世界最小的人工心脏未来发展趋势-更小介入尺寸、更大流量、更全面的体外生命支持

导读：Abiomed通过3次重要并购完成了历史上三个关键的战略转型，逐步成为千亿市值的器械巨头，这三步分别是——收购介入泵开拓心内科VAD的空白市场、收购折叠介入泵进一步突破介入VAD的市场空间瓶颈、收购ECMO向全平台式生命支持布局。从VAD巨头的战略可见世界最小的人工心脏的未来发展趋势——更小介入尺寸、更大流量、更全面的体外生命支持。
  01
  3次重要并购，3个战略转型节点
  2004年以来， Abiomed成为增长最快美股医疗器械公司，过去10年中Abiomed在标普 500 指数中的所有股票中表现位居前三。在Abiomed发展历程中，一共有3次重要并购与战略转型，随着每次并购与公司优秀业绩的发展，铸就了公司目前市值为近千亿（149亿美元）的亮眼表现。
  值得注意的是，Abiomed通过3次重要并购，完成了历史上三个关键的战略转型，逐步成为千亿市值的器械巨头，这三步分别是——收购介入泵开拓心内科VAD的空白市场、收购折叠介入泵进一步突破介入VAD的市场空间瓶颈、收购ECMO向全平台式生命支持布局出发。

  Impella：从植入向体外VAD转型，拥抱更广阔的市场
  Abiomed在公司成立的十几年中，一直聚焦在植入型VAD的研发与生产，拥有植入型心室辅助装置BVS5000、ABS5000等产品线，但营收平平。2005年，Abiomed从德国收购Impella后，逐步在美国开辟新的适应症领域，让原本在心外科领域的心室辅助装置走进心内科领域。
  目前，Impella介入泵在FDA批准用于高危PCI循环保护及心源性休克治疗，并通过临床研究正在进一步拓展适应症至STEMI领域，现在impella产品线收入已经占据公司总营收的80%以上。
  德意志银行今年6月发布的研报中指出，自从2015-2016年，impella在FDA获批高危PCI的适应症以来，在心内介入领域的渗透率与使用患者逐年高速增长。截止目前，所有PCI术中impella的渗透率达到19%（图1），高危PCI中渗透率达到34%（图2），美国医生访谈调研显示，无论心内、心外科，医生均认为impella会在未来2-3年内持续高速增长，渗透率将达到总PCI手术量的27%（图1）。目前，美国心内科医生高危PCI中使用循环支持器械时，impella在所有类型的循环支持器械中的使用比例达64%，其中单独使用impella达到57%，而传统手段IABP的使用比例已经萎缩至28%（图3）。

  ECP：突破目标市场扩展的瓶颈——Size

  虽然impella产品线在市场上表现亮眼，但是Abiomed依然在2014年有远见地收购了ECP，用以开发最新一代心脏泵——折叠式介入泵。
  Impella ECP是目前世界上最小的心室辅助装置，介入尺寸只有 9 F（3 mm），如此之细与更简便的输送系统可大大减少血管并发症（上一代impella的输送系统直径为ECP的2-3倍）与医生操作的学习曲线，而流量可达到3.5 L/min以上。ECP在主动脉内可扩张到18 F直径，叶轮运转直径变大，与传统的非折叠impella相比，血液相容性明显提高，减少溶血等严重并发症风险。而上述两点会进一步增加impella ECP的目标市场空间与渗透率，这才是Abiomed在7年前收购ECP的野心所在。
  ECP从去年开始启动美国临床试验，目前其IDE研究中21 例患者临床数据非常优秀。就在2周前，Impella ECP获FDA授予“突破性设备”有望加速在美国的上市。
  ECMO：从循环到多器官支持，横向协同并购的开始
  2020年，Abiomed收购体外膜肺氧合 (ECMO)公司 Breethe?完成第三次转型 ，将Abiomed的战略指向多器官支持的开始，而不仅仅在循环支持领域。收购后的ECMO系统OXY-1 ，可与impella循环辅助系统联用，形成新型ECMO系统——ECPella，已经开始在临床应用。恰逢2020年COVID疫情，Abiomed的战略布局开始显示成效，FDA在2020年快速审批Impella可以用于COVID危重症患者支持。
  02
  更小尺寸+更大流量=更大市场空间
  机械辅助循环（MCS）市场空间巨大，目前仍然是低渗透率水平。保守估计，impella的美国目标市场空间为33.5万例手术量，每年约86亿美金市场空间，而目前美国目标市场的渗透率仅有9%。
  技术创新将持续推进更高的渗透率——持续的器械小型化会驱动更高的使用率，不仅体现在现有的使用者中，还包括新兴适应症ST 段抬高型心肌梗死（STEMI）。临床医生调研显示心外科医生和介入医生都同时支持impella的高增长预期，在现有的适应症人群中依然可保持两位数增长，新的小型化技术——ECP泵，会大大的刺激现有的市场渗透率，无论在介入医生，还是心外科医生中。
  影响市场渗透率的关键因素：2/3与介入尺寸相关
  最新的美国医生impella使用者调研显示（下图），会影响impella使用率（市场渗透率）的5个主要因素中，最重要的是介入尺寸、安全性（不要出现血管穿刺点与出血并发症）、临床循证医学证据（循环支持的流量相关），而这三点中的2/3直接和介入尺寸相关，1/3和尺寸/流量有关。

  Unmet need——穿刺点size小、泵头size大
  如果CP能够满足市场需求，为何Abiomed还要斥重金收购ECP？实际上，在impella上市多年后，大规模临床反馈的需要是：穿刺点位置的输送尺寸足够小，才能减少血管并发症；泵头位置的叶轮尺寸要足够大，才能提高有效安全的流量、降低溶血并发症。

  但是，目前impella2.5和CP的血管与出血并发症比例达10%。如上述医生调研显示，血管并发症是严重影响impella进一步在市场中的渗透率的重要因素。而且，Impella 的峰值流量（如impella CP峰值流量为4L，impella 2.5为2.5L）不代表常规运转流量，由于CP和2.5泵的尺寸较小（＜14F），叶轮需要以超高转速维持相应的流量。
  临床研究显示，在各并发症的多因素回归分析中impella CP的泵头尺寸与溶血成正相关，这与受尺寸限制的泵头叶轮转速有关。如impella CP的流量/压力图（下图）显示，在2L流量时impella CP的转速已达30000转/分钟，如果长时间维持此转速，溶血并发症的概率大大增加。所以在临床使用中，impella CP的峰值流量（4L，转速近50000转/分钟）通常仅维持5分钟，其后为了避免溶血只能下调转速，而流量也相应降低，大大限制了临床使用范围。

  增长的主要驱动力：尺寸降低可扩展目标市场空间＞40%
  尺寸的减低是接下来市场增长的主要驱动力，将在目前市场增长40%以上的使用率。为了解决眼前impella CP带来的血管并发症问题，Abiomed专门开发了可与CP匹配的9F大小的可扩张输送鞘来缩小血管穿刺点的介入尺寸。美国医生调研显示（下图左），9F XR 可扩展输送鞘会引起目前的impella使用的目标市场空间增长20%，尤其是外科会增加29%。而当真正的9F尺寸产品——impella ECP上市时，临床医生估计会带来目标市场空间增长22%，其中外科医生中会增加33%（下图右）。

  03
  从单品到平台化，全面覆盖临床需求
  循环支持时间线延长+适应症扩展
  Impella产品线正在从短期循环支持，向短中期循环支持(14d)的临床场景覆盖（下图）。目前共有6款Impella 心室辅助系统FDA获批用于高危PCI保护和心源性休克治疗。
  其中，两款介入泵（Impella 2.5 和 Impella CP）主攻心内科介入的高危PCI保护与心源性休克短期预防性市场，3款外科泵（Impella 5.0、Impella LD和Impella 5.5）主攻心外科心源性休克短中期支持性市场，为危重患者提供更长持续时间的循环支持，给医生更长的时间来评估心功能恢复周期。

  历史上Abiomed推动了多次临床研究，逐步以有力的循证医学依据推动了潜在市场空间的显著扩张（下图）。
  最近的两个重要研究是：
  ①PROTECT IV：基于这个临床研究的证据，高危PCI的目标市场空间扩张＞3倍。
  ②STEMI-DTU RCT：正在进行的STEMI DTU研究， 是一项前瞻性、多中心、双臂随机对照试验，试验计划招募 668 名接受 STEMI（ST 段抬高型心肌梗死）治疗的患者，之前的预实验显示，Impella 在冠脉再灌注前使用可减少梗塞面积。有望在未来获批STEMI循环支持适应症后进一步扩展市场，占据约25%的STEMI患者市场。

  全面覆盖体外生命支持
  作为介入机械辅助循环支持的先驱，abiomed并没有沉迷于impella的单品业绩成就。为了解决急性循环衰竭患者的全面需求，Abiomed至今依旧不断在技术创新（ECP小型化技术）与急症生命支持进行全场景布局。2020年，Abiomed收购ECMO产品线，以开发新的适应症ECPella——impella+ECMO，以解决循坏衰竭合并呼吸衰竭的患者需求。同年，FDA 授予Impella为 COVID-19患者提供循环支持。

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