神经外科医疗器械白皮书（2023版）.pdf

第一篇 东西发展脉络，探索神经外科医疗器械的未来路径1.1 全球及国内的神经外科产业发展历程神经医疗器械发展历程已经历了世纪的演变，包括19世纪末至20世纪末和21世纪初以来的两个关键时期。在19世纪末至20世纪末，神经外科专用手术器械的出现和脑神经刺激装置的雏形形成为该领域的发展壮大奠定了基础。20世纪80年代起，此时期中国神经外科领域蓬勃发展，积极吸收国际领先技术的精髓。1.2 神经外科医疗器械发展环境监管方面。审批上，近年来我国陆续发布三类针对医疗器械的快速上市通道。其中创新医疗器械特别审查程序可 为高创新与技术价值的器械提供上市“绿色通道”，医疗器械优先审批程序可为临床紧缺的器械提供上市“绿色通道”，医疗器械应急审批程序可为突发公卫需求应急所需器械提供上市“绿色通道”。据国家药监局发布的2022年度医疗器械注册工作报告显示，国家药监局共批准55个创新医疗器械产品上市，相比2021年，增加57.1%。从2014年至2022年，国家药监局共批准189个创新医疗器械。其中，境内创新医疗器械涉及15个省的134家企业，进口创新医疗器械涉及2个国家的8个企业。市场准入上，2022年1月，国家发展改革委商务部关于深圳建设中国特色社会主义先行示范区放宽市场准入若干特别措施的意见明确提及放宽医疗器械市场准入限制，允许采信部分第三方检验机构出具的医疗器械注册检验报告，并支持推广真实世界数据应用以加速新产品上市进程。资金方面。2013年10月，国务院关于促进健康服务业发展的若干意见指出应通过相关建设基金及产业基金支持医疗器械等领域的研发和产业化。2017年12月，增强制造业核心竞争力三年计划（2018-2020年）提出应加大资金投入力度以支持医疗器械等相关制造业领域项目实施。可在基金管理机构和项目单位协商下积极运用先进制造产业投资基金等资金，以支持创新产品的开发和产业化。医疗保险方面。2018年8月，发改委关于政协十三届全国委员会第一次会议第437号（经济发展类360号）提案答 复的函 指出应完善医疗器械等领域注册管理与监管制度并探索新型保险付费制度，以优化创新环境并加速产业 发展。研发支持方面。2020年9月，发改委对十三届全国人大三次会议第9407号议的答复提到对“十四五”期间重点引 进的产业项目给予大幅税收优惠，包括对经认定的高新技术企业减按15%的税率征收企业所得税，将企业研发费用加计扣除比例提高到75%，取消企业委托境外研发费用不得加计扣除的限制等减税降费手段，对高端医疗器械等产业进行研发支持。第二篇 市场总览，揭示神经外科医疗器械 竞争态势和商业前景2.1 神经外科医疗器械全球及国内市场规模测算 影像设备自2016年以来，全球医学影像设备的市场规模以每年3%左右的增速持续增长，到2020年，整体市场规模达到了 430亿美元，到2030年，全球医学影像设备的市场规模将超过600亿美元。聚焦到国内，影像设备虽不及海外成 熟，但随着临床需求的增长，叠加政策红利，市场增速相较海外更为迅速，2022年，国内医学影像设备整体市场规 模达到了585亿元左右。未来五年，整体市场还将以超过7%的复合增速持续增长，预计市场规模将在2029年突破 千亿。分产品来看，CT规模最大，占据了32%左右的市场份额，XR占据了23%左右的市场份额，其次则为超声及 MRI，分别占据了19%及17%的市场份额。光学显微镜手术显微镜是专门设计用于手术环境的光学显微镜，目前已广泛用于神经外科、眼科、牙科、肿瘤科、泌尿科等领 域。神经外科手术显微镜是一种特别适用于脑部、脊髓和脊柱手术的手术显微镜，手术显微镜在神经外科中的应用稍晚于耳科和眼科。据QYResearch统计，2022年，全球手术显微镜的市场规模约在20亿美元左右，到2027年，整体市场规模将突破30亿美元。相较而言，国内光学显微镜2022年市场规模在32亿人民币左右，到2027年，预计达到55亿人民币。虽然自上世纪70、80年代开始，我国已逐渐成为全球光学显微镜的加工制造中心，但目前国产企业高端显微镜的生产能力较为薄弱，主要市场仍由外资企业垄断。医用内窥镜医用内窥镜系统在医疗领域的应用起着举足轻重的作用。在临床上，内窥镜主要用于诊断和治疗两个方面。在诊 断上，医生可利用内窥镜进行观测或取病灶活检进行病理诊断，在治疗上，则可利用内窥镜系统进行特定手术或 协助植入治疗性人工产品。在政策支持、老龄化加速、人均医疗费用提升的大背景下，全球及国内的医用内窥镜市 场都获得了显著增长。2017年，全球内窥镜市场规模在120亿美元左右，到2023年，市场规模将达到172亿美元左 右，年复合增长率达到了7.25%。相较而言，国内内窥镜市场起步较晚但发展迅速，近年来年复合增长率超过 10%，高于全球增速。具体来看，2017年，国内内窥镜市场规模在171亿人民币左右，到2027年，或将接近500亿人 民币。内窥镜临床应用十分广泛，在根据不同科室划分的主要产品中，神经内窥镜的占比较小，据统计，神经内窥镜可占 到整体医用内窥镜市场规模的10%左右，2022年市场规模约为30亿元。神外高值耗材随着海外先进影像设备的引进，神经外科也进入了高速发展时期，应用于其中的高值耗材市场规模也随之快速增长。神经外科高值耗材主要包括颅骨材料、脑膜材料、引流及缝合材料、神经刺激及脑电监测材料、以及相关辅助工具等。据Evaluate Medtech数据显示，2023年，全球神经外科医疗器械的市场规模将达到158亿美元。聚焦到 国内，2022年，我国神经外科耗材市场规模达到56亿元左右，其中颅骨修复材料产品市场规模在15亿左右，人工 硬脑(脊)膜市场规模为10亿左右。到2027年，神经外科高值耗材市场规模将接近百亿。神经外科高值耗材市场 相对来说发展比较成熟，未来，随着国内神经外科手术方式的不断优化及下沉，相关高值耗材材料的升级，如 PEEK材料对于钛材料的替代、人工合成材料对动物源性材料的替代，以及消费者医疗费用支出水平的上升，神经外科市场将持续保持增长。神经介入耗材2022年，神经血管疾病介入类耗材市场规模达到了66.8亿人民币，其中出血类神经介入市场规模为36.6亿人民 币，缺血类神经介入市场规模为17.5亿人民币，通路类神经介入市场规模为12.8亿人民币。到2027年，神经介入市 场规模将达到350亿人民币，其中出血类神经介入市场规模占比最大，达到了62%左右，缺血类及通路类市场规模 相似，分别占到20%及18%左右，年复合增长率均超过了30%。神经介入市场的快速增长得益于国内脑卒中发病率的不断提升、神经科医生数量的增加、患者健康意识的增强、以及国产医疗器械的不断创新。但同时，神经介入行 业的发展也面临着一系列挑战，如集采政策带来的降价压力、高技术壁垒对于厂商的严苛要求、以及海外巨头在 行业的先发优势和强势的话语权。2.2 神经外科医疗器械竞争格局及代表企业分析整体来看，神经外科高值耗材及医疗设备的集中度均较高，如在神经介入耗材领域，海外巨头如美敦力、史赛克、强生等占据了绝大部分市场份额，相较于出血类和缺血类神经介入，通路类神经介入竞争格局相对松散，但仍以外资企业为主。影像设备中，CT的国产化率不断提高，但国内产品主要以中低端配置为主，在高端产品的生产上与海外厂商仍存在一定差距，相对来说，超声设备国产化率最高，已经基本实现国产替代。目前，国产厂商如迈瑞、开立医疗、汕头超声等厂商已经依靠着产品的高性价比取得了较大的市场份额，且在海外市场上也取得了不错的成绩。辅助手术设备领域也类似，医用内窥镜的硬镜市场中，史托斯市场份额占比超过30%，稳居市场首位。软镜因技术 壁垒更高，主要由日本品牌垄断，目前奥林巴斯、宾得及富士占据了超过80%的市场份额。在神经外科领域，内镜的主要供应商为史托斯。第三篇 器械全景，解析神经外科各细分领域器械发展情况3.1 神经外科医疗器械全景图神经外科医疗器械是指用于诊断、治疗和管理神经系统疾病的一系列专用工具和设备。神经外科适应症包括颅脑损伤、神经肿瘤、脑血管疾病、脊柱脊髓疾病和功能性脑病五类。患者面对不同适应症 时所经历的患者旅程各有不同，例如，在颅脑损伤的适应症下，患者旅程可能包括急性创伤处理、影像学评估、外科干预和康复。对于神经肿瘤患者而言，患者旅程涉及到肿瘤诊断、手术规划、手术切除和术后治疗。而脑血管疾 病的患者可能需要经历卒中诊断、血管修复手术和康复。脊柱脊髓疾病患者则是脊柱手术和术后物理治疗。而功 能性脑病，治疗旅程通常包括评估、神经调节治疗和康复。3.2 神经外科医疗设备 数字减影血管造影DSA数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography，DSA)由X射线发生系统、图像采集及处理系统、C臂及导 管床、控制装置等子系统组成，它们之间通过一套计算机通信系统组成局域网。按C臂数目及自动化程度，DSA设 备可分为单C、双C以及机械臂;以C臂安装方式又可分为悬吊式和落地式。其中，双向式显著增强2D和3D成像，专为神经放射学和腹部成像而设计，但装机成本高;悬吊DSA可分为有轨悬吊、无轨悬吊、双旋转中心悬吊等，其优点在于地面整洁，运动范围大，同时具备更大的C臂弧深等，但对场地要求相对较高;落地DSA的机械活动轴数 可以根据需求选择，对场地要求也相对较低，更适合于旧机房改造等;机器人手臂则以西门子ARTIS pheno为代表(如图3-8)，常用于复合手术室。由于DSA技术壁垒较高，国产品牌的竞争力比较弱，市场一直处于高度依赖进口状态。同时进口设备购买和维修 价格昂贵，目前国内主要是大型一线医院能够应用于介入诊疗。在加大基层医疗投入的背景下，DSA迎来了 在县级医院等二级医院的快速发展。在这种有利环境之下，国产DSA开始逐步发展，如东软的NeuAngio 30系列、万东的CGO-5200系列、唯迈、乐普等品牌DSA已经获得NMPA批准上市。3.3 神经外科医疗耗材神经外科医疗耗材主要包括颅骨类产品、硬脑膜片、止血产品、缝合线产品、脑引流导管以及电刺激类产品六大类(如图3-18)。整体上，我国神经外科高值耗材领域起步较晚，与进口品牌仍存在较大技术差距。市场规模方面，目前我国神经外科高值医用耗材市场规模约在60亿元以上。从神经外科医疗耗材的竞争格局来看，目前神经外科耗材各细分领域集中度均较高，主要市场份额集中在少数厂商手中。然而，目前我国神经外科高值医用耗材市场除人工硬脑膜市场已完成进口替代外(国产产品的市场占有率已经达到80%，基本实现了国产化)，其他领域均以进口产品为主，进口替代程度较低。因此，整体上，中国神经外科高值耗材大部分细分领域均有很大的发展潜力。3.4 神经介入相关耗材神经介入医疗器械(耗材)主要包含三大类，即出血类器械、缺血类器械及通路类器械。其中，出血类器械主要包 括弹簧圈、密网支架、覆膜支架、液体栓塞剂等。缺血类器械主要包括颅内扩张支架、颅内扩张球囊、取栓支架及 血栓抽吸导管等。通路类器械主要包括导引导管、球囊导引导管、远端通路导管、长短鞘、微导管及微导丝等类型，该类器械也是实现神经介入手术的基础。出血类脑卒中治疗方面，弹簧圈栓塞技术和血流导向技术是目前较为常见的技术手段，二者有各自最适用的适应 证。弹簧圈具有价格、依从性等方面的优势;而密网支架则在瘤体闭塞、防止动脉瘤复发、血管内皮化方面有较大优势。针对颅内动脉粥样硬化狭窄问题，单独球囊扩张导管、颅内自扩张支架和球囊扩张支架是主要的解决方式。三者均存在各自的优劣势。针对急性缺血性脑卒中问题，目前常用的介入方式是取栓支架或血栓抽吸系统。其中，取栓支架具有取栓难度低、但远端栓塞风险更高；血栓抽吸技术手术的高吸力吸力保证了碎裂凝块流向远端的风险远端血管栓塞风险，但因为存在压力梯度的原因导致血栓取出的难度较大。目前，临床上有相当比例的介入方式是用取栓支架联合抽吸导管进行治疗，以结合二者的优势之处。第四篇 科技领先，引领神经外科医疗器械的创新进程与前沿突破4.1 疗法创新 局部消融技术降低神经胶质母细胞瘤复发局部热消融(Local Thermal Therapy)是胶质瘤局部治疗的手段之一，其利用热能诱导胶质瘤细胞凋亡和坏死。另外局部高温能够增加胶质瘤表面对放射治疗的敏感性，并提高化疗的效果，触发免疫反应，以及提供短暂的血脑屏障(Blood Brain Barrier,BBB)的破坏。慢性硬膜下血肿的创新治疗方案天津医科大学总医院张建宁和江荣才教授团队发起的老药新用阿托伐他汀钙治疗慢性硬膜下血肿治疗原创多中心临床随机双盲对照研究获得阳性结果，证实经典的抑制脂肪代谢药物阿托伐他汀钙可以促进慢性硬膜下血肿吸收。该结果于2018年7月作为原创论著发表于国际知名期刊JAMA Neurology。这是自人类认识该疾病以来，首次 有中国人以原创研究方式证实经典药物治疗新疗法可以改变该病的传统治疗方案。4.2 材料创新 柔性医疗材料提高与神经组织的生物相容性与刚性器械不同，柔性医疗设备(Soft Device)具有机械特性可高度匹配生物组织的优势，使其能够进行微创手术、精确 药物输送以及进行植入式神经监测与刺激，真正实现神经外科手术的革命性进步。4.3 算法创新 SynthSR:开源人工智能工具生成高分辨T1扫描目前全球使用中的磁共振扫描仪约36,000台，仅在美国每年就会产生大约4,000万次临床扫描。然而院端产生的扫描精度低，且不同医院扫描序列不一致，无法用于统一分析，导致了大量的临床资料的浪费。SynthSR是一个由哈佛医学院Iglesias团队开发的开源神经影像软件包，其能够将临床大脑MRI扫描与任何MR对比(T1、T2等)、方向(轴/冠状/矢状)和分辨率图像结合起来，并将其重建为几乎所有现有人类神经成像工具都可用的高分辨率 T1扫描，从而使得传统的临床扫描数据能够得到二次利用。第五篇 展望未来，解析神经外科医疗器械发展趋势5.1 亚专科发展迅猛，专病化为发展新模式神经外科领域可进一步细分为神经肿瘤、脑血管疾病、脊柱脊髓病变、颅脑损伤、功能神经疾病等亚专科领域。我国现有多个医院持续开展深化神外亚专科建设，“十四五”国家临床专科能力建设规划中明确提出支持各省 进行重点专科建设项目，其中重点加强的神经系统疾病包括颅脑外伤外科治疗、颅内肿瘤综合治疗(含手术、放 疗、化疗、靶向治疗、免疫治疗等)。5.2 集采倒逼企业平台化创新自2019年以来，全国医疗器械领域已经历了62轮集采，其中包括神经外科等约17个品类的采购产品。回顾2020 年，资本市场蓬勃发展，单神经介入领域出现了超20家创新企业。2021年，国产神经介入产品经历了一轮密集的 上市浪潮，其中弹簧圈产品是最热门的管线，产品同质化现象出现。2021年河北省进行了弹簧圈集采，浙江省进行了微导管集采。随着集采的推进，神外高值耗材的集采模式已经逐渐成熟。集采使得同质化高的产品市场竞争呈现白热化，较单一的产品线无法满足不同的市场和客户需求。通过近年神外器械领域的企业产品获批情况梳理可见，企业在产品端广泛布局。头部企业如美敦力、强生，在通路类、出血类、缺血类的产品大类达到全覆盖，弹簧圈、取栓支架、抽吸装置等细分主流品种全覆盖。国产品牌多根据自身情况主攻特定类别产品，上市获批产品总体集中在缺血类领域。通过更新迭代已有产品与大力发展新管线，企业多品类 覆盖的竞争力持续提升。5.3 神经外科医疗设备未来的标志性成果是手术机器人自1985年神经外科步入机器人手术时代，30余年来，手术机器人已经取得了长足的进展，在机器人辅助手术的领 域上，从相对简单的颅内病变活检到血肿穿刺、囊液抽吸、脑室造瘘，再到如今的脑深部刺激、立体定向脑电图、经颅磁刺激，甚至是远程遥控，手术机器人应用的领域逐渐拓宽，执行的精准度和稳定性也逐渐增强。随着技术 的不断发展与成熟，自主控制型机器人将逐渐取代主从控制型及共享控制型机器人，机器人仅需在医生监控下进 行操作，最大程度上减轻医生工作负担、赋能更大范围的患者。5.4 产品质量及生产工艺稳定性将成为器械厂商在市场化竞争中的致胜关键根据FDA披露数据，2022年，其召回的I类医疗器械数量创下了15年来的新高，达到了70次，而过去五年，平均召回次数仅为47次。在召回的产品中，不乏与神经外科相关的器械产品。如2021年某款密网支架的输送机制因偶尔会发生破裂和断裂的风险被紧急召回;2022年某款颅内压监护仪因设备故障可能会造成患者严重伤害或死亡从而被召回;2023年，一款核成像设备也因其探测器存在掉落并压伤患者的风险而被召回。以神经介入行业为例，过去几年，行业受到资本市场的追捧，取得了高速增长，但由于市场高壁垒、低渗透的特性，目前，行业仍处于竞争的1.0阶段，大多数企业的核心目的依然是平台化发展，加速取得更多医疗器械注册证，但产品一旦上市，面临市场化竞争后，需要比拼的就是产品质量、效果及利润水平，这也是竞争的2.0阶段。目前，神经介入耗材中的弹簧圈已经进入这一发展阶段。这一阶段的竞争将更加残酷，尤其是对于技术壁垒极高的神经介入领域，只有兼顾产品获批速度及产品质量的企业才能最终的胜利。