从技术性战略的角度来看,ABIOMED 坚持两套技术创新思路:微型化和长期化,即以最核心的产品Impella CP为中心,向导管尺寸进一步缩小和支持时间进一步延长为方向进行技术迭代。Im-pella CP尺寸为14Fr,峰值流量可以达到4 L/min左右,4 d的支持时间虽可以覆盖大部分的心脏急危重症治疗,但是进一步微型化可以满足更多不同心血管状态患者的使用需求。ABIOMED通过研制可扩张鞘将Impella 2.5 的介入尺寸缩小至9Fr。同时体外电机的研发也未停止,在2014 年通过收购ECP Entwicklungsgesellschaft mbH,将其研制的可折叠导管泵并入Impella系列并命名为Impella ECP,该产品成为全球最小的介入式心脏导管泵,直径仅有9Fr,进入主动脉内可扩张,可提供的峰值流量>5 L/min,于2020年完成了首两例植入;2021 年FDA授予Impella ECP “突破性设备”称号,并于2022 年批准开展关键性研究(Impella ECP Pivotal Trial)[20]。在长期化方面,2015年推出的Impella 5.5 将整个系列的支持时间大幅度延长,超过30 d的支持时间(Impella 5.5最长临床使用记录为83 d)将PVAD技术覆盖到以心脏移植前的过渡支持(bridge-to-transplant,BTT)为代表的慢性心衰领域,于2019年通过FDA批准,进一步扩大了产品的适应证[21-22]。随后推出的Impella BTR则彻底将目标瞄准了慢性心衰领域和植入式左心室辅助装置(LVAD)的市场,实现过渡到心脏功能恢复(bridge-to-recovery,BTR),可提供长达1 年的血流动力学支持,已于2022年完成了FDA批准的早期可行性试验的全球首例患者植入[23]。Impella BTR的推出代表着Sieß博士最终实现了他创立Impella Cardiotechnik AG 之初的愿景,即通过对Hemo-pump的改进从而实现将PVAD 技术用于长期的循环支持辅助系统。ABIOMED通过将近20年的技术布局和战略规划,使Impella成为了世界上覆盖患者群体最广、覆盖治疗场景最多的心室辅助系列产品。
从临床应用角度,ABIOMED也在持续推动Impella的临床研究,包括新产品的注册研究和既有产品的拓展研究,旨在进一步提高对既有市场的渗透率。其中最主要的应用是针对高危经皮冠状动脉介入治疗(high risk percutaneous coronary intervention,HRPCI)术中保护和心源性休克(cardiogenic shock,CS)救治。以Impella在HRPCI 中应用的研究证据为例,欧洲注册登记研究(Europella Registry)[24]入组144 例患者,术后30 d死亡率、卒中及血管并发症发生率分别为5.5%、0.7%和4%。FDA 批准的PROTECT系列前瞻性临床研究中,PROTECT Ⅰ单组可行性研究[25]入选20 例HRPCI患者,30 d主要不良心脏事件发生率为20%,未发生主动脉瓣损伤、心脏穿孔和下肢缺血。PROTECT Ⅱ 随机对照研究[26]在452例患者中对比Impella 2.5 和IABP的安全性和有效性,30 d主要不良事件发生率分别为35.1% 和40.1%;90 d结果(40.6% vs. 49.3%)显示Impella 2.5 明显优于IABP。美国注册登记研究(USpella Registry)[27]入组637例患者,比较“真实世界”患者和PROTECT Ⅱ研究中Impella组的差异,得到了相似的研究结果,且院内死亡率有降低的趋势(2.7% vs. 4.6%);分析USpella Registry中127例无保护左主干患者,院内及30 d死亡率分别为1.4%和2.1%[28]。以上研究结果证明Impella 2.5 用于HRPCI术中保护安全有效,FDA于2015 年批准其用于择期或紧急的HRPCI术中的血流动力学支持。
随着技术的更迭和经验积累,以Impella CP为主要手术器械的PROTECTⅢ研究[29]将入组患者中满足PROTECTⅡ入排标准的病例(PROTECTⅢ 组)与原PROTECTⅡ研究的病例(PROTECTⅡ组)相比,虽然年龄更大且冠状动脉疾病解剖更复杂,但结果不仅提高了血运重建的完整性,且院内出血(1.8% vs. 9.3%)、手术低血压(2.2% vs. 10.1%)、心肺复苏或室性心律失常(1.6% vs. 6.9%)发生率明显降低,90 d主要不良事件发生率降低(10.4% vs. 6.9%)。Impella有关肾保护研究[30]还发现Impella可以预防HRPCI 患者术后急性肾损伤,Impella组急性胃损伤发生率(5.2% vs. 27.8%)和HRPCI术后透析率(0.9% vs. 6.1%)明显低于非Impella组,并可缩短住院时间。探索HRPCI 患者术后射血分数提高的研究(RESTORE EF Study)[31]显示90 d 左室射血分数相较基线显著升高(35%±15% vs. 45%± 14%)。新的研究结果验证了Impella可以更有效地降低不良事件发生率,并显著提高射血分数,对于患者的预后有显著的积极效果。目前PROTECT系列已经进入第4阶段(PROTECTⅣ),该研究旨在提供最高水平的科学临床证据(美国心脏协会指南 Ⅰ类推荐),以进一步证明Impella可改善HRPCI 患者预后[32]。ABIOMED通过20多年持续的临床研究投入,希望将Impella打造为HRPCI术中保护的必需手段,且在临床研究中也证明了Impella的临床价值,从而进一步推动Impella在市场的渗透率及在HRPCI 中的使用率。
Impella还可以改善心源性休克患者的血流动力学,其中Impella 2.5、Impella CP、Impella 5.0、 Impella LP在2016年被FDA批准可用于治疗正在进展的心源性休克,如急性心肌梗死后48 h 内或心脏术后的心源性休克;2018 年适应证拓展至心肌病、心肌炎所致的心源性休克。相应的研究证据如ISAR-SHOCK研究[33]是第一个评估Impella治疗急性心肌梗死合并心源性休克(AMI心源性休克)患者可行性的随机对照研究,相比IABP组(13 例), Impella组(12 例)术后30 min CI 增加更显著,但两组30 d总死亡率均为46%。FDA批准的REC-OVER Ⅰ单臂可行性研究[34]入组16 例心脏外科手术后出现心源性休克或低心排血量综合征的患者, Impella 5.0/LD辅助后血流动力学指标即刻提升,出院前93%患者恢复原有心脏功能,且术后30 d、 3个月和1 年生存率分别为94%、81% 和75%,证明Impella进行术后过渡治疗安全可行。USpella Registry研究[35]结果证明AMI心源性休克患者行PCI术前置入Impella比术后置入的院内生存率更高(40.7% vs. 65.1%),但术后两组患者的血流动力学均明显改善。经导管心室辅助(cVAD)国际注册研究[36]也发现早期应用Impella是生存率提高的独立相关因素。IMPRESS研究[37]和ISAR-SHOCK Ⅱ研究[38]结果虽未得出Impella与IABP的差异,但随后的N心源性休克I研究[39]入组171 例AM心源性休克患者,推荐早期放置Impella,30 d生存率可达72%。INOVA-SHOCK 回顾性研究[40]入组204例患者,证明适当使用循环辅助可提高心源性休克患者的生存率,其中2018 年的30 d生存率提高至76.6%。Impella正在进行的大型临床试验如DanGer Shock研究[41-42]已入组360 例患者,将是首个针对Impella能否改善AMI心源性休克患者存活率的充分随机对照试验;RECOVER Ⅳ研究目的是用于评估AMI心源性休克患者PCI前使用Im-pella是否优于不使用[43];STEMI DTU 研究[44]将适应证拓展至ST段抬高型心肌梗死患者,评估PCI术前使用Impella是否可缩小梗死面积并改善预后。这些随机对照研究结果或能更合理地指导Impella的临床使用。
基于充分的临床研究结果,目前为止已有众多国内外指南和专家共识对Impella治疗HRPCI或心源性休克患者制定了相关的推荐意见,如《2015 SCAI/ACC/HFSA/STS心血管病治疗中使用经皮机械循环辅助装置的专家共识》[45]建议复杂的PCI术或严重左心功能不全患者可以根据具体情况使用左心室辅助装置;《中国经皮冠状动脉介入治疗指南(2016)》[46]建议有条件时可选用左心室辅助装置,可降低高危复杂患者PCI死亡率;《急性心肌梗死合并心源性休克的介入治疗AHA科学声明(2021)》[47]认为心衰严重的患者可选择Impella等机械循环辅助装置;《经皮机械循环辅助在复杂心血管疾病介入治疗应用中国专家共识》(2022)[48]推荐循环辅助适用于术前合并严重心血管并发症、复杂高危冠心病患者、术中发生严重病情变化或并发症等情况。研发和临床上的战略性布局都是Impella能成为目前最成功的心室辅助产品的重要原因。随着ABIOMED和Impella的快速发展, PVAD 在最近10年也真正迎来了“崛起”和“繁荣”,更多的企业和产品加入赛道(图5)。强生集团在经历Hemopump的失败后仍在2022 年以高达166亿美金收购ABIOMED,也足以预见Impella和PVAD 赛道的巨大发展潜力和临床价值。








