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可降解支架技术、产品与市场分析

嘉峪检测网        2024-03-29 08:51

前言导读
 
冠状动脉疾病为由冠状动脉狭窄或阻塞引发的心血管疾病,发病率和死亡率高,被视为最严重的疾病之一。目前治疗分为四类,药物治疗、冠状动脉旁路移植术CABG、经皮冠状动脉介入治疗PCI及干细胞移植。鉴于PCI手术住院时间更短、康复速度更快,较CABG价格相对便宜,PCI手术逐渐成为冠脉疾病的主流治疗方式。
 
血管支架是用于治疗冠心病等心脑血管疾病的重要医疗器械,主要分为冠脉支架、脑血管支架、大动脉支架、肾动脉支架等。而生物可降解聚合物支架,顾名思义,则是由可生物降解的聚合物材料制备而成的血管支架,又称为可吸收支架。其在动脉植入过程中,起到支撑血管内皮的作用。当血管修复后,支架则可以被吸收、降解,从而可恢复原有血管的结构和功能,所以是一种比较理想化的支架类型。
 
生物可吸收支架治疗过程示意图:
 
可降解冠脉支架行业解读
 
支架概述
 
支架按照功能可分为非血管支架,外周血管支架和冠状动脉支架。非血管支架是一系列应用于各种心血管以外疾病的装置,包括肺部疾病,胃肠疾病和泌尿疾病等。胆道和胰管支架是胃肠道支架的主要组成部分,用于疏通阻塞的胆管胰管,使其保持通畅。
 
支架按照主要材料可分为金属支架、塑料支架和生物可吸收支架。
 
金属因其强度高、柔韧性好而常被用作支架材料,血管内支架主要为金属支架,但从生物相容性的角度来看,它并不是理想的材料,会带来诸如患者术后需长期服用抗血小板聚集药物,长期留存于血管内引起局部慢性炎症反应、支架内再狭窄和血栓形成等问题。
 
塑料支架主要用于非血管支架,组织相容性较差,容易刺激胆管炎症发生,导致胆泥沉着,且塑料支架管径较小,因此其最大缺点是置入后阻塞率高,此外还需要二次手术移除。生物可吸收材料具有诸多优点。当患者只是短期内需要支架,可以使用这类生物可降解支架,从而有效的避免移除支架的二次手术。其次,药物可以嵌入材料中,并随着支架降解而逐步释放。
 
生物可吸收支架(BRS)又可以进一步分为生物可吸收聚合物支架(BPS)和可生物降解金属合金支架(BMAS)。
 
早期的生物可降解材料存在一定的问题,如高分子聚合物材料缺陷在于支架表面在材料降解过程中变得不均匀,从而导致其他物质粘附在表面;可降解金属材料降解速度过快,无法维持足够的支撑时间。
 
为了提高径向支撑力,BRS设计支架丝较厚(150μm),多项临床试验研究发现支架断裂和支架内血栓形成概率随之增加。BMAS虽不如BRS发展迅速,但凭借优异的强度和延展性,成为国内外研究新宠。镁(Mg)、铁(Fe)和锌(Zn)是目前BMAS主要原料。锌(Zn)极限抗伸强度(UTS)(20~120 MPa)低于血管支架材料所需的基准值(300 MPa),铁基BMAS(Fe- BMAS)仍存在生物降解后产物堆积问题,多项研究证明镁基BMAS(Mg- BMAS)具有良好的生物金属特性,广泛应用于生物体。
 
目前,Mg- BMAS在脑血管、外周血管、循环大动脉、冠状动脉领域的应用均进行了探索,其中应用于冠脉支架的研究最多最深,其他领域也在逐渐发力。
 
生物可降解冠脉支架概述
 
冠脉支架发展经历了单纯球囊扩张、裸金属支架、药物洗脱支架以及全吸收式生物可降解支架四个阶段。金属裸支架由于为外来植入支架,易造成血管内膜增生,冠状动脉血管内支架植入术的再狭窄率仍有 20%~30%;同时,由于支架的植入相当于在血管内放置永久性的金属支撑物,影响血管的正常收缩和舒张活动。药物洗脱支架本质上仍为金属支架,无法完全避免金属支架的劣势。
 
 
全降解支架可于一段时间内将血管张开,从而减少血管的弹性收缩及急性阻塞,并防止再狭窄。全降解支架上可涂抹抗增殖药物来抑制新生内膜增生。随着血管复原及不再需要径向力令其张开,全降解支架可逐步被人体吸收。目前用到的可降解材料包括生物高分子材料和可降解金属两大类。
 
生物可降解冠脉支架市场规模
 
从全球市场来看,由于全降解支架与裸金属支架及药物洗脱支架相比显示出显著的优势,因此全降解支架的使用量一直在上升,2019年全降解支架销量为14.83万条。弗若斯特沙利文预测,全降解支架预期将继续以比药物洗脱支架更高的速度增长,而裸金属支架的使用量预计进一步下降。
 
 
根据弗若斯特沙利文预测,2021年全球全降解支架市场规模达3亿美元,到2025年增长至12亿美元,2030年达到23亿美元。
全降解支架在中国市场的增长潜力更为突出。受集采影响,药物洗脱支架在中国的市场大幅萎缩,原本在冠脉药物洗脱支架获得一定经验的公司纷纷进行差异化布局,一部分转向外周血管支架,另一部分则集中攻克全降解支架。2019年以来,2款国产全降解支架获批,销量迅速增长。2019年,中国用于PCI手术的全降解支架数量为11700个。
 
未来随着更多全降解支架产品获批,产品不断优化升级,全降解支架具备显著的替代优势。弗若斯特沙利文预测,到2030年中国使用的全降解支架将增长至128.9万个,占全部支架数量的30%。
 
新型可降解支架优势
 
(1) 恢复血管正常功能:可降解支架的溶解期是2-3年,植入后支架会逐渐被血管内皮细胞分解吸收,最终完全变为水和二氧化碳,不会永久地破坏血管功能,血管的弹性在支架降解后可以逐渐恢复正常。
 
 
(2) 无需长期服用抗血小板药物:可降解支架能够在人体内彻底分解,所以无需长期服用抗血小板药物。但如果本身存在三高等基础疾病,为了防止动脉再次狭窄,仍需坚持服药控制。
 
(3) 血管再堵塞概率低:可降解支架由于能够降解,因此发生再狭窄的几率比传统支架低。
 
(4) 可重复放置支架:可降解支架在放入后2-3年可彻底溶解,因此当再次发生堵塞时,能重复置入支架进行治疗。
 
(5) 不良反应少,心绞痛发生率低:很多人担心可降解支架与传统支架相比技术新,不良反应会更多,但其实可降解支架与药物洗脱支架的作用原理没有本质区别,因此二者的不良反应没有明显差异。并且,支架完全降解后,血管内腔的面积会增大,术后心绞痛的发生率也更低。
 
(6)不影像CT、MRI检查:由于不含金属材料,生物可吸收支架不会影响患者进行CT、MRI等多项检查。
 
医疗器械产品解析
 
1 、NeoVas
 
乐普医疗
 
乐普(北京)医疗器械股份有限公司创立于1999年,是我国最早从事心脏介入医疗器械研发制造的企业之一。20余年来,公司始终专注于全方位服务心血管病患者,以创新驱动高质量发展,目前已成为国内领先的心血管大健康产业平台,主营业务覆盖医疗器械、药品、医疗服务及健康管理三大板块。
 
NeoVas支架由乐普医疗自主研发,全称为“生物可吸收冠状动脉雷帕霉素洗脱支架系统”,不仅是国内首款获准上市的生物可吸收支架,也是目前全球唯一持证上市的生物可吸收支架产品。
 
 
NeoVas® 生物可吸收支架的组成:
 
支架基体:完全可降解聚合物,左旋聚乳酸(PLLA)
 
显影标记:支架两端装有铂金Marker,用于支架定位
 
载体涂层:完全可降解聚合物,外消旋聚乳酸(PDLLA)
 
涂层药物:抑制平滑肌细胞增生的抗再狭窄药物-雷帕霉素
 
输送系统:新一代快速交换型球囊扩张导管
 
 
NeoVas生物可吸收支架的基体材质为国际通用的医疗级可吸收材料左旋聚乳酸(PLLA),药物为经典的抑制再狭窄药物雷帕霉素,为第二代生物可吸收支架。其植入人体,在经过血运重建、支架降解吸收和血管修复三个阶段,实现与金属支架一样的支撑狭窄血管功能后,可在3年左右被人体完全吸收,使患者告别“金属心”,体内再无异物留存,避免金属支架永久留存体内带来的极晚期安全性风险,血管结构及功能恢复到健康状态,实现“血管再造”的目标。同时,生物可吸收支架术后即可进行核磁共振检查,避免了金属支架的弊端。这是继金属支架“血管再通”后心血管治疗领域的又一次革命,是PCI技术的又一个里程碑。
 
2 、Xinsorb
 
华安生物/威高
 
山东华安生物科技有限公司创立于2008年2月,是国内较早从事生物可吸收材料研发和应用的企业,公司拥有业内公认的医疗和聚合物领域专家领衔的研发团队,持有多项自主研发的专利技术,并致力于发展为生物可吸收高分子材料研究和血管内植/介入医疗器械专业公司。
 
Xinsorb生物可吸收支架是医工合作的典范。葛均波院士带领复旦大学附属中山医院心内科和山东华安生物技术有限公司研发团队,自2005年开始研发具有自主知识产权的国产生物可吸收支架。其后,通过反复对材料配方进行优化、原型迭代,于2010年2月开始在中山医院开展临床前评价。2013年5月正式获得中国食品药品检定研究院检验报告,可以开展临床研究。
 
与传统金属药物支架相比,Xinsorb预期具有以下优势:1)Xinsorb的最终降解产物为水和二氧化碳,减少晚期血栓困扰;2)Xinsorb完全被降解吸收,减少长期异物炎症反应;3)Xinsorb可兼容MRI-CT等;4)靶病变再狭窄后,方便再次支架介入;5)预期靶病变血管的正常生理功能也将得到部分恢复和改善。
Xinsorb生物可吸收支架,采用完全可降解聚合物材料聚乳酸(PLLA)作为支架基体材料,表面喷涂一层完全可降解外消旋聚乳酸(PDLLA)作为载药涂层,通过PCI介入手术植入冠脉血管后,达到支撑狭窄血管、改善血流通道的目的。植入后3-4个月,病变血管结构基本固定不再需要支撑,植入1年后,Xinsorb支架开始逐步降解为水和二氧化碳,被人体自然代谢吸收,使血管的结构和功能恢复到自然状态,最终得到完全治愈。避免了金属支架永久残留体内带来的风险,解除了金属牢笼对血管舒张收缩功能的限制。生物可吸收冠脉支架的诞生,引领了冠脉介入治疗的第4次革命。Xinsorb生物可吸收支架,采用完全可降解聚合物材料聚乳酸(PLLA)作为支架基体材料,表面喷涂一层完全可降解外消旋聚乳酸(PDLLA)作为载药涂层,通过PCI介入手术植入冠脉血管后,达到支撑狭窄血管、改善血流通道的目的。植入后3-4个月,病变血管结构基本固定不再需要支撑,植入1年后,Xinsorb支架开始逐步降解为水和二氧化碳,被人体自然代谢吸收,使血管的结构和功能恢复到自然状态,最终得到完全治愈。避免了金属支架永久残留体内带来的风险,解除了金属牢笼对血管舒张收缩功能的限制。生物可吸收冠脉支架的诞生,引领了冠脉介入治疗的第4次革命。
 
3、AMSorb
 
阿迈特
 
北京阿迈特医疗器械公司成立于2011年,总部位于北京市大兴区中关村医疗器械产业园内,是一家专注于研发用于治疗心脑血管疾病的创新植介入医疗器械的高科技公司。北京阿迈特公司利用3D精密打印技术进行完全可吸收冠脉血管支架和外周血管支架研发和生产的公司。公司拥有3D快速血管支架制造专利技术和完全的自主知识产权。
 
阿迈特AMSorb®支架是采用3D多轴精密打印技术制造的新一代可降解血管药物洗脱支架,该产品已进入国家创新医疗器械特别审查通道,目前该产品正在开展RCT试验。
 
产品简介:
 
1.采用全新制造工艺和全新结构设计
 
2.全新支架结构设计使得支架具有优良径向支撑力,弯曲和贴壁性能
 
3.比第一代全降解支架具有更好的操作性能
 
4.支架杆截面积减少,降解速度加快
 
AMSorb与第一代雅培BVS激光雕刻的冠脉支架相比,AMSorb支架不仅具有独特的专利设计的闭环结构,而且具有良好的径向支撑强度和弯曲性能。支架杆更薄且截面呈圆形,比雅培BVS呈矩形的支架杆截面积减少了50%以上,降解速度快。此外,采用3D精密打印工艺能有效控制支架材料的结晶度,支架临床使用和释放操作容易,截面圆型的支架杆在球扩时更容易嵌入血管壁,有利于支架贴壁和减少对血液流场的干扰,促进支架内皮化和大幅降低血栓发生率。人体安全性试验结果令人满意,是全球首个进入临床的3D打印全降解血管支架。
 
4、Bioheart
 
百心安
 
上海百心安生物技术股份有限公司是中国领先的介入式心血管装置公司,位于上海张江高科技园区医疗器械产业园,专注于全降解支架(BRS)及肾神经阻断(RDN)两种疗法,以解决中国患者在冠状及外周动脉疾病以及高血压方面的未满足医疗需求。
 
生物可吸收冠状动脉雷帕霉素洗脱支架系统Bioheart具有良好的生物相容性,其降解产物能够被人体良性吸收。产品通过自身功能,为患者实现组织功能的修复和再造,具体可概括为:血运重建、功能恢复和支架吸收。
 
血运重建期:支架对病变处血管提供不低于6个月的支撑力(临床显示管腔直径在PTCA术后约3个月趋于稳定),配合支架药物涂层的精准释控设计,可完成支架内皮化(支架结构被新生内膜完全包覆,降解碎片不会凸出或掉落在血管内,影响血流或形成栓塞)。
 
功能恢复期:支架不再限制血管的收缩与扩张,允许血管对生理刺激做出自然反应,径向强度逐渐降低,并在自行降解过程中失去结构连续性。
 
支架吸收期:支架降解成二氧化碳和水,被人体良性吸收。
与市场上的竞争产品相比,Bioheart在设计上具有许多突出特点及优势。例如,Bioheart的支柱厚度仅为125至145微米,但能提供足以匹敌支柱厚度超过150微米产品的充足径向支撑力。资料显示,较薄的支架使医生于手术过程中更易操作,能使内皮化加快,并有助于降低术后血栓形成的风险以及其他生物学风险。
 
同时,Bioheart具有先进的释药机制,可通过超声波定向喷涂技术精准控制支架不同位置的药物分布。另外,百心安利用专有的标记镶嵌技术,使Bioheart在手术过程中带来更好的可视性。
 
5、Firesorb
 
微创医疗
 
微创®于1998年成立于中国上海张江科学城,是一家创新型高端医疗器械集团,覆盖心血管及结构性心脏病、电生理及心律管理系统、骨骼与软组织修复科技、大动脉及外周血管疾病、脑血管与神经调控科学、外科急危重症与机器人、内分泌管理与辅助生殖、泌尿妇科消化呼吸疾病、耳鼻口眼体等塑形医美、体外诊断与体内外影像、体内实体肿瘤治疗科技、失眠抑郁症及康复医疗十二大业务集群。
 
Firesorb®(火鹮®)是微创®自主研发的全球第二代薄支架梁生物可吸收支架,适用于冠脉原发病变所致的缺血性心脏病患者。该支架的材质为左旋聚乳酸(PLLA),其壁厚度仅100-125µm,远低于第一代生物可吸收支架的150-180µm。薄壁设计有利于支架植入后迅速内膜化和减少支架植入后对血流动力学的影响,从而降低术后支架内血栓发生率。此外,该支架还延续了Firehawk®(火鹰®)采用的靶向洗脱技术,仅在与血管壁接触的一侧支架梁表面装载药物,降低了总体药物载量,可以大大降低大量药物在体内的长期残留可能造成的晚期不良事件发生风险。
 
Firesorb较薄的支架厚度有可能降低交叉剖面,缩短降解时间,有效降低血栓形成的风险。靶向洗脱的设计工艺使药物涂层只存在于与血管接触的一面,与其他BVS相比载药量低60%,降低了药物剂量,提高了药物的利用效率,避免了大量药物在腔内的长期残留,同时也达到与其他BVS同样的有效性。
 
 
微创®在CIT 2023年6月首次公布了Firesorb®(火鹮®)支架上市前关键性临床研究FUTURE-II1 12个月最新结果。数据显示,Firesorb®(火鹮®)支架在12个月随访结果主要终点靶病变血运重建失败率(TLF)的达到了研究终点目标。随着该研究结果发布,微创@完成了国家药监局对Firesorb ®(火鹮®)支架要求的上市前安全性和有效性验证,FUTURE系列研究的主要终点和获得的长期数据符合递交要求。
 
6、IBS
 
先健科技
 
先健科技(深圳)有限公司是业内领先的心脑血管和外周血管微创介入医疗器械企业,于1999年成立于中国深圳。公司具自主知识产权的创新产品布局覆盖结构性心脏病、外周血管病、心脏节律管理等领域,并拥有全球首创的铁基可吸收生物材料平台,在多个细分领域实现技术突破。
 
IBS®冠脉支架是全球首款全降解铁基可吸收冠脉支架。其基体由高强度和高塑性的高纯渗氮铁管加工而成,支架壁薄(支架杆总壁厚仅为70μm)且支撑力强。创新的材料研究和独特的技术路径,使IBS®冠脉支架既保留了永久金属冠脉支架规格齐全、物理性能优越、生物相容性好、操作简单等优点,亦兼具完全可吸收的特性,能够有效避免植入永久金属支架可能带来的一系列远期预后问题。
IBS®冠脉支架的FIM临床研究于2018年开始在中国医学科学院阜外医院进行,由高润霖院士担任主要研究者(PI)。2023年4月10日,先健科技控股子公司元心科技(深圳)有限公司自主研发的全球首创产品—IBS®可吸收药物洗脱冠脉支架系统)已顺利完成可行性(FIM)临床研究三年随访。该项研究结果由中国医学科学院阜外医院高润霖院士团队于医学期刊EuroIntervention在线发表。
IBS®冠脉支架III期临床入组的顺利完成将其中国确证性临床研究推入下一个重要研究阶段,是该创新产品、亦是先健科技铁基生物可吸收材料平台发展上的又一个令人欣喜的重大里程碑。目前,IBS®冠脉支架已成功提交欧盟CE注册申请,有望成为继IBS AngelTM铁基可吸收支架系统之后,第二个在欧盟成功商业化的铁基可吸收支架产品。
 
7、BioMagic
 
脉全医疗
 
上海脉全医疗器械有限公司2013年成立于上海浦东新区国际医学园区,由山东新华医疗器械股份有限公司及多家投资公司共同投资创立,是一家以心血管介入医疗器械研发、生产和销售为核心的高科技创新企业。
 
BIOMAGIC雷帕霉素洗脱可吸收冠脉支架系统采用专利加工技术,在提高支架支撑力的同时降低支架杆厚度,为第二代可吸收支架,代表了最新的方向。产品进入CFDA的创新医疗器械绿色通道目录。已获得CFDA批准在北京大学第一医院, 复旦大学中山医院和武汉亚洲心脏病医院开展人体临床研究。
BIOMAGIC生物可吸收支架。历时8年研发,采用独特的高分子定向重排加工工艺,该支架不但大大提升了力学性能,支架厚度更降至130μm左右。
 
8、Absorb BVS
 
雅培
 
雅培制药有限公司成立于1888年的美国雅培制药有限公司是一家领先的、产品广泛的全球医疗保健品公司,产品涉及营养品、药品、医疗器械、诊断仪器及试剂领域。
 
雅培上市的Absorb BVS,成分为聚L-乳酸(PLA),是第一个用于人体的载药生物可吸收支架。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。
生物可吸收支架(BVS)植入后能被完全吸收,更有利于患者临床预后。现有相关RCT研究3年随访结果显示,与XIENCE依维莫司洗脱支架(EES)相比,Absorb依维莫司洗脱支架(Absorb BVS)植入后不良事件发生风险更高,但当其被完全吸收后,不良事件发生风险尚未可知。
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。
 
参考:搜狐网、腾讯网、 医旅健MTH, 医休神介说, 医耘科技, 医疗器械创新网, 中国生物材料学会,各大官网。
 
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来源:医械知识产权