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“中国智造”引领原研医疗器械取得新突破

2021-01-06 18:57:06 来源:健康报网

4厘米长的“火鹰”支架通过直径仅有1毫米大小的创口在影像引导下于心脏弯曲细小的血管内游走,最终抵达病灶位置随着预装在支架上的球囊缓慢膨胀,支架被完全打开,在细如发丝的钴铬合金支架杆上,近600个均匀分布的凹槽面向血管壁精准定向释放药物仅用同类产品1/3的药剂量,就解决了支架植入后“低晚期血栓率”和“低血管再狭窄率”两者难以兼顾这一困扰心血管介入治疗领域多年的难题。

2020年6月25日,在欧洲血运重建大会(EuroPCR 2020)上,由上海微创医疗器械(集团)有限公司(下称“微创”)原研制造的Firehawk(火鹰)冠脉雷帕霉素药物靶向洗脱支架系统(下称“火鹰”支架)TARGET AC临床研究最新3年随访结果发布再次证实“火鹰”支架以药物支架极少的载药剂量获得了显著疗效——即仅用同类产品1/3的药剂量,“火鹰”支架临床治疗的安全性更高同时,3年后极晚期血栓发生的风险与对照产品相比下降了43%。这意味着,中国自主研发的心血管支架在疗效与安全性上,较以往有了大幅度提升

 

谁来阻击“头号杀手”

心血管疾病堪称人类健康的“头号杀手”。冠脉支架,是迄今为止人类对抗心血管病最管用的武器。几十年来,世界各国的心血管医生尝试了各种方法与心血管病“斗智斗勇”。从1967年诞生的心脏搭桥技术,到10年后的首例经皮冠状动脉成型术(PTCA),最终,金属裸支架的诞生将即刻血管再狭窄率降低至25%以下。

但金属裸支架本身有其局限性。从原理上说,支架作为异物植入血管后,的确能够将血管撑开,起到拓宽血管的作用。但另一方面,支架植入时会导致狭窄病变部位广泛血管内膜损伤,从而激发人体凝血反应。患者由于血管内膜平滑肌增生,进而导致内膜过度修复,诱发血管晚期再狭窄的发生。

为了克服传统金属裸支架的这一弊病,药物洗脱支架问世。它的设计初衷是,让金属裸支架携带某种抑制血管内膜平滑肌细胞增殖的药物,进入冠脉植入支架的血管周围组织,缓慢释放药物,从而抑制血管内膜的过度增生,预防血管的再次狭窄,以保持血管畅通,使血管再狭窄发生率降低到5%10%。

研究人员发现,早期开发的药物支架有两个严重缺陷:一是所载药物浓度偏高,不仅对血管内膜上的平滑肌产生抑制作用,过高的载药浓度还会抑制内皮细胞的增殖,从而抑制了内皮化进程。通俗来说,支架和人体组织在抗血小板药物的作用下,迟迟无法融为一体,所导致的结果就是诱发晚期支架血栓,而支架血栓一旦发生,致死率高达40%~50%。为防止支架血栓的发生需要长期使用双重抗血小板治疗,不仅增加患者的经济负担,还会导致消化道和颅内致命出血等晚期严重不良事件。早期开发的药物支架的第二个严重缺陷是聚合物载体永远留在体内会引起血管的慢性炎症,导致晚期支架血栓和再狭窄的发生。

为应对晚期支架血栓风险,通常患者在植入药物支架后,需要服用12个月甚至更久的双抗药物进行抗血小板治疗,每年至少花费近万元。更重要的是,长期服用双抗药物,会对患者的消化系统、中枢神经系统及皮肤造成损伤,一旦忘记服药可能导致支架血栓的发生,对身体造成致命危害。

是否能够创造出这样一种适宜的药物支架,在保持药物洗脱支架“低再狭窄率”特性的同时,又能实现如普通金属裸支架一般的“极低晚期血栓率”?这成为近10年来全球心血管专家积极探索的目标。

 

来自亚洲的“解法”

数年前,当这个难题摆在心血管介入治疗领域研究者面前时,很少有人会想到,解答这个难题的是一家来自中国的医疗器械企业。2014年,微创历时8年研发的火鹰药物靶向洗脱支架在国内获批上市。

所谓药物靶向洗脱支架,就是在朝着血管壁这一侧的金属裸支架表面通过激光进行刻槽,将药物和可吸收聚合物精准点灌在金属槽内。当支架抵达狭窄血管病变区并释放后,药物向平滑肌细胞“定向、定时、定量”精准释放,以抑制平滑肌增生,防止血管发生再狭窄。与此同时,支架与血流接触的其他面则因为没有载药,能够实现支架梁的内皮化快速愈合,极大降低了晚期血栓的发生概率。凹槽内的可吸收聚合物经过一定时间被完全吸收,这个时候药物支架就是一个普通金属支架,可避免普通药物支架由于聚合物永久留在体内,引发血管慢性炎症,导致晚期不良事件发生,极大地增加了安全性。

 

 

DES与TES理念对比图

 

据微创首席技术官罗七一回忆,2006年,公司下定决心立项,并提出了“靶向药物洗脱支架(TES)”这一全新理念,“相比较而言,这是最为艰难的一条路,很多企业都认为成本过高、技术实现难度巨大风险极高,但我们认为它值得尽最大努力去尝试的‘鱼与熊掌兼得’的最佳方案。”

确实如罗七一预料的那样,“火鹰”支架的研发之路可谓“荆棘密布”:要在头发丝粗细的钴铬合金丝上刻出近600个微槽;既要保证支架的支撑力又要保证通过血管时的柔顺性更要精确控制药物的载量和释放速率……很多时候,想法有了,但苦于没有标准加工设备,也没有现成工艺可以使用,不得不从最原始的机器研发做起。

 

 

“火鹰”支架制造工艺示意图