血管內衝擊波（IVL）技術憑藉在血管內鈣化病變治療中的突破性價值，已成為全球醫療器械領域的熱點賽道。在此背景下，國內 IVL 企業加速崛起。近兩年，國產 IVL 產品獲批程序顯著提速，截至目前已有 9 款產品成功上市，多家企業已啟動或即將開啟出海征程。
作為IVL技術的開創者，Shockwave 憑藉先發優勢構建了嚴密的專利保護網與穩固的市場地位，為後來者設立了高門檻。面對其專利封鎖與市場壟斷，國產企業如何實現技術突圍、差異化競爭與全球化佈局？
動脈網採訪了匯禾醫療、譜創醫療、佳沐垚、藍帆醫療等業內領先企業，從專利規避創新、產品效能迭代、出海策略落地等維度，探討國產IVL企業的破局路徑。
01
Shockwave專利密防與市場壟斷下的入局挑戰
Shockwave Medical於2009年在美國加州成立，2019年4月在納斯達克上市，是全球第一家衝擊波球囊公司。
作為IVL技術的開創者，Shockwave創造性地將治療腎結石的體外衝擊波碎石術應用於血管內。IVL技術透過球囊導管把脈衝聲壓波輸送至鈣化部位，將鈣化的斑塊“震松”，使血管恢復彈性及血流，在重塑病變血管的同時，避免了對血管內膜的損傷。
Shockwave產品在2019年獲美國FDA突破性醫療器械認證，並已在歐盟和美國獲批臨床使用，可用於治療冠狀動脈和外周動脈的鈣化病變，產品上市後取得巨大的商業化成功。
同時，Shockwave也是國內最早商業化的衝擊波球囊產品。2022年5月，Shockwave血管內衝擊波系列產品獲NMPA批准上市，健適醫療獲得Shockwave的中國獨家代理權，並將該產品進行本土化生產。
2024年5月31日，強生以總價約131億美元的價格完成了對Shockwave的收購，將在技術研發、產品迭代、全球市場拓展、生產能力、臨床證據與學術影響力等維度為Shockwave提供強大賦能。
Shockwave 的技術突破與商業化成功，不僅重塑了血管鈣化治療的臨床路徑，更透過全球專利佈局與市場策略構建起行業護城河，在IVL賽道建立起了較高的進入門檻。
在專利佈局層面，Shockwave 於 2007-2008 年期間便已啟動專利申請工作。截至目前，其全球專利數量已超過200項，其中以美國市場的專利保護體系最為充分且完善。相較之下，歐洲、日本等市場的專利保護範圍及數量則稍遜於美國。而在中國市場及其他新興市場，其專利佈局相對薄弱，最早獲批的專利始於 2014-2015 年期間。
Shockwave在電致衝擊波技術路線的核心創新點在於其電極結構設計，具體體現為內外電極分層配置、開孔設計及導線連線方式的系統性創新。並且，其外圍專利佈局覆蓋了若干核心創新構思，使得後續競爭者無法透過改變電極佈局和形態進行專利規避。這對採用相同技術路線的企業形成實質性技術封鎖，即相關企業需規避其核心電極結構設計，進行新結構設計並從零開始驗證，難度較大。這也是後入局者在開發IVL產品過程中面臨的最大障礙之一。
在市場層面，Shockwave作為美國企業，本土市場發展態勢良好，2023年整體市場份額中79%來自美國，在美國、歐洲市場的壟斷地位難以被輕易撼動。據Shockwave披露，其產品已在國際上得到廣泛採用，自商業化以來到2020年10月，已成功治療了2.5萬多名冠狀動脈疾病患者和2.7萬多名外周動脈疾病患者。
在此背景下，國內IVL企業應當如何破局？
02
專利規避、產品創新、搶灘新興市場，國內企業這樣破局
■ 差異化電極結構創新，平衡專利規避與自主創新
首先，想在不侵權的基礎上開發IVL產品，必須要繞開Shockwave關於IVL電極結構設計的專利壁壘。目前，國內企業透過不同路徑探索出了解決方案，且創新設計並非單純為了專利規避，而是從臨床安全性、有效性獲益出發，對產品效能進行最佳化。
譜創醫療CEO彭惠群博士介紹，公司在2018年研發之初便將“繞開Shockwave電極結構設計的專利壁壘”當做一大核心目標。與Shockwave內外巢狀、開孔設計的結構不同，譜創醫療的Sonico-CX®系統電極為單層縱向排布，採用環狀端面設計，可360°周向均勻釋放衝擊波。
公司的IVL產品採用“浮動電極”的設計原理，該技術方案既成功規避了Shockwave早期基礎專利限制，又實現了導管尺寸的微型化與組裝工藝的最佳化。公司構建了覆蓋中國、美國及主要海外市場的全球專利保護網路，目前已在多國提交系列專利申請，形成完善的智慧財產權保護體系。
佳沐垚醫療透過對電極結構以及裝置端進行創新設計，也實現了對Shockwave核心專利的有效規避。創始人李立夫介紹，目前國產IVL產品只是在衝擊波生產原理上與Shockwave相似，而佳沐垚在產品電極結構上進行了許多區別於Shockwave的差異化創新，並已經建立起較為完善的專利佈局。
藍帆醫療心腦血管事業部子公司藍帆博元自主研發的獨家專利電極技術，使其IVL系統SoniCracker可實現更大的放電角度和放電間隙，並具有更寬的聲壓範圍和更均勻的聲壓分佈。其專利電極技術可在更低電壓下實現更高聲壓強度，同時提供更廣的能量分佈，有效工作空間內可用於鈣化病變作用的聲能量更高且分佈更均勻，在同類產品對比中表現出色。SoniCracker在OCT觀察下能夠輕鬆震裂深層大角度鈣化環，並極大改善血管的順應性及支架的膨脹狀態。目前，藍帆醫療已在多個國家針對多項技術進行了專利佈局。
■ 持續最佳化球囊透過性、能量釋放次數與穩定性
在 IVL 技術中，球囊透過性是決定鈣化病變治療成效的核心要素。當面對堅硬鈣化斑塊或迂曲血管路徑時，球囊需高效穿越病變部位，其透過性直接影響手術時長、血管損傷風險高低及治療成功率。
從技術層面看，球囊材料的柔順性、錐部角度設計、囊壁厚度及摺疊記憶性等引數，均與球囊透過性息息相關。目前，國內企業正從上述維度發力，透過改善球囊導管的透過性打出臨床應用差異化優勢。
針對臨床反饋的進口產品透過性不足的問題，佳沐垚團隊已開展系統機理研究，透過使用差異化的材料、調整球囊錐部角度，使球囊導管具有更優的透過性，得到了諸多臨床專家的高度認可；譜創醫療的IVL系統採用無線電極設計，在有效降低導管尺寸的同時，也提高了導管的柔順性，確保更易透過遷曲血管。其二代產品經過最佳化設計，球囊導管的尺寸可比現有產品減小20%以上；
匯禾醫療的C-Wave®系統透過進一步最佳化親水塗層工藝，能輕鬆穿越狹窄、迂曲病變。其超細外導管與極細的尖端外徑，進一步結合精密球囊捲曲技術，顯著提升複雜迂曲病變透過性，在長段瀰漫性、偏心性及扭曲呈角等複雜鈣化病變中展現出更強的處理能力，減少了預擴操作需求。
“IVL 目前最大的挑戰在於該技術對球囊導管的到位效能要求較高，而鈣化病變普遍合併狹窄程度高、血管解剖結構複雜等情況，導致球囊透過難度較大。”藍帆醫療表示，公司將繼續增強IVL導管透過病變的能力，為IVL技術在臨床尤其是基層臨床的推廣應用提供完善的技術支援。
此外，能量釋放穩定性與能量釋放次數作為 IVL 系統的核心指標，對於血管內鈣化治療至關重要。穩定的能量釋放可確保衝擊波精準作用於鈣化斑塊，實現均勻碎裂，避免因能量波動導致的血管壁過度損傷或鈣化處理不徹底；而合理的能量釋放次數既能保證鈣化病變得到充分治療，減少重複操作帶來的風險，又能緩解臨床操作中的“脈衝焦慮”，提升治療效率。
Shockwave的IVL系統電極採用內外巢狀式雙層結構設計，因需控制導管外徑尺寸，電極環厚度被嚴格限制。在放電治療過程中，電極受電蝕作用產生損耗，而較薄的電極結構會加速這一損耗程序。
譜創醫療的IVL電極採用單層、環狀端面，有效解決了這一痛點。據彭惠群博士介紹，公司的Sonico-CX®冠脈血管內衝擊波治療系統在研發階段即取得在能量釋放次數上的重大技術突破。基於公開文獻記載，該產品是全球首個單根導管可實現最高180次脈衝的IVL系統。基於後續大規模臨床驗證與商業應用評估，團隊發現將脈衝次數最佳化為120次即可滿90%以上單根靶病變的臨床需求，以及多支病變及長病變的治療要求。這一精準化設計既確保了臨床療效，又提升了產品經濟性與使用效率。
佳沐垚醫療則透過改變系統供電方式實現能量穩定高效輸出。創始人李立夫介紹，公司的IVL產品摒棄了電池供電的思路，直接使用插電供電方式，穩定了裝置輸入能量，從而使導管端電極釋放的能量更加精準穩定，在降低能量輸出波動幅度的同時，提升了能量利用率。這使得所有患者均能透過單根導管完成治療，即使針對血管內OCT影像顯示的360度環形鈣化，僅需一根導管即可完成處理。
針對中國病患血管內鈣化段較長、鈣化程度相對嚴重的特點，匯禾醫療C-Wave®採用創新的“螺旋式電極排布”，實現了360°全扇面放電，在衝擊波能量釋放均勻性上表現出色。
此外，匯禾醫療新一代C-Wave®冠脈衝擊波導管經過升級，脈衝次數提升87.5%，單導管最高可釋放150次脈衝，共計600個衝擊波（150次×4放電位點），大幅延長治療視窗，進一步提升了血管鈣化預處理效率。同時，C-Wave®採用反旋雙組電極設計，共計4個放電位點，透過一鍵激發可同步啟用全部位點，瞬時產生4個衝擊波，在相同脈衝次數下實現更高效的鈣化斑塊斷裂。
■ 圍繞臨床需求多維提升產品力，適應症進一步拓展
除了球囊透過性、能量釋放穩定性兩個核心指標外，國內廠商圍繞球囊設計、術者手術習慣區域差異、適應症拓展、產品規格、價效比等多維度打出差異化優勢。
藍帆醫療旗下SoniCracker系統採用雙層球囊技術，在實現更優柔順性的同時，球囊可以耐受更高充盈壓力。其治療壓力、名義擴張壓力、額定爆破壓力相較同類產品均有提高。其中，治療壓力的提升使球囊能更好地貼壁以減少能量傳遞過程中的損耗，而更高的額定爆破壓則可提供聲壓治療後出色的後擴張能力，使血管預處理更充分。
此外，SoniCracker衝擊波球囊導管共有18個規格型號，適用範圍廣，尤其增加了15mm球囊長度規格和更小規格的2.00mm球囊，充分滿足了不同場景複雜病變預處理的需求。
在臨床價值與證據體系構建上，藍帆醫療旗下SoniCracker的上市前臨床試驗——LEAD-FIM研究，由北部戰區總醫院韓院士團隊牽頭。該研究採用前瞻性、多中心、單組目標值設計，共計入組184例冠脈重度鈣化病變患者，靶病變需滿足血管直徑2.25-4.0mm，狹窄程度≥70%或≥50%且伴有缺血證據。主要終點為支架植入後殘餘狹窄≤30%，且住院期間（最多至術後7天）無MACE事件（心源性死亡、心肌梗死或靶血管血運重建）發生，研究結果顯示，手術成功率高達96.7%，相比Shockwave相關研究Disrupt CAD系列研究中92.4%的結果，表現出最佳化趨勢。
針對海外臨床醫生與國內術者在手術習慣上的差異，譜創醫療對IVL系統能量釋放觸發機制進行了針對性最佳化。當前主流產品Shockwave 採用單一手柄按鈕式設計，但該模式在單人操作場景中存在明顯侷限：當術者需同時操控導管與觸發裝置時，單手操作難以實現，往往需要助手配合完成。為滿足不同市場的臨床實際需求，譜創醫療創新開發了腳踏式+手柄按鈕式雙觸發模式：腳踏式設計專為獨立術者場景最佳化，可解放雙手實現單人操作；同時保留手柄按鈕式觸發，相容傳統手術模式，為術者提供靈活選擇。
佳沐垚醫療的IVL系統同樣採用踩踏開關設計。考慮到醫生在複雜血管病變處理過程中，會使用到多種醫療器械，手術操作空間有限，佳沐垚的IVL系統透過腳踩腳踏開關控制脈衝釋放，避免因誤觸導致器械移位。此外，佳沐垚IVL系統裝置端採用豎式設計，使得產品佔地空間更小，更加便於手術擺放。
對於高度狹窄或完全閉塞（CTO）病變，現有衝擊波球囊因導管無法透過而難以發揮療效。該類病變在 PCI 患者中佔比 5%-8%，目前臨床唯一選擇僅有旋磨術。但旋磨技術存在學習曲線長、手術併發症較多等問題，導致多數醫院無法開展，術者也對其應用持謹慎態度，甚至儘量避免選擇該術式。
針對該痛點，譜創醫療正在利用衝擊波技術開發治療高度狹窄或完全閉塞（CTO）病變的冠脈IVL系統。同時，譜創醫療還在開發針對心臟瓣膜疾病治療的IVL系統。
此外，藍帆醫療在IVL領域，除了目前已比較成熟應用的冠脈介入、外周介入領域的應用以外，還在神經血管、結構性心臟病等治療領域進行了創新佈局。
■ 價效比將成一大優勢，基層市場為必爭之地
Shockwave 早期在海外市場採取大型裝置高價銷售策略，憑藉當時作為市場唯一參與者的壟斷地位，掌握了 IVL 產品定價權。並且，美國醫保體系的多層次覆蓋與商業保險的靈活機制，使得其醫療體系在決策中對“價效比”的優先順序設定較低。但除美國市場外，歐洲等多數海外市場對 Shockwave 的價格策略普遍難以承受，對高性價比的IVL產品有較大市場需求。這就給國內企業提供了一定的市場空間。
以國內的掛網價為例，Shockwave產品的價格為2.98萬元，而國產同類產品如深圳賽禾的1.98萬元和北京樂普的1.78萬元，在價格上更具優勢，有望憑藉“物美價廉”的產品搶佔價格敏感的海外市場。
在中國市場，受DRG付費機制制約，部分地區冠脈手術單例費用限定在3萬-3.5萬元區間，而Shockwave導管入院價即便降至2.4萬元，仍佔DRG費用的一大部分，導致其在全國範圍內的臨床推廣面臨一定阻力。“在此背景下，價效比已成為國產產品突破 Shockwave 市場壁壘的一大競爭力。但需要強調的是，在此過程中一定不能忽視產品力。”佳沐垚創始人李立夫表示。
目前，Shockwave在中國的市場重點為大型三甲醫院。而國內IVL產品憑藉高性價比優勢，則有望在基層醫療市場釋放更大潛力。匯禾醫療CFO沈簡文表示，IVL 產品雖設計難度較高，但醫生使用門檻較低，掌握普通球囊操作的醫生即可上手，具備技術下沉基礎。儘管技術尚屬新興，全面下沉至基層醫院仍需時日，但其下沉潛力值得期待。
基於臨床價值顯著、治療效率高、技術門檻低等優勢，IVL技術將很快下沉至基層醫院，這也將是國產廠商的必爭之地。但與大型三甲醫院的醫生相比，基層醫院醫生普遍缺乏應對複雜病變和手術併發症的經驗，將十分考驗國產廠商的市場教育能力。
■ 搶佔新興市場，深耕本地化適配
在美國、歐洲等成熟市場，Shockwave佈局較早，已經與歐美頭部專家 KOL 建立深度合作網路。但在被強生收購之前，Shockwave為初創公司，更多將市場拓展的重心放在美國本土及歐洲核心市場，在新興市場並沒有進行充分的專利和市場佈局，競爭壓力相對較小，給中國IVL企業進入新興市場提供了良好的契機。
佳沐垚創始人李立夫表示，東南亞市場現有存量規模龐大，未來增長潛力十分可觀。基於此，公司將以東南亞市場為戰略支點，逐步輻射拓展中東、北非、南美等區域市場，然後攻堅美國及歐洲市場。“鑑於人種基因差異及飲食習慣、生活習慣對疾病表現的影響，跨區域推廣時，人種特徵分析是臨床方案設計中不可或缺的環節。”李立夫說道，公司將在出海過程中開啟海外多中心臨床研究，並針對不同區域患者的生理特徵與疾病譜差異開展產品針對性最佳化。
譜創醫療選擇從尚未被Shockwave搶佔的IVL空白市場出發，並重點佈局“一帶一路”沿線國家。據彭惠群博士介紹，譜創醫療作為率先進入印尼、泰國、菲律賓及南美洲多數國家的IVL技術供應商，已成為上述市場中首個落地該技術的企業。
此外，譜創醫療準備進入歐美成熟市場，目前已啟動歐洲市場準入工作。彭惠群博士介紹，歐洲部分醫生對技術迭代存在明確需求，為國內IVL產品提供了入局機會。譜創醫療IVL產品的環形 360 度能量分佈等創新設計已形成技術吸引點，後續將透過上市後臨床研究為技術優勢提供循證支撐。
在進入新興市場初期，為了促進IVL這一新興技術普及，譜創醫療派遣技術團隊而非營銷人員承擔一線對接工作。待區域市場技術認知度提升、臨床應用逐步成熟後，再啟動營銷團隊的介入規劃。彭惠群博士表示，這一策略使公司能有針對性地為新興市場提供專業技術支援，得到了許多海外專家的認可。
藍帆醫療則憑藉前瞻性預判提前完成了產研銷全環節的海外佈局。公司的心腦血管事業部在海外市場擁有完善的團隊架構、成熟的渠道佈局、穩定的合作客戶，為IVL產品快速出海提供了合適的土壤。
公司將以能夠接受當地註冊資質的區域為先導，配合海外渠道積累，進一步開拓市場。藍帆醫療表示，公司也會準備海外版本產品，為實現更多國家的市場準入做好準備。未來，SoniCracker計劃在海外多地區進行分階段上市後臨床研究，聚焦人種差異，旨在驗證IVL對於不同種族人群重度鈣化病變的處理效果。同時，公司擬開展更大規模的上市後臨床研究，引領IVL在全球鈣化病變治療領域的操作理念和鈣化病變治療規範化的操作指導。
關於IVL技術的未來發展方向，匯禾醫療CFO沈簡文表示，將會聚焦兩大方向：一是革新衝擊波產生方式，如雷射技術能規避原有專利限制，與同類產品形成專利區隔；二是推進功能整合化，在衝擊波球囊上整合塗藥、刻痕等功能，實現單球囊替代多球囊操作，最佳化聯合應用場景。
佳沐垚醫療創始人李立夫介紹，目前除了電致衝擊波技術路徑之外，海外市場上已有企業嘗試用雷射或者二氧化碳來激發衝擊波。中國IVL企業若想真正進階至“me better”階段，需探索創新能量誘導方式，或可遷移至血管內鈣化治療場景的成熟技術路徑。未來，國內企業將在開闢第二代 IVL 技術新戰場上有何表現，我們拭目以待。
*特別鳴謝：匯禾醫療、譜創醫療、佳沐垚、藍帆醫療對本文的支援
*封面圖片來源：123rf
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