在所有疾病中,心血管疾病堪称“第一杀手”,对65岁以上患者尤其凶险,死亡率高达5%。《中国心血管健康与疾病报告2021》显示,国内心血管病患病率近年来持续上升,目前患病人数约为3.3亿。
面对这类疾病,相关医疗器械的国产化显得尤为重要。在这个领域,上海微创医疗器械(集团)有限公司取得了一批科研和产业化成果。由该公司牵头,上海微创电生理医疗科技股份有限公司、上海微创心脉医疗科技股份有限公司、微创神通医疗科技(上海)有限公司等单位参与共同完成的“心脏与血管介植入医疗器械关键技术及产业化”项目,荣获2020年度上海科技进步奖一等奖。
这个项目为5类心血管疾病提供了精准普惠化解决方案,累计研发出40项新技术、29项新工艺和27个产业平台,形成了大规模自产化能力;产品出口至40余个国家和地区,救治了500多万患者。
历年研发总投入远超总利润
回首往昔,微创创始人、董事长兼首席执行官常兆华博士感慨万千:“1998年,我来到了浦东张江。当时,这里还有很多农田。在张江高科技园区仅有的几栋多层厂房里,我找到了一小块立身之地,这就是微创的诞生地。”
上世纪末,中国的高端医疗器械行业水平与发达国家相去甚远。微创医疗成立时,瞄准的是用于微创伤介入治疗的医疗器械,如用于冠心病治疗的冠状动脉药物支架,希望通过国产替代,让广大中国老百姓能用上可普惠化的国产支架。
这个想法支撑着微创医疗走上自主创新之路。20多年来,公司一以贯之地大力投资研发,累计研发总投入数百亿元人民币,研发费用常年占全部营收的15%—20%,是国内同行平均水平的4倍,历年研发累计总投入远超总利润。
注重产学研医合作,也是这家企业的特点。微创与上海多家三甲医院建立了紧密合作关系,并与第二军医大学签订了合作框架协议,共同建设转化医学联合研究中心,在内科学、外科学、介入医学、肿瘤学等领域开展深度合作。“作为研发介入与植入医疗器械的企业,我们非常需要倾听医生的想法,把他们的好主意转变成创新产品。”微创医疗首席技术官罗七一博士说。
经过20多年的自主研发和协同创新,如今,微创集团拥有专利(申请)5000余项,已获批上市产品有300余个,产品进入了全球上万家医院。
产品推广至全国1100余家医院
获得2020年度上海科技进步奖一等奖的“心脏与血管介植入医疗器械关键技术及产业化”项目,针对心血管疾病的5个方向,提供了一系列高性能、普惠化的创新国产医疗器械解决方案。
微创集团等企业针对快速性心律失常,研发出国内首个磁定位三维标测系统,这也是该领域唯一同时获得欧盟ce认证和中国国家药监局认证的国产系统;针对缓慢性心律失常,研发出具有国际先进品质的国产心脏起搏器,打破了我国起搏器市场多年来一直被进口产品主导的局面;针对我国重度钙化和二叶瓣比例较高的患者特点,研制了国内首款牛心包生物材料经导管主动脉瓣膜;针对冠心病,提出以结构性约束为特征的“药物靶向洗脱”新理念,发明了新型支架系统,它兼顾“低晚期血栓率”和“低血管再狭窄率”的优点,成为全球技术引领者;针对累及到分支血管或入路狭窄扭曲的主动脉夹层/瘤,新型主动脉覆膜支架拓展了临床适应症范围;针对出血性脑卒中,在国际上率先研制成功颅内覆膜支架,实现了动脉瘤的有效隔绝以及复杂、宽颈和破裂动脉瘤的有效治疗。
这个获奖项目的成果已获国内外产品注册证100余个,推广至全国1100余家医院,出口至40余个国家和地区。这些成果还获得了科技部首批创新医疗器械、国家创新医疗器械绿色通道等多项荣誉,有的填补国内空白,有的是全球领先,全面实现了心血管疾病医疗器械的国产化。
破解心脏支架药物承载国际难题
在全球领先成果中,登上国际顶级医学期刊《柳叶刀》是一个里程碑。
这篇论文报道了微创集团自主研发的“火鹰”支架在欧洲大规模临床试验的研究结果,让这款支架成为《柳叶刀》创刊近200年来首次出现的中国医疗器械。“火鹰”是第三代靶向药物洗脱支架,研究显示,将它植入患者后,受到治疗的血管区域能够在早期快速愈合。因为创新性的微槽包裹药物、生物可降解聚合物的设计,以及较低的载药量,它的安全性很高,可有效减少晚期血栓事件的发生。
在心脏支架领域,药物的承载是一个困扰业内10多年的难题。国内外传统主流心脏支架都是在金属支架表面涂上细胞抑制剂,使血管持续通畅,降低血管再狭窄的发生率。然而这样做仍有不足:首先,药物支架表面的涂层在血管装载过程中,如果遇到像钙化等复杂病变时,容易脱落、破损,会影响治疗效果,更可能加剧新的血栓形成;其次,药物的承载量难以控制,装少了容易在达到病变区之前过早损耗,装多了则会对人体造成负担。
怎样把药物完美地保存在支架上?经过反复设计和比较,微创研发团队历时15年,选择并达成了技术上最难实现的一种方案——微槽包裹药物,即在金属支架表面用激光刻槽,再把药物灌入槽内。与传统技术不同,刻槽可防止涂层在输送过程中脱落,药物不会流失,而且药物抵达血管病变区后,能通过固定的槽位精准释放,大幅提高了有效性,也避免了浪费。
此外,由于是精准释放而非“扫射”,这种国产支架不会在无效面上载药,从而避免过多药物对表皮细胞的抑制,使支架尽快被表皮覆盖。这一优势,缩短了支架使用者术后服用双重抗血小板药物的时间。
开启心脏起搏器进口替代进程
同样凭借自主创新,“心系列”起搏器填补了国产高品质心脏起搏器的空白。2017年获批上市以来,微创集团子公司生产的起搏器以其小体积、自动化、长寿命等特点,获得众多医生与患者的认可,开启了“进口替代”进程。
植入心脏起搏器,是目前唯一能有效降低心动过缓患者死亡率、提高其生活质量的治疗方法。过去30多年来,由于未完全掌握核心技术以及缺乏产业化经验,我国心脏起搏器市场99%以上的产品是进口品牌。由于价格较高等,有众多患者无法承担起搏治疗。
为了把这种高值医疗耗材的价格降下来,2014年,微创集团与一家投资公司联合成立了创领心律管理医疗器械(上海)有限公司。这家企业对标国际先进标准,研发、引进并建设了心脏起搏器生产线、工艺流程和检验平台。从这条生产线上诞生的心脏起搏器,体积仅为8立方厘米,是目前全球市场体积最小的起搏器,更适合我国患者偏瘦的体型。其使用寿命达到10—12年,比一些国外品牌更长。
“心系列”起搏器的质量达到国际先进水平,价格则比同规格进口品牌便宜20%—30%。2018年投入临床应用以来,打破了中国起搏器市场多年来一直被进口产品主导的局面。截至目前,该系列起搏器临床累计植入量已超过10000例,其中年龄最大的患者100岁以上,年龄最小的仅22个月。
今年4月,创领心律研发的磁共振条件安全植入式心脏起搏器获批上市,成为首个可兼容磁共振成像检查的国产心脏起搏器系列产品。它们正在惠及广大需要植入心脏起搏器,同时因其他疾病需要接受磁共振成像检查的患者。
栏目主编:黄海华
本文作者:俞陶然