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冠脉支架的前世今生,2022医疗器械展分享市场现有创新产品

2022-08-03

支架是一种应用于植入型外科手术的管状器具,以治疗体内病变的管道例如血管、食道或输尿管等,恢复管道的正常运输功能。支架一般是永久或半永久植入于患者体内,但亦可以意指手术中用以临时维持管道形状的辅助工具。从球囊、支架到导管等心血管医用表面处理供应商也将汇聚2022医疗器械展Medtec 中国展, 展品包括亲水超滑涂层,医疗器械功能涂层,射流式等离子处理设备,WS2二硫化钨、超声波球囊喷涂机等。

01
什么是冠脉支架?怎么用?

血管支架属于血管介入器械的一种,是血管在球囊扩张成形的基础上,在狭窄闭塞段血管置入内支架以达到支撑狭窄闭塞段血管,减少血管弹性回缩及再塑形,从而保持管腔血流通畅。目前血管支架已被广泛应用冠状动脉、颅内动脉、颈动脉、肾动脉和股动脉等血管疾病的治疗中。主要被分为冠脉支架、颅内支架和外周血管支架。

冠脉支架主要用在冠状动脉成形术中,亦称为经皮冠状动脉介入治疗,是一种用于打开阻塞心脏动脉的手术。血管成形术使用插入在阻塞血管中的微型球囊导管,以帮助扩大血管并改善流向心脏的血液。血管成形术通常与小导丝网管(称为支架)放置结合使用。支架外观看起来像一个很小的金属丝网圈,其能够支撑动脉壁,有助于防止血管成形术后再次变窄。

冠状动脉支架(来源:mayoclinic)
支架置入的过程有如下几步:
首先,支架折叠在导管末端的球囊周围,通过动脉引导至阻塞处。然后,在阻塞处,球囊充盈,弹簧状支架扩张并锁定在动脉内的适当位置。

再者,支架会永久留在动脉中,并保持打开状态,以改善流向心脏的血液。在某些情况下,可能需要多个支架才能打开阻塞处。最后,一旦支架就位,球囊导管就将回缩并取出。后续需要拍摄更多的 X 射线图像(血管造影),以查看血液如何良好地流过新变宽的动脉。

冠脉支架的材质种类很多,主要分为普通金属裸支架、药物涂层支架和生物可吸收支架:
• 金属支架又分为不锈钢支架、镍支架、钛支架、钽支架和钴铬合金支架等。金属裸支架是不带药物涂层的支架。其优点是患者术后服用双联抗血小板药物时间短,缺点是再狭窄发生率较高。
• 药物涂层支架中的药物会缓慢释放,以有助于防止将来斑块堆积和血管再次变窄。放置支架后,医生将开具药物,以减少在支架上形成血栓的几率。
• 生物可吸收支架是用可溶解在人体内的材料制成,放入体内后,可被人体吸收。但有研究表明,生物可吸收血管支架的患者中与装置相关的血栓风险有所增加,限制了它的临床应用。

02
冠脉支架的历史及发展

(一)冠脉支架的问世

1994年夏天,世界上第一个冠脉支架产品、以两位合作研发医生的名字共同命名的Palmaz-Schatz(简称PS支架)在向美国食品药品监督管理局递交申请四年后,终于获批在美上市。PS支架为裸金属支架,上市后一度供不应求,使用量超过百万,直接奠定了强生在冠心病介入治疗领域的垄断地位。

临床研究显示,裸金属支架植入人体后仍会出现20%-30%的再狭窄。美国佳腾、美敦力、波士顿科学等医疗器械公司开始改进支架材料,把目光落在了钴镍合金、钴铬合金和铂铬合金上,历经十余年竞争,上述三家公司超过强生成为全球供应量最大的一批支架企业。

强生为了夺回市场份额,研发了药物洗脱支架。药物洗脱支架使用后使得血管再狭窄率降到了5%左右,冠脉支架介入治疗自此进入新时代。各家公司开始成规模投入药物支架研发,2002年下半年,强生旗下药物洗脱支架Cypher率先在欧洲通过认证上市,强生借此重返市场领先位置,Cypher支架随后在中国获准上市,市场定价3.6万元人民币。

▲图.冠脉介入治疗发展史(来源:少数派)
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(二)支架在我国的发展

1998年,在美留学工作十余年常兆华回国创业,在上海创立了微创医疗。六年后,首款国产药物支架系统火鸟系列问世,仅比波士顿科学的Taxus支架进入国内市场晚了不到一年。

到2005年底,继上海微创、北京乐普之后,山东吉威医疗的Excel支架作为第三个上市的国产支架获批。到2011年,以这三家公司为主导的国产冠状动脉支架已经占据国内市场份额70%以上。现如今,我国国产品牌在心脏支架的占有率已达80%。

(三)生物可吸收支架的发展

生物可吸收支架的概念可以追溯到上世纪的80年代。早在1988年Stack等研制开发了早期的生物可吸收支架,由左旋聚乳酸(PLLA)制成,但是降解速率慢,并且支架植入扩张的热量会破坏血管壁从而形成血栓。

雅培公司开发的Absorb bioresorbable vascular scaffold (BVS)支架是第一个用于人体的载药BRS,该设备于2010年12月获得了欧洲CE认证,2015年获得了FDA的临床应用批准。然而由于长期靶病变失败风险及高于裸金属支架的支架内血栓风险,产品于2017年停止销售。

我国生物可吸收支架研发紧跟国际发展前沿,也取得了较好的结果:

2019年,乐普医疗韩雅玲院士牵头的NeoVas生物可吸收冠状动脉雷帕霉素洗脱支架系统正式通过NMPA审批上市。3年临床结果表明,与金属药物洗脱支架组相比在靶病变失败、面向患者的复合终点事件、全因死亡、心肌梗死、血运重建和支架内血栓发生率等方面均相似。

2020年3月,由葛均波院士牵头研发的,具有我国自主知识产权的生物可吸收冠脉雷帕霉素洗脱支架——XINSORB支架,通过NMPA审批上市。该支架的随机对照临床研究已完成了4年随访,结果显示支架靶病变失败发生率为5.3%,主要心脏不良事件发生率为4.2%,靶血管血运重建发生率为4.8%,支架内血栓发生率为1.0%。该结果与传统金属药物洗脱支架相当,与进口生物可吸收支架或金属支架相比毫不逊色。

03
产品创新思路——自体生成支架

自体生成支架,是患者自身来构建的支架,理论上有潜力超越现有支架各项指标,降低再狭窄等风险的一种可能性。以下2022医疗器械展Medtec中国展分享新研究供读者参考:

源于美国加州旧金山分校Song Li组的研究表明,自体产生的支架在临床上有非常高的应用潜力。研究者们在小鼠腹腔内植入了一根生物惰性的铁氟龙圆柱,圆柱的外侧因小鼠自身免疫反应而形成了一个纤维囊。再将此纤维囊去细胞化处理之后,这就变成了一个纤维导管,也可以称之为一个自体生物支架(如下图)。当把这个自体生成支架嫁接在同一个小鼠的动脉血管上,这个支架将会带来较高的相容性和功能性。具体表现为:支架多由细胞外基质(例如:胶原蛋白)免疫反应较低,钙化程度低,能够招募自身细胞富集并形成完整的内皮细胞,并且拥有很高的血管通畅性。

▲图.自体脱细胞纤维化导管的制造、处理和植入示意图
自体移植早在20世纪就已被应用,多为患者自身静脉血管去替换掉动脉血管,静脉替换也是业内的黄金标准。然而静脉替换法有5年内较高的失败率,表现为血栓等一系列症状。本项研究则提供了一种新思路,利用患者自身的免疫反应来重新构建一个支架,这样既能避免强烈的免疫反应,又保持了良好的血液流通性,甚至还能招募自身细胞来形成新的血管壁。但有利有弊,此研究有一个较大的问题,急性冠心病的患者没有时间在自己身体里培养一个“心血管”,只有慢性长期患有心血管疾病的患者,才有机会能用到这项技术。

04
盘点我国冠脉支架部分产品

(一)微创医疗(00853)——Firehawk


Firehawk®冠脉雷帕霉素靶向洗脱支架系统(TES)是全球第一及唯一的靶向洗脱支架系统。此产品是微创继Firebird™和Firebird2™之后的全新一代用于冠状动脉狭窄或阻塞等病变治疗的产品。采用TES Technology®平台,涂层暴露面积仅为支架表面积的20%,药物体内释放时间超过90天,聚合物涂层9个月内完全降解,平均金属覆盖率14.0-16.1%。该支架是全球最低载药量支架,为同类产品1/3载的药量,可获得相同的有效性。


NeoVas是国内首款获准上市的生物可吸收支架,植入人体后,经过血运重建、支架降解吸收和血管修复三个阶段,最终完全降解,血管的结构和功能得到恢复。能避免金属支架永久留存体内带来的极晚期安全性风险,血管的弹性舒缩功能得到恢复,实现从“血管再通”到“血管再造”的飞跃,使患者得到更大更多的全寿命周期获益,

(三)吉威医疗(蓝帆医疗并购的柏盛国际旗下公司)——Excrossal心跃


相较于一代EXCEL支架,EXCROSSAL 心跃™支架在材料、结构、药量与制造工艺等方面都做了升级换代。四年的随访结果表明,EXCROSSAL心跃™ 支架具有更低的靶病变失败率(TLF)和患者驱动的复合终点事件(PoCE)发生率,具有更加优异的安全性。在血运重建与缺血驱动TVR方面,EXCROSSAL也具有明显优势。

(四)赛诺医疗——BuMA


赛诺医疗的业务聚焦在冠状动脉支架系统和球囊扩张导管两大类。其BuMA Supreme冠脉药物洗脱支架系统,作为中国首个在品质上能与国际领先产品同台竞技的高端产品,在产品设计、涂层工艺及临床获益方面具有明显优势。采用了钴铬合金支架,支架壁厚降至80微米。其内皮覆盖率也达到80%,有望大幅缩短术后抗凝药物服用时间。

来源:思宇Medtec

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