手握全球最小心臟泵,Abiomed如何走出一條確定的商業化之路?

來源:36氪
發佈時間:2022-05-25
人工心臟的未來在“體內”。

長期以來,終末期心衰患者缺乏有效的治療手段,已有藥物和心率控制器械難以逆轉病程進展,心臟移植因受限于供體來源,無法惠及大眾,經導管心臟泵(VAD)成為廣大終末期心衰患者有效地延長生命、提高生活品質的唯一希望。

近10餘年來,VAD技術發展取得了突破,其在發達國家的臨床應用進展迅速,已發展成終末期心衰的標準治療手段。Abiomed(阿比奧梅德)公司成立於1981年,在全球VAD領域有領先地位,公司生産的Impella心臟泵,是唯一獲得美國 FDA 批准適用於需要高危PCI(經皮冠狀動脈介入治療)或心源性休克等嚴重冠狀動脈疾病患者的經皮心臟泵技術。目前,全球使用Impella心臟泵的患者超過21萬。

2004年以來, Abiomed成為增長最快美股醫療器械公司,過去10年中Abiomed在標普 500 指數中的所有股票中表現位居前三,公司市值近150億美元。回顧Abiomed的發展歷史,或對國內同類型創業公司有借鑒之意。

手握核心産品,不斷投資並購

1981年,Abiomed開始人工心臟的開發。創始人Lederman與德克薩斯心臟研究所合作開發了植入式全人工心臟AbioCor。在2001年至2004年的臨床試驗期間,僅有14台AbioCor設備被植入人體,其中壽命最長的接受者存活了512天。2006年AbioCor獲得 FDA 批准,適用於瀕死且不符合心臟移植資格的患者。

2005年,Abiomed收購德國亞琛的心室輔助設備公司Impella CardioSystemsAG,此後公司的發展重心便逐漸轉向心肺康復領域,並不斷在介入泵小型化的技術創新與急症生命支援進行全場景佈局,佈局了Impella系列産品。

Abiomed收購情況表

通過上述收購和自研,目前,Abiomed公司産品線包括 Impella産品組合、Abiomed Breethe OXY-1 System™心肺支援系統(ECMO)& ECPella和preCARDIA,覆蓋的臨床適應症主要包含:高危PCI、心源性休克、右心衰竭及嚴重肺衰竭。 

 Abiomed産品線佈局、作用及産品研發進度

而作為目前全球唯一獲得FDA認證的介入式人工心臟,Impella系列産品在全球介入心臟泵領域罕有對手。2021財年Impella系列産品銷售額達到8.06億美元,收入佔公司總營收超95%,為Abiomed公司絕對核心業務。 

其中,Impella CP的銷售收入佔比為77%,是Impella系列中銷售收入佔比最高的産品。由此可見在介入式心臟泵為患者提供迴圈支援當前的臨床需求中,相較于大流量和小流量産品,中流量産品臨床應用範圍更廣。 

當前Impella系列共計6款産品上市,2款正處於臨床階段,通過佈局不同流量,左右心室,實現臨床不同需求點覆蓋。通過其産品線佈局,可以看出Impella産品未來將朝著更小尺寸、更長使用時間、更大流量方向、智慧化方向發展

Impella系列産品參數對比

其中值得關注的是Impella ECP,它是Abiomed于2014年收購位於德國柏林的醫療器械公司ECP後開始研發的一款世界上最小的血流動力學支援型心臟泵。與以往Impella系列産品所採用的體內電機驅動技術不同的是,Impella ECP延續了ECP公司正在研發的體外電機驅動技術,即通過外部驅動軸增加心臟的血液迴圈。 

作為全世界最小的人工心臟,Impella ECP所使用的護套和泵僅9 Fr(約3 mm),在降主動脈中卸下護套,心臟泵(葉輪)可擴展到約18 Fr,手術完成後,心臟泵縮小並重新套回至9 Fr護套,其峰值流量大於每分鐘3.5 L。 

圖3 Impella ECP産品

2020年6月,FDA批准Abiomed研究用Impella ECP心臟泵醫療器械豁免(IDE)申請,即將進行首次人體試驗以驗證其早期可行性;10月,首批患者(2人)接受Impella ECP治療。2021年8月,FDA授予Impella ECP可擴展經皮心臟泵突破性設備名稱(早期可行性研究已完成21名患者的治療)。根據Abiomed提交的“Impella ECP 早期可行性研究”臨床試驗方案,臨床試驗預計主要完成日期為2022年2月,但截至2022年5月,項目仍處於志願者招募狀態。

八年之久,Impella ECP上市時間仍未可知,“難産”的Impella ECP到底難在嗎?難以攻克的電機驅動可靠性技術難題和使用安全性或許是主要原因。

從“體外”到“體內”

目前介入式人工心臟從技術路線上來看,主要分為2種:體內電機技術和體外電機技術。兩種技術路線于20世紀90年代同步開始研究。

全球範圍內,當前擁有體內電機式介入泵相關技術專利的企業僅有Abiomed一家;體外電機技術專利企業目前僅4家,能查到公司經營資訊的僅3家,分別為Abiomed、MAGENTA MEDICAL LTD.(Abiomed投資)和雅培(介入産品)。 

Abiomed體內電機技術來源於2005年收購的Impella CardioSystems AG公司,2008年首款獲得FDA許可的Impella 2.5至今仍在使用。目前,Abiomed公司應用體內電機技術已開發出多款涵蓋不同流量/功能組合的産品。體內電機技術路線由於其微型化體內電機技術的高難度、高壁壘,目前全球仍無除Abiomed外其他公司可以突破。

體外電機路線下,唯一一款上市産品雅培HeartMate PHP已于2021年退市,Abiomed應用體外電機技術所研發的Impella ECP臨床試驗進度過緩,至今仍未上市。

這就表示,體外電機技術路線下,截至目前還無一款成熟的商業化産品體外電機介入心臟泵的安全性、可靠性仍無法得到較好的臨床驗證、領域專家認可究其原因,從機械結構上來看,體外電機的柔性軸傳動不可避免會帶來可靠性差,停泵風險高的潛在隱患,而這亦是雅培HeartMate PHP退市的主要原因。 

雅培HeartMate PHP由曾經的專注心室輔助設備的Thoratec公司開發。2015年,聖猶達醫療公司收購Thoratec公司,2016年4月,雅培收購聖猶達醫療公司(包含Thoratec),最終HeartMate PHP産品歸屬雅培旗下。2017年,雅培因電機停止運作的設備故障,宣佈暫停其HeartMate PHP SHIELD II研究的註冊並停止在歐洲的商業銷售。2021年,雅培中止HeartMate PHP SHIELD II的試驗註冊,中止原因是由於程式結束時葉輪速度降低,産品無法滿足其預期服務的患者的需求。

也因此,我們預測,即便最終Impella ECP順利上市,由於其臨床設計術中使用時間為48小時(申請臨床試驗術中使用時間:6-12小時),而Impella CP臨床設計術中支援時間為10天(申請臨床試驗術中使用時間:FDA-4天,CE-5天),因此Impella ECP臨床應用場景將局限于高危PCI術中短期迴圈支援,無法進一步拓展適應症至長時間需求的心源性休克,Impella ECP在覆蓋人群及商業化上,可能只是作為Impella CP的一個補充,市場空間有限。

體內電機技術和體外電機技術對比 

綜合來看, 體內電機技術路線仍將是最有效、安全可靠的技術能夠進行臨床應用,未來介入心臟泵市場仍將佔全球心血管介入泵市場的絕對主導份額。從Abiomed公司未來發展規劃來看,當前及未來的核心重點資源仍將持續投放在以體內電機技術為基礎的Impella系列産品的優化改進、臨床適應症拓展及海外潛在市場拓展上,還有長足發展空間。

本文圖片來自:企業官方 正版圖庫