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英超火狐体育:缝合线、人工血管依赖进口中国医疗器械如何突破“卡脖子”

  这种在血管外科和心内、心外科治疗中必备的材料,近两年出现缺货、型号不全、甚至断供。掌握着中国九成人工血管市场供应的,是德国企业迈柯唯与日本公司泰尔茂,中国目前并没有可替代的国产品牌。因工厂搬迁、供应商生变等原因,两个行业龙头产量受到影响。从2020年下半年开始,国内医生们就开始感受到人工血管的供应紧张。

  在唐跃工作的心血管科,高度依赖进口的耗材与设备还有很多,除了人工血管,他随口就能说出好几个:小到强生的Prolene手术缝合线、戈尔的Gore-Tex缝线,大到起搏器、ECMO这类高端设备。“如果这些产品的供应出现问题,大批病人的治疗可能就没有保障了。”他说。

  就像芯片等领域一样,中国的医疗器械行业也面临着安全性风险。为了改变这一局面,从政策制定者到行业引领者,都在付出艰辛的努力。

  本文转载自微信公众号“中国新闻周刊”(ID:chinanewsweekly),原文首发于2022年5月31日,原标题为《缝合线、人工血管高度依赖进口,中国医疗器械如何突破“卡脖子”?》,首刊于2022年5月30日出版的《中国新闻周刊》杂志第1045期,不代表瞭望智库观点。

  人工血管是外科治疗心血管疾患时必须用到的医疗产品,主要用在主动脉疾病、外周动脉疾病等。主动脉相关的疾病通常来势非常凶险,如急性主动脉夹层的患者,血管随时会有破裂致命的风险,需要尽快进行手术。

  经过一系列的企业并购,如今,迈柯唯与泰尔茂分别占有全球大动脉人造血管70%与20%的市场份额,戈尔、巴德等企业则占据剩下的10%。迈柯唯始创于1838年,是全球最大的手术室、ICU医疗工程和设备供应商之一。

  1988年,杜广武在英国完成了纺织学博士学业,从1997年开始进入人工血管领域,后担任迈柯唯人造血管研发技术总监多年。回国后,他于2016年创立了百优达公司,是目前国内有望最快拿到器械注册证的人工血管公司。如果顺利的话,他们的产品预计今年年底到明年年初就能投入医院使用。

  近几个月,上海疫情使得人工血管缺货的情况雪上加霜。上海有大量的生物医药与器械公司,也是海外产品进口到中国的重要中转站。受疫情影响,货物最近无法顺利经过上海洋山港进入国内,于是,杜广武就接到了很多原来代理进口人工血管的经销商的电话,问是否可以先把他公司为开展临床试验而生产的样品拿来销售。对此他都拒绝了。

  广东省人民医院是南方人造血管使用量最大的一家医院,2020年的用量为400根左右,这样的大医院原本是经销商优先保供的目标,但现在也缺货。

  人工血管分为两类,一种是涤纶人造血管,或者叫纺织人造血管,主要用在大动脉,直径10~38毫米;另一种是直径5~10毫米的小血管,小口径人工血管可用于替换外周血管、透析通道等,使用的材料多是膨体聚四氟乙烯(ePTFE)。

  美国戈尔公司主要做的就是小血管。该公司在1969年发现了ePTFE材料,这种材料如今广泛使用在医疗、纺织、石油、航空航天等许多领域,戈尔公司也成为ePTFE行业的绝对龙头。

  然而,就是这种一根只需两三百元的人工材料,目前还没有国产替代。杜广武说,国产ePTFE主要用在滤膜、牙线等产品中,如果用来做医疗产品,需要严格控制材料的孔隙率,必须在30微米左右,人体组织细胞和血管才能长进去且不能渗血,所以要求非常高。

  “国外这几个大品牌,大家用得都很顺手,因为它不漏血,服帖性、柔韧性与耐久性好,至于国产的,大家都还想不起来有哪些可替代的品牌。”唐跃说。

  1950年代末,中国就有研究真丝及丝涤交织的人工血管。但真丝人工血管易造成血管吸瘪,且强力较低,限制了临床应用。一位人工血管领域的投资人告诉记者,成立于1993年的上海契斯特医疗科技有限公司是上海市胸科医院的全资子公司,其大动脉人工血管是目前国内唯一持有注册证的。不过,该产品由于没有预凝涂层,使用时需要一系列高难度手术操作,否则就会严重渗血。该大动脉人工血管一年销售量仅为20根~30根,主要是上海胸科医院的老医生在用。

  对于医疗器械领域的“卡脖子”问题,国内已经认识到并希望通过政策引导来倒逼产业发展。2022年4月底,安徽省财政厅、卫健委、医保局联合下发通知,要求省内所有公立医疗机构从今年6月1日起,不得采购未经批准的进口产品。安徽和浙江、广东、四川等省份一样,按要求实施“进口医疗设备清单制”,清单外的产品不得进口。

  早至2014年8月,国家卫计委和工信部联合召开推进国产医疗设备发展应用会议,明确提出,推动国产医疗器械在三甲医院的应用。近年来,相关部门与各级政府密集出台支持国产器械的文件。在这一大背景下,中国的医疗器械国产替代其实已经进行了一二十年,本土创新器械科技公司迅速发展。

  但即便如此,2020年,在安徽省已完成采购评标的45台设备中,纯进口设备有22台。这折射出的一个现实是,中国依然有很多医疗设备和耗材没有国产替代。

  过去多年,中国医疗器械产业发展以跟踪模仿创新为主,北京航空航天大学医工交叉创新研究院院长、北京生物医学工程高精尖中心主任樊瑜波总结,也就是从国外引进、消化、吸收、再创新,通过这一路径,不断缩小与发达国家的差距,并在部分领域实现了国产崛起和进口替代。

  然而,他告诉记者,中国80%以上的高端医疗设备仍然要依赖进口。一些医疗器械看似实现了国产化,但主要是“组装/装配”层面的,其核心技术、材料或核心部件还是被国外公司垄断。

  有咨询公司统计了主要医疗器械品类的国产化率,发现低值耗材的护创材料与输液器国产化率已经达到95%,医疗设备中的监护仪设备与DR(数字化X射线摄影系统)国产化率已超过75%。而在高值耗材中,国产替代率最高的便是心脏支架,达到75%,其次是骨科创伤耗材。

  作为国产替代最为成功的器械之一,心脏支架中也有不能自主生产的部分。国内某心脏支架龙头企业的一位负责人告诉记者,心脏支架的细径薄壁金属管材,需依赖进口,国内做出来的产品暂时还不能用。这种导管大概两米长,但直径很小,都是几毫米级别。可以想象,毫米级的管壁宽度,微米级的加工精度,搭配几千毫米的长度,对加工的要求很高。

  樊瑜波解释说,国内以前没有重视精密加工,且原材料这个行业的市场规模不算很大,所以国内一直没有介入。他还说,其实除了合金管材,心脏支架生产线上的装备以及检验线上的装备也是进口的。

  在高端设备领域,“卡脖子”问题没解决。ECMO中文名叫体外膜肺氧合,是重症领域处于金字塔尖的设备,其中血液驱动泵和膜肺是系统的核心。全世界能生产ECMO整机的企业很少,多数参与者仅能生产除膜肺和离心泵之外的零部件。

  膜肺在ECMO设备中承担最核心的血液氧合功能,内部由中空微孔纤维膜丝构成。当设备运行时,患者血液在中空纤维膜外表面流动,氧气则注入膜丝内部,血液中的二氧化碳和膜丝中的氧气通过压差的方式进行置换,以实现肺部气体交换功能。因此,制作膜肺的材料既要有良好的透气能力,又能实现长效疏水。

  目前,国际上公认效果较好的是第三代PMP(聚4-甲基1-戊烯)中空纤维膜,全世界只有3M旗下的Membrana公司独家供应,这导致下游ECMO企业产能受限,且价格居高不下。一家研发ECMO产品的企业告诉记者,新冠疫情之后,全球ECMO销量大增,PMP材料的需求饱和,现在到货周期至少在半年以上,国内目前有很多团队在研发ECMO,但都只能对部分功能进行国产替代。

  孔梦雨所在的公司研发与生产的是神经介入领域的高值耗材,属于高精尖的器械。她告诉记者,在生产一种高分子导管所需的原材料上,也面临“卡脖子”问题。公司之前都是从日本、美国进口,但2019年新冠疫情的突然暴发,加之中美贸易战的影响,使得原材料的供应,成了威胁公司稳定发展的一个潜在风险。

  成立于2011年的联影医疗,即将登陆科创板,有望成为国内医疗器械行业仅次于迈瑞医疗的“二号巨头”。联影的招股说明书写道,联影医疗生产CT产品用的球管和高压发生器,生产XR产品用的X射线管、高压发生器和平板探测器,以及生产RT产品用的磁控管等核心部件仍需向飞利浦、万睿视、佳能等境外供应商采购,在国际贸易摩擦加剧的背景下,联影医疗的核心部件存在无法稳定供应乃至价格波动的风险。

  2020年2月23日,医护人员在武汉客厅方舱医院使用移动CT设备为新冠肺炎患者实施检查。图 新华社

  原北京市医疗器械检验所副所长、北京市食药监局医疗器械注册和监管处处长、现任中关村水木医疗董事长孙京昇在接受媒体采访时说,“卡脖子”有两种,一种是关键元器件,一种是整机的可靠性。即便关键元器件并没有对中国企业禁售,但元器件装在一起也不好用,整机组装的可靠性是挺大的一个瓶颈。

  孔梦雨在美国完成本科教育,她所攻读的生物医学工程专业在全美排名前列。2017年,她回国的第一份工作在一家做骨科耗材的初创公司。很快她就发现,国内的初创器械公司,除了少数一些真正高精尖的创新企业,多数更在意的是产品如何快速获得注册证、拿下更多产品领域以及上市融资的速度。而在美国,医疗器械的初创科技公司都是以技术起家,建立了自己的技术壁垒之后才开始创业。

  国内的很多医疗器械巨头,其发家史都遵从相似的路线:以代理国外产品起家,积累资金再涉足相关领域,开发自己的产品。

  当今国产医疗器械行业里的“一哥”迈瑞医疗,就是在做了6年的进口设备代理商之后,于1997年造出了中国第一台血氧监护仪。通过降低价格,从基层医院入手、再不断扩展市场的方式,迈瑞的国产监护仪成功地敲开了中低端市场的大门。而这正是国内上世纪90年代第一波国产替代潮的缩影。

  到了新世纪之初,药械的研发、转化、临床试验与评审的相关机制还不严格,中国市场又在快速崛起。今天成长为行业龙头的一些公司,通过代理、仿制、以及“国产低价”等策略挣到第一桶金之后,才开始走研发、改进的道路。

  唐跃曾在国家心血管病中心北京阜外医院工作多年,除了心外科医生的身份,他还管理了医院十多年的临床前评价平台,见证并支撑了一批心血管领域医疗器械的上市。

  在唐跃看来,中国医疗器械行业的一些创新公司常常偏向于选择那些短平快、容易开展临床试验、容易拿证、利润高的产品。比如,某个技术在别的工业领域已经很成熟了,就结合临床需求,选择一个发病率高的疾病,进行医工结合,倒过来推进研发、改进、做动物试验与临床试验。中国的病人规模大、评价体系也比较宽松,这个创新过程也就比较短。

  但国际上的情况并不如此。杜广武解释说,在医疗器械领域,一旦某个产品形成垄断,其他厂商通常不愿意再进来。一来,医生们已经习惯了某种产品,后来者很难抢到多少市场;另一方面,欧美器械公司通常不愿意做追随者或模仿者,而是更多去开发新产品。

  然而,如果去深究一些今天中国尚未掌握的医疗器械的研发史,就会发现,它们需要漫长时间的投入与沉淀。早在1950年代,一位美国心外科医生在一次手术中偶然受到启发,开始尝试将一种纺织材料用于人工血管,到了上世纪90年代,真正可大规模用于临床的人工血管才研制成功。

  杜广武解释说,人工血管的制造有难度,首先,它的工艺流程非常长,有将近20道工艺;其次,它不像心脏支架,无需人力,仅用激光切割设备来进行导管切割,人工血管需要很多熟练工人来操作。百优达现有150名员工,其中有80名工人,有的工艺流程需要的培训时间长达两年。

  此外,制造人工血管所用到的设备并不是现成的,需要自己设计、摸索、调整参数。比如,一般的织造设备都是织出一块块的布,再通过缝纫机或者手工进行缝制,一条裤子并不是直接成型;而人工血管要直接织出来一根管子,不能有缝合,所以需要专门设计的织造设备与技术。

  人工血管到现在已经有将近70年的历史,并不是一个新近出现的高科技产品。在杜广武看来,“卡脖子”问题并不一定都来自高精尖技术领域,在某个制造领域,耐心、长期的投入本身就是一种门槛。

  强生1969年推出的Prolene缝线是一种由聚丙烯制成的合成无菌缝线,直到今天依然是全球心血管外科医生喜爱的首选,是心脏搭桥、人造血管替换等大部分心胸外科手术的金标准。

  很难想象,今日的国际医疗巨头强生公司,是从手术缝线、无菌敷料这些小耗材起家的。强生已经在这个领域深耕了133年,还在不断推出新的产品,是行业绝对的佼佼者。该公司于1974年推出的全球首款可吸收缝线薇乔(Vicryl) ,至今国内厂商也没有生产出能够与之媲美的替代品。

  唐跃指出,一个医疗产品,从研究到产品化需要很长时间的科技转化,而且即便成功做出来,也有竞争风险,如果竞争不过成熟的老牌产品,资本也不会感兴趣。

  2019年,有券商在研究报告中写道,随着中国医疗器械企业技术进步及配套产业链的成熟,以及医改、分级诊疗、扶持国产设备等国家政策的推动,中国医疗器械行业有望迎来高速发展的黄金十年。该报告同时指出,国产替代在未来十年仍然是中国医疗器械发展的主旋律,但这个过程伴随着国产自有技术的创新与升级。

  在2019年以前,医疗器械行业很少有创业公司能够融到大额资金。大额融资项目一般是指单笔融资金额超过2亿元。易凯资本董事总经理、医疗技术与器械组负责人李晋在接受媒体采访时表示,2019年开始,会看到有越来越多大额融资的医疗器械创业企业出现,整个行业非常火爆。

  实际上,更早些时候,大约从2015年开始,多位器械公司的高管感到,国产医疗器械尤其是创新器械开始崛起。国务院在这一年颁布的《中国制造2025》中,将高性能医疗设备作为重点发展十大领域之一。要组织实施包括高端诊疗设备在内的一批创新和产业化专项、重大工程,并明确到2025年,相关领域的自主知识产权高端装备市场占有率大幅提升。

  就是在2015年,生物医学光子学专业毕业、在荷兰ASML公司工作的李嘉男决定回国,加入到心血管OCT(光学相干断层扫描技术)领域的创业公司中科微光,负责技术研发,该公司的创始人是他在清华大学读硕士期间的同学朱锐。

  据李嘉男介绍,冠状动脉介入手术(PCI)的精准诊断与治疗辅助手段主要分为腔内影像和生理学,具体技术包括OCT、IVUS、FFR等,过去,国内这个领域的提供者只有雅培、波士顿科学与飞利浦三家外资企业,不过,就在这几年间,局面已经发生了很大变化,这个赛道已经涌现了很多自主品牌。

  国际器械巨头不仅在技术上是许多产品的引领者,也为中国的创新潮培养了许多技术与管理人才。2015年,博动医疗成立,并陆续招揽了许多海外大公司的人才,如飞利浦、西门子、美敦力、GE医疗等。

  联影医疗董事长、实控人薛敏与总裁、法人张强,都曾在美国凯斯西储大学攻读生物医学工程博士学位。张强在进入联影医疗前还曾在美国西门子及其上海分公司就职,联影医疗的一众核心高管大多都曾经供职于西门子医疗。

  2019年11月6日,处于研发中的西门子5G远程超声机械臂亮相进博会医疗器械及医药保健展区。图 新华社

  2020年,全球医疗器械行业市场规模为34998亿元,2014~2020年复合增长率为4.5%。相比之下,截至2020年,中国医疗器械市场规模约为8118亿元,同比增长15.5%,接近全球医疗器械增速的4倍,也成为仅次于美国的全球第二大医疗器械市场。

  艾瑞咨询在一份报告中指出,受益于庞大的国内需求,中国医疗器械行业多年来始终呈现高位增长。不过,医疗器械的发展受相应国家基础工业发展水平影响,与发达国家相比,中国医疗器械行业目前行业集中度低,中小企业居多,90%公司收入不足2000万元。而放眼全球,根据医疗器械行业网站Medical Design&Outsourcing发布的“2021年全球医疗器械公司百强榜”,中国没有一家企业在列。

  另一方面,集采这样的医保制度,也可能会影响到创新。2020年末,国家医保局会同相关部门从冠脉支架入手,首次开展国家组织的带量采购。集采使得冠脉支架从均价1.3万元下降至中位价700元左右,平均降幅94.6%。而这一政策得以实行的前提,便是其很高的国产化率以及充分竞争。

  与此同时,无论是出于多年使用习惯,还是对国产器械的不信任感,对于一线城市和发达省份的大医院医生来说,接受国产医疗器械,依然需要时间。

  中国的原创还处于初期阶段,博动医疗市场总监林晓杰在接受采访时表示,器械作为一种精密仪器产品,需要很多年的经验积累和实践验证,包括材料、工艺、算法等,以及需要大量临床试验验证其临床效果到底如何,所以需要时间的沉淀。

  不过,林晓杰是比较乐观的,他相信,随着现在顶尖科技人才储备越来越多,中国的颠覆式创新浪潮可能最快会在未来5到10年左右就到来。

  医疗健康研究员杨雳指出,短期内关键原材料、零部件制约将导致产业链条缺失,本土企业必然要新进入相关产业链,长期将倒逼中国加速高性能医疗器械研发进程。

  在腔内影像行业,中科微光首席技术官李嘉男说,中国创业公司现在非常活跃,他们所在的细分领域,也有多家国内企业在做。中游公司火起来之后,再加上外部环境的改变,过去“相对小众的上游元器件生意也值得做了”。

  “经历了这两年之后,我感觉现在很多大公司都开始做风险预防了。”孔梦雨说,比如说进口原材料大量备货、囤货,在别的国家寻找替代供应商。与此同时,一些有资金、技术能力的医疗器械公司也开始主动地培育国内上游产业。

  2019年受到供应链威胁之后,孔梦雨所在的公司也开始着手上游布局。她说,可能之前国内原材料企业的订单量很少,难成规模,因此工艺稳定性比较差。现在下游公司愿意“陪跑”,比如,一年给他们一万个订单,不指望这些订单能够真正用上,公司还派工程师去帮助它们讨论参数、改进工艺,直到原材料能够稳定地达到要求。现在两三年过去,这种原材料的研发已经有了一些进展。

  杜广武也相信,无论是人工血管还是芯片,并不存在“绝对做不出来”的情况,但是需要时间,我们不可能用两三年,就完成别人专注了几十年的事情。

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