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主動(dòng)脈是人體最大的動(dòng)脈,是體循環(huán)動(dòng)脈系統(tǒng)的起始主干,從左心室發(fā)出向上向右再向下略呈弓狀,再沿脊柱下行,進(jìn)入胸腔和腹腔,沿途發(fā)出分支,為全身各臟器和肢體供血。主動(dòng)脈可分為主動(dòng)脈根部、竇管交界,升主動(dòng)脈,主動(dòng)脈弓、主動(dòng)脈峽部、降主動(dòng)脈(胸主動(dòng)脈和腹主動(dòng)脈)。
在主動(dòng)脈弓處發(fā)出頭皮干動(dòng)脈、左鎖骨下動(dòng)脈、左頸總動(dòng)脈,負(fù)責(zé)向頭部、頸部、上肢供血。降主動(dòng)脈下行在橫膈肌處區(qū)分為胸主動(dòng)脈、腹主動(dòng)脈。腹主動(dòng)脈又分腎上腹主動(dòng)脈和腎下腹主動(dòng)脈。
主動(dòng)脈是人體中最主要的彈力動(dòng)脈,正常主動(dòng)脈管壁由三層結(jié)構(gòu)——內(nèi)膜、中膜和外膜構(gòu)成,血液的有效運(yùn)輸有賴于三層結(jié)構(gòu)的完整性。動(dòng)脈壁的彈性和張力主要來(lái)源于彈力中膜。一旦主動(dòng)脈結(jié)構(gòu)完整性被破壞,將引起主動(dòng)脈病變,導(dǎo)致供血出現(xiàn)問(wèn)題甚至引發(fā)主動(dòng)脈破裂,血液直接涌入胸腔、腹腔甚至心包,導(dǎo)致人體因大出血而休克死亡。因此主動(dòng)脈疾病是一組嚴(yán)重威脅人類生命的危急重癥血管疾病,其主要包括主動(dòng)脈夾層、主動(dòng)脈瘤和主動(dòng)脈狹窄等。
主動(dòng)脈夾層(aortic dissection,AD)是指血液沖破內(nèi)膜流入主動(dòng)脈壁中膜,將主動(dòng)脈壁撕裂成為內(nèi)、外兩層的疾病。主動(dòng)脈夾層的原發(fā)破口主要發(fā)生在主動(dòng)脈弓和主動(dòng)脈峽部,因此臨床疾病以胸主動(dòng)脈夾層為主。主動(dòng)脈夾層一旦形成,管壁破裂導(dǎo)致死亡的風(fēng)險(xiǎn)極高,具有起病急、進(jìn)展快、兇險(xiǎn)、病死率極高的特點(diǎn)。
主動(dòng)脈瘤(aortic aneurysm,AA)是指局部性或彌漫性主動(dòng)脈擴(kuò)張,其膨突管徑大于正常主動(dòng)脈 1.5 倍以上的病癥。主動(dòng)脈瘤分類按侵犯部位可分為胸主動(dòng)脈瘤和腹主動(dòng)脈瘤,臨床中腹主動(dòng)脈瘤較胸主動(dòng)脈瘤更為常見(jiàn)?;颊呙媾R的主要風(fēng)險(xiǎn)是瘤體發(fā)生急性破裂出血,其急性發(fā)作病死率極高。
主動(dòng)脈狹窄主要包括先天性主動(dòng)脈狹窄、動(dòng)脈炎性狹窄等。先天性主動(dòng)脈狹窄主要通過(guò)外科手術(shù)治療,動(dòng)脈炎性狹窄主要通過(guò)藥物治療。
1、主動(dòng)脈夾層(aortic dissection,AD)
主動(dòng)脈夾層是血液沖破內(nèi)膜,從破口撕裂處流入血管壁中膜,使內(nèi)膜與中膜分離,管腔內(nèi)的血液流入兩者之間,造成管壁被分隔成真假兩個(gè)腔,血液可以在真、假腔之間流動(dòng)或形成血栓。一旦管壁完整性被破壞,原來(lái)管壁只剩下一層外膜,在管腔內(nèi)高壓血流的沖擊下,管壁就容易被沖破導(dǎo)致動(dòng)脈破裂而造成患者迅速死亡。
主動(dòng)脈夾層疾病的常用分型有 Stanford 分型和 DeBakey 分型。Stanford 分型根據(jù)夾層累及范圍分為 A、B 兩型。DeBakey 根據(jù)原發(fā)破口的位置及夾層累及范圍分為 I、Ⅱ、Ⅲ型。臨床中多使用 Stanford 分型,累及升主動(dòng)脈或主動(dòng)脈弓部為 A 型,單純累及降主動(dòng)脈為 B 型。在治療手段中目前 A 型主動(dòng)脈夾層患者主要采用外科手術(shù)治療,B型主動(dòng)脈夾層主要采用胸主動(dòng)脈腔內(nèi)介入修復(fù)術(shù)TEVAR治療。
①A 型夾層外科開(kāi)放手術(shù)治療現(xiàn)狀及臨床難題
累及升主動(dòng)脈和主動(dòng)脈弓的 A 型主動(dòng)脈夾層是目前死亡率最高的動(dòng)脈疾病,A 型主動(dòng)脈夾層具備起病急驟、病情兇險(xiǎn)、病死率高的特點(diǎn),一旦發(fā)生,隨時(shí)間推移每小時(shí)死亡率增加 1%,如果不及時(shí)手術(shù),48 小時(shí)的死亡率高達(dá) 50%。
A 型主動(dòng)脈夾層目前以外科開(kāi)胸的全主動(dòng)脈弓置換+象鼻支架植入手術(shù)為首選治療方式,該手術(shù)縫合難度較大、術(shù)中需患者停循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)、用血量多、并發(fā)癥發(fā)生率和病死率高,一直是世界性臨床治療難題。
全主動(dòng)脈弓置換+象鼻支架植入手術(shù)需要在對(duì)患者停循環(huán)狀態(tài)下,將人工血管替換主動(dòng)脈弓部并將象鼻支架植入降主動(dòng)脈中,在術(shù)中對(duì)人工血管、覆膜支架和自體血管在患者胸腔內(nèi)進(jìn)行三者縫合,手術(shù)縫合難度較大,對(duì)醫(yī)生的精細(xì)操作要求較高,且手術(shù)中需要將患者心臟停跳以阻斷主動(dòng)脈血流、術(shù)中患者降溫停循環(huán)和體外循環(huán)時(shí)間較長(zhǎng),出血量較大。
長(zhǎng)期停循環(huán)會(huì)對(duì)患者機(jī)體存在一定損傷,術(shù)后存在一定程度的吻合口漏血、中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損、腎臟器官衰竭等并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)。因該手術(shù)技術(shù)壁壘高,治療資源有限,因此難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣,很多患者無(wú)法獲得及時(shí)救治,在轉(zhuǎn)診途中因主動(dòng)脈破裂而死亡。
如能簡(jiǎn)化術(shù)式,降低手術(shù)難度,將有效提升醫(yī)生的手術(shù)可操作性,提高診療效率,降低對(duì)患者的機(jī)體損傷,減少并發(fā)癥的發(fā)生,同時(shí)有望實(shí)現(xiàn)規(guī)模化推廣,提高手術(shù)治療的可及性,及時(shí)挽救更多患者生命。
②B 型夾層腔內(nèi)介入修復(fù)術(shù) TEVAR 治療現(xiàn)狀及臨床難題
腔內(nèi)介入修復(fù)術(shù)是通過(guò)介入方式將覆膜支架送入血管腔內(nèi)到達(dá)預(yù)定位置釋放并固定,以實(shí)現(xiàn)封閉原發(fā)破口,擴(kuò)張真腔,改善遠(yuǎn)端臟器、肢體血供,促進(jìn)假腔血栓化和主動(dòng)脈重塑,實(shí)現(xiàn)修復(fù)血管病變的技術(shù)。該技術(shù)創(chuàng)口小、成功率高、治療效果好、術(shù)后恢復(fù)快,已替代傳統(tǒng)開(kāi)胸手術(shù)逐步成為治療降主動(dòng)脈病變的標(biāo)準(zhǔn)治療方法,主要包括胸主動(dòng)脈腔內(nèi)修復(fù)術(shù) TEVAR 和腹主動(dòng)脈腔內(nèi)修復(fù)術(shù)EVAR。其中胸主動(dòng)脈腔內(nèi)修復(fù)術(shù) TEVAR 已廣泛應(yīng)用于 B 型主動(dòng)脈夾層病變的治療中。
腔內(nèi)修復(fù)技術(shù)的成熟得益于現(xiàn)代血管腔內(nèi)覆膜支架植入物的發(fā)展和改進(jìn),其設(shè)計(jì)方向在于提高精確放置、整合性和錨定區(qū)的封閉性。腔內(nèi)介入治療的成功關(guān)鍵在于支架在血管內(nèi)的精確錨定,因此需要在血管破口的近/遠(yuǎn)端尋找一段足夠長(zhǎng)度的健康血管壁來(lái)錨定支架,以保證支架與血管壁的充分貼合和固定,這段區(qū)域被定義為近/遠(yuǎn)端錨定區(qū)(landing zone,LZ)。近端錨定區(qū)指破口與分支動(dòng)脈(主要是左側(cè)鎖骨下動(dòng)脈,LSA)開(kāi)口之間的距離。遠(yuǎn)端錨定區(qū)指破口與內(nèi)臟動(dòng)脈開(kāi)口之間的距離。術(shù)前 CTA 影像評(píng)估患者是否擁有足夠的近/遠(yuǎn)端錨定區(qū)域是腔內(nèi)介入治療能否開(kāi)展的關(guān)鍵。
因 B 型主動(dòng)脈夾層病變的原發(fā)破口好發(fā)于主動(dòng)脈峽部接近弓部位置,病變臨近或累及主動(dòng)脈三大分支血管,常導(dǎo)致支架在血管內(nèi)的近端錨定區(qū)域不足,因此限制了腔內(nèi)介入術(shù)的適用范圍。如何有效解決介入治療的支架錨定區(qū)受限成為臨床及學(xué)術(shù)界面臨的一大難題。
國(guó)際研發(fā)團(tuán)隊(duì)紛紛開(kāi)發(fā)分支血管的多種重建技術(shù),例如煙囪技術(shù)、開(kāi)窗技術(shù)、分支重建技術(shù)等,希望通過(guò)再建血管通路改造分支位置等方式開(kāi)拓錨定區(qū)域,但目前上述技術(shù)存在諸多限制,增加了手術(shù)復(fù)雜性,相關(guān)適應(yīng)癥因個(gè)體差異較大而應(yīng)用受限。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó) B 型主動(dòng)脈夾層患者中約有 30%因血管近端錨定區(qū)過(guò)短而無(wú)法直接采用常規(guī)覆膜支架植入物進(jìn)行腔內(nèi)介入修復(fù)術(shù)治療以達(dá)到良好治療效果,而不得不采用開(kāi)窗、煙囪等復(fù)雜手術(shù)治療。
目前主動(dòng)脈夾層腔內(nèi)介入治療的另一臨床難題在于中遠(yuǎn)期并發(fā)癥如繼發(fā)性撕裂等癥狀的高發(fā),其直接的影響因素即是覆膜支架植入物與患者自體血管形態(tài)的貼合程度。因此在臨床追求主動(dòng)脈夾層遠(yuǎn)期持久的治療效果過(guò)程中,對(duì)覆膜支架植入物在性能上的順應(yīng)性和貼合性表現(xiàn)提出了更高的要求。
③主動(dòng)脈夾層患病率
我國(guó)主動(dòng)脈夾層患者患病率和患者年齡與歐美國(guó)家存在較大差異。由于人種差異導(dǎo)致主動(dòng)脈血管厚度和彈性不同,我國(guó)主動(dòng)脈夾層的患病率明顯高于歐美國(guó)家。且我國(guó)主動(dòng)脈夾層患者的平均年齡比歐美國(guó)家年輕十歲以上,預(yù)期壽命長(zhǎng),對(duì)治療的遠(yuǎn)期效果需求更高。我國(guó)本土患者的發(fā)病特點(diǎn),決定了我國(guó)醫(yī)生和患者對(duì)專門針對(duì)主動(dòng)脈夾層治療的支架器械性能特點(diǎn)和使用壽命均有較高的臨床需求。
我國(guó)A型主動(dòng)脈夾層發(fā)病率約為十萬(wàn)分之77.73,發(fā)病人數(shù)從2017年的96.90萬(wàn)人增長(zhǎng)到 2021 年的 109.80 萬(wàn)人,復(fù)合年增長(zhǎng)率為 3.18%。隨著我國(guó)高血壓患者數(shù)量不斷增加,主動(dòng)脈夾層發(fā)病人數(shù)呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì),預(yù)計(jì)到 2030 年將增長(zhǎng)到 158.90 萬(wàn)人,2021 年到 2030 年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為 4.19%。
我國(guó)B型主動(dòng)脈夾層發(fā)病率約為十萬(wàn)分之41.87,發(fā)病人數(shù)從2017年的54.49萬(wàn)人增長(zhǎng)到 2021 年的 59.31 萬(wàn)人,復(fù)合年增長(zhǎng)率為 2.14%。預(yù)計(jì)到 2030 年將增長(zhǎng)到 78.24 萬(wàn)人,2021 年到 2030 年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為 3.13%。其中短瘤頸 B 型主動(dòng)脈夾層占 B 型胸主動(dòng)脈夾層的比例約為 30%。
2、主動(dòng)脈瘤(abdominal aortic aneurysm,AAA)
主動(dòng)脈瘤是指主動(dòng)脈局部性或彌漫性擴(kuò)張,其膨突管徑大于正常主動(dòng)脈 1.5倍以上的血管囊狀病癥。我國(guó)臨床中腹主動(dòng)脈瘤相較于胸主動(dòng)脈瘤更為常見(jiàn)。動(dòng)脈瘤體一般呈囊狀、梭形和混合型,瘤體一旦形成具有不可逆性增大發(fā)展的特性趨勢(shì)。主動(dòng)脈瘤的病因主要為動(dòng)脈壁的退行性變,患者以中老年多見(jiàn),早期無(wú)明顯癥狀,普遍就醫(yī)較晚病情較重,因此多具有瘤樣病變擴(kuò)張復(fù)雜,瘤頸及瘤體形狀不規(guī)則,入路血管鈣化嚴(yán)重的臨床特點(diǎn),患者面臨的主要風(fēng)險(xiǎn)是瘤體發(fā)生急性破裂出血,其急性破裂發(fā)作病死率高達(dá) 90%。
①主要治療手段
腹主動(dòng)脈瘤的治療方法包括藥物治療、開(kāi)放手術(shù)治療和腔內(nèi)治療,開(kāi)放手術(shù)治療以“腹主動(dòng)脈瘤切除和人造血管移植術(shù)”為目前的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)式。隨著腔內(nèi)介入器械和技術(shù)的進(jìn)步,腔內(nèi)修復(fù)術(shù)的適應(yīng)癥逐漸擴(kuò)大至腹主動(dòng)脈瘤的治療,即腹主動(dòng)脈瘤腔內(nèi)修復(fù)術(shù) EVAR。EVAR 通過(guò)微創(chuàng)介入方式,將覆膜支架從股動(dòng)脈送入到腹主動(dòng)脈瘤體段,并卡住瘤體的上下兩端,使血液在支架里流動(dòng)而不會(huì)到瘤腔內(nèi),從而避免了破裂的風(fēng)險(xiǎn)。腔內(nèi)介入修復(fù)具有傷口小、失血少、疼痛輕、恢復(fù)快等低侵襲性的顯著優(yōu)勢(shì)。
在主動(dòng)脈瘤的腔內(nèi)介入修復(fù)治療中,病變位置形態(tài)、入路血管的條件是評(píng)估EVAR 可行性的主要因素。病變位置形態(tài)決定了覆膜支架植入的近/遠(yuǎn)端錨定區(qū)條件,錨定區(qū)長(zhǎng)度、成角、形態(tài)、血管壁狀況直接影響覆膜支架釋放后是否能夠牢固錨定和充分貼合,而避免支架移位和內(nèi)漏的發(fā)生。內(nèi)漏是 EVAR 術(shù)后瘤腔與覆膜支架之間出現(xiàn)持續(xù)血流的現(xiàn)象,是 EVAR 術(shù)后最常見(jiàn)的并發(fā)癥之一。入路血管條件影響輸送系統(tǒng)能否在不損傷患者血管的情況下將支架安全送達(dá)病變處。
②臨床治療難題
我國(guó)腹主動(dòng)脈瘤患者普遍就醫(yī)晚病情重,易造成瘤樣病變擴(kuò)張復(fù)雜,瘤頸及瘤體形狀不規(guī)則,入路血管鈣化嚴(yán)重的特點(diǎn)。復(fù)雜瘤頸一般指瘤頸過(guò)短(瘤頸長(zhǎng)度≤15mm 為短瘤頸、<10mm 為超短瘤頸,瘤頸直徑>28mm 為過(guò)寬瘤頸)、成角過(guò)大(腎下腹主動(dòng)脈縱軸與動(dòng)脈瘤夾角>60°)、倒錐形、鈣化嚴(yán)重、血栓附著較多等的腹主動(dòng)脈瘤。上述復(fù)雜瘤頸是介入治療后發(fā)生內(nèi)漏的高危因素。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)短錨定、大角度的復(fù)雜瘤頸患者占總體患者數(shù)量約 40%。復(fù)雜瘤頸限制了覆膜支架在血管內(nèi)的錨定區(qū)域,為 EVAR 手術(shù)的開(kāi)展增加了難度,限制了 EVAR手術(shù)的適用性和推廣。
③腹主動(dòng)脈瘤患病率
我國(guó)腹主動(dòng)脈瘤發(fā)病率約為十萬(wàn)分之 52.95。2021 年,我國(guó)腹主動(dòng)脈瘤發(fā)病人數(shù)為 73.30 萬(wàn)人,從 2017 年到 2021 年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為 2.19%。隨著我國(guó)人口老齡化不斷加劇,65 歲以上人口將持續(xù)增長(zhǎng),導(dǎo)致腹主動(dòng)脈瘤高風(fēng)險(xiǎn)人群不斷增加,預(yù)計(jì)到 2030 年,我國(guó)腹主動(dòng)脈瘤發(fā)病人數(shù)將達(dá) 87.32 萬(wàn)人,2021 年到
3、主動(dòng)脈介入治療醫(yī)療器械市場(chǎng)規(guī)模
2021 年,我國(guó)主動(dòng)脈腔內(nèi)介入醫(yī)療器械市場(chǎng)規(guī)模為 24.00 億元人民幣,我國(guó)主動(dòng)脈腔內(nèi)介入治療市場(chǎng)目前處于快速發(fā)展階段,預(yù)計(jì)到 2030 年,中國(guó)主動(dòng)脈腔內(nèi)介入器械市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 68.22 億元人民幣,2021 年至 2030 年的復(fù)合年增長(zhǎng)率 12.31%。
4、A 型主動(dòng)脈夾層外科手術(shù)治療植入高值器械市場(chǎng)規(guī)模
A 型主動(dòng)脈夾層在我國(guó)呈高發(fā)態(tài)勢(shì),患者群體逐年增加,外科開(kāi)胸的主動(dòng)脈全主動(dòng)脈弓替換+象鼻支架置入術(shù)以“開(kāi)放手術(shù)+支架植入”的模式在臨床實(shí)踐中為急性 A 型主動(dòng)脈夾層患者提供了治療方案。目前該項(xiàng)手術(shù)中主要采用的植入器械包括一段進(jìn)口人工血管和心脈醫(yī)療的術(shù)中支架產(chǎn)品。隨著手術(shù)技術(shù)的逐漸成熟和創(chuàng)新產(chǎn)品的應(yīng)用,A 型胸主動(dòng)脈夾層手術(shù)植入高值醫(yī)療器械市場(chǎng)規(guī)模逐年攀升,由 2017 年約 1.00 億元增長(zhǎng)至 2021 年的約 2.06 億元。而由于存量患者基數(shù)大,市場(chǎng)需求尚未獲得滿足,同時(shí)隨著創(chuàng)新產(chǎn)品的普及應(yīng)用,更多醫(yī)院將具備開(kāi)展該項(xiàng)手術(shù)的能力,預(yù)計(jì) 2030 年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 37.42 億元,更多患者有望得到救治。