近年来，心血管疾病患者数量不断增加，促进了我国心血管医疗器械的发展。在国家政策支持下，国内心血管器械尤其是结构性心脏病产品发展迅速，占据了创新医疗器械的重要地位。目前国际国内对结构性心脏病的研究热点，主要包括经导管瓣膜置换修复、生物可吸收药物洗脱支架、生物可吸收介入封堵、心房分流器械、心室减容器械等，本文重点对这一领域进行介绍。
中国人口面临老龄化趋势，预计在2030年，全球范围内65岁及以上人口将占据世界总人口的近11%。随着全球人口的不断老龄化，冠心病、心力衰竭、瓣膜病、先天性心脏病以及心肌病患者数量的将会激增。从2016年~2022年，中国心血管疾病患者数量从2270万猛增至2670万[1]。
中国心血管医疗器械领域是中国医药创新的重要方向之一。心血管器械技术复杂，临床风险高。此领域一直被欧美国家的医疗器械商占据。在政策和市场推动下，国内医疗器械企业纷纷进军心血管器械领域，逐渐实现了技术突破，促进了国产心血管器械行业的快速发展，一定程度上实现了自主创新。
2. 创新医疗器械
为了鼓励国内医疗器械行业创新发展，国家药品监督管理局在2014年开通了创新审查机制。截至2023年7月，共有462个产品进入了创新通道。其中，心血管器械共有175项，约占38%。近四年来，心血管器械比例稳步增长，所占比例接近50%，显示了心血管领域强劲的创新动力。在这些心血管创新产品中，超过半数的产品都与结构性心脏病相关，显示了这一领域的发展活力和重要性（见图1）
图1. 历年进入创新通道的医疗器械
3. 结构性心脏病发展动态
结构性心脏病是近十年以来心血管器械领域发展的热点领域。围绕心脏的多种异常病变，人们研究并开发出了众多各有特点的医疗器械，丰富了结构性心脏病市场，为不同患者创造了康复的可能性。通常理解的结构性心脏病是指存在物理结构异常或血液流动异常的心脏问题，常见的异常结构有冠心病、先心病、风湿性心脏病、瓣膜退行性病变（老年性瓣膜钙化）、高血压性心脏病、肺性心脏病、心肌病等。这些结构性心脏病中，能用植介入的医疗器械解决的问题仍很少。近几年工程界高度关注结构性心脏病，发展了很多新型疗法。其中市场最为活跃的领域有以下几个。
3.1 经导管瓣膜置换修复器械
心脏瓣膜病已成为第三大心血管疾病，严重危害人类健康。传统外科瓣膜置换手术风险大，由于老年人基础条件差等原因，许多患者禁忌外科手术。经导管瓣膜置换修复技术以其创伤小、围手术期短、恢复快而备受追捧。具体又分为以下几类。
3.1.1 经导管主动脉瓣膜置换（Transcatheter Aortic Valve Replacement，TAVR）
2022年，我国商业化TAVR植入8689例，较2021年增长18.7%；在所有自膨瓣手术中，68%使用可回收系统，我国自膨瓣应用已进入可回收时代[2]。目前，在中国已批准上市6个TAVR产品（见图2），包括杭州启明的VensuA/VenusA Plus、苏州杰成的J-valve、爱德华医疗的Sapien3、苏州沛嘉的Taurus One/Elite、心通医疗的VitaFlow/VitaFlow Liberty及美敦力医疗的Evolut Pro。另外，二十余款主动脉瓣膜处于临床试验阶段。
图2. 截至2023年上半年在中国获批上市经导管主动脉瓣膜产品
生物组织瓣膜使用寿命仅有10~15年，难以满足年轻患者的需求。目前产业界开始研发高分子材料瓣膜（见图3）。这类瓣膜，兼具优异的耐疲劳特性和良好的血液相容性。在体外模拟实验中，高分子材料显示出更久的使用寿命（可达25年），同时具有无钙化、低凝血、高生物相容性等优点，但其实际植入后的长期血流动力学表现仍有待验证。
图3. 在研高分子材料瓣叶经导管主动脉瓣膜产品
3.1.2 经导管二尖瓣/三尖瓣膜缘对缘修复（Transcatheter Edge-to-Edge Repair，TEER）
TEER用于解决所有瓣膜病中发病率最高的二尖瓣返流（见图4）。此技术在中国于2021年开始商业化应用。目前获批产品只有雅培的MitraClip。爱德华医疗的PASCAL已在注册申报过程中。相比进口产品，国产TEER领域是目前最拥挤的创新赛道。上海捍宇ValveClamp已于2023年9月7日获批。此外已开展临床的产品有杭州德晋DragonFly、应脉医疗NovoClasp、申淇医疗SQ-Kyrin、纽脉医疗ValveClip、臻亿医疗NeoNova、科凯医疗KoKaClip等。
图4. 目前主流结构的经导管二尖瓣/三尖瓣膜缘对缘修复产品
3.1.3 导管二尖瓣/三尖瓣置换瓣膜置换（Transcatheter Mitral/Tricuspid Valve Replacement，TMVR/TTVR）
TMVR克服了TEER针对瓣叶增厚和钙化、二尖瓣后瓣短等情况的局限性，经股静脉-房间隔途径获得认可。以雅培Tendyne、美敦力Intrepid、爱德华SAPIEN M3、沛嘉医疗HighLife为代表的经导管二尖瓣置换产品领域的明星器械，在历年发布的临床研究中均取得了较好的结果。当前TTVR大多处于临床研究阶段。国外医疗器械主要有美敦力Intrepid、爱德华EVOQUE等，相继开展了早期临床应用研究。国内宁波健世的LuX-Valve第一代已完成一年随访，第二代国内外临床试验正在进行中。相较于主动脉瓣和二尖瓣，三尖瓣器械领域充满未知。
3.1.4 房室瓣瓣环环缩技术
传统的缩环技术创伤大，并发症较多，能否使用介入方式实现缩环是产业界重点研究方向之一。欧美对此研究较多，实现方式各异（见图5）。爱德华Cardioband系统由带有聚酯织物覆盖物的收缩线制成，在透视和经食管超声下植入，不锈钢锚固定到位，通过导线夹紧顺序锚，控制二尖瓣环形尺寸并减少瓣膜反流。Valcare Medical的AMEND是一种半刚性D形环，经心尖植入，通过12个锚固定在二尖瓣环上。环的后侧首先固定，然后向前侧拉动，将前后尺寸减小15%~25%，然后将前部固定在前环上完成植入，减少二尖瓣反流并改善小叶覆盖。波士顿科学的IRIS环是一种半刚性镍钛环，由基座和八个螺旋锚组成，锚钉入瓣环组织，通过移动八个滑块，使两个相邻的锚更靠近。其临床报告显示，患者二尖瓣外侧直径显著减小，返流状况显著改善[3]。Cardiac Dimensions公司的Carillon Mitral Contour System®由近端锚和远端锚组成，通过弧形丝连接，植入冠状窦以夹紧二尖瓣，使瓣环直径缩小，减少反流。同时，它不改变瓣膜区域的结构，不影响未来对瓣膜的其他治疗方案。数据显示，Carillon器械显著降低二尖瓣反流体积和左心室体积[4]。国内也有多家机构布局瓣环环缩领域。杭州德晋医疗联合华西医院和国家生物医学材料中心研发的DragonRing是中国首款房室瓣瓣环环缩技术。
图5. 房室瓣瓣环环缩器械
3.2 生物可吸收药物洗脱支架
生物可吸收支架被誉为冠状动脉介入领域的第四次革命。聚乳酸支架已研究多年，乐普医疗的NeoVas和山东华安生物Xinsorb已上市。除聚乳酸外，镁、铁及锌三类合金也成为学术界研究的重点。
3.2.1 镁合金支架
镁合金比聚乳酸强度高，有足够支撑力，不增加支架厚度，不易发生早期回弹。镁合金支架植入3个月后开始降解，12个月后完全降解[5]。百多力公司历经三代镁合金可吸收药物洗脱支架研究，改变所载药物，增加铝元素，降低支架厚度，提高支撑力，效果明显。
3.2.2 铁合金支架
元心科技选用渗氮铁合金研制可吸收支架IBS®，硬度高，通过镀锌缓蚀层控制降解速度，保证植入后3~6个月的有效支撑[6]。目前IBS®已完成Ⅲ期临床，待随访结束。
3.2.3 锌合金支架
学界认为锌合金降解速率最适合血管支架的临床要求。同时Zn2+是人体必要元素，具有修复和提升血管内皮完整性和抗动脉粥样硬化的功能，具有作为血管支架材料的天然优势。由山东瑞安泰研发的由锌+0.8%铜合金支架，径向支撑力为不锈钢的一半，动物试验显示生物相容性良好，植入2年后降解约70%，目前已获批首次人体试验临床研究。
3.3生物可吸收介入封堵
介入封堵术是治疗房室间隔缺损的主流方法。由于金属封堵器可能会导致远期并发症，对于先天性婴幼儿患者不利于植入部位的组织生长。因此，全球各大器械商在可吸收心脏封堵器领域投入了大量人力物力。但可吸收高分子材料的射线不可见性限制了这个领域的发展。阜外医院潘湘斌教授尝试了超声引导介入技术，可清晰探测到可吸收植入物，无需金属标记。上海形状记忆合金材料有限公司开发的基于聚对二氧环己酮（PDO）和聚左旋乳酸（PLLA）的MemoSorb®封堵器于2022年初获批上市。配合超声引导介入技术，此产品可准确植入病变部位，植入后6个月内完成内皮化和缺损封堵，之后开始逐渐降解[7]。MemoSorb®封堵器（见图6）先行先试，开辟了国内乃至国际的先河，增强了市场信心。
图6. MemoSorbet全降解封堵器系统
3.4 心房分流器械
心房分流是近年来国际上心力衰竭治疗的新兴技术，通过限定房间隔造口直径，创造稳定可控的左向右分流，有效降低患者左心房压力，缓解肺淤血及呼吸困难症状。对于左心室舒张功能不全和射血分数保留的心力衰竭患者，也可以改善其心衰症状。目前已有3个心房分流器械（IASD、V-Wave、AFR）获得了CE认证（见图7）。其中，Corvia Medical研发的IASD由左右两侧盘面向外弯曲形成笼状结构。两个盘面各有9条腿，其左盘面是平的，左房壁平齐，右房侧弯曲以适应可变的隔膜壁厚度，仅腿部末端接触右房壁。在植入后，笼部可以包裹房间隔组织，孔处留出通道，分散左房压力。国内心房分流器临床研究进展顺利，武汉唯柯医疗D-shant心房分流器率先完成了多中心大临床试验入组，预计于2024年结束。杭州诺生医疗Noya系统通过射频消融进行造孔，属“无植入”理念，其临床研究也在稳步推进中。上海启晨、上海傲流、乐普心泰、宁波健世、江苏朴芃、上海以心等产品也竞相进入早期临床研究阶段。
图7. IASD心房分流器
3.5 心室减容器械
左心室减容术是近年来治疗晚期扩张型心肌病的一种手术方法，可以治疗左室室壁瘤等导致的缺血性心衰。Ancora Heart，Inc.的AccuCinch系统（见图8）用锚固定二尖瓣下方心肌，通过收缩连接锚的线缆，减小二尖瓣环周长和左心室容积。临床结果显示左心室收缩末期容积平均减少了6%，射血分数从31%提高到39%。
图8. 心室减容器械
左心室隔离装置（Left Ventricular Partitioning Device，LVPD）通过伞状隔离面，将左心室隔离为动态功能区心腔和室壁瘤静止心腔，降低左心室无效腔泵血。CardioKinetix公司的Parachute® LVPD通过系列临床研究证实植入该装置的有效性。上海瑞金医院牵头研发了国内首个LVPD系统，并与中国人民解放军北部战区总医院、浙江医院共同开展国产Heartech®LVPD的首次人体试验多中心临床研究，结果显示患者心功能及生活质量得到明显提升。
左心室重建“折叠术”通过介入方式进行心室减容折叠，以治疗心梗后室壁瘤。典型代表是BioVentrix Revivent TC系统。该系统有两个锚钉，分别穿过左心室的两侧室壁。通过缩紧锚钉间缝线，使两个室壁贴附在一起。BioVentrix建议使用多个Revivent系统以使得两室壁的贴附更为顺畅和牢固，以达到预期程度的减容效果。
水凝胶治疗心力衰竭也是一种新的方向，通过在心室壁内注入水凝胶来改变左心室的形态，干预左心室壁厚度，减少心肌壁应力，改善左心室收缩功能，且不影响左心室舒张功能。中国人民解放军空军军医大学陶凌团队率先开展了介入心肌水凝胶注射疗法，目前已完成首次人体试验。
4. 创新心血管器械的未来展望
临床上心脏的结构性病变种类繁多，现有产品仅仅是针对其中冰山一角。还有更多病型希望从业者关注，研发合适的器械。在政府大力支持下，国产心血管创新器械发展迅速，国内市场活跃。但仍需面对技术积累少、产品类型单一、模仿跟随为主、一段时间内难以赶超欧美的现状。解决这些问题，需要行业整体水平的提高，产学研更深层次投入和配合。相信在不久的将来，我国心血管器械行业会成为国际上一支重要力量。
参 考 文 献
[1] 中国医师协会心血管内科医师分会结构性心脏病专业委员会,亚太结构性心脏病青年俱乐部(大陆)编写组.结构性心脏病介入治疗2021年度报告精要[J].中国介入心脏病学杂志,2022,30(1):17-22.
[2] 经导管主动脉瓣置换术流程优化共识专家组.经导管主动脉瓣置换术(TAVR)流程优化专家共识2022版[J].中华急诊医学杂志,2022,31(2):154-160.
[3] Rogers JH, Boyd WD, Smith TW, et al. Transcatheter Mitral Valve Direct Annuloplasty with the Millipede IRIS Ring[J]. Interv Cardiol Clin,2019,8(3):261-267.
[4] Witte KK, Lipiecki J, Siminiak T, et al. The REDUCE FMR Trial: A Randomized Sham-Controlled Study of Percutaneous Mitral Annuloplasty in Functional Mitral Regurgitation[J]. JACC Heart Fail,2019,7(11):945-955.
[5] 李振宁,杨巍.生物可降解镁合金支架的目前研究和展望[J].心血管病学进展,2021,42(5):425-428.
[6] 齐永丽,何垚,李昕,等.金属-聚合物复合策略加速铁基支架的降解[A].//上海市生物医学工程学会.第十八届上海医用生物材料学术研讨会论文集[C].上海:第十八届上海医用生物材料学术研讨会,2018:13-14.
[7] 董向阳,翟波,李文静.经食管超声引导下微创封堵术治疗膜周部室间隔缺损患儿的效果分析[J].中国心血管杂志,2020,25(6):568-571
【文章来源】中国激光医学杂志 2023 年 12 月第 32 卷 第 6 期
