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数家企业争相模仿的Penumbra,市值超百亿,如何成为神经介入领头羊?

作者:陈婕 2021-10-05 08:00

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血管介入市场爆火。冠脉介入之外,神经介入、外周介入正以不可忽视的速度快速增长。在整个血管介入赛道,微创的机械血栓切除逐渐成为临床和企业关注的热点。

 

在世界范围内,一谈到机械血栓切除器械,就不能不提Penumbra。该企业在神经介入抽吸系统赛道上先行,而且一路领先,打破了美敦力、史赛克的“不败神话”。

 

然而,2020年末Penumbra召回其核心产品——JET 7 Xtra Flex抽吸导管,引发了一系列的安全讨论。此前,新冠疫情蔓延全球,内手术量下降,跨国的商业活动受到影响,这对于重视海外市场的Penumbra而言,也是一次重击。在2019年,Penumbra有35.1%的收入来自国际销售。而在2020年,公司国际销售的收入占比为28.6%。

 

我们不禁发出疑问,Penumbra的“花期”还能维持多久?


2015年上市,神经、外周市场排兵列阵


2004年,Penumbra公司在美国“出生”。

 

2015年9月,一位急性缺血性中风幸存者敲响了纽约证交所的开幕钟,Penumbra成功上市。截至2021年9月8日,Penumbra市值超99亿美元。

 

在神经市场(神经血管和神经外科)、外周市场(外周血管和心血管)中,Penumbra “排兵列阵”,致力于解决缺血性中风、出血性中风及外周血管疾病。

 

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Penumbra产品组合 来源:Penumbra官网2020年年报

 

率先布局颅内血栓抽吸市场,推出大口径导管


在血管介入蓝海中,Penumbra率先登陆神经市场。

 

中风是全球第二大死因。在美国缺血性中风约占到全部中风病例的87%。,每年约有70万名患者。缺血性中风是由动脉粥样硬化引起的血栓和/或脂肪沉积阻塞脑部动脉引起,致死致残率高。

 

临床已经证实,与单纯使用溶栓药物的患者相比,接受机械血栓清除术的患者有更好的治疗效果。而且,静脉溶栓的治疗时间窗仅4.5小时,机械取栓可将时间窗延长至24小时。

 

为治疗急性缺血性脑卒中患者,Penumbra专门设计了一套用于机械取栓的完全集成系统。2007年12月,Penumbra系统首次获得FDA批准。

 

目前,Penumbra系统由多个设备组成——Penumbra JET、ACE、MAX抽吸导管,3D血运重建装置,高流量吸液管,真空泵及附件。在COMPASS试验中,对于急性缺血性中风患者而言,Penumbra系统的治疗效果并不逊于取栓支架。


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Penumbra系统 来源:Penumbra官网

 

其中,抽吸导管是Penumbra系统的基石。Penumbra的JET、ACE和MAX抽吸导管都是大孔径抽吸导管,大的抽吸管腔能够减小血栓流动的阻力,提高抽吸性能。而且,它们具有较好的抗折性、柔韧性,远程追踪能力也较佳。

 

Penumbra JET 7抽吸导管拥有0.072英寸(1.83毫米)的超大内腔,血栓抽吸能力强。JET 7从近端轴到远端尖有20个过渡段,可用于跟踪和导航,一个渐进的远端线圈缠绕,具有优异的柔性。而且导管近端轴采用四线技术,增强了可推进性。而同为JET系列的JET D抽吸导管长为138厘米,专为远端闭塞设计,可到达较小的远端血管。

 

ACE抽吸导管(ACE68和ACE60)则进一步增加了远端和近端管腔的尺寸,提高了导管的跟踪性能和抽吸能力。

 

ACE68抽吸导管拥有0.068英寸的远端内径,远端轴柔软,能够在迂回的血管中穿行。从近端轴到远端尖有16个过渡段,导管拥有良好的可跟踪性。同时导管利用镍钛合金圆线进行加固,可保持管腔的完整性。而ACE60抽吸导管拥有0.060英寸的远端内径,管身的12个过渡区可实现较好的抗扭结性。

 

而MAX抽吸导管系列包括3MAX、4MAX、5MAX导管,3MAX和4MAX导管具有先进的跟踪技术,可以通过单独的导丝进入,5MAX导管则拥有更大的管腔和优异的跟踪能力。

 

公司自主研发的抽吸泵能提供近乎真空的抽吸环境,抽吸效果远好于传统的注射器,提供持续性的抽吸,降低血栓掉落的可能性。

 

在抽吸导管之后,Penumbra又琢磨出“新玩意”,在2017年推出3D血运重建装置。这是一款新型的血栓清除装置,可与Penumbra JET 7和ACE抽吸导管联合使用。


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JET 7结合3D血运重建装置 来源:Penumbra官网

                                                                          

3D血运重建装置通过四个管腔捕获血栓,与上一代支架不同,它拥有更强的血栓捕捉能力。它的结构设计可最小化血管壁接触面积,避免损伤血管。同时4个远端标记能提供装置的准确位置,提高可跟踪性。

 

复合型的机械血栓切除装置是临床的热点话题,3D血运重建装置联合抽吸导管发展前景可观。

 

自研动脉瘤栓塞、通路器械,打造多样化的产品组合


在神经市场中,除缺血性脑卒中患者外,Penumbra同样关注出血性脑卒中领域。

 

颅内动脉瘤是人体内的“不定时炸弹”,动脉瘤破裂会引发急性的出血性脑卒中,据Penumbra年报数据,美国大约有600万人患有脑动脉瘤。根据AHA(美国心脏协会)和ASA(美国中风协会)的说法,一旦脑动脉瘤出血,死亡率大概为30%至40%。

 

临床上常对脑动脉瘤患者实行介入栓塞术,最常用的材料是弹簧圈,可用于填充动脉瘤,减少血供。

 

Penumbra自主研发PC400系统,旨在利用更少的线圈实现更高的包装密度,专为大型和巨型动脉瘤设计。该弹簧圈栓塞系统由抗拉伸的超高清纤维制成,强度和弹性是传统聚丙烯纤维的3倍。而且产品型号多样,具有不同的形状和柔软度。此外,弹簧线圈SMART COIL具有即时、一键机械分离功能,定位准确,在弹簧圈未到达指定位置时,可反复调整。

 

在神经外科,Penumbra也有动作,研发了一款抽吸装置Artemis。它可用于清除脑室和大脑中的液体和组织,与神经内窥镜一同通过鞘进入血肿。Artemis设备通过一个19F的鞘与神经内窥镜一起工作,具有强大、可控的抽吸力,最高可达98.2kpa。

 

此外,Penumbra也在自主研发神经通路类器械,如Velocity输送导管可用于输送3D血运重建装置。在2020年第四季度,Penumbra推出了BMX 96输送系统,该系统在不增加输送导管外径的情况下提供了更宽的内径,为所有神经血管手术提供了更大的工作空间。

 

从疾病治疗到康复,提供完整解决方案


除了对神经疾病的治疗外,Penumbra还将业务拓展至上肢康复康复市场。

 

2017年间,Penumbra与Sixense成立了MVI公司,旨在将虚拟现实(VR)技术应用在医疗保健中,开发真正的沉浸式系统

 

以往的研究表明,在常规治疗中加入VR疗法能够有效改善康复结果。当前VR正在改变一些医疗场景,2018年沉浸式技术医疗市场规模达到了9.3亿美元。

 

Penumbra推出“REAL System”康复产品,帮助患者进行上半身的康复,重点是强化、运动范围和姿势控制。同时它还帮助患者提高认知功能,如视觉空间意识和指令反应。立足于对中风疾病的理解,Penumbra希望这项产品能够给患者带来乐趣,同时实现更好的治疗效果。

 

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REAL System产品 来源:Penumbra官网

 

可以说,在神经介入市场,从治疗到康复Penumbra搭建了一整套完整的解决方案。先发优势和独特技术是Penumbra打开神经介入大门的金钥匙,而后期丰富的产品组合及技术迭代才是企业稳居前列的重要原因。

 

立足核心抽吸导管技术,在外周介入市场掘金


外周介入是血管介入赛道新的掘金地,Penumbra当然不会错过先机。

 

与神经市场相比,Penumbra进入外周介入的时间并不长。但凭借血栓抽吸装置核心技术的积累,公司的发展进度很快。

 

公司自主研发的Indigo血栓抽吸系统已经获得FDA批准,可用于清除外周动脉和静脉中的血栓,并用于治疗肺栓塞。肺栓塞是仅次于冠心病和中风的第三大心血管死亡原因,其中75%-90%的血栓都来自于下肢深静脉和盆腔静脉丛内的血栓。

 

近几年,用于清除深静脉血栓的机械清除装置被重新设计用于肺栓塞,但目前在世界范围内还少有血栓抽吸装置可以实现。在这个层面上,Penumbra又实现了一次领先。

 

Indigo血栓抽吸系统可跟踪性强,适用于清除外周动脉、外周静脉、肺动脉和冠状动脉系统中的各种凝块形态。该系统包括CAT取栓导管、分离器、抽气泵和配件。其中,CAT导管有多种尺寸和长度可供选择,以满足各种血管大小和血栓位置的需要。

 

Lightning 12是Penumbra用于外周血栓清除的新一代抽吸系统,它将CAT 12抽吸导管与Lightning智能抽吸相结合,使医生能够利用该系统独特的凝块检测机制优化血栓清除,减少患者失血。

 

在外周栓塞领域,Penumbra推出了Ruby Coil和Ruby Coil LP弹簧圈产品。Ruby弹簧圈是一种大容量的线圈,可以通过LANTERN高流量微导管进行输送,适用于外周动脉及静脉栓塞。

 

与该企业颅内动脉瘤栓塞产品的技术特点相似,该弹簧圈能够高密度地填充动脉瘤,减少栓塞手术时间和所需设备,降低手术的风险和成本。而且这两款产品都采用一键式机械分离手柄,便于反复定位。

 

此外,Penumbra的外周栓塞产品还可针对血管畸形、出血、内漏、卵巢静脉和精索静脉曲张进行治疗。2020年间,公司在全球范围内销售血栓抽吸产品和外周栓塞产品的收入分别增长了38.6%和9.3%。

 

不管是在神经介入还是在外周市场,Penumbra都紧随人工智能发展的热潮。在2020年11月,Penumbra与人工智能公司RapidAI建立合作,旨在加快对肺栓塞的诊断和手术的临床决策

 

RapidAI公司率先在中风的高级成像中使用人工智能技术,目前在神经介入领域拥有治疗卒中、动脉瘤和颅内出血的平台。从颅内到肺栓塞,这家企业和Prnumbra一起尝试拓展业务。


两家公司将合作开发肺栓塞的临床和通信模块,目标是通过处理CT扫描图像并将其提供给医生,以简化、加速分诊及决策过程。

 

在外周介入市场,Penumbra的先发优势并不明显,但技术优势仍然存在。

 

全球范围内,波士顿科学的AngioJet血栓抽吸装置已经占据了大量份额,但现有市场仍存在大量空缺。如在中国市场中,深静脉血栓患者有150万,而2019年国内治疗深静脉血栓的血栓抽吸手术数量仅为6.05万例。


Penumbra公司的产品可同时治疗深静脉血栓和肺栓塞,应用前景相当可观。从2019年、2020年年报可知,Indigo血栓切除产品是Penumbra外周市场营收增长的重要原因。在外周介入赛道上,公司应该会迎来新的增长点。


一次危机,产品最好搭配使用


从2007年到2018年,在美国所有抽吸血栓切除术中,Penumbra抽吸导管的使用量约有80%。在美敦力、史赛克等国际巨头推出血栓抽吸系统后,Penumbra的导管仍然占据领先地位。可以说,公司在颅内血栓抽吸市场具有绝对的领先优势。

 

但在去年,Penumbra抽吸导管出现了安全性上的问题。


在2020年9月,Penumbra导管故障,偶尔出现断裂或磨损。

 

对此,公司没有明确承认或否认该问题,而是发布了“Notification to

 Healthcare Providers”致医疗保健服务商,重申导管使用说明,警告不要把导管与非Penumbra泵的产品一同使用。

 

随后在2020年12月,Penumbra召回了Penumbra JET 7 Xtra Flex,原因在于导管使用过程中可能会受到远端尖端损伤的影响。在召回产品后,Penumbra的股价下跌了7%。

 

此前,FDA已经收到超过200份与JET 7导管相关的医疗器械报告,包括死亡、重伤和故障。其中20份MDR(医疗器械不良事件报告)描述了14例独特的患者死亡,包括来自单一不良事件不同报告来源的报告。其他MDR描述严重患者损伤,如血管损伤、出血和脑梗死。

 

FDA的制造商和用户设施设备体验(MAUDE)数据库列出了1月至7月底手术后发生的11例死亡事件,这些死亡事件涉及JET 7导管。在涉及2020年手术的11份报告中,有2份明确声明患者死亡与JET 7相关。

 

由于急性脑卒中患者的死亡存在很多难以控制的变量,如缺血性脑卒中患者自身的危险性、手术操作规范及一些不定因素,所以这些事故报告可能不会对Penumbra导管造成太大的威胁。

 

但是,Penumbra的官方声明会带来一些隐患。公司的导管只能搭配同公司的产品,不能和其它厂家的产品配合使用。在临床上,很多医生考虑到产品性能的问题,仅使用Penumbra的部分产品,或者并没有能力采购全套产品,这种情况该如何应对?

 

如果Penumbra强调产品的搭配效果,那很有可能把部分买家拒之门外。

 

危险与机遇并存,Penumbra前路如何?


2020年,新冠疫情肆虐全球,世界范围内的手术量降低,跨国流通受阻。Penumbra同样受到了影响,公司一直是通过遍布全球的直销与经销商网络进行销售,收入超四分之一都来自国际市场。

 

公司在2020年、2019年分别创造了5.604亿美元、5.474亿美元的收入,增长率为2.4%。虽然整体收入上涨,但在公司新推出外周血管产品的情况下,涨势并不可观。

 

而且,在外周血栓抽吸市场中波士顿科学的AngioJet血栓抽吸系统早已占位,成为全球范围内领先的产品,Penumbra要想进入外周市场需面临劲敌。

 

但困难面前亦有曙光。由于肺栓塞的危急性、致命性,临床上深静脉血栓抽吸一直是热点领域,市场容量很大。依靠核心的血栓抽吸技术,Penumbra在产品性能上实现了一定突破,可治疗肺栓塞,而且公司还有配套的通路类产品,提供了一站式的解决方案,在产品组合上有一定优势。

 

而在神经介入赛道,学术界一直在讨论一个问题,就是能不能跳过静脉溶栓,直接使用机械取栓。如果能够在患者发病4.5小时内,直接机械取栓,相信也会给Penumbra抽吸导管带来一波增长红利。

 

在机械取栓中,血栓抽吸导管只能清除较新鲜、柔软的血栓,不能处理斑块,可与取栓支架相互补充。支架取栓要多次通过血栓、拖拽血栓,潜在风险大,可能造成血栓破裂。而抽吸导管在条件允许的情况下,如果口径够大,就可以避免拖拽。

 

在Compass临床研究中,Penumbra的血管再通时间较支架取栓更短,而且85.3%的取栓支架都需要搭配抽吸导管,而仅20.9%的Penumbra抽吸导管需要支架配合。Penumbra抽吸导管简化取栓过程中的产品组合,可以减少治疗开支,更有利于产品落地。

 

再将目光放到中国市场, Penumbra血栓抽吸导管是首个获NMPA批准的产品,而且目前国内也仅有另一款国产导管获批。在市场占有率上,Penumbra的产品始终领先。

 

同时,在产品推广上,penumbra与国内新秀健适医疗达成合作。健适医疗在2021年1月收购泓懿医疗,同时与Penumbra公司达成战略合作,将其在神经介入的数项核心产品和技术引入中国市场。此前,健适医疗还收购了江苏尼科,拥有了第一款获NMPA批准的国产取栓支架。

 

在本土企业的帮助下,Penumbra产品的推广之路可能会更顺畅。

 

前路如何,尚不可知。但我们可以期待,Penumbra凭借过硬的血栓抽吸技术和丰富的产品组合,在神经介入和外周介入站稳脚跟。


参考文章:Penumbra Inc.’s Catheter Fail: Broken Tips and Lost Lives

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