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医疗器械批发设备—心血管支架产业发展历程

作者:郑州乐康 日期:2019-10-30 人气:1695

   心脏是血管系的动力器官,位于胸腔内、两肺之间,像个前后略扁的圆锥体。血管是血液流通的管道。分为动脉、静脉和毛细血管3种。心血管系统由在全身各处运输血液的不同器官组成。血液是含有氧和细胞必不可少的物质的液体,同时,血液带走细胞的代谢产物,这些代谢产物不能被机体利用,甚至对机体有毒。心血管系统以胸腔内的心脏为中心。心脏作为一个“动力泵”,将氧合的血液通过密集的动脉网送往全身各处。

  说到心血管支架,首先要说一下心血管疾病(cardiovascular disease,CVD),具体来说包括我们熟知的冠心病、脑血管病/中风、高血压性心脏病等等。据WHO的预计,每年死于心血管疾病的人占全球死亡人口的31%。

  那么如何来治疗心血管疾病呢,具体来说有三种不同的办法:

  1、慢性心血管疾病——通常采用药物长期治疗,治疗药物包括我们的熟悉的阿司匹林等;

  2、对于重症患者,特别是心血管遭到严重损害的病人,如常见的粥样动脉硬化导致冠状动脉病变,这时候就需要手术治疗,具体包括皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)和冠状动脉旁路手术(搭桥);

  3、对于终末期心力衰竭或严重冠状动脉疾病且药物和手术治疗无效的情况,考虑心脏移植。

  这里面提到的第二种情况,其中PCI的治疗方式就是通过扩张心血管的狭窄处,加快血液灌流速度。

  最早的PCI治疗方法是1977年Andreas Gruentzig通过球囊血管成形术这一方式操作,具体来说就是通过机械导管引入气球至血管狭窄处,通过机械方式扩张,一次性打开闭塞血管。但这种方式产生的压力会造成进行手术的狭窄区血管的血管壁内、中膜组织受损以及动脉粥样斑块的断裂,发展成血管壁张力减退。人体自发的受损修复反应使得狭窄区血管内膜纤维细胞增生,最终造成血管再狭窄。

  二、心血管支架的发展历程

  第一阶段:裸金属支架

  1、技术原理

  裸金属支架是在上面提到的球囊血管成形术的基础上,置入一种由医用金属材料制成的支架,以防止血管弹性回缩和有效处理PTCA术中内膜撕裂、血管痉挛造成的血管闭塞等并发症,减少术后再狭窄的发生率。

  目前主流应用的洗脱药物包括紫杉醇、雷帕霉素(含依维莫司)等。

  2、研发公司

  1994年,原美国强生公司旗下Cordis业务部门(已被康德乐收购)上市了Palmaz - Schatz冠脉支架,成为全球第一个成功的冠脉支架产品。

  3、主要弊端

  (1)由于植入金属支架并不能消除血管内膜增生,冠状动脉血管内支架植入术的再狭窄率仍有20%~30%;

  (2)由于支架的植入在血管内放入了永久性的金属支撑物,影响血管的正常收缩和舒张活动,减少了患者再次植入支架的可能,且可能因裸金属支架的存在而导致如极晚期支架血栓、慢性炎症、金属支架断裂等潜在风险。

  由于以上弊端,发明了目前正在使用的药物洗脱支架。

  第二阶段:药物洗脱支架

  1、技术原理

  药物洗脱支架采用生物相容性良好的聚合物,并将抗再狭窄药物涂覆在支架表面,从而在保持血管开放的同时缓慢释放其药物涂层,帮助预防血管在手术后发生再狭窄或再次阻塞,降低再狭窄发生的机率。

  2、研发公司

  2002年,Cordis上市了全球第一个DES——Cypher支架。

  3、主要弊端

  (1)用来运载药物的高分子聚合物表面涂层存在千分之三的可能性会引发高死亡率的晚期血栓(平均发生在支架植入后18个月),因此相比非药物洗脱支架(平均发生在支架植入后4个月),患者需要更长时间服用抗血栓药物;

  (2)因聚合物而引起的顾虑还包括:再狭窄的再追赶、晚期贴壁不良(血管正向重塑)、微血管瘤、长期抗血小板治疗带来的各类出血风险和不便等。

  药物洗脱支架术后再狭窄发生率降为5%至10%左右。

  第三阶段:完全可降解支架和不完全可降解支架。针对药物洗脱支架的问题,目前主要大的技术方向主要有两种类别:

  一、完全可降解支架

  (1)技术原理:最大的特点是可以被人体逐渐降解吸收,不留任何异物在体内,使血管可能恢复原来状态。

  (2)研发单位:雅培的Absorb GT1是目前唯一获得美国、欧洲上市许可的完全可降解支架。

  但自2016年之后因临床结果中多项指标(包括主要心脏不良事件发生率、支架内血栓发生率)劣于自身药物洗脱支架,先后收到欧盟、澳洲、美国监管机构发出的限制使用范围、无强制性警示函等限制措施,并于2017年9月由雅培宣布停止在所有国家的销售。

  二、不完全可降解支架

  (1)可降解聚合物载体药物支架

  1)技术原理:采用可降解材料(如聚乳酸PLA和PLGA等)作为药物载体,可逐步在血液中降解,最终只有金属支架留在体内,因此具有更好的生物相容性和安全性,能减低再狭窄率和晚期血栓的发生。

  2)研发单位:波士顿科学的Synergy支架、柏盛国际的BioMatrixTM支架、国内吉威医疗的爱克塞尔(EXCEL)支架和心跃TM(EXCROSSAL)支架。

  (2)无聚合物载体药物支架

  1)技术原理:运用纳米微孔技术在支架表面刻出储药凹槽,或直接在支架杆上打出储药小孔等方式使得药物直接覆盖在支架表面而无需使用聚合物载体,彻底避免作为药物载体带来的过敏和炎症反应。

  2)研发单位:柏盛国际的BioFreedomTM支架、意大利Sorin公司的Janus Tacrolimus Eluting Carbostent支架、国内乐普医疗的Nano Plus支架。

  3、两者与药物洗脱支架的主要区别

  (1)完全可降解支架:使用之后完全可吸收,不留任何物品在体内,药物洗脱支架还会保留支架在体内,但是支架的材质使得其应用的过程中仍然存在一些问题。

  (2)不完全可降解支架:可降解聚合物载体药物支架和无聚合物载体药物支架是在药物洗脱支架的原理上变种而来,相对完全可降解支架来说偏传统。其中可降解聚合物载体药物支架的洗脱药物的载体为可降解,减少了药物载体的不可降解性产生的许多问题;无聚合物载体药物支架则更进一步,直接将药物通过储药孔将药物放置在支架表面。

  三、冠状动脉介入术(PCI)的操作方法。冠状动脉介入术(PCI)是在影像设备的引导下,医生在病人右腿根部股动脉处(或手臂桡动脉处)行局部消毒后,利用股动脉(桡动脉)穿刺插入鞘管,通过鞘管将造影导管送至冠状动脉开口处并注入造影剂,在X线透视的帮助下,可清晰显示各条冠状动脉的病变部位及程度。然后,手术人员据此选择大小合适的球囊,在指引导管的引导下将球囊导管送至狭窄处,注入一定压力使球囊充盈扩张,利用球囊扩张的机械性挤压作用造成血管内膜、中层扩张,血管壁结构重构,内腔扩大,将狭窄或阻塞的冠状动脉扩开,此即为经皮冠状动脉腔内成形术。退出球囊后,再从同样路径插入带支架的球囊导管(即:冠状动脉支架系统),在原扩张部位再充盈球囊并释放出支架,使支架牢固支撑在已扩张的病变处而达到完全再通支架系统(完全再通血管),也可不经球囊导管的预扩张而直接置入支架。在支架与血管贴合欠紧密的时候,需要再次插入球囊导管对支架进行扩张,通常有30%的机率。

  四、心血管支架产业市场规模。2009-2014年,中国心脏支架系统市场规模保持了25.86%的年均复合增长率,随着人口结构老龄化程度加深、心血管疾病发病率上升、人均可支配收入稳步增长和医疗保健意识不断提高,预计中国心脏支架领域市场规模具有很大潜力。


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