心臟衰竭是一種影響心臟正常泵血功能的疾病，對患者的生存和生活質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。傳統(tǒng)治療方法包括藥物治療、心臟移植等，但存在許多限制和難題。因此，研發(fā)植入式輔助系統(tǒng)來支持心臟功能成為一種可行的選擇。
心室輔助裝置是心衰救治的主戰(zhàn)場，目前我國使用的人工心臟產(chǎn)品，主要指左心室輔助裝置（LVAD）。心室輔助無需像心臟移植那樣移除患者本身病損心臟，而是與病損心臟一起完成泵血功能。左心室輔助裝置可以為心力衰竭患者提供短期或長期的血流動力學(xué)支持，為心臟移植等待供體爭取時間或長期代替自身衰竭心臟工作，為心衰患者提供了一種改善生活質(zhì)量和延長生存期的有效治療手段。
2023年6月6日，國家藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)了深圳核心醫(yī)療科技有限公司生產(chǎn)的“植入式左心室輔助系統(tǒng)”創(chuàng)新產(chǎn)品注冊申請，為我國第四款植入式左心室輔助系統(tǒng)。該產(chǎn)品由植入部件、體外部件、手術(shù)附件組成，與特定人工血管配套使用，為進展期難治性左心衰患者血液循環(huán)提供機械支持，用于心臟移植前或恢復(fù)心臟功能的過渡治療。
1、初識植入式左心室輔助系統(tǒng)
植入式左心室輔助系統(tǒng)（Left Ventricular Assist Device，簡稱LVAD）是一種植入體內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備，用于輔助心臟泵血功能，改善心臟衰竭患者的生活質(zhì)量和延長生存期。
（心衰患者佩戴LVAD產(chǎn)品的示意圖）
（來源：蘇州同心醫(yī)療）
LVAD可根據(jù)不同的特點和屬性進行多種分類，以下是常見的分類方式：
（一）根據(jù)能源來源：
1. 外部電源型：依靠外部電源（如電池或插電式電源）供電，這種類型的LVAD通常需要患者攜帶可移動的電源裝置。
2. 無線電源型：使用無線電器件通過皮膚表面?zhèn)魉湍芰拷oLVAD，減少了對外部電源的依賴。
（二）根據(jù)植入方式：
1. 切開植入型：需要進行開胸手術(shù)，在心臟和主動脈附近植入LVAD，這通常是通過胸骨切開手術(shù)進行的。
2. 無切口植入型：通過血管注入或微創(chuàng)手術(shù)進行植入，避免了胸骨切開手術(shù)，減少了手術(shù)創(chuàng)傷和恢復(fù)時間。
（三）根據(jù)輔助范圍：
1. 左心室輔助型：主要輔助左心室的泵血功能，將血液從左心室抽出，通過人工泵送至主動脈，這是最常見的LVAD類型。
2. 雙心室輔助型：同時輔助左心室和右心室的泵血功能，適用于患有雙側(cè)心臟衰竭的患者，這種類型的LVAD一般用于過渡期，等待心臟移植或恢復(fù)。
2、植入式左心室輔助系統(tǒng)的發(fā)展史
植入式左心室輔助系統(tǒng)（Left Ventricular Assist Device，LVAD）的發(fā)展起源于對終末期心力衰竭患者治療需求的迫切需求。為了解決這一問題，LVAD的研究和發(fā)展逐漸展開，早期的設(shè)備設(shè)計較為原始，主要用于臨時輔助，比如在心臟手術(shù)期間或過渡期等。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步和對心臟健康問題的深入認識，LVAD的發(fā)展進入了新階段。
1960年代：開始LVAD的研究和發(fā)展，早期的LVAD設(shè)備是輔助性的，用于臨時支持心臟功能。1966年，Denton Cooley首次成功植入LVAD于一例心臟病患者，即世界上第一例植入LVAD的患者。
1980年代：美國心臟外科醫(yī)生Robert Jarvik開發(fā)出一種名為Jarvik-7的人工心臟。這是一個全人工心臟裝置，旨在完全替代患者的心臟功能。然而，由于其大規(guī)模使用的挑戰(zhàn)和并發(fā)癥，如血栓形成和感染，Jarvik-7并沒有成為長期治療心力衰竭的主要選擇。
1990年代：LVAD的發(fā)展進入了新階段，新一代LVAD開始出現(xiàn)，旨在提供可靠的長期支持和較小的體積。機械工程和生物材料科學(xué)的進展進一步推動了LVAD的改進，這些設(shè)備采用外部或無線電源供電，并且植入方式也更加先進和安全。
2000年代：LVAD的臨床應(yīng)用逐漸擴大。經(jīng)過臨床試驗和實踐驗證，LVAD被證明在改善心力衰竭患者的生活質(zhì)量和生存期方面具有潛力。LVAD的術(shù)前評估、手術(shù)技術(shù)和術(shù)后管理也得到了大幅改進，使得手術(shù)成功率大幅提高。
進一步發(fā)展：當(dāng)前的LVAD技術(shù)仍在繼續(xù)改進中?，F(xiàn)代LVAD設(shè)備具有更高的可靠性、更小的體積、更長的使用壽命，并且對患者的生活質(zhì)量產(chǎn)生積極影響。隨著技術(shù)的進步，LVAD的可植入性和耐久性不斷提高。
3、植入式左心室輔助系統(tǒng)的市場規(guī)模
人工心臟的長期輔助是目前左心室輔助裝置的主要使用目的，在美國，約有80%的人工心臟用于長期輔助（DT-destination Therapy）。但FDA對于長期輔助的審批也極為嚴(yán)格，目前Heartmate 2、Heartmate 3、HVAD獲得過FDA的長期輔助適應(yīng)癥，也側(cè)面說明了LVAD的技術(shù)壁壘較高，對于技術(shù)的細節(jié)要求很高。
（美國80%的人工心臟應(yīng)用是長期治療）
（Destination Therapy）
心衰主要患病群體為老年人，近年來，在國內(nèi)老齡化進程不斷加快的背景下，我國心衰患者規(guī)模不斷擴大，2021年我國心衰患者約990萬人，2015年至2021年的年平均增長率為4.8%，2022年達到1045萬人。毫無疑問，未來人工心臟的市場巨大，從學(xué)術(shù)觀點及患者需求來看，長期輔助是人工心臟的發(fā)展趨勢，不僅可以讓患者減少二次手術(shù)的痛苦，也可以減少患者的花費，降低醫(yī)療成本。
（來源：《2022年中國心衰藥物市場規(guī)模、心衰患病人數(shù)及行業(yè)市場格局分析》）
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的報告顯示，2015-2021年，全球左心室輔助裝置市場規(guī)模從7.1億美元增長至13.4億美元，2021年，全球左心室輔助裝置行業(yè)產(chǎn)量在8.0萬臺左右。左心室輔助裝置市場增長動力來源于心力衰竭患者數(shù)量增加、醫(yī)療水平提升、人口老齡化進程加快、人工心臟供體短缺等，預(yù)計2022-2026年，全球左心室輔助裝置市場將保持9.0%以上的年均復(fù)合增長率增長。
左心室輔助裝置行業(yè)技術(shù)壁壘較高，且受消費水平影響，全球左心室輔助裝置市場主要分布在歐美地區(qū)，其中AbioMed、Abbott、Berlin Heart、Medtronic等企業(yè)占據(jù)市場重要份額。左心室輔助裝置市場集中度高，頭部企業(yè)在技術(shù)、質(zhì)量、品牌以及產(chǎn)品等方面不斷升級，行業(yè)進入門檻隨之提升，后進入者難以搶占市場地位。
我國左心室輔助裝置起步較晚，市場上仍以國外產(chǎn)品為主，國產(chǎn)裝置占比較小，但隨著國內(nèi)研發(fā)技術(shù)提升、國家扶持力度加快，國產(chǎn)左心室輔助裝置正加速崛起，其中代表企業(yè)包括永仁心醫(yī)療、蘇州同心醫(yī)療、深圳核心醫(yī)療、航天泰心科技等。
（來源：國家藥品監(jiān)督管理局官網(wǎng)）
4、植入式左心室輔助系統(tǒng)的市場玩家
（一）Medtronic
Medtronic（美敦力）成立于1949年，總部位于美國明尼蘇達州明尼阿波利斯市，是全球領(lǐng)先的醫(yī)療科技公司，致力于為慢性疾病患者提供終身的治療方案。美敦力主要產(chǎn)品覆蓋心律失常、心衰、血管疾病、心臟瓣膜置換、體外心臟支持等。Medtronic是LVAD市場的關(guān)鍵參與者之一，旗下的LVAD產(chǎn)品系列包括HeartWare和HVAD，其設(shè)計用于長期支持心臟功能不全的患者。HVAD是一種長期左心室輔助裝置，并于2012年11月在美國獲批上市，用于終末期心衰患者，適應(yīng)癥包括BTT（橋接心臟移植）以及DT（目的治療）。
（二）Abbott Laboratories
Abbott（雅培）是一家領(lǐng)先的、產(chǎn)品廣泛的全球醫(yī)療保健品公司，成立于1888年，產(chǎn)品涉及營養(yǎng)品、藥品、醫(yī)療器械、診斷儀器及試劑領(lǐng)域。旗下的LVAD產(chǎn)品名為HeartMate II，HeartMate II是一種長期植入式LVAD系統(tǒng)，用于治療終末期心力衰竭患者。Abbott的HeartMate 3采用 Full MagLev 流量技術(shù)，該技術(shù)可保持溫和的血液處理，以最大限度減少并發(fā)癥和與血液相容性相關(guān)的不良事件。
（三）Berlin Heart
Berlin Heart GmbH 成立于1996年，是一家開發(fā)、生產(chǎn)和銷售用于兒童心臟支持系統(tǒng)的公司。他們的產(chǎn)品包括EXCOR®人工心臟和心室輔助系統(tǒng)，針對兒童和成人患者提供不同的LVAD解決方案。Berlin Heart EXCOR是在2011年獲得美國FDA批準(zhǔn)的兒童心室輔助裝置（VAD），該裝置通過幫助右室泵血到肺中，左室泵入體循環(huán)，以維持嚴(yán)重心衰的兒童患者在等待器官移植期間的生命，適用于新生兒至10多歲的青少年。
（四）Syncardia Systems
SynCardia Systems成立于2001年，總部位于亞利桑那州圖森，致力于生產(chǎn)商用認可的全人工心臟。公司旗下的SynCardia Total Artiticial Heart（全人工心臟，TAH）是一種在美國、歐盟和加拿大商用的植入式系統(tǒng)，可作為心臟移植的橋梁。SynCardia TAH-t取代了左心室和右心室以及四個心臟瓣膜的功能，可通過每個心室提供高達每分鐘9.5升的血流，降低中心靜脈壓，促進其他重要器官的恢復(fù)。TAH盡管不是傳統(tǒng)意義上的LVAD，但它在終末期心力衰竭患者的治療中也扮演著重要角色。
（五）Jarvik Heart
Jarvik Heart（賈維克）是一家美國私營公司，致力于開發(fā)用于治療嚴(yán)重心力衰竭的小型心臟輔助設(shè)備，其代表性產(chǎn)品Jarvik2000采用機械軸承技術(shù)，屬于第二代LVAD，分別于2005年和 2013年獲準(zhǔn)在歐盟國家和日本上市。在開發(fā)Jarvik2000之前，該公司主要進行全人工心臟的開發(fā)，產(chǎn)品Jarvik 7在1982 年首次植入人體，用于充血性心力衰竭患者的心臟替代治療。該公司用于兒童的新一代心室輔助產(chǎn)品 Jarvik2015仍使用機械軸承技術(shù)，正處于臨床試驗階段。
（六）Abiomed
Abiomed于 1981年由David M. Lederman在馬薩諸塞州的丹佛斯創(chuàng)立，通過其在人工心臟和心臟恢復(fù)技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新和開創(chuàng)性研究，已經(jīng)從一個小型生物醫(yī)學(xué)公司發(fā)展成為全球領(lǐng)先的心臟醫(yī)療設(shè)備制造商。2016年，公司旗下的Abiomed Impella左側(cè)心臟泵獲得美國FDA PMA批準(zhǔn)，可在心源性休克中實現(xiàn)心臟恢復(fù)；Impella 2.5 和 Impella 5.0心臟泵在日本獲得監(jiān)管部門批準(zhǔn)；美國FDA還擴大了對Impella CP的PMA批準(zhǔn)，用于高風(fēng)險PCI程序。
（七）Terumo
Terumo（泰爾茂株式會社）成立于 1921年，總部位于日本東京，其產(chǎn)品包括一次性醫(yī)用器械、血管造影與治療用導(dǎo)管、醫(yī)用電子產(chǎn)品系列、人工心肺產(chǎn)品系列等。1999年，Terumo收購美國3M公司的人工心肺事業(yè)部，成立了“Terumo Cardiovascular Systems Corporation”。2004年，繼美國之后，泰爾茂的植入式左心室輔助人工心臟系統(tǒng)開始了在歐洲的臨床試驗，隨后在美國和日本也進行了臨床試驗。最終，植入式左心室輔助裝置系統(tǒng)于2007年在歐洲上市，2011年在日本上市。
5、結(jié)語
心衰患者基數(shù)大、終末期患者除了供體心臟植入，暫無較好的治療方案。國外產(chǎn)品HeatmateⅢ占據(jù)全球90%的市場份額，為市場主流，但尚未進入中國市場，預(yù)計2023年獲批上市。目前國內(nèi)市場暢銷產(chǎn)品采用液力懸浮技術(shù)，產(chǎn)品本身技術(shù)壁壘高，核心零部件包括植入腔體的轉(zhuǎn)子和葉輪，由于需要長期植入，需要較好的生物相容性，同時需要合理的控制溶血以及血栓指標(biāo)、對醫(yī)學(xué)和工程學(xué)的要求較高。
在未來，LVAD產(chǎn)品的長久性和有效性是關(guān)鍵的發(fā)展趨勢，作為價格較高且手術(shù)難度較大的產(chǎn)品，能否一次性解決患者終身問題、避免二次開胸和高昂的手術(shù)費用是關(guān)鍵所在。
京公網(wǎng)安備11010802046783號
