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葛均波:推动中国心血管介入治疗器械创新发展 2021-03-26 10:03:01

推动中国心血管介入治疗器械创新发展

——访中国科学院院士、复旦大学附属中山医院葛均波教授

文图/《中国医药导报》 主笔  潘 锋  记者  张浩臣

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 由武汉市人民政府主办、武汉市卫生健康委和武汉医学会承办的以“全球健康,共享未来”为主题的“第二届世界大健康院士论坛”,11月12日在武汉举行,多位来自国内外的院士专家以“线上+线下”形式交流了最新医学科研动态和进展。论坛主席、中国科学院院士、武汉医学会会长陈孝平教授介绍说,世界大健康院士论坛是武汉医学会深入贯彻落实《“健康湖北2030”行动纲要》,着力打造武汉地区大健康高端智慧交流平台,共享世界医学智慧,共同探讨人类健康问题的国际性高端学术论坛,自2019年举办首届论坛以来得到了社会各界的广泛关注,已成为国内外专家学者开展学术交流与合作的重要平台,在推进学科创新,促进大健康事业可持续发展上发挥了积极的作用。
    中国科学院院士、复旦大学附属中山医院葛均波教授在题为“中国心血管介入治疗创新之路与展望”的主题报告中说,近年来我国心血管疾病介入治疗器械研发与应用获得了长足的发展,但与西方国家相比仍存在很大差距,推动中国心血管介入治疗器械创新发展要坚持以医生为创新主体,联通医生、医疗机构、高等院校、科研院所、企业等,共同构建医学创新成果转化完整产业链,让更多的中国原创成果走出实验室,走向临床。

产业发展空间巨大

    葛均波院士说,近年来全球医疗器械市场规模持续增长,销售总额从2009年的3080亿美元迅速上升至2018年的4378亿美元,2019年全球医疗器械市场销售总额约为4519亿美元。2017—2024年间全球医疗器械市场的复合年增长率达到5.6%,其中体外诊断(IVD)、心血管、影像诊断领域占据前三份额,在TOP15细分领域占据了84.4%的市场份额。全球TOP10大医疗器械企业占据了近40%的市场份额,在全球高端医疗器械市场上欧洲、美国、日本占据了近90%的市场份额,其中美国就占据了41%的市场份额,美国已成为医疗器械主要生产国、消费国和出口国,中国、印度、俄罗斯、巴西等国医疗器械市场和产业发展速度惊人。
    葛均波院士介绍,我国医疗器械市场增速高于全球平均水平,行业正处于快速发展期,产品普及与升级换代需求并存。从2014至2018年中国医疗市场规模一直维持稳步增长的趋势,2014年为2556亿元,2015年为3080亿元,2016年为3696亿元,2017年为4425亿元,2018年我国医疗市场销售规模超过5304亿元,复合增速为20%左右,远高于全球平均水平。
    国内医疗器械产业发展空间巨大,近年来医疗器械国产替代率逐步提升,心脏封堵器、脑膜、监护仪等领域的国产替代程度较大,内窥镜、化学发光、CT等领域的国产化空间大,在政策支持下市场发展前景较好。
    葛均波院士强调,我国医疗器械产业在创新方面与发达国家相比仍存在较大差距,特别是在具有产业战略高度的持续技术创新能力建设方面落差巨大。表现为一是创新能力低,中低端产品多,仿制及改进产品多,原创产品少;二是研发投入不足,我国医药行业整体研发投入占比为1%~2%,医疗器械为3%,而发达国家的平均水平达到15%;三是创新体系及配套政策欠缺,企业独自从创新到产业化的全部过程成功率低,缺少创新中介服务,社会资本与产业难以高效对接,政府对创新产品的支持不足。
    葛均波院士说,近年来心血管介入治疗器械已成为全球研发力量最集中的领域,心血管介入治疗也已成为与传统内科药物治疗、外科手术治疗并列的三大现代医学治疗手段之一。中国心血管疾病人群庞大,中国心血管疾病患病率及死亡率在过去27年间逐步上升,现患病人数达到约3.3亿人,死亡率占居民死因的40%以上,且中国居民疾病谱与欧美人群具有显著差异,如二叶式主动脉瓣膜畸形在进行TAVR患者中的比例达到37.1%,高于西方发达国家数倍。同时,资本市场对心血管治疗器械的投入不断增加,投资交易金额及数量稳居第一位,投资仍聚焦于高值耗材领域,特别是三类医疗器械的植入器械。心血管介入领域的研究热度快速上升,从论文发表和专利的申请情况来看心血管介入领域的研究热度快速上升,各类型支架中可降解支架的增长趋势明显,除企业外医学院校、科研机构和医疗机构等都正在成为心血管介入治疗器械创新发展的重要力量。

医生是创新主体

    葛均波院士说,科技创新是国家战略,近年来国家对科技创新提供了许多有利的政策和方针,极大地激发了广大知识分子投身于创新事业的激情,随着国家创新战略的实施,政府及企业对医疗器械创新的不断投入,国产医疗器械创新能力也在不断提升,我国心血管介入医疗技术已逐渐与世界同步,中国心血管医疗技术发展未来可期。
    葛均波院士指出,虽然中国医疗器械创新能力在不断提升,但遗憾的是本应承担医学创新主体的临床医师们还未充分发挥主导作用,主要有以下三个方面的问题:一是产学研之间缺乏交流合作平台,转化路径存在阻碍;二是原创性不足,缺乏核心竞争力,价格战降低了产品创新的动力;三是医、研、企尚未充分融合,三者互为孤岛。因此要解决上述三个问题必须坚持以临床医生为创新主体,让临床医生参与医疗器械创新全过程。医师是创意理念的来源,是创新发展的主体,临床医师在医学创新中的重要性不容置疑。医学创新从创意到研发,再到临床试验都少不了医师的智慧,这从Forssman所做的世界首例心导管手术、Gruentzig的第一例经皮冠状动脉成形术以及Andersen所做的第一个经皮介入瓣膜装置都可见一斑。在医疗器械创新的全过程中即从最开始的发现需求到提出需求、器械发明、器械使用及最后的器械评估,医生角色不可或缺。医生不仅是创新中的协助者,也是发明者和使用者,同时在创新成果的使用中检验产品效果并对不足进行改进,国家和社会应该充分重视并发挥医生在医学创新中的作用。
    葛均波院士强调,创新不仅仅是创新者的“创新”,更需要整个社会的共同努力,共同推进科研成果的认定、成果保护和医学转化,通过联通医生、医疗机构、高等院校、科研院所、医药企业、投资公司等医学创新的相关个人和机构,共同构建医学创新成果转化的完整产业链,让更多中国原创创新成果走出实验室并走向临床。

构建介入创新技术平台

    葛均波院士说,介入治疗是在医学影像引导下进行的非直视下诊疗的新学科,也是心脏疾病、血管疾病、肿瘤等的重要治疗手段之一。与其他学科相比介入学科发展历史较晚,目前多以各个内外科的亚专科形式存在,尚未形成总体学科发展思路,人员准入培训、诊疗规范指南、质量控制等方面还不完善,介入治疗设备、器械和耗材的进口依赖度仍然较高。科技部、国家卫健委、中央军委后勤保障部、国家药监局不久前组织完成了第四批国家临床医学研究中心评审工作,“国家放射与治疗临床医学研究中心”2020年12月5日正式落户复旦大学附属中山医院,同时向首期认证的20家“国家放射与治疗临床医学研究中心分中心”和94家“国家放射与治疗临床医学研究中心核心单位”授牌。
    葛均波院士介绍说,介入学科各分支有很多技术和工具存在共性基础,许多相关疾病也有共性发病机制,因此在基础研究层面中山医院提出了“泛血管医学”理论,将介入治疗的主要对象人体血管系统归纳为一个血管网络,从系统生物学角度认识相关疾病发生发展规律,促进介入学科各分支的交叉融合,指导介入医生以整体的观念去治疗病人而不是仅仅以具体的病变器官为治疗对象。在临床实践方面中山医院积极开展多中心临床研究,强调建立与其他内外科治疗手段协同的综合治疗体系,形成我国自己的介入治疗规范或指南,并通过协调研究网络推广,结合建立统一的人员培训体系和质量控制标准,实现我国介入治疗的规范化同质化。同时高度重视转化研究,针对介入治疗高度依赖设备、器械和耗材且目前进口依赖度高的特点,强调“医工”交叉,大力开展生物医学工程研究,注重产学研结合,促进我国医疗器械产业发展,使研究成果能真正应用于临床造福患者。
    葛均波院士介绍,新成立的国家放射与治疗临床医学研究中心将全面覆盖心脏介入、外周血管介入、神经介入、肿瘤介入和综合介入五大介入学科分支并形成各自的研究团队,以泛血管理论为指导,构建介入创新技术平台。中心将针对心脑血管病、外周血管病及肝脏肿瘤等严重危害我国人民生命健康的重大慢性病开展系统研究,以临床应用为导向,技术推广和创新成果转化为目标,通过医、生、理、工多学科交叉,基础与临床研究结合,建设高质量临床数据库和生物样本库,开展高水平临床研究和国际合作,建设规范的人员和技术推广培训系统。力争2021年底建立以中心为引领的全国性介入治疗协同研究网络单位500家以上,开发并推广20~30项心血管及肿瘤介入新技术,研究制定10项以上国际水平的临床实践指南或行业标准,转化5~10项创新介入器械。

创新初见成效

    为了实现我国医学创新从跟跑、并跑到领跑的跨越,2015年9月由葛均波院士领衔在上海成立了中国心血管器械创新俱乐部(CCI),CCI由医生、工程师及投资者协作运行,同时秉持从医生中来、由医生运行、为医生服务的原则,集创新培训、设计交流、研究支持、产业合作为一体,希望以此激发一线临床医生发现和解决临床需求的创新潜能,引导他们积极参与医疗技术及相关器械研究,并进一步为医生提供临床前及临床研究平台,最终实现国产医疗技术与器械产品的市场化,推动中国心血管事业摆脱模仿,立足创新,走向世界。
    葛均波院士介绍说,CCI现已形成了创新学院、创新竞赛、创新论坛、创新合作、创新孵化“五位一体”的成熟运行模式,通过与斯坦福大学的Biodesign中心、以色列ICI创新平台的战略合作,以及举办首届“创心”心血管诊疗技术与器械创新大赛等,借助这些平台鼓励年轻医生和科学家自主创新。心血管创新的转化模式及路径应包括项目挖掘、项目评估、专利申请、样机制作、产业支撑与落地五个方面,要成功实现转化需要一个漫长的过程。CCI成立5年来已成功举办多期学习班,累计培训学员300人,巡讲10大城市,申请专利100余项,30多项产品在研。CCI将一些优秀的创新发明投入到初步的产业化试点中,产出了一系列针对临床需求的新技术和新器械并及时将成果进行转化,在冠脉介入诊断及治疗器械、结构性心脏病相关器械、心血管影像学、高血压与神经调节器械、心衰治疗器械等方面初见成效。
  葛均波院士说,医学创新过程实属不易,有志者事竟成。从2005至2020年历经15年,2020年3月首个具有中国自主知识产权的XINSORB雷帕霉素洗脱生物可降解支架正式获批上市,XINSORB支架是心血管介入治疗器械自主创新的一个范例。另外,合作研发了世界首个冷冻球囊肾动脉消融设备—CryoFocus冷冻神经消融导管;合作研发的新型超小口径血流储备分数测定导管,动物研究显示6个月随访肾动脉交感神经节密度降低69%;新型超小口径血流储备分数测定导管,为复杂和弥漫病变带来更好的通过性和安全性,正在全国范围进行的多中心临床研究(SUPREME研究)显示,与国外产品相比该压力导管的敏感性和特异度高度一致;高分辨血管内超声导管,动物试验显示较传统产品具有更好的对比度和清晰度。由CCI学员原创的心血管器械应用于二尖瓣反流的经导管瓣膜—CG瓣膜,简单植入,可调整位置,可折叠设计,微小切口;应用于纯主动脉瓣反流的经导管瓣膜—CC瓣膜,具有精准定位,术中操作简便,经股动脉入路的优势;此外世界首款非径向支撑三尖瓣瓣膜、动静脉瘘药物切割球囊等创新产品,充分展示了临床医师们无穷的创造能力。
    葛均波院士指出,老龄化是慢性病和致残性疾病的主要共同危险因素,衰老降低了发生疾病的阈值,随着年龄的增长人体对内环境紊乱的耐受性降低,尤其在心血管系统表现明显。冠心病和瓣膜性心脏病是老年人群最常见的两种心血管疾病,其中大部分病患需要介入治疗,业界诸多专家教授对心血管疾病介入治疗器械的国产化寄予厚望并对未来介入器械国产化报以积极的支持态度。近年来在冠心病介入器械国产化方面多家国内企业表现优异,研发能力处于世界先进水平,尤其是DES的研发能力更是突出,在国内市场大部分产品尤其是高精尖技术处于外资垄断的格局下,我国的血管支架产品发展日渐成熟,已经基本实现了进口替代。瓣膜性心脏病随着人口老龄化的加剧其发病率也越来越高,瓣膜性心脏病的介入治疗必将引领介入心脏病学更大的发展,我国自主研发的两款二尖瓣介入修复器械于2018年相继进入临床试验。经导管瓣膜介入治疗技术和器械发展离不开材料科学、计算机模拟等学科的发展,因此需要在国家层面大力支持医学材料学、医学计算机学等交叉学科,鼓励个人和企业创新,加快瓣膜相关介入技术和材料的成果转化,这样才能真正早日实现瓣膜介入治疗的完全国产化。积极推进老年心血管病的国产介入器械的研发还需要国家相关监管部门给予更好的支持政策,如实行宽进严出的临床试验管理等。
    葛均波院士说,中国心血管介入治疗器械创新发展的愿景是,构建世界一流的医疗器械创新平台,中国科学家从第一代的模仿、第二代的改进再到原始创新,目标是建立世界级的医疗器械创新平台。过去我们花费了大量的时间来模仿国外先进经验,创造相同性能的产品以降低患者成本,现在我们有能力来开发属于我们自己的原创产品并为患者提供更好更优质的服务。
    “星星之火,终可燎原,中国医疗器械创新的春天即将来临,让我们用创新的实践、科学的方法,探索中国医疗器械创新之路,共同拥抱中国心血管介入器械的光辉未来。”葛均波院士最后说。

专家简介
     葛均波,中国科学院院士,教授,博士生导师,主任医师。现任复旦大学附属中山医院心内科主任,上海市心血管病研究所所长。长期从事冠心病介入诊治及对心肌桥、冠状动脉综合征方面的研究,先后承担“863”计划、国家杰出青年基金及重点项目等国家及省部级科研项目多项,以第一完成人获国家科技进步奖、国家技术发明奖等省部级以上科技奖励10余项。