行研| 心脏瓣膜本土企业如何以“新”换“心”（上）

本报告共分上下两篇，上篇内容包括心脏瓣膜概述与市场情况，下篇内容包括心脏瓣膜发展趋势和主要公司盘点。

一、心脏瓣膜概述

（一）心脏瓣膜的结构与功能

心脏是人体的血泵，由右心房、右心室、左心房、左心室四个弹性腔构成。右心房通过三尖瓣与右心室相连，右心室通过肺动脉瓣与肺动脉相连；左心房通过二尖瓣与左心室相连，左心室通过主动脉瓣与主动脉相连。

   

心脏结构示意图

血液按右心房→右心室→肺动脉（肺循环）→左心房→左心室→主动脉（体循环）方向单向流动，心脏瓣膜在其中起"单向阀门"作用，因此瓣膜是心脏内非常重要的结构。

正常的心脏瓣膜开放时可通过足够的血流量，关闭时则阻止血液返流。由于先天或后天的原因，心脏瓣膜失去正常的解剖结构和生理功能，开放时血流受阻，即心脏瓣膜狭窄；关闭时血液返流，即心脏瓣膜关闭不全；有时候同一个瓣膜既有狭窄又有关闭不全。两个以上的瓣膜同时受累时，称之为联合瓣膜病。

（二）心脏瓣膜疾病的分类

心脏瓣膜疾病是指心脏瓣膜有解剖或功能改变引起的心脏功能损害。心脏瓣膜疾病的主要特征是主动脉瓣膜狭窄，由于其较高的发病率、对患者生活质量的严重影响以及与迅速进展的人口老龄化有关等因素引起了医学界的广泛关注。

心脏瓣膜疾病可分为先天性与后天性两大类，后者又可分为风湿性与非风湿性心脏瓣膜病。

先天性心脏瓣膜畸形主要是胚胎发育过程中（特别是妊娠前三个月）出现障碍而造成的。风湿性心脏瓣膜病是风湿病累及心脏瓣膜并反复发作，经过长期发展过程而形成。风湿性心脏病占我国人群心脏瓣膜病的首位，女性多于男性。后天非风湿性心脏病包括老年性心脏瓣膜退行性病变、创伤性心脏瓣膜损害、感染性心内膜炎、冠心病引起的心脏瓣膜功能不全以及瓣膜粘液样变性引起的心脏瓣膜病变。

（三）不同年龄瓣膜病人的特殊性

儿童瓣膜病：大多数以二尖瓣关闭不全为主，严重血流动力学改变导致心力衰竭发作。儿童换瓣术后并发症少，早期成活率与成人无差别，但是鉴于儿童换瓣的特殊问题，以下两点临床医师意见一致：①儿童心脏瓣膜尚无理想的替代物，小号瓣膜难以避免随发育成长后再次置换；②换瓣后变异因素多，不同于成人，例如瓣膜选择、抗凝后出血并发症、栓塞、风湿活动、再次手术等。因此，儿童换瓣膜选择比较严格，原则上瓣膜病变尽可能使用心脏瓣膜修复方法。

老年瓣膜病：老年风湿性心脏病患者多合并其他疾病，如冠心病、糖尿病、高血压、肺及肾功能不全等。这是影响手术效果的重要因素。瓣膜以选择生物瓣为宜，其耐久性可以满足自然寿命。因此，老年人换瓣的指征选择，重点是通过各种检查，基本搞清病因及合并疾病；手术目的一是为病人延长寿命，二是提高生活质量，能否达到此标准，进行手术时必须考虑。

（四）心脏瓣膜疾病的治疗方法

心脏瓣膜疾病可以通过药物治疗，但治疗效果不佳；多数患者需要通过外科手术来彻底根治，手术效果良好，能彻底根除病痛。外科手术包括心脏瓣膜修复术、心脏瓣膜置换术和经导管心脏瓣膜置入术。

心脏瓣膜修复术：通过手术来修复受损心脏瓣膜，为瓣膜治疗的首选方法，仅适合于二尖瓣患者等一小部分病人。

心脏瓣膜置换术：手术置入人工瓣膜以替代原有受损瓣膜。人造心脏瓣膜置换手术一般在患者出现如下病情才实施：二尖瓣狭窄、二尖瓣狭窄合并二尖瓣关闭不全、三尖瓣损坏病变严重时、主动脉瓣狭窄、主动脉瓣轻度脱垂。一般采用由合成材料制成的人工机械瓣膜或用生物组织制成的人工生物瓣膜，国内机械瓣使用份额更大。心脏瓣膜手术后要按时服用抗凝药物，定期监测维持凝血指标在规定范围之内。合并有房颤的病人可在手术同时进行射频消融治疗，以改善症状，减少术后脑栓塞的发生率。

心脏瓣膜介入治疗：随着介入治疗技术的发展，经导管心脏瓣膜置换或修复术（trans-catheter aortic valve implantation, TAVI）得到了快速发展并应用于临床，通过股动脉送入介入导管，将人工心脏瓣膜输送至主动脉瓣区打开，从而完成人工瓣膜置入，恢复瓣膜功能。手术无需开胸，因而创伤小、术后恢复快。由有经验的心血管内科医师实施。经导管主动脉瓣置换术的主要适应症是无法耐受外科手术的晚期主动脉瓣狭窄患者。目前应用最广泛的TAVI装置有两种，Edwards球囊扩张支架和CoreValve自膨胀支架。

经导管主动脉瓣置换术作为一种微创的接入治疗手段，具有手术风险低、高危患者耐受性强的优势，目前已成为未来心脏瓣膜治疗方法的发展趋势。

（五）人工瓣膜的选择

1. 心脏瓣膜置换术人工瓣膜

心脏瓣膜置换术的人工瓣膜通常根据患者的年龄选择植入生物瓣还是机械瓣，但是临床上对明确的年龄界限尚无一致意见。机械瓣膜的优点是寿命长，理论上永久可用。生物瓣具有良好的血流动力学特性;血栓发生率低，不必终身抗凝，但其寿命问题至今未获得满意解决，多数患者面临二次手术。

机械瓣具有较高的耐力和持久性等特性，临床应用广泛，但机械瓣最大的缺点是患者必须终身抗凝且潜在易发血栓和出血等问题，一旦发生机械故障，后果极为严重。另外，瓣膜的噪声可能会干扰病人，并需要对饮食和活动进行适当的限制，因此给患者的工作、生活带来诸多不变。

国内心脏瓣膜置换术中，机械瓣膜占有很大的份额，但国外以生物瓣为主。目前的机械瓣膜主要采用新型的双叶瓣，两个瓣叶可以同时开放和关闭。

人工生物瓣膜主要是异种组织生物瓣膜，如猪瓣膜和牛心包瓣膜。评价生物瓣膜最重要的两个指标：良好的耐久性和优异的血流动力学表现。

生物瓣膜的优点：血流动力学效果好，无噪音；大多数不需要进行长时间的抗凝血治疗，减少用药和抽血化验检查；形成凝血块的风险较小。

生物瓣膜的缺点是时间长后会形成钙化，有再次手术更换瓣膜的潜在风险。

目前一般认为生物瓣膜的适用人群：

①老年人，年龄60岁以上；

②因生活方式原因，无法耐受因植入机械瓣而需要终生抗凝治疗的病人；

③孕期或有怀孕计划的育龄期妇女；

④对生活质量较高，不愿在饮食、服药和运动方面受到限制的病人。

总之，瓣膜置换术选择人工瓣膜时，需要给予个体的评估，根据瓣膜的优缺点、生活方式、患者年龄及个体基本情况来做最后的决定。

2. 带瓣膜支架

带瓣膜支架主要应用于经导管心脏瓣膜置换或修复术（trans-catheter aortic valve implantation, TAVI），是当前主动脉瓣膜狭窄等心脏瓣膜疾病的新趋势。带瓣膜主动脉支架发展已经过三代: 第一代为聚氨酯瓣膜; 第二代为牛心包瓣膜; 目前为第三代，代表性产品有两个。

（1）Cribier-Edward 生物瓣

Edwards 原型是来源于马心包 ( Cribier-Edwards) ， 现在采用的为牛心包 ( Cribier-Sapien，Edwards Life Sciences Inc) 。使用球囊扩张的不锈钢支架，无需鞘管，可顺行或逆行法置入。投入市场的生物瓣膜支架有两种: 23 mm 和 26 mm，即可以经股动脉介入也可经心室介入。经股动脉介入的导管有22F型和24F型， 26F型通常为经心室介入。目前虽然经导管主动脉瓣置换只在那些有高危外科手术风险的患者中进行，但是未来会扩展到更多有适应症的患者群。



（2）CoreValve 生物瓣

Grube 等在 2006 年第一次采用自膨式带瓣膜支架进行经导管动脉瓣膜置换。一个自膨式的 CoreValve ReValving system ( CoreValve，Irving，CA) ，由猪心包瓣膜组成。附着于自膨胀镍钛记忆合金支架，需要鞘管固定，只能逆行法经鞘管置入。这种合金的特殊记忆功能体现在: 如果支架在低温下发生变形，那么在适宜温度下该支架又能恢复原状。支架在导入过程 中由于低温而皱缩，直到接近体温时，支架展开至主动脉环和升主动脉等解剖学结构。



（3）其它类型带瓣膜支架

其他类型的带瓣膜支架有Kolh 等设计的球笼瓣，由一环、笼和一球组成。环由不锈钢卷曲成螺旋状外覆一层可扩张尼龙网。笼由一自膨胀Gianturco 支架，头端附于不锈钢丝。球为一可拆卸硅胶球，内充以不透 X 线的硅胶聚合物。经颈内动脉可应用11F或12F鞘管将此自膨胀球笼瓣膜置入降主动脉。

陈翔等自制的瓣膜动脉瓣雕刻支架在球囊支撑下可完全打开，牢固地置于原肺动脉瓣位置，人工瓣膜启闭功能好。该支架由医用316L 不锈钢激光雕刻而成。将新鲜的猪心包经脱细胞处理后给予 0.6% 戊二醛浸泡 36 h，生理盐水洗净，裁剪成人工瓣膜，缝合在不锈钢支架上，制成带瓣膜支架。

作为一项非常具有潜力的微创技术方法，经导管置入带瓣膜支架在心脏瓣膜疾病中的应用将迈上新的台阶。早期瓣膜介入和置换术对于一些危重患者确实起到了很好的治疗效果。主动脉带瓣支架的支架系统、瓣膜材料的限制，释放途径、手术技术的掌握，在带瓣支架置入过程中对病理解剖结构的认识、钙化碎片栓塞的危险、支架的定位和瓣周漏发病率较高等问题仍需要解决。相信随着技术的不断发展，带瓣膜支架的治疗应用会取得更加丰硕的成果，也会使更多的心脏瓣膜病患者获益。

二、心脏瓣膜市场

（一）心脏瓣膜疾病患病风险加大

根据美国疾病控制和预防中心（center for disease control and prevention）数据显示，心脏病是美国人民健康的头号杀手，平均每40秒就有一例心脏病发生。而在心脏病患者中，瓣膜疾病是一种发生率较高的疾病，美国每年约有150万人患有主动脉瓣狭窄，其中约50万人患有严重主动脉狭窄，估计有25万人患有严重主动脉狭窄。在美国，每年大约有8~8.5万次主动脉瓣置换手术。

我国也是心脏瓣膜疾病高发国家。近些年来，由于心脏疾病患病率升高、老年人口增加、生活方式改变、人工心脏瓣膜新技术进步、患者自理意识提高、微创心血管手术需求增加，经导管心脏瓣膜手术中心数量的增加、新治疗方案和认证器械的增多，假体心脏瓣膜市场迎来了大幅增长。据调查， 中国60岁以上的瓣膜患者约有400多万。

（二）市场容量逐年扩增，年增长率超10%

据Allied Market Research公司报告数据显示，2018年，全球假体心脏瓣膜市场价值达14.2亿美元，到2023年增长至25.6亿美元，同比增长12.66%。根据有关统计数据，国内每年需要行心脏瓣膜及其修补材料置换的病人大约 20 万人。我国人工瓣膜市场预计未来几年的增长率将在 10-15%之间。随着中产阶级和人口老年化的不断增长，中国市场对于广大医疗保健厂商越来越具有吸引力。制约高品质生物瓣膜的因素主要为原料供应不足、质量标准高、高度依赖人工等因素。

（三）区域市场分析

人造瓣膜市场已经出现了若干例临床试验。由于其耐久性强、较少需要抗凝治疗，经导管瓣膜市场占据了人造瓣膜市场最大的部分。由于心脏病（如主动脉瓣狭窄、二尖瓣反流）患病率较高，欧洲国家在这方面进行了最多的临场试验。在欧洲，超过175万人患有主动脉狭窄症，此外，功能性心瓣阀案例在欧洲最高（约45.6%），其次是北美（38.1%）。

（未完待续）

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