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人工血管的临床应用与技术壁垒

人工血管制造涉及几十道工序,纺织技术和胶原涂层都有难以突破的技术壁垒。即使在国外,目前使用的人工血管技术,也是到90年代中期才开始成型。 

1. 人工血管哪里卡脖子?
 
人造血管需具备良好的生物相容性、力学性能及顺应性,移植入人体内需抗血栓抗凝血及良好的远期通畅率。工艺复杂,既要克服涂层抗原性,又要保持一定生物强度,既要有柔韧性,还要有可操作性,易于缝合,不能漏血。涉及材料工程、生物工程、医学与纺织工程,需要各个学科人才突破行业间的隔阂。 

目前,应用涤纶、聚四氟乙烯、天然真丝等人造材料制备的大、中口径人工血管已经应用于临床,主要用于大血管置换术、血管旁路移植术、血液透析血管通道的建立,并取得了满意的效果。但迄今为止,还没有人工小口径(直径<6 mm)血管上市。而小口径人工血管可用于替换外周血管、心脏搭桥,还能用于建立动静脉瘘,临床应用面比较广泛,目前仍没有成功商业化的主要原因是受到制作材料限制。据公开资料显示,全球范围内仅有3款组织工程小口径人工血管进入临床试验阶段。 

我国生产的聚四氟乙烯(PTFE)大部分为通用型,质量不高,属于中低端产品。在高端产品膨体聚四氟乙烯(ePTFE)方面与西方发达国家仍有较大差距,ePTFE人造血管、医用缝线和心脏补片在国内尚无大规模工业化产品问世,主要依赖进口,价格较为昂贵。 

对于小口径血管产品的研究是公司以及高校科研的重点及难点:用于小口径人造血管的聚氨酯类材料、用于血管组织工程基布的具有良好生物性能的可降解材料,发展水平落后,材料自身的血液相容性及抗凝血性能不佳,当与血液接触后会不同程度的产生纤维蛋白和血小板沉积,造成管腔狭窄,血管闭塞;由于小血管系统中血流速度慢、血压低,而这些非降解材料无法支持内皮细胞的黏附和生长,人工血管植入体内后不能尽快内皮化,造成血管狭窄、栓塞发生,小口径人工血管的远期通畅率无法保证。

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国产获批上市人工血管 | 产品盘点

(一)赫通(Hemothes)   ——上海索康

 

一文盘点获批上市的国产人工血管产品

赫通(Hemothes)膨体聚四氟乙烯(ePTFE)人造血管2005年上市,现有两个系列。

 

HV 系列:无外支撑环的人工血管,内外壁光滑,有外加强膜,可防止动脉瘤产生,预防吻合口撕裂;其可延伸性强,能防止人工血管被扭曲变形,提高长期通畅率。

HH 系列:有外支撑环的人工血管螺旋型外支撑环,可防止人工血管在经过关节或受脏器压迫时变形。HH 系列医美属性更强,已提供不少于50万件ePTFE面部植入材料,包括纯膨体、成型鼻假体以及复合型耳支架。令人遗憾的是,索康在2022年申请注销了膨体聚四氟乙烯人工血管的医疗器械注册证书。

(二)VASOLINE——江苏百优达

一文盘点获批上市的国产人工血管产品
百优达的人工血管于已获批上市。该人工血管直径在 8-32mm,长度在 15-60cm,渗水量小于 5ml·cm2/min。主要由 PET线编织制成,涂覆有牛胶原蛋白和甘油。该产品的聚酯编织采用了创新编制工艺,使织物具有更小且更均匀的孔隙,预期将改进成品的渗血性能。 

(三)涤纶人造血管——契斯特 

一文盘点获批上市的国产人工血管产品 

契斯特的涤纶人造血管采用聚酯涤纶纤维制成,血管直径在 8-31mm,长度在 9-25cm,产品型号有直型、Y 型、弓形。该产品适用于主动脉瘤和马凡氏综合症的治疗。由于没有预凝涂层,其植入手术难度较大,临床应用在一定程度上受到限制。

(四)支撑型人工血管——裕恒佳

 

裕恒佳于 2000 年成立,专注于血管腔内支撑型人工血管以及送放系统的研究、设计、生产和应用技术服务,主要产品是单分支主动脉腔内支撑型人工血管。

 

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其他正在积极布局人工血管赛道的国产企业 

(一)海迈医疗科技(苏州)有限公司

 2021 年 9 月成立,是一家领先的组织工程与再生医学技术平台公司早期专注于开发和生产同种异体小口径组织工程血管,适用于慢性肾衰透析血管通路建立、下肢动脉外伤血管替代、下肢动脉粥样硬化及冠心病搭桥术。2022 年 6 月该公司正式宣布完成数千万元天使轮融资,本轮融资由华方资本独家出资完成。融资将主要用于早期团队搭建以及位于苏州工业园区桑田岛科创园的组织工程与再生医学实验室建设。


(二)柔脉医疗(深圳)有限公司
成立于 2021 年 11 月,目前处于 A 轮融资中。该公司正在研发再生医学血管和电子血管。柔脉再生医学血管在通畅性、生物相容性和预期通畅寿命方面优于传统血管。柔脉电子血管不仅在通畅性、生物相容性和预期通畅寿命方面优于传统血管,而且还能进行实时监控和基因治疗。

 

(三)浙江京新药业股份有限公司是一家布局药品、医疗器械、原料药以及中间体的综合性企业。2020 年公司与麦迪领科、陶凉签订《战略合作协议》,双方合作研发及商业化推进“一体式人工大血管”产品,项目总投资约为 5000 万元。“一体式人工大血管”是由麦迪领科和陶凉共同研发设计的一款应用于急性主动脉夹层 A 型手术的产品。该产品通过一体化设计及免缝合衬裙装置,大大缩短停循环操作时间,降低术后死亡率,同时该产品可以简化手术流程,方便医生的学习掌握。

人工血管行业前景广阔,国产替代空间巨大。已有一些境内企业蓄势待发,在新技术和新材料方面取得了突破,但数量仍然不够。人工血管的研发涉及材料学、组织工程学、生物学和临床医学等众多学科领域,国家应重视基础学科建设,同时加强以企业为主导的产学研深度融合,促进科技成果转化。企业要整合多方力量,利用好高校和科研院所的研究成果以及社会资本,协同创新开发出更好的人工血管,真正的实现国产替代,解决“卡脖子”的问题。
医疗器械品类众多,可分为高值医用耗材、低值医用耗材、医疗设备、 IVD(体外诊断)四大类。根据使用场景和功能不同,高值医用耗材细分为骨科植入、血管介入、神经外科、眼科、电生理与起搏器等等。根据技术原理和功能差异,医疗设备可分为诊断设备(影像诊断如 DR、彩超、磁共振)、治疗设备 (各类手术器械、放射治疗机械)等;医疗器械细分领域虽差异巨大,但是每一个环节都需要其参与,医疗器械的制备涵盖高分子材料、电子、模具注塑、机械、生命科学等。欢迎加入艾邦医疗器械产业交流群探讨:

作者 808, ab