一、       人工血管概览

1.      人工血管是什么

用来置换血管、在血管间旁路移植或形成分流的假体，人工血管需具备良好的生物相容性、力学性能及顺应性，移植入人体内需具备一定的抗血栓性及较高的远期通畅率。

2.      分类

目前用机器编织的人工血管有两种，一种是平织，又称机织；另一种是针织，又称线圈编织。最初的材料为尼龙，后因其稳定性差，在机体内易被破坏，缺点很多而被废弃。目前普遍采用的人工血管材料为涤纶及聚四氟乙烯，大多数使用的是针织人工血管。最受欢迎的是 DeBakey的涤纶针织人工血管及Edwards的聚四氟乙烯人工血管。

3.      人工血管的理想特征及结构：

血管移植物的最终设计目标是在结构和功能上模仿天然血管。因此，先验知识对于构建合适的匹配移植物至关重要。

典型的动脉壁由各种不同的层组成，这些层分为三个主要组（外膜、中膜和内膜）：

  内膜由单层内皮细胞 (EC) 组成，该单层内皮细胞 (EC) 锚定在由 IV 型胶原蛋白、纤连蛋白和蛋白聚糖组成的薄基底层上。内皮单层的功能是通过提供抗血栓形成表面来维持血管并控制分子通过壁的扩散。

  中膜由周向组织的平滑肌细胞 (SMC) 层组成，以弹性蛋白和胶原蛋白片为主。它们的可变厚度与血管位置的壁剪切应力 (WSS) 成正比，其中腹主动脉具有最高值。

  将中膜与动脉外层分界的外弹性层称为外膜。外膜有助于将血管连接到周围组织，并通过允许血管伸展和回缩来提供结构支撑。该层富含胶原蛋白，主要由成纤维细胞组成。

  除了构成血管的各种细胞外，由支持细胞并将血管壁保持在一起的大分子组成的细胞外基质 (ECM) 是决定组织物理特性的重要成分。ECM 执行的其他功能包括提供结构支撑、承受机械应力、调节细胞增殖和分化、调节生长因子以及促进血管的灵活性

二、       人工血管适应症，及适应症现有的疾病负担

1.   Indication

动脉瘤、动脉狭窄、动脉栓塞、或血管破裂难以修复者；静脉病变一般仅限于腔静脉段移植

2.   据《中国心血管病报告2015》显示，我国现有心血管疾病患者约2.9亿人，并呈快速增长趋势。使用患者自体来源的血管进行移植或血管搭桥手术，是临床上治疗心血管疾病最理想的手段。使用人工血管替代材料进行血管移植为治疗心血管疾病提供了新的选择。此外，伴随我国人口老龄化的加剧，主动脉及外周血管等疾病的发病人数亦将呈现持续增长的态势，对人造血管需求量不断扩大，进而拉动市场持续增长。

3.   根据国家心血管病中心发布的《2020年中国心血管健康与疾病报告》，中国内地急性主动脉夹层年发病率约为2.8/10万，手术数量已经位居全世界第一。这种疾病发作时，如果不尽快置换人工血管，病人很快就会因大出血或器官缺血坏死而死亡。具体表现为，发病24小时内，病死率每小时增加1%—2%，48小时达50%，30天内的死亡率则达90%。实际上，目前人工血管在临床中仍起到了不可或缺的作用。临床上常采用人工血管对包括心血管疾病在内的多种由于血管老化、病变或损伤造成的疾病进行血管置换治疗。

三、       人工血管发展历程

体外动脉工程始于1980年代的麻省理工学院，Eugene Bell及其同事报道了由血管细胞制成的工程血管的首次培养。L'Heureux及其同事在1998年首先报道了完全生物的可植入血管的发展，即直接从人类外植体来源培养的成纤维细胞和血管平滑肌细胞的细胞片。然后还产生了利用可降解聚合物为动脉工程开发了一种新的范例。此外，血管工程还有用于静脉系统以及其他生物血管的修复和替换。

中国在50年代末，60年代初，才开始进行研究，起初是用尼龙(Nylon)织成，后因尼龙降解，在生体内植入后发生破裂而被淘汰。现在多采用涤纶(Dacron)纤维编织人工血管，己大量应用于临床，如治疗主动脉瘸，主动脉狭窄，上下腔静脉切除更换术等。

2015年11月，日本国立循环器官疾病研究中心宣布，该中心研究人员成功研制出直径仅为0.6毫米的人工血管。这是目前世界最细的人工血管，有望应用于脑和心脏的血管搭桥手术等领域。 该中心一个研究小组利用胶原蛋白遇到进入体内的异物时会将其包裹的性质，将直径0.6毫米、长2厘米的外表被硅覆盖的不锈钢丝植入大鼠后背皮下，约两个月后取出，发现不锈钢丝周围形成胶原蛋白的管状物。研究人员将管状物移植到实验鼠大腿后，观察了约六个月，发现其发挥了人工血管的作用。

四、       人造血管市场规模分析

随着国家政策的进一步利好，越来越多的需求将会被释放，人造血管行业将紧密结合产业上下游的资源，充分掌握用户需求变化，极大丰富行业应用场景。通过产品与服务质量的不断优化升级，推动人造血管产业应用的爆发式增长。目前，我国的人造血管行业发展尚处于起步阶段。近年来人造血管被广泛的用于临床，国内市场需求不断增长，加之人造血管目前利润空间较大。

五、       人工血管技术现状

1.   人工合成血管具有取材方便、 易于消毒灭菌及无存储条件限制等特点，临床应用 不受来源、长度及口径大小限制，是目前最常用 的血管代替品。随着组织工程技术的发展，利用通 过对高分子材料的大量研究，改变其性能来提高 其生物相容性。设计出类似天然血管的取代物， 首先需要进行组织培养，使其表面形成一层组织， 然后再包覆成圆管状而形成人工血管。由于一般合 成的高分子材料生物相容性不佳，在高分子材料表 面通过一些途径而接上一层生物性材料，以提高其 生物相容性。 人工合成材料制成的人造血管必须满足以下 几个方面的要求 ：

A、 管壁应有一定的孔度、不扭曲、 不塌陷、易缝合及抗松散的基本条件外，还应具有 一定的强度、吸水性、良好的组织相容性及耐酸碱 等特点。

B、  但是现代工程技术水平还不能较好地仿制 血管组织复杂的结构与功能，人工材料有破裂的可 能性和远期栓塞发生率高的缺点，其治疗效果并不 十分令人满意。

2.   按照口径大小分类，人工血管可分为大、小两种规格，通常将口径达6毫米以上的称为大口径，小于6毫米的则为小口径。其中，大口径人工血管目前已成功实现商业化，广泛应用于临床；而小口径人工血管由于口径较小，血液在其中流速较慢，植入后患者再狭窄率较高，这在一定程度上限制了该类产品的临床应用，目前仍未有成熟产品出现

六、       人工血管在研/获批管线介绍

七、       人工血管未满足需求及问题

1.   行业服务序化

人造血管行业标准不成体系。服务质量很大程度上依赖于从业人员等个人能力，难以形成规模化管理与复制。人造血管行业服务质量难以控制，导致质量问题频发。监管缺失，严重影响用户体验。

2.   供应链整合

   人造血管行业供应链及服务流程复杂。小型企业难以为继，初期投入过大，很难打价格战。人造血管行业产品标准化程度太低，导致生产周期长且成本高。人造血管标准不完善，行业相关技术积累和基础设施都比较薄弱，相关体系建设滞后，管理、规范、产品、监测等能力亟待加强。目前而言，人造血管管理能力还不能适应工作需要。

3.   产业结构调整进展

   近年来,尽管我国政府颁布了有利于人造血管的资源环境税收政策和消费税的结构调整政策,但是由于这两种税收的作用对象狭窄,因而对人造血管主要服务和产品的生产及推广使用收效不大。

4.   国产化程度较低

   众成数科数据显示，国内已获批上市的国产人工血管类产品共有近20件，其中国产产品仅有1件，来自上海契斯特医疗科技公司。我国生产的聚四氟乙烯（PTFE）大部分为通用型，质量不高，属于中低端产品。在高端产品膨体聚四氟乙烯（ePTFE）方面与西方发达国家仍有较大差距，ePTFE人造血管、医用缝线和心脏补片在国内尚无大规模工业化产品问世，主要依赖进口，价格较为昂贵。

八、       人工血管未来发展趋势展望

1.   医保政策对医疗器械行业发展具有重要作用。

自 2012 年起，国家陆续颁布政策提高医保覆盖范围和覆盖深度。

2.   延伸产业链

人造血管行业近年来从传统的模式转换到互联网融合模式。随着行业各大平台挖掘并下沉三四线城市，企业从供应环节到生产再到售后环节，全环节整合，并以产业赋能为纽带，为众多优质的公司提供品牌、设计、系统、供应链等全方位支持。

3.       在未来，具有抗血栓特性和出色的生物相容性以及可定制的可降解性的增强型生物可吸收合成材料很可能成为小型血管手术的理想选择。然而，接近商业化的工程血管移植物的大部分成功是针对大血管而不是用作心血管旁路移植物的小直径移植物。因此，人工血管的研发不仅仅要解决制造技术问题，在高端材料领域，也需要更多的动力来推进。    

   现阶段，大口径人工血管市场格局暂不会有较大改变，许多国内相关企业逐渐将目光投向仍未成功商业化的小口径人工血管。例如，领博生物科技（杭州）有限公司和武汉杨森生物技术有限公司均专注于小口径人工血管研发。值得关注的是，今年4月，武汉杨森生物技术有限公司凭借其自主研发的“三层仿生结构人工血管”，在由科技部主办的首届全国颠覆性技术创新大赛总决赛中获得优胜奖。该产品正处于临床试验阶段，有望成为国内唯一、国际领先的仿人体自身动脉结构的人工血管。

小口径人工血管的临床应用范围十分广泛，其可用于外周血管替换、心脏搭桥、动静脉瘘建立等手术。尽管具有广阔的应用前景，但受制作材料等因素的限制，该类产品至今未能实现商业化。

九、       人工血管行业壁垒

1.   目前，我国的医院所采用的人工血管以进口产品为主。新思界产业研究中心发布的《2021—2025年人造血管行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示，人工血管行业准入门槛较高。受此影响，全球人工血管市场集中度较高。在国际市场上，迈柯唯、泰尔茂等国外企业凭借技术、研发、品牌以及规模等优势占据全球人造血管市场主要份额。

2.   小口径人工血管虽正逐渐成为国内相关企业布局的热门赛道，但该领域技术壁垒较高，研发周期较长。而大口径人工血管市场目前虽然被外资品牌主导，但其市场需求缺口仍较大，且国外部分人工血管涤纶材料专利正陆续失效。因此，对于部分国内相关企业而言，首先实现大口径人工血管商业化似乎更为现实

十、       Reference

1.   https://www.cjter.com/fileup/2095-4344/PDF/2018-30-4849.pdf

2.   https://baijiahao.baidu.com/s?id=1735920163267232377&wfr=spider&for=pc

3.   https://baike.baidu.com/item/%E4%BA%BA%E5%B7%A5%E8%A1%80%E7%AE%A1/9894338

4.   https://zhuanlan.zhihu.com/p/266104755

5.   https://mp.weixin.qq.com/s/jlNqdN7rK2T-bwZ2yXVpAA

6.   https://mp.weixin.qq.com/s/-lhluILjM2bekC2ju6jVbg

7.   https://mp.weixin.qq.com/s/OXrgFbL0YvkVeppxqD2W2A

8.   人造血管行业调研前景分析报告