 瓣膜成為主流。據(jù)佰仁醫(yī)療招股說明書,2010 年左右,全球生物瓣膜占比超過機(jī) 械瓣膜,特別是在歐美發(fā)達(dá)國家,生物瓣膜使用率已經(jīng)達(dá)到 70% 以上;但在我國, 機(jī)械瓣膜仍占多數(shù)。
2007 年是介入瓣膜發(fā)展的里程碑, 隨著愛德華經(jīng)導(dǎo)管心臟瓣膜 Edwards SAPIEN 及美敦力的 Corevalve 上市,主動(dòng)脈瓣 膜置換進(jìn)入微創(chuàng)時(shí)代。未來,心臟瓣膜介入治療發(fā)展方向包括:①提高生物瓣膜的壽命,使得 TAVR 及其他瓣膜置換手術(shù)能向低齡患者推廣應(yīng)用;②進(jìn)一步探索更好的二尖瓣介入治療 技術(shù),如其他瓣膜修復(fù)技術(shù),經(jīng)股靜脈二尖瓣置換術(shù);③進(jìn)一步驗(yàn)證目前器械在三尖瓣反流中的治療效果,研發(fā)新一代相關(guān)器械;④探索多種瓣膜技術(shù)聯(lián)用的可行性;⑤進(jìn)一步擴(kuò)大病人適應(yīng)證,包括對那些不能外科手術(shù),或者需早期干預(yù)的病癥。
2020 年,中國心臟瓣膜市場規(guī)模約為 20 億人民幣,其中 TAVR 占 6 億,外科 瓣膜仍是中國瓣膜置換市場的“基本盤”。國內(nèi) TAVR 市場尚處于早期,有 5 款產(chǎn) 品上市,分別為杰成醫(yī)療的 J-Valve、啟明醫(yī)療的 VenusA-Valve、愛德華的 Sapien 3 瓣膜系統(tǒng)(進(jìn)口)、微創(chuàng)心通 VitaFlow 和蘇州沛嘉的 Tarus One。由于主動(dòng)脈瓣處 于心臟主體之外,而二尖瓣、三尖瓣涉及心肌運(yùn)動(dòng)問題,相對復(fù)雜。因此主動(dòng)脈 瓣膜置換術(shù)是四類瓣膜手術(shù)中相對簡單的術(shù)式,也是發(fā)展較快的一類。
2019 年全球心臟瓣膜市場接近 60 億美元,其中 TAVR(經(jīng)導(dǎo)管主動(dòng)脈置換) 超 40 億美元,外科瓣約 18 億美元。全球的 TAVR 市場呈寡頭壟斷格局,愛德華占 比約 60%,美敦力占比約 30%,雅培、波士頓科學(xué)等占剩余 10% 份額。
對于外科瓣膜,國產(chǎn)生物瓣增長空間將來自對機(jī)械瓣膜的替代以及進(jìn)口替代。對于介入瓣膜,目前國內(nèi) TAVR 基數(shù)極低,隨著產(chǎn)品的不斷上市和學(xué)術(shù)推廣,主動(dòng) 脈介入瓣膜將成為最大增長點(diǎn)。二尖瓣病變患者人群是 TAVR 的 5~10 倍,但接受 手術(shù)治療的不足 1%,潛在市場空間巨大。
從 2007—2019 年間,共有 17 款 TAVR 瓣膜獲得歐洲 CE 認(rèn)證,新型瓣膜使得TAVR 手術(shù)越來越安全有效。國際上新一代 TAVR 瓣膜的特點(diǎn)介紹見表1。
隨著 TAVR 技術(shù)在心臟瓣膜領(lǐng)域的崛起,中國本土企業(yè)也迎來新的機(jī)遇,沛嘉 醫(yī)療、微創(chuàng)心通、金年會(huì)官方網(wǎng)站入口紐脈醫(yī)療、捍宇醫(yī)療、科凱生命、金仕生物等也逐漸成為市場 的主流參與者。
國際上TMVR 介入產(chǎn)品按技術(shù)原理分為三類。①緣對緣二尖瓣修復(fù)產(chǎn)品:MitraClip(雅培),唯一獲 FDA 批準(zhǔn)的 TMVR 產(chǎn)品,已在全球廣泛應(yīng)用,也是目前 唯一國內(nèi)上市的 TMVR 產(chǎn)品;PASCAL,2019 年獲得 CE 認(rèn)證,目前正在美國做上 市前臨床試驗(yàn)。②二尖瓣環(huán)成形術(shù)產(chǎn)品,由于術(shù)后風(fēng)險(xiǎn)較高,均未被進(jìn)一步推廣:Cardioband(愛德華),2015年獲得CE認(rèn)證;Carillon,2009獲CE認(rèn)證,;Mitralign, 2015年獲得CE認(rèn)證。③二尖瓣人工腱索產(chǎn)品:NeoChord,2013年獲得CE認(rèn)證。除此之外,經(jīng)導(dǎo)管二尖瓣置換器械Tendyne 和Intrepid顯示出較好的初期臨床效果,正 在進(jìn)行大規(guī)模的臨床試驗(yàn)驗(yàn)證,其中 Tendyne 已在 2020 年獲得 CE 認(rèn)證。已上市的 二尖瓣反流介入產(chǎn)品見表2。
國產(chǎn)二尖瓣反流介入治療處于初始階段,產(chǎn)品均未商業(yè)化。TMVR 介入產(chǎn)品分 兩類:①緣對緣二尖瓣修復(fù)產(chǎn)品:ValveClamp(捍宇醫(yī)療),我國原創(chuàng)的經(jīng)心尖緣 對緣修復(fù)系統(tǒng),在全國多中心 NMPA 注冊研究中,受試者入組已結(jié)束,初步結(jié)果證實(shí)其安全、有效;DargonFly-M(德晉醫(yī)療),已進(jìn)入上市前臨床研究。②二尖瓣人 工腱索:MitralStich(德晉醫(yī)療),可完成緣修復(fù),在全國多中心 NMPA 注冊研究入 組階段。此外,經(jīng)導(dǎo)管二尖瓣置換系統(tǒng) Mithos(紐脈醫(yī)療)的初步臨床研究結(jié)果已 顯示其可行性;MitraFix(以心醫(yī)療)也完成數(shù)例的探索性研究。國內(nèi)進(jìn)入臨床研 究的二尖瓣反流介入產(chǎn)品見表 3。
修復(fù)方面,TriClip于2020年4月在歐洲獲批上市,成為首款上市的介入TR修復(fù) 產(chǎn)品;緣對緣修復(fù)器械PASCAL也于2020年5月獲得三尖瓣介入的CE認(rèn)證;Dragonfly 于2021年4完成了首例三尖瓣患者成功植入,初步顯示其治療TR的可行性。
置換方面,NaviGate 是一種經(jīng)右心房或經(jīng)靜脈途徑介入的三尖瓣自膨脹生物瓣 膜,依靠徑向支撐力及倒刺固定。介入二尖瓣置換裝置 EVOQUE system(愛德華) 被報(bào)道用于治療重度 TR 患者,早期臨床結(jié)果令人滿意。
先天性心臟病封堵器的發(fā)明開啟了先天性心臟?。ㄏ刃牟。┪?chuàng)介入治療的 篇章(圖 1)。先天性心臟病封堵器主要作用是用于阻斷心腔內(nèi)的異常分流和血流 通道,目前在臨床上已廣泛應(yīng)用于房間隔缺損、室間隔缺損和動(dòng)脈導(dǎo)管未閉等疾 病的治療。主要原理是將左右心室間的“漏洞”、左右心房間的“漏洞”、主動(dòng)脈 與肺動(dòng)脈之間的通道堵住。其基本構(gòu)造利用了鎳鈦合金的形狀記憶和超彈性性能, 使其能收入較細(xì)的鞘管中,然后在體內(nèi)釋放后恢復(fù)形狀。
經(jīng)導(dǎo)管左心耳封堵技術(shù)在本世紀(jì)初開始應(yīng)用于臨床,其技術(shù)的基本原理是將 封堵器植入在心耳內(nèi)或心耳口部附近,從而起到阻擋心房內(nèi)血液進(jìn)入心耳,預(yù)防 由于房顫而致的左心耳形成血栓,該血栓上行至大腦造成的中風(fēng);或預(yù)防該血栓 通過人體血液循環(huán)系統(tǒng)到達(dá)身體其他部位,造成的系統(tǒng)性栓塞。
一類為雙盤狀鎳鈦合金封堵器,主要分為左右兩個(gè)盤和中間相連的腰部,在 雙盤內(nèi)有滌綸膜充填,起到隔絕血流的作用(圖 2) 。主要用于房間隔缺損和卵圓 孔未閉封堵治療。卵圓孔未閉封堵器結(jié)構(gòu)與房間隔缺損封堵器結(jié)構(gòu)類似,最大的不同是中間的腰部纖細(xì),且右心房盤面的直徑大于左心房盤面。
第二大類為鎳鈦合金編織網(wǎng)狀的柱形結(jié)構(gòu)。此類封堵器的多數(shù)為柱形結(jié)構(gòu)為 主體,在其一側(cè)會(huì)有直徑超過柱形結(jié)構(gòu)的盤式封堵片,用于固定與阻隔血流。此 類封堵器主要用于動(dòng)脈導(dǎo)管未閉介入治療的封堵器和堵閉心腔內(nèi)各種異常血流通 道的血管塞(Plug)。Amplatzer Duct Occluder Ⅱ封堵器是由 AGA 公司新開發(fā)的用于 PDA 介入治療的器械,其由鎳鈦合金絲編織而成,具有對稱的兩個(gè)盤和中間的腰 部,與房間隔缺損封堵器類似,該 ADO Ⅱ封堵器的問世使 PDA 的介入治療從股動(dòng) 脈途徑可以方便實(shí)施。
在先天性心臟病封堵器中,室間隔缺損封堵器在上述基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,還 衍生出 3 種亞型,一種是對稱型封堵器,其左右兩側(cè)的盤片直徑相同,其優(yōu)點(diǎn)是使 用方便,傳導(dǎo)阻滯的發(fā)生率比較低;第二種是細(xì)腰型封堵器,其特點(diǎn)是左右盤片 的大小不同,目的是覆蓋室間隔缺損的左心室面范圍大,并減少對三尖瓣的影響, 主要應(yīng)用于多孔型室間隔缺損;第三種是零邊偏心型的封堵器,適合靠近主動(dòng)脈 瓣的室間隔缺損,放置后可減少對主動(dòng)脈瓣的影響。目前上述兩大類先天性心臟 病封堵器均已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,國產(chǎn)鎳鈦合金封堵器的研制成功,使先天性心臟病的 介入治療方法在我國迅速推廣與普及,已成為國內(nèi)先天性心臟病介入治療的主導(dǎo)產(chǎn)品。
目前臨床上的左心耳封堵器與先心病封堵器相類似,也主要以鎳鈦合金為基 本骨架,從形態(tài)上可分為兩大類(圖 3)。
第一類為以 Watchman 封堵器為代表的塞式封堵器。此類封堵器大體形狀類 似熱水瓶的塞子,在塞子的四周有一排或多排的固定倒刺,同時(shí)在塞子表面覆蓋 PTFE 或滌綸膜。主要原理是經(jīng)導(dǎo)管將其植入在心耳開口處,阻擋血流進(jìn)入心耳, 阻止血栓形成。
第二大類為 ACP/Amulet 為代表的盤式封堵器。分為兩部分,一部分為柱形結(jié) 構(gòu),成為固定盤,四周帶有固定倒刺,內(nèi)部縫有滌綸膜。此部分在手術(shù)中將植入 在心耳內(nèi)部,起固定封堵器的作用。另一部分為覆蓋盤,與先心病封堵器的盤類 似,覆蓋盤在手術(shù)時(shí)將其釋放于心耳開口處,用于阻止血流進(jìn)入心耳內(nèi)。這兩部 分中間由金屬腰部相連。
第一階段是仿制階段。1983 年,以 Porstmann 泡沫塑料塞為參考,上海市兒童 醫(yī)院錢晉卿教授與上海市合成樹脂研究所聯(lián)合研制了聚乙烯醇縮甲醛泡沫塑料塞 用于動(dòng)脈導(dǎo)管未閉的封堵治療,并在國內(nèi)推廣應(yīng)用。進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代,杭州張 偉華等仿制 Sideris 封堵裝置治療房間隔缺損,但因操作難度大應(yīng)用較少,隨著新 型封堵器的出現(xiàn)而被淘汰。1998 年,國外 Amplatzer 鎳鈦合金封堵器引入中國,國內(nèi)多個(gè)廠家開始仿制各種類型的先心病封堵器,由于國產(chǎn)器械價(jià)格較低,效果與 國外產(chǎn)品類似,因此房間隔缺損和動(dòng)脈導(dǎo)管未閉的介入治療方法在國內(nèi)得以快速 推廣,并且逐漸替代進(jìn)口產(chǎn)品。
第二階段是先心病封堵器的改進(jìn)階段。國產(chǎn)先心病封堵器的改進(jìn)創(chuàng)新最早始 于室間隔缺損封堵器的研制。2001 年,長海醫(yī)院聯(lián)合上海形狀記憶合金有限公司 及上海鋼鐵研究所的專家團(tuán)隊(duì)成功研制出應(yīng)用于膜部室間隔缺損的對稱型鎳鈦合 金封堵器,此后迅速在全國范圍內(nèi)推廣應(yīng)用,累計(jì)治療患者數(shù)萬例,介入治療成 為解剖位置合適的室間隔缺損的首選治療方式,后續(xù)國內(nèi)又繼續(xù)研制了細(xì)腰型封 堵器和零邊偏心型室間隔缺損封堵器。2015 年,中國室間隔缺損介入治療并發(fā)傳 導(dǎo)阻滯的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)發(fā)表于 Heart Rhythm 雜志,向國外同行展示了中國研制的室間隔 缺損封堵器的安全性和有效性。
第三階段是中國先心病封堵器的創(chuàng)新階段。如 Cera 陶瓷膜封堵器是在原鎳鈦 合金封堵器表面包裹一層陶瓷膜,很大程度上提高了封堵器的耐腐蝕性和生物組織和血液相容性,并能有效阻止鎳離子析出。類似的創(chuàng)新還包括派瑞林涂層封堵器、IrisFITTM PFO 封堵器和氧化膜單鉚房間隔缺損封堵器(MemoCarna)。這些新型涂層不僅提供了惰性、生物相容的隔離層,還可有效防止外界化學(xué)品、水分和 體液侵蝕以及鎳離子析出。
左心耳封堵器的理念設(shè)計(jì)起源于外科。早在 1949 年,JAMA 報(bào)道了首例左心 耳切除術(shù)。后來隨著 Cox Maze 外科消融技術(shù)的發(fā)展,左心耳縫合技術(shù)逐漸成為外 科通過左心耳干預(yù)來預(yù)防房顫卒中的主流。從 2001 年的 PLAATO 封堵器開始,經(jīng)皮左心耳封堵器走上歷史舞臺(tái)。
21 世紀(jì)初,Pilot 研究首先公布了 WATCHMAN封堵器用于左心耳封堵的安全性。同期啟動(dòng)了全球首個(gè)相關(guān)領(lǐng)域 RCT 研究 PROTECTAF 用來評估左心耳封堵技術(shù)和華法林在房顫患者卒中預(yù)防的安全性和有效性對 比。隨著隨訪的進(jìn)行和初步臨床結(jié)果的公布,為左心耳封堵這一術(shù)式向前發(fā)展奠 定了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。其后的 PREVAIL, CAP, CAP2 等相關(guān)的正面研究結(jié)果極大推 動(dòng)了左心耳封堵在歐洲、美國和亞洲國家的臨床實(shí)踐和探索。目前的研究證實(shí)左 心耳封堵在房顫相關(guān)中風(fēng)的預(yù)防中與華法林相比展現(xiàn)出非劣效性。而直接口服抗 凝藥物的問世以及證據(jù)的不斷積累,其在安全性上比華法林表現(xiàn)更優(yōu)。2020 年, PRAGUE-17 研究作為全球首個(gè)左心耳封堵和直接口服抗凝藥的多中心、隨機(jī)非劣 效性研究,其兩年隨訪結(jié)果發(fā)表在 JACC 上。初步結(jié)果證實(shí)了在主要有效終點(diǎn)方 面,左心耳封堵與直接口服抗凝藥相比達(dá)到非劣效性。
2021 年 ACC 會(huì)議上,首次 公布了 NCDR-LAAO 一年隨訪結(jié)果,NCDR-LAAO 研究收集了 2016 年 1 月至 2018 年美國 495 家醫(yī)院的 1 318 名術(shù)者,一共實(shí)施的 38 158 例行 Watchman-LAAC 手術(shù)的患者的 220 項(xiàng)左右的住院數(shù)據(jù),結(jié)果顯示一年的缺血性腦卒中發(fā)生率僅為 1.53%, 相比于未處理的房顫患者,經(jīng)導(dǎo)管左心耳封堵可降低 77% 的缺血性腦卒中發(fā)生率 風(fēng)險(xiǎn),與口服華法林相比,接受左心耳封堵患者一年的腦卒中發(fā)生率也更低。目 前左心耳封堵的適應(yīng)證還普遍定義為 CHA2DS2-VASc 評分≥ 2 分的非瓣膜性房顫患 者,不適合長期服用口服抗凝藥,或者在長期規(guī)范抗凝治療基礎(chǔ)上仍發(fā)生血栓栓 塞事件,或者 HASBLED ≥ 3 分的患者(圖 4)。
目前我國先心病介入治療的器材研制主要集中于可降解封堵器的研制方面。據(jù)現(xiàn)有公布資料顯示,深圳先健、上海形狀記憶合金有限公司、上海錦葵醫(yī)療器 械股份有限公司均已研發(fā)了可降解先天性心臟病封堵器。《2019 年中國大陸先天性心臟病介入治療數(shù)據(jù)》顯示,我國 2019 年共完成近 4 萬例先天性心臟病介入治療, 其中除傳統(tǒng)的左向右分流性心臟病之外,卵圓孔未閉的介入治療異軍突起,也體現(xiàn)了心血管專業(yè)與神經(jīng)科之間學(xué)科合作的碩果。
左心耳封堵器也不斷有迭代產(chǎn)品。但是基于CT重建或心耳造影,還沒有看到形 態(tài)一模一樣的心耳,個(gè)體化差異十分明顯。臨床中也沒有任何一種封堵器可以有效 解決所有形態(tài)心耳的最佳封堵問題。未來定制化的左心耳封堵器或許成為一個(gè)趨勢。
基于水凝膠等填充材料封閉左心耳的概念也在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了初期探索,是 否有兼具抗凝血表面和促內(nèi)皮修復(fù)表面的材料是未來封堵器個(gè)體化治療的主要突 破點(diǎn)。此外,輸送器械和封堵材料的搭配或者在心耳內(nèi)的相互作用也將極大程度影響封堵效果的好壞和患者的遠(yuǎn)期獲益(圖 5) 。
此外,我國哈爾濱工業(yè)大學(xué)冷勁松教授團(tuán)隊(duì)嘗試?yán)?4D 打印技術(shù)對個(gè)體化心 耳進(jìn)行封堵。通過使用可降解高分子,通過打印技術(shù)制備力學(xué)性能優(yōu)異,并且生 物相容性更加的封堵器械。甚至可以通過遠(yuǎn)程磁響應(yīng)賦予生物材料更多的智能性, 匹配不同人群不同解剖特性對封堵器的需求(圖 6)。
總體而言,左心耳封堵器械將朝著更加更加安全、有效、容易操作的方向發(fā) 展。為了實(shí)現(xiàn)更優(yōu)異的臨床結(jié)果,研發(fā)端將會(huì)從材料特性、生產(chǎn)方法、封堵形態(tài)、 展開方式等多個(gè)維度展開。
無論是傳統(tǒng)的先心病封堵器還是左心耳封堵器,可降解材料都是重要研究方向。包括 PLA,PDO,PCL,PET,ePTFE 等都是比較成熟的生物材料,以期獲得 更加的生物相容性、可控的降解速度以時(shí)序性匹配內(nèi)皮化進(jìn)程。
從封堵器形態(tài)而言,左心耳封堵器有內(nèi)塞式、外蓋式、塞蓋結(jié)合式、填充式、 個(gè)體化定制式等匹配復(fù)雜的左心耳形態(tài)。在展開方式上看,也會(huì)有創(chuàng)新型的設(shè)計(jì), 盡可能做到微創(chuàng)和無創(chuàng)完成封堵器植入。而從制造方法學(xué)看,激光雕刻和編織一 直是器械設(shè)計(jì)的主流。匹配材料科學(xué)的進(jìn)展,未來打印技術(shù)、藥物涂覆技術(shù)等附 加工藝將會(huì)更多地應(yīng)用在封堵器材料表面生物化處理中,盡可能降低因材料在體內(nèi)的異物響應(yīng)所帶來的臨床不良事件發(fā)生。未來新型左心耳封堵器還將面臨更多 的挑戰(zhàn)。比如如何兼顧力學(xué)強(qiáng)度和柔順性,如何實(shí)現(xiàn)更小的輸送系統(tǒng),如何改變 封堵器在體內(nèi)的展開模式等,如何實(shí)現(xiàn)多次原位再定位和再回收,都需要工程師 和醫(yī)生端的協(xié)同創(chuàng)新(圖 7)。
先天性心臟病在我國發(fā)病率約 7% ~14‰,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國每年新增先心病兒約 20 萬~30 萬。根據(jù)《中國心血管病報(bào)告 2018》顯示,先心病是中國大陸主要的先 天性畸形,在全國多地均位居新生兒出生缺陷的首位。我國先心病患者約為 200 萬 人,大陸調(diào)查的先心病患病率結(jié)果存在地區(qū)差異,多在 5‰~14‰之間。若取先心 病患病率為 10‰來估算,中國大陸每年將約有 16 萬左右的先心病患兒出生。2019 年全國先心病手術(shù)量 11.6 萬,較為成熟穩(wěn)定,其中外科手術(shù)占比 70%,介入手術(shù) 占比 30%,未來先心病的介入治療占比有望緩慢提升,對比歐美發(fā)達(dá)國家,其介 入治療滲透比例已經(jīng)達(dá)到 60%,單從滲透比例看,我國先心病介入治療還有較大 的提升空間。
目前先心病介入治療主要以封堵介入手術(shù)為主。2019 年房間隔缺 損(ASD)、卵圓孔未閉(PFO)、室間隔缺損(VSD)、動(dòng)脈導(dǎo)管未閉(PDA)手 術(shù)量分別為 15 432、7 264、5 457、4 483 例,占比分別為 44.4%、20.9%、15.7%、 12.9%,合計(jì)占比 94%。2018—2019 年主要增長點(diǎn)來源于 PFO 介入治療。未來隨著 先天性心臟病篩查手段的普及,先天性心臟病介入治療的數(shù)量還將繼續(xù)增長。此 外,隨著多學(xué)科診療模式的推進(jìn),卵圓孔未閉封堵器在不明原因卒中和偏頭痛患 者中的應(yīng)用也將快速增長。從市場格局來看,國產(chǎn)器械仍將在先心病介入治療市 場占據(jù)主導(dǎo)地位。全球封堵器市場從 2015 年的 2.98 億美元增加至 2017 年的 3.38 億 美元。而在國內(nèi),先心病封堵器目前是個(gè)很小的市場,僅 3 億元人民幣的市場空 間,滲透程度較低,增長緩慢。雖然未來治療觀念升級可能帶來介入療法滲透程 度的提高,參照國外 60% 的水平,樂觀估計(jì)國內(nèi)市場會(huì)上升至 12 億元人民幣規(guī)模。
在左心耳封堵器方面,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2020 年中國已經(jīng)約有 300 余家中心開展 了左心耳封堵手術(shù)。手術(shù)例數(shù)超過 1 萬例,全國累計(jì)左心耳封堵病例數(shù)約 2 萬例, 并且每年仍然以 30% 以上的速度增長。到 2025 年,全球左心耳封堵的市場將會(huì)從 2018 年的 4 億美元增長至 2025 年的 20 億美元(圖 8)。作為結(jié)構(gòu)性心臟病比較熱門 的領(lǐng)域之一,這一新興術(shù)式將會(huì)快速的滲透到基層醫(yī)院,并且將有更多的患者因 其獲益。從國際市場預(yù)測中不難看出,房顫這一高發(fā)人群以及卒中這一威脅人類 健康的事件是導(dǎo)致左心耳封堵市場快速增長并被資本看好的重要原因。
先天性心臟病封堵器的相關(guān)產(chǎn)業(yè)介紹見表 1。主要包括房間隔缺損、卵圓孔未閉、室間隔缺損、動(dòng)脈導(dǎo)管未閉四大種類?;疽呀?jīng)完成了國產(chǎn)替代。相應(yīng)產(chǎn)業(yè) 鏈較為成熟,原材料供應(yīng)端多樣。
國內(nèi)左心耳封堵器的研制及應(yīng)用較國外晚,但是發(fā)展的勢頭很好,除了有仿 制的產(chǎn)品外,還有創(chuàng)新產(chǎn)品,產(chǎn)品的臨床研究不僅在國內(nèi),而且在國外也同步展 開,為后續(xù)的產(chǎn)品全球化奠定了基礎(chǔ),凸顯了國內(nèi)醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)立足國內(nèi)、 放眼國際的發(fā)展戰(zhàn)略。上海形狀記憶合金材料有限公司、先健科技(深圳)有限 公司、上海普實(shí)醫(yī)療器械科技有限公司以及多家醫(yī)療單位和個(gè)人進(jìn)行了左心耳封 堵器的研制,國產(chǎn)左心耳封堵器的研究有了長足的進(jìn)步。目前先健科技的 LAmbre 封堵器、樂普醫(yī)療的 Lefort 封堵器、上海普實(shí)醫(yī)療的 LACbes 封堵器均已在臨床 應(yīng)用,尤其是 LAmbre 和 LACbes 的兩種封堵器基本占據(jù)了國內(nèi)盤式封堵器的全部 市場。
LAmbre 是目前國內(nèi)獲批最早的國產(chǎn)左心耳封堵器。目前市場份額約占 30% 左 右。其余 70% 被進(jìn)口品牌左心耳封堵器所有。獨(dú)特的外盤設(shè)計(jì)和內(nèi)傘狀的錨定系 統(tǒng),在臨床試驗(yàn)和真實(shí)世界中展現(xiàn)了非常好的操控性,可以幫助術(shù)者快速度過學(xué) 習(xí)曲線。此外,LAmbre 具有獨(dú)特的小傘大盤設(shè)計(jì),最大可封堵 40mm 的心耳。很 好地填補(bǔ)了進(jìn)口品牌左心耳封堵器的適應(yīng)證空白區(qū)域,為其在美國的 IDE 研究奠定 了基礎(chǔ)。
LAcbes 和 MemoLefort 是普實(shí)醫(yī)療和樂普醫(yī)療的兩款左心耳封堵器。其外觀設(shè) 計(jì)分別仿照了經(jīng)典的雅培 ACP 蓋式封堵器和波士頓科學(xué)的 WATCHMAN 塞式封堵 器。在原有的基礎(chǔ)上做了專利避讓的優(yōu)化,尤其是材料選擇及輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)端進(jìn) 行了更新。目前已經(jīng)獲得了 NMPA 的批準(zhǔn),手術(shù)植入量在 2021 年隨著多家醫(yī)院的 準(zhǔn)入也迅速搶占市場。
除此之外,來自德諾醫(yī)療的 SeaLA, 信立泰的 LAMax,上海心瑋醫(yī)療的 Laager, 廣東脈搏科技的 Leftear 等左心耳封堵器進(jìn)一步對盤式封堵器進(jìn)行了優(yōu)化。例如外 盤弧形的設(shè)計(jì)進(jìn)一步貼靠心耳壁減少殘余分流等。而上海申淇、南京友德邦、微 創(chuàng)醫(yī)療的相關(guān)左心耳封堵器也已經(jīng)進(jìn)入臨床階段。這些產(chǎn)品均從 WATCHMAN FLX 的設(shè)計(jì)端吸收靈感,結(jié)合自有技術(shù),對內(nèi)塞式封堵器進(jìn)行優(yōu)化和表面處理,以期 獲得更加的安全性有效性和操控性。相信不遠(yuǎn)的將來,我們在市場上將會(huì)看到更 多樣式的左心耳封堵器幫助醫(yī)生解決房顫高?;颊叩淖渲蓄A(yù)防問題。