近日,首都医科大学附属北京安贞医院(以下简称:北京安贞医院)心脏外科危重症中心的郭冬教授在第68届美国人工脏器学会(ASAIO)年会上发布了《搭载全磁悬浮离心泵的新型ECMO系统BreathMo®的14天体内评估》报告("A 14-Day In-Vivo Evaluation of a Newly Developed Maglev ECMO System BreathMo®")。
据悉本次报告涉及的产品为心擎医疗全自主研发的BreathMo®全磁悬浮离心泵新型ECMO系统。
1、安贞医院发布国产磁悬浮 ECMO14 天动物报告
在本次ASAIO年会中,郭冬教授分别从国产全磁悬浮发展的必要因素,全磁悬浮 ECMO 优势,本次心擎BreathMo®全磁悬浮离心泵新型ECMO系统的 14 天动物实验评估进行报告。
全磁悬浮优势明显
郭冬教授指出,国外研究(Han et al, 2022)对比了三款进口ECMO的离心泵在成人ECMO支持中的溶血情况。其计算流体动力学分析表明,在流量支持 5L/min、压头 350mmHg 的情况下,与机械轴承离心泵相比,全磁悬浮离心泵具有最低的非生理壁剪切应力(WSS)和静止剪切应力(SSS)的面积和体积,表现出最低的预测溶血指数。该结果也进一步得到了实验结果支持,表明与机械轴承离心泵相比,全磁悬浮离心泵对血细胞造成的损伤更小。
心擎 14 天动物结果
在本次北京安贞医院心脏外科危重症中心与心擎医疗的合作实验中,对BreathMo®体内安全性和有效性进行研究,选用健康绵羊作为评价动物,共完成10例ECMO动物实验,其中5只接受 V-A 通路插管,其余5只接受 V-V 通路插管,支持时间达14天。
整个实验期间未发生机械故障,操作顺利。血气检测结果显示,BreathMo®氧合效果良好,气体交换效率优异,可稳定维持在高于 300mmHg 水平。实验动物的血浆游离血红蛋白(PFH)在可接受的范围内(0.36 - 14.80 mg/dL),PFH均值为 3.14±2.475 mg/dL,远低于临床溶血参考阈值 40 mg/dL。
此外,BreathMo®氧合器跨膜压差较小,优于现有同类产品,接近人体肺的自然压降。在 3L/min 流量支持下,氧和器压差保持在 15mmHg 水平,有利于减少血细胞破坏。
14天氧合器内未见明显血栓形成,实验动物无肝肾功能损伤,且未发生系统相关感染。大体解剖显示BreathMo®对实验动物未导致严重血栓栓塞、血栓形成、器官梗死等病理改变。
心擎全磁悬浮 ECMO
据公开资料显示,心擎医疗所自主研发研发的新一代便携式磁悬浮驱控ECMO系统——BreathMoAssist™,采用了高集成、便携模块化设计。采用长效、高相容性氧合器和便携式、智能控制主机,将有效解决现阶段ECMO使用的诸多痛点。
BreathMoAssist™ 整套设备的重量不到10Kg,同时将主机、氧合器、马达、氧气瓶、水箱等全部集成在一起的一体式推车设计,基于这样的便携式设计,医生便可将设备第一时间运送到有需要的患者身边,减少患者等待时间,提高患者被救治的成功率。
与国际上主流的几家ECMO厂商对比,心擎医疗研发的 BreathMoAssist™ 在氧合器、泵头、监测与控制系统等方面,均做到了性能最优。BreathMoAssist™ 的泵头采用全磁悬浮轴承,相较于机械轴承,拥有更好的血液相容性,搭配人工膜肺使用时,可以有效的减少血栓的形成。
郭冬教授总结道:心擎医疗的BreathMo®具有良好的血液相容性,性能稳定,满足临床安全性和有效性需求,可提供稳定可靠的心肺支持。目前BreathMo®已进入临床试验阶段,由北京安贞医院侯晓彤教授团队牵头,协同国内其他6家顶尖中心,临床试验过程顺利且产品性能表现优异。
2、全磁悬浮 ECMO 市场分析国产市场空白
在 2020 年以前,我国在 ECMO 领域处于空白,没有任何一家厂商涉足该领域。所有 ECMO 设备均需依赖进口,巨大的临床需求与国产产品空白形成了矛盾。
全磁悬浮技术优势大
而目前的市场上的产品,多采用机械轴承,在高转速下会对血液形成较大的破坏,并在人工膜肺附近形成血栓,导致患者产生并发症。ECMO是一套复杂的系统,使用时极度仰赖有经验的护理团队,对操作者要求极高,使用便利性不佳。医生和患者,都希望有一款ECMO产品能解决以上痛点。这就催生了心擎医疗研发新一代全磁悬浮 ECMO 的决心。
市场被外企垄断
目前ECMO主要被美国美敦力、德国索林和德国迈维柯三家垄断,其中迈维柯占市场八成。ECMO不光设备本身价格高达150万到200万元,开机耗材费用也要4万到6万元。坊间有“ECMO一响,黄金万两”的说法。
随着政策助力,我国ECMO治疗伴随着ICU的普及快速发展,到2018年我国260家医院共计上报例数3923例,2019年我国各ECMO中心报告使用病例数达5000多例,开展中心数与年例数较往年均有显著上升。
如何打破外企长期垄断,进入这个持续增长的市场是所有国产厂商的共同问题。心擎医疗的该款全磁悬浮离心泵ECMO在技术上已经能与国际主流产品比肩,在我国医疗手术器械国产替代的大背景下存在增长点。
接下来让我们看看 ECMO 三巨头——迈柯唯、美敦力、LivaNova的相关 ECMO 产品:
迈柯唯
迈柯唯Maquet是全球最大的手术室、ICU医疗工程和设备供应商之一,隶属于洁定集团Getinge Group。Getinge Group于1904年成立于瑞典Getinge小镇,为医院和生命科学机构提供重症监护、心血管手术、手术室、无菌后处理和生命科学解决方案。Maquet在中国设立了全资子公司:迈柯唯(上海)医疗设备有限公司 。
迈柯唯拥有广泛的高端产品组合可提供体外生命支持或体外膜氧合。迈柯唯的ECMO设备包括心肺辅助系统Cardiohelp-i和离心泵Rotaflow。Cardiohelp-i系统可以使用静脉-静脉或静脉-动脉ECLS支持心肺功能,它可以轻松快捷地部署在床边或现场,为患者提供便携、无缝的心肺支持。
美敦力
美敦力Medtronic成立于1949年,总部位于爱尔兰都柏林,致力于为患者提供医疗科技、医疗服务等领域的解决方案。Medtronic在上海成立了美敦力医疗用品技术服务(上海)有限公司,提供ECMO产品和相应的技术服务。
美敦力拥有丰富的ECMO产品,包括离心泵血液控制监测系统、集成式膜式氧合器、一次性使用膜式氧合器等。
LivaNova
理诺珐LivaNova成立于2015年,由神经调节器械公司Cybernoics收购意大利索林后成立。理诺珐公司总部位于伦敦,在伦敦和纳斯达克交易所上市。理诺珐专注于心 脏外科和神经调控领域,在人工心肺机方面拥有领导地位。
理诺珐的 ECMO 产品有 2 款型号,分别是 SCP/SCPC 系统和 CP5 系统,系统包括提供动力的离心泵及操控设备、泵头和管路等耗材。其中 SCP/SCPC 系统不仅有成人型号,还有儿童规格。CP5 系统以理诺珐先进的人工心肺机 S5 系统为平台,整体性能得到提升。