行研 | 美敦力、波科、雅培三巨头把持的脑起搏器（DBS）市场，国内企业正在突围

前言

世界拳王阿里、文学巨匠巴金、数学奇才陈景润以及改革开放的总设计师邓小平……各自领域本不交叉的几位名人，却因为同一种疾病被联结到了一起，那便是帕金森病（Parkinson's Disease，PD）。

帕金森病是一种常见的神经系统退行性疾病，好发于65岁以上的老年人，典型症状为震颤、肢体僵硬、运动功能减退、步态异常，以及便秘、排尿困难、异常出汗等其他症状。

据世界帕金森协会统计，目前全球共有570余万名帕金森病患者，其中，中国患病人数约270万，几乎占据全球总患病人群的一半。预计到2030年，中国帕金森病患者将增至500万人，我国已然成为世界帕金森病第一“大国”。

（图片来源：美敦力官网）

在发病初期，药物为首选疗法，包括直接补充多巴胺、激活多巴胺受体、阻止多巴胺代谢、增加多巴胺能、抑制乙酰胆碱能等。后期随着疾病进展，药物治疗逐渐失效，可考虑采用外科毁损疗法，即微电极进行靶点精准定位后，使用射频针加热毁损病变细胞，能够暂时缓解PD患者肢体震颤、关节僵硬、行动困难等症状。另一种则是目前被广泛认可的首选外科疗法——脑深部电刺激疗法（Deep Brain Stimulation, DBS）,也称脑起搏器。

一、DBS治疗帕金森病成效显著，未来应用空间不可限量

脑深部电刺激（DBS）疗法通过立体定向技术，将电极植入大脑深部的某些区域，在埋植于锁骨下皮下的植入式脉冲发生器（IPG）的控制下，电极发射电脉冲刺激靶点以调节神经功能，最终达到治疗神经/精神疾病的目标。IPG包含电池和可提供电刺激的电子组件，可由患者和临床医生进行控制，定期调整诸如频率、脉冲宽度和电压等刺激参数，以便最大程度地发挥DBS的神经调控功能。

（图片来源：Mayo Clinic官网）

发展历史

• DBS疗法的起源可追溯到19世纪中后期，关于动物大脑皮层刺激的实验为大脑皮质功能定位研究奠定了基础；20世纪初期，第一个立体定向框架开发完成，让开展大脑深度区域的刺激实验成为可能。

• 1947年X射线气脑造影技术的投入使用极大地提升了外科医生的目标定位能力。同年，Spiegel和Wycis等人尝试用电刺激术和高频电凝术治疗帕金森病，并使用丘脑电刺激术治疗慢性疼痛，后来也有应用于癫痫、痉挛等治疗的尝试。

• 20世纪50年代，帕金森病的主要治疗手段为不可逆的外科毁损术，即通过热量消融的办法破坏驱动帕金森症状的神经组织，包括苍白球切开术和丘脑切开术两种。

• 美国C. Norman Shealy博士和其同事在1967年首次开发出可植入式脊髓刺激器，这一尝试相当于提出了DBS系统的初步构想。20世纪60年代后期，有研究人员发现左旋多巴治疗能够显著缓解大多数的帕金森症状，且具有风险低和费用少等优势。药物治疗的横空出世，使得DBS和立体定向神经外科研究进展放缓。

• 20世纪80年代，许多帕金森病患者逐渐对左旋多巴产生了耐药性，同时诸如运动障碍等药物治疗的副作用开始显现。可植入医疗技术得到明显改善，脊髓刺激器和心脏起搏器的治疗已成为常规。1987年，法国学者Benabid教授带领团队成功开展全球首例DBS系统植入手术，并分别于1991年和1994年报告丘脑电刺激术治疗震颤的研究结果，开启了丘脑电刺激疗法的先河。

• 1997年，美国FDA批准了美敦力将DBS应用于治疗特发性震颤和帕金森病的申请。

目前，全球已有超过180,000余例患者接受了DBS植入术。尽管至今DBS的治疗机制仍未明了，但对植入病例跟踪的研究结果表明，DBS在控制帕金森病的运动症状，减少药物摄入方面成效显著。在帕金森病治疗领域的成功推动了DBS疗法的进一步发展，目前DBS已被广泛应用于治疗原发性震颤和肌张力障碍，美国FDA分别于2003年和2009年批准了DBS用于治疗原发性肌张力障碍、强进性精神障碍的申请。近年来的研究结果表明，DBS将有望应用到多种疾病上，包括慢性疼痛、强迫症（OCD）和抑郁症等。另外，科学家们已经在试验性探索DBS疗法对药物成瘾、厌食、肥胖和阿尔茨海默症等疾病的有效性和安全性。随着对DBS研究的持续向前推进，未来，DBS疗法的应用空间将不可限量。 二、外资巨头率先布局，国内企业初露锋芒

据Grand View Research最新发布的研究报告显示，2016年DBS在全球的市场规模约为7.96亿美元，预测期内DBS市场的年复合增长率为11.5%。到2025年，全球DBS市场容量有望超过21亿美元。未来，得益于生活水平提高和医疗技术进步，老龄化人口比重不断增大，好发于老年人群的神经系统疾病（如帕金森、癫痫、原发性震颤、肌张力障碍等）的发病率也逐渐呈现上升趋势，这进一步推动了DBS市场规模的扩大。 在DBS治疗领域，美敦力、波士顿科学、圣犹达（已被雅培收购）等外资器械巨头由于技术成熟、布局较早，目前在市场中占据着绝对领先的地位。而国内企业如品驰、景昱等，尽管起步略晚，但凭借过硬的技术和创新的疗法，已经在迎头追赶，正在试图抢占前景广阔的DBS治疗市场。 （一）外资企业

1、美敦力Activa系列——可兼容磁共振（MRI）检查的DBS系统

老牌医疗器械公司美敦力可以称得上是应用DBS疗法的鼻祖。早在1987年，Benabid教授及其团队植入的首个DBS系统便是由美敦力公司负责开发，自此开启了DBS疗法商业化的先河。此后，美敦力DBS系统相继被欧盟、加拿大、澳大利亚批准用于治疗特发性震颤、肌张力障碍和和帕金森病。2002年，美国FDA批准美敦力的DBS系统用于控制和缓解中晚期帕金森病的运动症状，此举标志着美敦力的DBS疗法可扩展至对左旋多巴有效但药物无法充分控制某些症状的帕金森病患者。值得一提的是，这一系统同时被批准在特定条件下可兼容核磁共振扫描（MRI），这也是市面上首个允许患者在植入后进行MRI检查的DBS系统。 目前，美敦力Activa系列产品组合包括Activa PC双侧设备， Activa PC双侧设备和Activa SC单侧设备三款，其中Activa RC是全球第一款可充电式的DBS系统，使用寿命长达15年。Activa系列DBS系统使用了感测技术和可调节的刺激算法，在提供脑深部治疗的同时，还可测量和记录大脑关键区域的电信号情况。另外，系统配套的程控系统支持医生在平板电脑上，基于可靠的患者数据信息来进行实时程控设置。

2017年12月，波科Vercise产品获得美国FDA批准用于治疗帕金森病。目前，波士顿科学最新推出的Vercise Directional DBS系统有两款产品：可充电的VerciseGevia和不可充电、号称市面上最为轻薄的Vercise PC。

波士顿科学宣称，其Vercise Directional DBS系统具有最新的转向技术，即植入大脑特定区域的定向导线上附有八个可独立控制的电极，这些电极能够针对不同的神经目标给出精确的刺激水平，从而支持临床医生根据患者身体需求的变化精确地调控DBS装置，包括控制电刺激的程度、范围、位置和方向。同时，借助具有STIMVIEW技术的程控软件，医生能够直观地看到DBS治疗过程中电刺激在大脑各个区域的分布情况，及时调整治疗方案后，最终能够实现高度个性化的帕金森治疗的目标。 3、雅培St. Jude Medical InfinityDBS——定向导线引导电流，无线平台方便程控

2016年，雅培以250亿美元收购了圣犹达医疗公司，将圣犹达的心脏衰竭治疗设备、心导管、除颤仪和脑深部刺激装置（DBS）等业务一并纳入麾下。圣犹达医疗旗下Infinity DBS系统及其定向导线于2016年获得美国FDA批准，用于控制或缓解帕金森病和特发性震颤，这也是FDA批准的首条定向导线。

Infinity DBS系统实现了创新性的分段定向引线技术和业界领先的DBS iOS软件无线平台相结合的目标。其中，定向导线上的分段电极能够将电流引向大脑所需的结构性区域，同时可以让医生把某些区域中容易引起副作用的电流移除，从而最大化地提升患者的治疗效果，并限制副作用的产生。

图片来源：雅培官网

而该系统所具有的iOS 软件无线平台可通过蓝牙与DBS植入物连通，让临床医生能够利用iPad上的软件对患者大脑中的DBS植入物进行个性化的调控，同时患者也可以通过iPhone上的数字患者控制器对其症状表现和治疗效果进行实时监测和及时反馈。 （二）国内企业

1、北京品驰医疗系列脑起搏器——“产学研医”合作，打破国外技术垄断

北京品驰医疗设备有限公司（简称“品驰医疗”）创立于2008年，总部位于北京市中关村科技园区昌平园。其业务覆盖脑起搏器、迷走神经刺激器、脊髓刺激器、骶神经刺激器等系列化神经调控产品研发、生产和销售。

品驰医疗通过与清华大学、北京天坛医院、协和医院等众多临床医院合作，建立了“产-学-研-医”协同创新的模式。其系列脑起搏器自2000年起由清华大学李路明教授团队牵头开始研发，2009年开展第一例临床试验，2014年获得全系列脑起搏器（DBS）产品注册证，2016年取得了CE认证。品驰DBS系统的研发和上市打破了外资巨头对DBS治疗领域的垄断，也使得中国成为除美国以外，能够研发、生产和大规模临床应用脑起搏器的国家。2018年， 这一产学研医模式下诞生的“脑起搏器关键技术、系统与临床应用”项目获得了当年的国家科技进步一等奖。

品驰系列脑起搏器是具有自主知识产权的国产DBS系统，具有3.0T核磁兼容、变频刺激、远程程控等技术优势和显著的价格优势。

（1） 3.0T核磁兼容：品驰脑起搏器将可实现在开机状态下进行高场强MRI扫描；

（2） 变频刺激：将传统高频刺激和低频刺激结合，可有效的控制运动症状和冻结步态等部分中线症状，据悉该疗法已经在前期临床研究中得到证实，并已获批美国发明专利。

（3） 远程程控：建成“大中心-分中心”的远程程控系统，便于DBS术后患者就近程控，同时允许患者在附近医院接受帕金森病全程治疗及康复治疗。

（4） 价格优势：品驰DBS植入术的人均费用可比进口产品植入低十余万元。

2、苏州景昱医疗系列脑起搏器——载有国产首枚神经调控芯片的DBS系统

苏州景昱医疗器械有限公司成立于2011年，总部位于苏州工业园区，其创始人曾任职于GE医疗、美敦力、西门子等外资器械企业。2008年起，景昱团队开始着手研发DBS系统，2014年，其脑起搏器被国家药品监管部门纳入创新医疗器械特别审批通道，于2016年获批上市。据公司官网上的最新数据显示，景昱医疗已获批专利152项。其中发明专利80项，实用新型专利53项，外观设计专利2项，PCT国际发明专利6项。

景昱医疗的系列脑起搏器主要有以下几点优势：

一是自主研发出国内首枚神经调控领域的芯片，其双频自主知识产权芯片技术，允许在大脑不同核团位置使用不同的刺激参数，精准实现了左右脑异频程控；

二是无线远程程控技术，支持医生、患者间的异地互动，医生可进行远程程控，完成患者脑起搏器参数的调整；

三是电极自锁技术解决了临床上常见的脑起搏器电极位移这一棘手的问题。

除了帕金森病外，景昱医疗正在探索拓宽DBS疗法的适应症，包括强迫症、抑郁症及药物成瘾等。2017年，该公司的第三代产品——治疗药物成瘾的脑起搏器被国家药监部门纳入创新医疗器械特别审批通道。2018年起，由唐都医院、中国药物依赖研究所领衔的一项包括60例受试者、DBS治疗阿片类药物戒断后防复吸的多中心临床研究，已在唐都医院、中国药物依赖研究所、上海瑞金医院等医院和研究机构开展。 结语

DBS疗法的临床应用已有三十余年，2000年初进入中国以来，国内DBS市场基本被美敦力、波科和圣犹达这几家外资巨头所独占，直到品驰、景昱等医疗技术公司攻坚克难，研发出国产化的脑起搏器，原有的垄断格局才被打破。

在我国近300万帕金森病患者这个巨大的人群基数上，随着DBS疗法应用于抑郁症、强迫症、药物成瘾等疾病的申请逐渐获批，DBS领域的市场空间也将进一步扩大。我们认为，具有明显价格优势的国产DBS系统将会凭借亮眼的成本效益比获得更多的政策扶持和更大的受众群体。

当然，DBS疗法的推广还面临着许多障碍，如患者的知晓度和接受度低、疗法开展门槛高、DBS耗材价格昂贵（动辄二十余万人民币）等等。对于前两个限制性因素，企业可以通过患者教育、术者培养和培训等方式逐渐加以改善；对于患者所面临的巨大的经济负担，则是需要医保、商业保险、企业和个人等多方协作才有希望打破的困局。 脑深部电刺激（DBS）疗法的发展潜力如何，未来的市场格局又将发生怎样的变化？让我们拭目以待！