前言導(dǎo)讀
心血管系統(tǒng)的健康對于人類的整體健康至關(guān)重要，心力衰竭（HF）是由于任何心臟結(jié)構(gòu)或功能異常導(dǎo)致心室充盈或射血能力受損的一組復(fù)雜臨床綜合征，具體表現(xiàn)為心臟失去收縮功能，無法向全身泵出足夠的血液（射血分數(shù)不足），癥狀為明顯疲勞、呼吸急促、體重增加、水潴留導(dǎo)致的水腫等。
當前，全球心衰存量患者數(shù)量巨大達5000萬，其中，中國心衰患者存量病人達1000-1500萬。其中，早期初發(fā)急性心衰占比10%，進展性的慢性心衰占比85%，終末期心衰占比5%。心力衰竭并非獨立的一種疾病，而是各種心臟疾病的嚴重和終末階段，也是心臟病患者的主要死亡因素之一，被稱為心血管領(lǐng)域“最后的戰(zhàn)場”。對于晚期心力衰竭患者而言，目前的治療手段非常有限。近年來，隨著人工心臟（VAD）技術(shù)的發(fā)展，晚期心衰患者的生存期有望得到延續(xù)。
關(guān)于人工心臟
據(jù)ReportLinker數(shù)據(jù)，預(yù)計2025年全球心力衰竭治療器械市場規(guī)模達140億美元，未來發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｈ斯ば呐K作為國際指南推薦的心衰標準化治療方式之一，是通過機械或生物機械手段部分或完全替代自然心臟提供泵血功能，按植入方式可分為外科植入式和介入式。
關(guān)于介入式人工心臟
相較于永久植入式心室輔助裝置難度大、費用高，推廣較困難，介入式人工心臟技術(shù)的出現(xiàn)打破了這一困境，近年國際市場上出現(xiàn)了不需開胸、創(chuàng)傷小、并發(fā)癥少、操作簡單的臨時微創(chuàng)介入式心室輔助裝置，可用于數(shù)量更多（占比95%）的早期、進展期心衰患者。pVAD，即經(jīng)皮置入心室輔助裝置，是將小型血泵經(jīng)皮以介入方式（股動脈等）置入心室，增加血液流量，增強血液灌注，減少心肌氧耗，在短期內(nèi)幫助急性心衰患者增強心臟泵血功能，適用于常規(guī)治療效果欠佳的急性心肌炎、合并休克的心肌病、頑固性心衰、AMI所致的心源性休克、高危PCI圍術(shù)期支持等。介入式心臟導(dǎo)管泵通過機械泵的方式增加血液流量，增強血液灌注，減少心肌氧耗，實現(xiàn)心臟輔助。
經(jīng)皮介入式心室輔助裝置
關(guān)于PAVD技術(shù)
心室輔助裝置（VAD） 是一種用于部分或全部替代心臟完成泵血功能、維持人體血液循環(huán)的機電一體化裝置， 其核心部件是一個血泵 ，將血液從心臟引出，提升壓力后，輸送到主動脈，從而達到卸載天然心臟負荷的功能，使天然心臟得到休息，同時補充了天然心臟泵血能力不足的問題。
心室輔助裝置（ventricular assist device，VAD）的概念和應(yīng)用來源于上世紀60 年代，DeBakey及其同事植入了人類史上第一個氣體驅(qū)動VAD。隨后在1992 年，BVS 5000雙心室體外輔助系統(tǒng)（Abiomed公司）成為全球首個獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準的VAD，適應(yīng)證為術(shù)后心室功能障礙及急性心肌梗死合并心源性休克的臨時性心室輔助。醫(yī)療器械和手術(shù)方式的微創(chuàng)化是醫(yī)療發(fā)展的趨勢，介入式心室輔助裝置（PVAD）通過微創(chuàng)化手術(shù)植入VAD。PVAD 在21 世紀才開始嶄露頭角，原因是關(guān)鍵技術(shù)如精密零部件的微型化難度較高，故在最近10～20 年才突破關(guān)鍵技術(shù)，得以將外科式的VAD縮小，滿足介入手術(shù)的要求。
1985 年Richard K. Wampler博士成功研發(fā)了世界上第一款PVAD 產(chǎn)品—Hemopump（Nimbus公司，美國），并于1988年開展第1 例臨床應(yīng)用，通過股動脈入路成功為這例心源性休克患者提供了長達46h的循環(huán)支持，而后心功能完全恢復(fù)并出院。
PVAD技術(shù)研發(fā)需要集成多學(xué)科技術(shù)，涉及臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、流體力學(xué)、機械、電子、控制和材料等多個領(lǐng)域，對相關(guān)技術(shù)細節(jié)研發(fā)具有極高的要求。動脈網(wǎng)指出，介入式人工心臟為患者保駕護航的關(guān)鍵，在于植入體內(nèi)的一個4-5毫米的電機驅(qū)動葉輪，以每分鐘40000多次進行轉(zhuǎn)動，為患者提供足夠的循環(huán)流量支持，而介入式人工心臟研發(fā)的難點之一，就是如何保持這個葉輪數(shù)億、數(shù)十億、數(shù)百億次的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。這對產(chǎn)品的微電機設(shè)計、驅(qū)動以及密封等技術(shù)提出了更高要求，各企業(yè)需考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、凝血和溶血風(fēng)險、并發(fā)癥風(fēng)險、術(shù)后管理要求等問題。
PVAD臨床需求
1）更長的臨床支持時間（說明溶血效果更好），時間是否能超過30天，甚至達到一年以上。
2）更小的尺寸，尺寸是否能降到與IABP（7.5Fr-8Fr）一樣，甚至更小。
3）更好的血流動力學(xué)，每分鐘能否提供超過5升的血液流量。
PVAD研發(fā)技術(shù)路線
介入式人工心臟的技術(shù)路線主要分為2種：體內(nèi)電機技術(shù)和體外電機技術(shù)，目前大多企業(yè)采用體內(nèi)電機技術(shù)，體外電機介入心臟泵的安全性、可靠性尚未得到較好的臨床驗證及領(lǐng)域?qū)＜艺J可。
1.電機內(nèi)置技術(shù)路線
電機內(nèi)置仍是主流，采取電機內(nèi)置路線的介入式人工心臟產(chǎn)品，傳動距離更短，振動更小，因而此類介入式人工心臟產(chǎn)品對心肌和心臟瓣膜的損傷更小，流體更穩(wěn)定，產(chǎn)生的渦流少，對于血細胞的破壞小，溶血和組織損傷風(fēng)險低。不過，由于電機置于體內(nèi)，其產(chǎn)品尺寸也更大。最需解決的是微型電機技術(shù)，微型電機需要植入患者體內(nèi)，對尺寸、功率、材料選擇等有極高要求。
2.電機外置技術(shù)路線
對電機無特殊要求，但需要解決柔性傳動軸、可折疊葉輪等技術(shù)難題。柔性傳動軸需要在遠距離、有彎曲段的情況下，確保能量傳輸效率；可折疊葉輪則需在一定尺寸的情況下，確保其能夠在體內(nèi)展開，并穩(wěn)定地進行工作。
PVAD市場研發(fā)情況
pVAD作為心血管急危重癥救治的生命支持技術(shù)，備受械企及資本市場關(guān)注。但盡管心肌梗死、PCI手術(shù)在我國每年開展超百萬例，市場空間巨大，但目前國內(nèi)尚無認證批準的pVAD產(chǎn)品，僅Abiomed研發(fā)的Impella是全球唯一獲得美國FDA批準的經(jīng)皮心臟泵技術(shù)。
介入式人工心臟是高技術(shù)、高門檻賽道，國內(nèi)有少數(shù)創(chuàng)新企業(yè)布局。其中，心恒睿醫(yī)療、核心醫(yī)療、通靈仿生、心嶺邁德、晟視科技、心擎醫(yī)療、豐凱利醫(yī)療等企業(yè)不僅在資本寒冬期逆勢完成融資，且相關(guān)產(chǎn)品推進順利，進展極快。
心臟是生命的引擎，引擎決定了生命的質(zhì)量。作為多種心血管疾病的最終轉(zhuǎn)歸，心力衰竭是目前唯一一種患病率、發(fā)病率、和死亡率均逐年增長的心血管疾病，人工心臟領(lǐng)域中，介入式人工心臟或?qū)⒊蔀橄乱粋€風(fēng)口。盡管行業(yè)內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品推進速度極快，研發(fā)進度極為順利，但介入式心臟導(dǎo)管泵從理論到實踐，從樣機到產(chǎn)品，從動物實驗到臨床應(yīng)用，期間還有許多工作需要完成，還有許多困難需要克服。
醫(yī)療器械產(chǎn)品解析
1 、SynFlow®3.0
豐凱利
豐凱利醫(yī)療器械有限公司2015年9月成立，現(xiàn)位于上海，專門從事微創(chuàng)傷循環(huán)輔助器械開發(fā)，是該領(lǐng)域填補國內(nèi)空白的科技型創(chuàng)業(yè)企業(yè)。公司擁有材料、機械、流體、電子硬件、軟件、生物醫(yī)學(xué)工程、臨床醫(yī)學(xué)等多學(xué)科交叉的專業(yè)研發(fā)團隊。
2023年11月17日，豐凱利醫(yī)療其自主研發(fā)的 “導(dǎo)管鞘組”獲得國家二類醫(yī)療器械注冊證。標志著豐凱利®醫(yī)療在經(jīng)皮心室輔助裝置（pVAD）領(lǐng)域邁出了第一步，為pVAD的臨床應(yīng)用提供更為完善的解決方案。
SynFlow® 3.0 (心流®)經(jīng)皮跨瓣膜心室輔助系統(tǒng)
SynFlow®心流®系列經(jīng)皮跨瓣膜心室輔助系統(tǒng)是中國最早自主研發(fā)的經(jīng)皮介入式心室輔助裝置。產(chǎn)品可以通過股動脈等通路進入左心室，通過軸心泵提供的動力持續(xù)將左心室的血液泵至主動脈，降低左心室負荷和做功，增加末端器官系統(tǒng)灌注，為高危PCI或心源性休克等患者提供血運循環(huán)支持，是最符合正常生理學(xué)的心室輔助裝置。
SynFlow3.0在廣義上屬于介入式心臟導(dǎo)管泵，主要由泵血導(dǎo)管、導(dǎo)管鞘組、配套管路、控制設(shè)備、控制導(dǎo)線和移動推車組成，其工作原理是泵血導(dǎo)管經(jīng)動脈微創(chuàng)介入，經(jīng)主動脈跨過主動脈瓣進入左心室。系統(tǒng)運行時，泵血導(dǎo)管葉輪的高速旋轉(zhuǎn)將左心室內(nèi)的血液通過血流通道泵入主動脈中，實現(xiàn)對左心室輔助泵血，增加系統(tǒng)血液循環(huán)支持，以保證末端器官的系統(tǒng)灌注。相較于目前臨床上常用的循環(huán)輔助器械主動脈內(nèi)球囊反搏（IABP）和體外膜肺氧合（ECMO），SynFlow3.0系統(tǒng)可提供較IABP更高的持續(xù)性主動輔助流量，同時與ECMO相比具備操作便捷、副作用少的優(yōu)勢。
SynFlow 3.0采用電機外置技術(shù)，最高可提供4.3L/min的泵血流量，通過體外電機驅(qū)動泵血導(dǎo)管運行，將一次性使用的電機變?yōu)榭芍貜?fù)使用的產(chǎn)品，顯著降低患者的使用成本，且避免了電機在人體內(nèi)運行帶來的發(fā)熱問題。此外，電機外置技術(shù)產(chǎn)品相對具有小型化優(yōu)勢，國內(nèi)患者股動脈內(nèi)徑相較于西方患者更細，SynFlow 3.0采用的電機外置技術(shù)更契合國內(nèi)患者實際情況。同時，SynFlow3.0同時具備溶液灌注和廢液回流的功能，可減少進入人體內(nèi)的灌注溶液，并避免不可吸收的磨損微粒在血管內(nèi)沉積。
2022年8月，SynFlow 3.0完成了首例臨床試驗，標志著國內(nèi)在經(jīng)皮跨瓣膜心室輔助裝置領(lǐng)域成功打破國外技術(shù)壁壘。基于PERSIST I的積極數(shù)據(jù)，豐凱利已啟動PERSIST II確證性臨床研究，這也是國內(nèi)首個進入確證性臨床研究的經(jīng)皮穿刺植入的心室輔助裝置產(chǎn)品。2023年1月，SynFlow 3.0進入國家藥品監(jiān)督管理局的創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查程序。
2、CorVad
核心醫(yī)療
深圳核心醫(yī)療科技股份有限公司（下稱“核心醫(yī)療”）成立于2016年8月，總部位于深圳，專注于機械循環(huán)輔助裝置（俗稱“人工心臟”）等高端創(chuàng)新醫(yī)療器械產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。在人工心臟微型化方面，核心醫(yī)療自主研發(fā)的超小型全磁懸浮人工心臟—Corheart® 6的關(guān)鍵性能指標已達到國際同類產(chǎn)品的同等水平，有力提升了國產(chǎn)人工心臟在國際市場上的競爭力。同時，在介入式人工心臟 CorVad 等產(chǎn)品線上，核心醫(yī)療也進行了研發(fā)創(chuàng)新，實現(xiàn)在較小的介入尺寸內(nèi)產(chǎn)生較大流量，其自主設(shè)計的微型電機以及控制技術(shù)也進一步降低了溶血風(fēng)險，提升了產(chǎn)品穩(wěn)定性和長期運行可靠性。
2023年7月，核心醫(yī)療宣布公司研發(fā)的介入式心室輔助設(shè)備(pVAD)通過了中國國家藥監(jiān)局創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查程序申請，進入特別審查程序。
能夠?qū)崿F(xiàn)在極小的介入尺寸內(nèi)產(chǎn)生超越同類產(chǎn)品的流量，不僅造就低創(chuàng)傷性、更低的出血風(fēng)險，同時提供足夠大的流量，可以為高危經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（PCI）和心源性休克治療提供更長時間的心室支持。
核心醫(yī)療的CorVad介入式心室輔助系統(tǒng)載了自主設(shè)計的微型電機以及控制技術(shù)，采用特殊軸承設(shè)計，能夠在更小外徑尺寸下兼顧扭矩及水力性能，實現(xiàn)更高的可靠性及穩(wěn)定性；該產(chǎn)品的效率也更加高，其軸承溫升小、發(fā)熱少，可大幅度減小血液破壞風(fēng)險，支持更長臨床使用時間。與海外已上市產(chǎn)品相比，CorVad是目前同一尺寸導(dǎo)管下流量更加大的介入式心室輔助裝置。
3、TeleHeart P50
通靈仿生
通靈仿生成立于2016年，是一家國家高新技術(shù)企業(yè)，致力于為心衰患者提供全球領(lǐng)先的診療一體化解決方案。2017年，通靈仿生率先在國內(nèi)開啟介入式心臟導(dǎo)管泵（pVAD）的研發(fā)工作，并于今年上半年率先在業(yè)內(nèi)完成微型心臟導(dǎo)管泵的型式檢驗。同時，通靈仿生還布局研發(fā)了主動脈內(nèi)球囊反搏系統(tǒng)（IABP）、體外反搏治療系統(tǒng)、無創(chuàng)心排量監(jiān)測儀、體外膜肺氧合設(shè)備（ECMO）等適用于心衰的系列創(chuàng)新產(chǎn)品，旨在打造心衰診斷治療與康復(fù)的一體化解決方案。
作為新一代pVAD，TeleHeart P50優(yōu)化了微型電機、葉輪等核心部件設(shè)計，具有溶血發(fā)生率低、操作簡便、長時間運轉(zhuǎn)、無體內(nèi)折斷風(fēng)險等優(yōu)勢。通靈仿生在國內(nèi)率先開啟pVAD產(chǎn)品研發(fā)、完成多次動物實驗，具有先發(fā)優(yōu)勢。
通靈仿生TeleHeart P50
臨床對pVAD往往有三點要求——更長的臨床支持時間、更好的血流動力學(xué)、更簡單的置入方式。這三大要素往往難以平衡，其中電機、葉輪等核心部件的突破及系統(tǒng)整體流場設(shè)計的優(yōu)化至關(guān)重要。
通靈仿生TeleHeart P50采用的是經(jīng)過臨床廣泛驗證、安全可靠的電機內(nèi)置路線。據(jù)公司創(chuàng)始人解啟蓮介紹：“經(jīng)過大量的理論計算、建模仿真和試驗研究，我們成功研發(fā)出新型心臟導(dǎo)管泵，在血流動力學(xué)、血液損傷構(gòu)型優(yōu)化、液封等關(guān)鍵技術(shù)及微型電機、低溶血葉輪、新型抗凝降溫系統(tǒng)等核心零部件設(shè)計和加工領(lǐng)域都取得了一系列突破。公司的pVAD產(chǎn)品擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，在血流動力學(xué)、臨床支持時間等方面表現(xiàn)更優(yōu)。”
4、介入心室輔助產(chǎn)品
煥擎醫(yī)療
煥擎醫(yī)療成立于2022年，聚焦心衰治療領(lǐng)域，專注于國際先進的心血管循環(huán)輔助產(chǎn)品及相關(guān)輔助器械的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，以通過循環(huán)支持恢復(fù)心臟功能、穩(wěn)定心血管血流動力學(xué)、治療心臟泵血功能障礙為目標，填補此類產(chǎn)品的國產(chǎn)空白，以滿足巨大的市場需求。
煥擎醫(yī)療自主研發(fā)的介入心室輔助產(chǎn)品（pVAD）是一種通過微創(chuàng)介入方式治療急性心衰的創(chuàng)新器械，主要用于高危冠脈介入（PCI）手術(shù)的術(shù)中支持，以及急性心肌梗死、暴發(fā)性心肌炎等導(dǎo)致的心源性休克的治療。該產(chǎn)品能夠在短時間內(nèi)通過維持平均動脈壓維持血流動力學(xué)穩(wěn)定，將左心室血抽出，提升至主動脈，降低左心室負荷，主動增加心輸出量，可極大地提高患者的生存率。
目前，煥擎醫(yī)療的pVAD在研產(chǎn)品已完成多例動物實驗，即將進入臨床試驗階段。煥擎醫(yī)療已與國內(nèi)多家知名高校、研究機構(gòu)和醫(yī)院建立了緊密的產(chǎn)學(xué)研醫(yī)合作關(guān)系。
2023年12月22日，國家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械技術(shù)審評中心發(fā)布了《創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查申請審查結(jié)果公示（2023年第9號）》，擬同意上海煥擎醫(yī)療科技有限公司（“煥擎醫(yī)療”）的“介入式心室輔助設(shè)備”進入創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查程序。
5、Ventiflow®介入式心室輔助設(shè)備
心嶺邁德
心嶺邁德是中國經(jīng)導(dǎo)管心臟泵的頭部企業(yè)，于2020年落戶BioBAY。自成立以來，公司研發(fā)了多款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的經(jīng)導(dǎo)管人工心臟泵（pVAD）。其中，多款泵已經(jīng)進入或即將進入型式檢驗。除pVAD之外，公司也積極布局結(jié)構(gòu)性心臟病領(lǐng)域國際前沿技術(shù)，積極達到以生命支持為核心的心血管創(chuàng)新產(chǎn)品平臺。
2023年12月，Ventiflow®介入式心室輔助設(shè)備通過了創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查申請。
此次進入創(chuàng)新醫(yī)療器械綠色通過的產(chǎn)品是其自主研發(fā)的Ventiflow®介入式心室輔助設(shè)備。這是一種血管內(nèi)微軸血泵，可減輕心室做功，輔助患者心臟泵血，其中的導(dǎo)管泵通過手術(shù)切開穿過股動脈或腋動脈放入左心室，預(yù)期使用于高危型PCI（經(jīng)皮冠狀動脈介入治療）手術(shù)或急性心源性休克手術(shù)期。目前，國內(nèi)尚無此類產(chǎn)品上市，Ventiflow®介入式心室輔助設(shè)備在關(guān)鍵技術(shù)指標上與國外對標產(chǎn)品水平相當，已經(jīng)在北京安貞等多家醫(yī)院開啟了臨床試驗。
2022年6月中旬，成功開展了經(jīng)導(dǎo)管心室輔助裝置（pVAD）的長期動物試驗。試驗結(jié)果顯示：第一，該款pVAD產(chǎn)品在置入動物體內(nèi)目標位置后即刻開始工作，每分鐘提供4-5升血流，有效降低心臟前負荷；第二，該款pVAD產(chǎn)品在動物體內(nèi)安全有效地運行了10天，溶血測試結(jié)果表現(xiàn)優(yōu)異；第三，該款pVAD的學(xué)習(xí)曲線短，經(jīng)過簡單培訓(xùn)即能順利操作，極大程度縮短了手術(shù)時間。
6、NyokAssist™
心擎醫(yī)療
心擎醫(yī)療（蘇州）股份有限公司是2017年5月由徐博翎博士領(lǐng)銜，與長期從事人工器官開發(fā)的海內(nèi)外頂尖專家團隊共同發(fā)起創(chuàng)立，致力于打造新一代急重癥場景下的體外生命支持平臺。
1月22日，國家藥監(jiān)局器審中心公布了2024年第1號“綠色通道”審查結(jié)果.心擎醫(yī)療介入式心室輔助系統(tǒng)獲批創(chuàng)新醫(yī)療器械，進入特別審查通道。該款微創(chuàng)介入式人工心臟NyokAssist™在半年內(nèi)先后獲得美國FDA“突破性設(shè)備”認定和國家藥監(jiān)局創(chuàng)新醫(yī)療器械，成為世界唯一一款同時拿到“中美雙創(chuàng)新”的介入式人工心臟，是國產(chǎn)高端醫(yī)療器械又一重要里程碑。
NyokAssist™是由心擎醫(yī)療與復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院葛均波院士團隊響應(yīng)國家號召，通過醫(yī)工交叉實現(xiàn)融合創(chuàng)新，打造的一款具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的介入式人工心臟產(chǎn)品，目前已由葛均波院士完成首例臨床應(yīng)用，其展示出了良好的安全性及有效性。
NyokAssist®電機外置的設(shè)計有效避免了電機置于體內(nèi)發(fā)熱導(dǎo)致的溶血情況，我國HRPCI手術(shù)量巨大，將高價值的電機作為可重復(fù)使用的部件能有效降低成本，具有顯著衛(wèi)生經(jīng)濟學(xué)價值。
NyokAssist®電機
心擎醫(yī)療折疊泵頭設(shè)計的優(yōu)勢：
第一，在介入的時候可以折疊，極大程度縮小了介入尺寸。目前心擎已做到9Fr的介入尺寸，是目前世界上最小的介入尺寸。該尺寸可以極大降低創(chuàng)傷性，減少各種血管并發(fā)癥，包括復(fù)雜性病變硬化等問題。
9Fr介入尺寸業(yè)內(nèi)最小
第二：通過性優(yōu)異：軟軸及柔性葉輪設(shè)計，通過主動脈弓及瓣膜無阻力。
進入體內(nèi)后快速擴張釋放
第三：水力學(xué)性能設(shè)計基本達到 Impella 5.5的水力學(xué)性能水平，這是心擎醫(yī)療柔性可折疊葉輪的一個優(yōu)勢。同時，還做了有限元的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析，可以對運行強度做優(yōu)化。
折疊葉輪設(shè)計可實現(xiàn)更低轉(zhuǎn)速下的更大流量
參考：搜狐網(wǎng)、騰訊網(wǎng)、智慧醫(yī)械、我愛瓣膜、BioShanghai、醫(yī)械一線、中國胸心血管外科臨床雜志，上海煥擎，奧泰康， 榮格醫(yī)械資訊、動脈網(wǎng)、各大產(chǎn)品官網(wǎng)。
