2021年中国动物源性植介入医疗器械市场监测调研分析及细分产品市场规模研究预测

动物源性植介入医疗器械行业的核心上位技术为动物组织工程和化学改性处理技术，涉及材料学、生物学、医学、动力学、生物化学等多个领域的科学与工程技术，产品具有学科综合性强、技术含量高和附加值大等特点，是临床医学的前沿和重点发展领域，为国家鼓励发展产业。

2015年5月，国务院印发《中国制造2025》，将生物医药及高性能医疗器械作为战略产业发展方向。2016年11月，国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》（国发[2016]67号），提出要加快组织器官修复和替代材料及植（介）入医疗器械产品创新和产业化。2016年12月，国家发改委印发《“十三五”生物产业发展规划》（发改高技[2016]2665号），提出要推动植（介）入产品创新发展，推动生物技术与材料技术的融合。2017年2月，国家发改委、工信部、科技部、商务部、食药监局等六部委联合发布《医药工业发展规划指南》，提出要重点推进植入介入产品和医用材料，其中包括心脏瓣膜、可降解封堵器、组织器官诱导再生和修复材料等产品。支持产业发展的相关政策为动物源性植介入医疗器械行业发展营造了良好的外部环境。

一、外科软组织修复发展情况及未来趋势：

（1）外科软组织理想修复材料的五级标准：软组织损伤或组织缺损后，能使机体自身长回与原来一样的健康组织的修复为理想的组织修复。可把软组织修复材料分为5级：

据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国动物源性植介入医疗器械市场竞争力分析及投资战略预测研发报告》统计数据显示：目前，外科软组织修复植入用补片等产品使用的材料种类繁多，良莠不齐，能满足上述五级要求的外科植入材料不多。

（2）人工材料与生物材料对比分析及行业发展趋势：临床用于软组织修复植入材料可分为人工材料及生物材料两种：

1、人工材料多为医用高分子材料补片，如聚四氟乙烯补片、聚丙烯、涤纶补片等。这类材料共同特点是植入后的稳定性（生物惰性），缺点是不易于自身组织细胞的长入，且往往植入后会出现补片挛缩、术后疼痛、局部不适感等；

2、生物材料分为两类，一类是生物衍生材料，以动物源性组织为原料（跟腱胶原或小肠粘膜等）加工再造成补片；另一类为动物源性组织改性材料，直接利用动物组织，保留其原有的组织骨架与部分组织基质，经特殊处理制备而成。处理后的动物源性组织仿生性高，不易产生免疫排斥反应，虽失去了活性，但保留了自然组织的结构，具有类似自然组织的结构和特性，可为自体组织自然修复提供组织支架，以获得足够的时间与空间实现组织自然修复，使修复后的软组织与原健康组织无区别。因而后者被认为是未来人工生物材料的发展方向。

3、本土企业发展迅速，进口替代效益逐步显现得益于资金和国家政策的共同支持，中国生物医用材料在技术研发方面取得了长足的进步，自主创新能力明显提升，同时，也逐步培养了一批具备专业技术知识的创新型和复合型人才，和一批拥有自主知识产权和核心竞争力的优秀企业。在这样的环境下，硬脑膜、硬脊膜等前沿生物材料相继研发成功，本土品牌的市场占有率逐年提升。其中，在脑硬膜领域，国产品牌产品其生物特性、安全性不输于外资品牌，且具有价格优势，受到业内广泛认可，国产品牌市场份额已远远超过外资产品。随着技术的逐步成熟和产业政策的有力支撑，在进口替代效益的驱动下，动物源性植入材料行业增长可期。

二、先天性心脏病植介入治疗发展情况及未来趋势：依据先天发育缺陷所致出生后的心脏结构异常以及血液流动的病理生理变化，先天性心脏病可分为简单先心病和复杂先心病。简单先心病指血液由左向右分流的非紫绀型先心病，主要包括心房、心室间隔缺损以及动脉导管未闭；复杂先心病指血液由右向左分流的紫绀型先心病，主要包括法洛氏四联症、大动脉转位、肺动脉狭窄或闭锁、永存动脉干、右室双出口等其它右向左分流的复杂畸形。

（1）简单先心病矫治：

①随着介入技术的发展，封堵器介入治疗已较多的应用于简单先心病矫治，但其具有较为严格的适应症，外科手术目前仍为主要治疗手段对于心脏房室间隔缺损的简单先心病，目前临床常用修补房室间隔缺损的治手段为外科手术治疗和介入治疗，其中外科手术是简单先心病治疗的主要方式。介入治疗是近些年来新兴起的治疗方式，较传统外科手术创伤小、恢复快，但其目前仍具有较为严格的适应症，若患儿年龄过小或存在其他复杂先心病包含房室缺损等问题不适应介入治疗，则须采用外科手术的方式进行治疗。

②在外科手术治疗中，外科生物补片成为心脏房室间隔缺损修补手术植入用的主要产品在外科手术治疗中，心脏房、室间隔修补治疗主要有三种方式：使用自体心包；使用高分子材料补片；使用生物补片。基于材质优势，生物补片目前使用量多于高分子材料且用量增加较快，成为心脏房室间隔缺损修补手术植入用的主要产品。

（2）复杂先心病矫治：

①创新医疗器械肺动脉带瓣管道的上市，解决了须构建右室流出道的复杂先心病患儿所需手术材料来源问题，复杂先心病患者主要是右室流出道至肺动脉的发育异常所致的结构缺陷或畸形，表现为右向左分流的心脏结构的异常。对于肺动脉闭锁、法洛四联症等必须构建右室流出道完整性的复杂先心病，手术重建是唯一有效治疗方法。而缺乏适合幼儿长期植入的材料和器械是制约手术技术发展的主要瓶颈，以往这类手术所使用的材料主要是自体心包、人工材料（如Gore-Tex片）或同种异体主动脉带瓣管道等，由于这些材料来源受限、或大小不易与患者匹配、或难以修复和重建管道的瓣膜结构，致使右室流出道修复与重建成为心血管外科全世界范围内的一个难题。

2003年11月美国美敦力公司用牛颈静脉为材料，利用其天然带有的静脉瓣制成牛颈静脉带瓣管道，鉴于临床救治的需要，获美国FDA人道主义豁免的方式（HDE）准予在临床外科手术植用。公司肺动脉带瓣管道属国内首创，能够帮助重建主肺动脉和人工肺动脉瓣，是目前救治需重建右室流出道的复杂先心患儿国内唯一注册产品，其上市解决了手术材料来源问题，帮助复杂先心病患儿延续生命。

②婴幼儿及青少年体内对循环系统植入材料要求更高，同时，植入体内的管道无法随患儿生长发育同步生长，患儿面临长大后需要更换大号管道等问题。一般来说，相比老年人，年轻人的新陈代谢更加旺盛，随着肌体的增长发育过程，对外来材料的排异反应也更加强烈，因此对于特定的生物材料，在少年和青少年体内发生钙化比老年人发生的快，在婴幼儿体内发生明显钙化的时间会更短；同时，随着复杂先心病患儿的生长发育，植入体内管道并不能同步生长，患儿面临长大后需要更换大号管道等问题。目前支持先天性心脏病矫治的材料仍然有限，需要医疗器械的不断创新与医疗水平的不断提升，来为复杂先心病患儿提供能够伴随一生的解决方案。

三、人工心脏瓣膜的发展情况及未来趋势：

（1）人工心脏瓣膜简介:心脏瓣膜是心脏进行血液运输过程中的控制“阀门”。人体心脏中共有四个瓣膜，分别是左心的主动脉瓣和二尖瓣，右心的肺动脉瓣和三尖瓣。当心脏瓣膜因风湿热、老年退行性改变、病毒感染等原因产生病变时，一般最终需要修复或置换人工心脏瓣膜。

人工心脏瓣膜的应用始于二十世纪六十年代，第一个植入人体的为球笼瓣，是一种机械瓣。

（2）人工心脏瓣膜分类及比较:

1）产品分类:随着技术的发展，人工心脏瓣膜品种逐渐增多，按材料不同可分为机械瓣和生物瓣两大类，机械瓣目前主要以热解碳为瓣叶材料；生物瓣瓣叶主要使用猪主动脉瓣或牛心包等生物组织制作，目前主要以牛心包组织为瓣叶材料。

2）不同种类人工心脏瓣膜比较:机械瓣较生物瓣的优势主要包括：（1）其机械寿命估计可达50年以上，植入人体后瓣叶不会钙化、瓣膜本身一般不会毁损，再手术主要源于并发症或其他病症导致的机械故障，一般在不出现术后抗凝并发症的情况下可终生使用；（2）机械瓣更适合年轻患者，根据美国2017年AHA/ACC指南，在与患者充分沟通其意愿和偏好以及是否有抗凝禁忌症或适当管理抗凝的条件的基础上，综合考虑机械瓣术后抗凝并发症风险和生物瓣术后衰败毁损而再次干预治疗（再次手术/介入）风险后，该指南建议：50岁以下的患者选择机械瓣，50-70岁之间的患者可选择生物瓣和机械瓣，70岁以上的患者选择生物瓣；有抗凝禁忌或不愿接受终生抗凝治疗的患者建议选择生物瓣。机械瓣使用寿命长于生物瓣是导致年纪较轻患者选择机械瓣、年龄较大患者选择生物瓣的关键。目前，我国瓣膜手术患者人群相对年轻，机械瓣占据主流地位：心脏瓣膜手术患者约95%为70岁以下患者，约80%选择使用机械瓣，其中，50岁以下患者手术时选用机械瓣占比达90%。

生物瓣膜的使用主要受限于其在体内的耐久性，抗钙化性能是提高生物瓣膜耐久性的关键指标之一。年轻患者新陈代谢较老年患者更快，故一般情况下，年龄越小，瓣膜钙化速度越快。目前，生物瓣膜在65岁以上人群植入后，预期平均使用寿命一般为15年左右，而小于65岁的患者若需植入，可能出现生物瓣膜使用年限小于10-15年便开始出现钙化的情形。根据美国2017年AHA/ACC指南，50岁以下患者不存在抗凝禁忌或个人并无要求使用生物瓣，则生物瓣不建议用于这些患者.

目前国内已经获批上市的介入瓣产品其适应症明确规定，只有在不能使用外科瓣的情况下才可以使用介入瓣，介入瓣产品与公司现有产品并非替代关系，无重大影响。未来随着介入瓣产品临床适应症的扩大，可能会进一步用于中低危患者，则将对公司的外科瓣产品销售造成不利影响，但同时介入瓣中瓣技术水平的完善可避免置换外科瓣后的二次开胸换瓣，有助于降低生物瓣适用年龄限制，增加外科瓣的临床使用。据中金企信国际咨询统计数据，2018年全国总共开展TAVR（介入瓣治疗手术）约2,000例左右。相对于每年约6-7万例2心脏瓣膜来说，外科手术换瓣仍是主流。特别是中国有250万风湿性心脏病患者，患者换瓣年龄一般在35-59岁之间，绝大部分仍需要外科手术换瓣。

（3）人工心脏瓣膜发展历程:

1）2000年以前机械瓣占据人工心脏瓣膜主流市场:从第一个球笼瓣开始，早期临床应用的瓣膜都是机械瓣，其中著名的还有球蝶阀瓣、单叶机械瓣、叶机械瓣等。热解碳的发明使得瓣叶材料对溶血的影响大幅降低，延长了机械瓣在人体内的使用寿命，使得机械瓣开始成批量的工业生产并用于临床实践。2000年之前，机械瓣的使用占据主流市场，美国美敦力和圣犹达等公司的机械瓣产品曾经占据全球人工瓣膜80%以上的市场。

2）2000年后生物瓣替代机械瓣成为主流:置换人工机械瓣的患者必须终身抗凝，以及术后抗凝相关的并发症至今未能得到解决。基于机械瓣上述缺陷，外科医生逐步重视生物瓣膜，提出用猪主动脉瓣膜或黄牛的心包组织改性处理后制作生物瓣膜。相比机械瓣术后需要终身抗凝，生物瓣患者在不合并房颤的情况下，一般术后仅需要3-6个月的抗凝治疗，随后就可以不用担心凝血而随时导致的风险。2000年以后，大组长期循证医学数据开始支持生物瓣的应用，生物瓣的应用占比逐年递增。到2010年左右，全球生物瓣占比超过机械瓣，特别是以退行性病变为主要治疗群体的欧美发达国家，生物瓣的使用量已经达到70%以上。

3）2005年后牛心包瓣逐渐成为生物瓣领域的主流产品:牛心包组织作生物瓣叶材料更具优势，较猪主动脉瓣材质更致密，面积宽大，具备可选择性和可测量性的优势。美国爱德华公司3已放弃猪主动脉瓣，专注牛心包瓣，其介入瓣也全部采用了牛心包组织作为瓣叶的原材料。目前美国使用的生物瓣膜中，牛心包瓣占比超过70%。

4）近期介入瓣在高危或难以承受外科手术的老年主动脉瓣退行性病变治疗上普及:在2000年以前，心脏瓣膜的置换只能靠外科体外循环开胸手术植入，高龄或多病体弱的难以承受心外开刀的瓣膜病患者无法实施手术换瓣获得治疗。2000年首次报道经导管介入肺动脉瓣获得成功4。随后，2002年法国Cribier医生成功完成了第一例经导管主动脉瓣置换术（TAVR）。经过17年的发展，目前全球超过10,000家医院成功开展TAVR手术，完成TAVR手术例数超过350,000例。

欧洲开展TAVR的医院超过500家，美国开展TAVR的医院超过450家，亚洲仅有新加坡、日本、韩国、越南、马来西亚、中国等国家开展。经导管介入人工生物心脏瓣膜（以下简称介入瓣）目前主要有两类：一类是由美国爱德华公司生产的SAPIEN介入瓣，球囊辅助扩张方式释放，目前已经改进完善至第三代SAPIEN3；一类是美国美敦力公司生产的CoreValve介入瓣，凭借镍钛合金的记忆性能自行释放。2016年，美国介入瓣临床应用4.28万枚，其中，约72.1%为SAPIEN系列产品；约27.9%为CoreValve产品。国内介入瓣手术开展始于2010年，上海复旦大学附属中山医院心内科葛均波院士于2010年10月首例介入CoreValve瓣。2017年4月国家药品监督管理局批准杭州启明医疗器械股份有限公司的介入主动脉瓣VenusA-Valve产品和苏州杰成医疗科技有限公司的介入主动脉瓣J-Valve产品，2019年7月国家药品监督管理局批准上海微创心通医疗科技有限公司的VitaFlow经导管主动脉瓣膜系统。