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                      人工血管卡脖子!疫情下國產替代路漫漫,追趕行業寡頭要多少年?

                      知情郎·眼|

                      侃透天下專利事兒

                      人工血管,火了。

                      最近不少媒體報道,因為疫情原因,物流供應鏈斷了。

                      導致一些患者急需的進口醫療器械產品出現了緊缺,比如人工血管。

                      接受采訪的北京三甲醫院醫生說,“由于人工血管產品都是進口的,單價比較高(每根1-3萬元),本來每個醫院的備貨就很有限,現在疫情又加劇了物流清關調貨等一系列流程的等待時間,確實出現了需要手術的患者沒有產品可用的情況。”

                      網上熱議紛紛,在芯片之外,還有諸多卡脖子,沒想到連人工血管國產貨都沒!

                      據醫院的醫師說,人工血管,是外科治療心血管疾患時必須用到的醫療產品,主要用在主動脈疾病、外周動脈疾病等。

                      01兇險的血管

                      根據口徑,人工血管在臨床領域分為“大血管”和“小血管”:

                      大血管一般大于10毫米,主要應用于心臟主動脈的替換、修補和旁路手術;

                      而小血管介于6-10毫米之間,應用于外周動脈的置換、創傷和血液透析造瘺。

                      其中,僅需應用到“大血管” 的主動脈疾病及主動脈瘤患者數量,在我國每年就超過百萬。

                      以主動脈夾層疾病為例,由于病人的心血管破損,心臟泵出的高壓血流容易從血管壁的內膜層沖出一個破口,血液流進內膜與外膜之間“腔”,相當于把病人的血管壁劈開成夾層狀態,隨著血流壓力,下游的血管壁也一路撕裂。

                      這種情況下,如果不盡快置換人工血管,病人很快就會因大出血或器官供血不足死亡。

                      而主動脈夾層手術,也被業內人士稱為“最兇險的外科手術”:

                      在手術臺上,醫生需要切斷病人主動脈的病變部位,再將替代的人工血管一針一線地縫上,保證血液正常流通并不漏血后,然后關胸縫合。

                      02誰在主導國內人工血管市場?

                      大口徑的人工血管市場由瑞典的邁柯唯、日本的泰爾茂兩家醫療器械公司主導,小口徑的人工血管市場則被美國的巴德、戈爾公司、以及德國的博朗公司等壟斷。

                      這些公司在中國的分銷公司或口岸幾乎全部位于上海。

                      中國目前并沒有可替代的國產品牌。

                      據行內人說,人工血管制造涉及幾十道工序,紡織技術和膠原涂層都有難以突破的技術壁壘。即使在國外,目前使用的人工血管技術,也是到90年代中期才開始成型。

                      03人工血管科普

                      人工血管并非“高端創新醫療器械產品”,已經有50多年歷史。

                      簡單說,人工血管是許多嚴重狹窄或閉塞性血管的替代品,多是以尼龍、滌綸(Dacron)、聚四氟乙稀(PTFE)等合成材料人工制造的,適用于全身各處的血管轉流術,大、中口徑人工血管應用于臨床已取得滿意的效果。

                      對人造血管的要求是:

                      物理和化學性能穩定;網孔度適宜;具有一定的強度和柔韌度;

                      作搭橋手術時易縫性好;血管接通放血時不滲血或滲血少且能即刻停止;移入人體后組織反應輕微;

                      人體組織能迅速形成新生的內外膜;不易形成血栓;以及令人滿意的遠期通暢率。

                      人工血管的制造,國外的研究,絕大多數是采取醫用高分子材料進行編織。

                      中國在50年代末,60年代初,才開始進行研究,起初是用尼龍(Nylon)織成,后因尼龍降解,在生體內植入后發生破裂而被淘汰。

                      現在多采用滌綸(Dacron)纖維編織人工血管,己大量應用于臨床,長期以來被成功地用于大血管置換,但無法完全滿足小口徑人造血管的制造要求。

                      膨體聚四氟乙烯(ePTFE)是應用最廣泛的人造血管材料,占比接近60%,具有很好的生物相容性與抗凝性,但順應性差,移植物通暢率僅為30%,完全不具備人體動脈的柔韌性與彈性。

                      聚氨酯(PU)材料具有更優良的生物相容性,通暢率更好,可能突破小口徑人造血管的難題,但在體內會出現降解和鈣化現象。

                      盡管現有人造血管解決方案不夠先進,國產仍在起步階段掙扎。

                      我國生產的聚四氟乙烯(PTFE)大部分為通用型,質量不高,屬于中低端產品。

                      在高端產品膨體聚四氟乙烯(ePTFE)方面與西方發達國家仍有較大差距,ePTFE人造血管、醫用縫線和心臟補片在國內尚無大規模工業化產品問世,主要依賴進口,價格較為昂貴。

                      2015年11月,日本國立循環器官疾病研究中心宣布,該中心研究人員成功研制出直徑僅為0.6毫米的人工血管。

                      這是目前世界最細的人工血管,有望應用于腦和心臟的血管搭橋手術等領域。

                      04德國邁柯唯

                      在大口徑人工血管領域,邁柯唯與泰爾茂壟斷了整個中國市場,在行內威名赫赫。

                      但對普通人而言,這些公司幾無聲譽。

                      邁柯唯(Maquet)是全球最大的手術室、ICU醫療工程和設備供應商之一,隸屬于瑞典Gentinge集團。

                      1838年,Johann Friedrich Fischer在海德堡創建了邁柯唯,制造和銷售病人椅及其他醫療設備

                      1933年,公司遷至德國拉斯塔特,主要開展外科手術、重癥監護和心血管疾病三方面業務。世界上第一個電動手術臺和第一臺心臟移植手術床就誕生于邁柯唯。

                      2000年,Getinge集團收購邁柯唯,將其業務范圍拓展至急救醫療領域。

                      Getinge是一家從農業轉向醫療的全球性企業,1993年在瑞典斯德哥爾摩證券交易所上市。

                      集團下設外科系統部、心臟外科部和重癥護理部,以MAQUET為品牌,提供外科工作站、心肺機器和重癥監護領域的設備、服務和技術。

                      在收購邁柯唯之后,Getinge集團一直在重組并購,這也是邁柯唯不斷成長的過程。

                      2003年,該集團收購了當時呼吸機市場的領導者SiemensLife Suport Systems,把其中的Servo系列呼吸機整合到邁柯唯的重癥設備部門。

                      隨后在2007年集團推出Servo-i系列呼吸機,迅速占領市場。

                      同在2003年,Getinge還收購了西門子的生命支持業務和Jostra集團,在心肺機領域取得了新的進展。

                      此后,在2008年Getinge集團收購波士頓科學的心血管外科業務,在2009年收購Datascope集團,獲得了兩款大動脈人工血管產品。

                      收購是跨國企業永恒不變的主旋律,邁柯唯借勢成為了世界范圍內呼吸機、ECMO設備、人工血管等賽道的領先者。

                      近期,面對產能不足問題。

                      Getinge宣布,該公司在2020年投入了300萬歐元提高其位于法國La Ciotat人造血管工廠的產能,進而在2021年提高了向客戶的交付能力,當前,該公司加緊生產用于治療動脈瘤和閉塞性血管疾病的人造血管并創造了交貨紀錄。針對于中國市場,預計2022年的全年交貨量將比2021年增加50%,達到全年3萬條血管的交付。

                      05日本泰爾茂

                      泰爾茂株式會社(Terumo Corporation)成立于1921年,日本近代醫學之父、細菌學家、免疫學家北里柴三郎博士等醫學家們創立了該公司。

                      日本國產的體溫計最早就是這家公司制造的。

                      泰尓茂2002 年收購英國 Vascutek,開啟人造血管事業,2007 年收購 Kohler Chemine GmbH 組織心臟瓣膜部門,擴大人造血管業務。

                      泰爾茂公司在醫療器械領域多有建樹,在院內醫療方面,導液管,人工心臟/肺臟等裝置在世界范圍內有較高的市場占有率;在家用醫療方面,體溫計,血壓計,尿檢試紙等等在業界享有盛名。

                      兩個巨頭幾乎壟斷全球人造血管市場。

                      之前,邁柯唯關閉美國工廠,將生產基地搬到法國,新冠疫情出現,產能下降。

                      泰爾茂人造血管也嚴重缺貨,先后受到明膠涂層澳洲供應商破產、新冠疫情沖擊。

                      06國內外誰在研究人造血管?

                      在德高行全球專利數據庫中,檢索得出,專利申請人排名如下:

                      image.png

                      從專利量維度看,國內僅少量醫療器械企業研究(如裕恒佳、暢迪醫療),以高校以及醫院系統為主。

                      看得出,商業化市場化不夠,依舊是高校系統在做實驗室研究的階段。

                      東華大學排名第一,快速瀏覽了下有關人造血管的專利,大量布局在人造血管體外模擬彎折疲勞老化裝置、一種機織人造血管的制備方法、一種復合結構人造血管及其動態制備方法、三層機織小口徑人造血管及其制備方法、柔彈拉脹網格非織面料的制備方法等。

                      醫院系統以中國人民解放軍第二軍醫大學相關專利最多,瀏覽了下專利量, 圍繞小口徑人造血管及其制備方法、一種分支和開窗型胸主動脈腔內隔絕移植物、一種人工血管的機械壓力流量調控器等。

                      那么,在美國,研究人造血管專利的機構有哪些?專利申請人排名如下:

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                      柯惠醫療(Covidien)作為世界上較早的醫療解決方案提供者之一,他有相關專利研究不意外。

                      總體看,血管內的人工植入物,例如支架,專利比較多。至于人工血管本身,專利比較少。

                      07國內人工血管專利分享

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                      背景技術以及解決的現實問題

                      血管系統包括心臟、血管和血液。

                      心臟將新鮮的血液經大大小小的血管運輸到身體各部位進行體內的營養成分和廢物的交換,以確保各器官的正常功能。然而動脈粥樣硬化、血管瘤和外力創傷等病因造成多種動脈和靜脈血管缺損,需要通過外科手術采用不同直徑的血管替代品進行對應病變血管部位置換、搭橋等修護治療。

                      血管替代品一般有自體血管、異種血管、同種異體血管和人造血管,由于自體血管常常受到患者年齡、已存在的血管疾病等因素的限制以及異種血管和同種異體血管的來源問題,臨床上需要大量人造血管來對病變血管進行修護。

                      滌綸(PET)人造血管是在大血管領域廣泛使用的一種人造血管,其由PET紗線織造加工而成,管壁孔徑較大,術中易漏血,一般采用預凝血或生物涂層的方法來避免術中漏血。預凝血操作:是在術中使用患者的血液,對人造血管的管壁進行浸潤和涂層,待血液凝固后,可封堵住血管壁上的孔眼。

                      預凝血操作會增加術者的手術時間和難度,并且其有效性取決于病患血液的化學性質和術者的技能。生物涂層操作:通過膠原蛋白溶液或者絲素蛋白溶液對人造血管的管壁進行浸潤,待溶液干燥以后,封閉住血管壁上的孔隙。通過膠原蛋白溶液或絲素蛋白溶液對人造血管進行涂層,可以達到人造血管不漏血的目的。

                      同時,這種涂層方法幾乎完全封閉了PET人造血管的管壁孔隙,會增加血管的硬度,降低血管的順應性。當順應性較差的人造血管植入體內時,會由于管壁與自體血管壁的彈性差別較大,易在血管吻合口造成不同的壓力波傳播率,引起波的反射并形成渦流,導致人造血管管腔表面血液凝結和細胞增生,降低人造血管的通暢率。PET人造血管制造商通過對涂層后的人造血管涂覆甘油,降低人造血管的硬度,以此改善人造血管的順應性。但是這也難以完全抵消傳統涂層操作對人造血管硬度和順應性的影響。

                      發明內容

                      本發明的目的在于提供一種人造血管涂層,能夠使人造血管實現術中不漏血,且降低了涂層對人造血管硬度和順應性的影響。

                      為了實現上述目的,所采取的技術方案為:一種人造血管涂層的制備方法,包括以下步驟:

                      S01 通過靜電紡絲的方法制備生物活性材料/乳酸己內酯共聚物復合的納米纖維膜;

                      S02 將納米纖維膜剪碎,置于去離子水中利用高速勻漿機將纖維分散均勻,制備生成納米纖維溶液;

                      S03 將所述納米纖維溶液通過待涂層的人造血管,并使人造血管內的納米纖維溶液達到設定液壓使納米纖維滲入人造血管的管壁;

                      S04 去除人造血管管腔內的殘余溶液,并對人造血管進行干燥處理;

                      S05交聯得到含有納米纖維涂層的人造血管。

                      本發明所產生的有益效果包括:

                      (1)本發明的一種人造血管涂層的加工方法,可以使PET人造血管實現術中不漏血,使用了生物活性材料和乳酸己內酯共聚物復合納米纖維作為涂層的原料,降低了涂層對人造血管硬度和順應性的影響。本發明的人造血管涂層加工方法可在PET人造血管領域得到廣泛應用。

                      (2)納米纖維的絲徑在50納米-1000納米之間,填充到PET人造血管的織物孔隙中,這可以起到降低人造血管孔徑以達到術中防漏血的目的。而且,納米纖維具有極高的比表面積,這可以降低人造血管壁單位面積的涂層重量,且納米纖維也具有良好的柔韌性。降低人造血管壁單位面積的涂層重量以及涂層本身具有的良好的柔韌性都可以降低涂層對人造血管硬度和順應性的影響。

                      (3)本方法操作簡單,可重復性好,經濟效益高。

                             原文標題 : 人工血管卡脖子!疫情下國產替代路漫漫,追趕行業寡頭要多少年?

                      聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯系舉報。

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