美國什麼醫療產品最吃香?60以上為慢病監測裝置

2018-07-17 10:03:57

在2018年的第一季度和第二季度,通過對FDA(美國食品和藥物監督管理局)資料庫1月-6月獲得510(k)上市前通知的裝置的篩選,動脈網整理了30款數字醫療產品。

和此前動脈網報道的2017、2016年的產品盤點無二致,針對、呼吸等慢病的數字產品仍占主導地位。

但在今年的資料庫中,針對腦卒中、癲癇、自閉症等腦神經疾病的產品熱度逐漸提升,說明在新的階段中,海外市場對腦科學的趨勢判斷。隨著全球老齡化的發展,腦卒中、阿茲海默症等偏向老年人群的疾病市場將進一步擴大,這也加速了企業研發、申請此類產品上市的程序。

由於FDA批准的產品種類較廣,涉及藥品、器械、耗材等品類,本文僅討論過審產品中涉及數字化創新的一部分,以期從中找到一些趨勢和規律。

FDA審批的數字醫療產品等級分類原則

醫療裝置在通過CFDA審查前,有Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類的等級分類,在梳理產品脈絡之前,我們可以先來看看關於FDA的分類。根據蛋殼研究院此前的資料顯示,依照FDA的認定,需要被監管的移動醫療應用種類有3類:

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I 類醫療裝置是可以連結並控制一個或多個醫療裝置,或是顯示、儲存、分析、傳送特定病人的醫療裝置資訊,如遠端顯示病人床邊監測器監測的資料、顯示腦波圖、控制血壓計袖帶充氣和放氣等。該類部分應用進入市場前可能只需一份510(k)申請,售前通知(premarket notification),與其他類App相比手續簡單。

II類醫療裝置是可以藉由配件、顯示器、感測器或是現行已受法規規範的醫學裝置具備的功能,讓移動裝置可以轉變成受法規規範的移動醫療裝置,如將移動裝置接上血糖試紙,再使用裝置上的App檢驗血糖,讓該移動裝置成為血糖計。幾乎所有這類醫療裝置都需自動提交510(k)申請,並進行售前通知。本文討論的數字醫療產品大多屬於此類。

III類醫療裝置是可以執行特定病人的分析、提供特定病人的診斷或治療建議,這種用以分析醫學裝置資料的獨立式運作軟體(Stand-alone software),FDA認為它是醫學裝置的附屬品,所以它所受監管的分類會相同於蒐集各種資料中最高風險裝置的分類。該類醫療裝置必須獲得FDA的售前批准(premarket approval)。且這期間需要臨床試驗,產品不同需要的時間也不等,幾年甚至更長,而且費用高昂。

在此前的報道中,我們還以繃帶為例,說明三個類別之間的區別:普通繃帶僅僅是覆蓋傷口無其他作用,則歸屬Ⅰ類;與手機連線,能夠通過應用檢視傷口溫度,且不小心還可能傷口感染,對會診會有輕度風險,歸屬Ⅱ類;連線手機後,不只能顯示傷口相關資訊,還能通過藥物演算法給予患者反饋、指導等,歸為Ⅲ類。

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主要產品資訊統計

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注:DreaMed Diabetes和Viz.a均i通過的為FDA的de novo批准,該批准用於在美國沒有合法上市的對比產品器械,無法通過510(k)申請途徑獲得上市許可的器械,為保證器械的安全有效保證建立的特殊分類。

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圖2 產品涉及公司成立年限分佈

在上述30款產品的開發公司(美敦力的重複產品僅算作一家,共27家企業)中,我們按照成立年限將其加以分類,目的在於觀察創新產品是否主要由年輕的創業公司研發,這一統計資料雖然僅具有參考意義,但是我們仍然可以看到,有46%的產品創立於2010年以後,有36%的產品來自成立於2000-2010期間的企業,僅有18%,也就是5家公司成立於2000年以前,即上世紀90年代,屬於產品和模式較為傳統的醫療裝置公司。

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圖3 企業所處階段分佈

從融資輪次上來看,實現IPO的企業佔1/3左右的份額,數量為8家,其中,除了美敦力、德康醫療(Dexcom)、Dentsply Sirona這類老牌裝置廠商外,A輪級以前的企業(含風險投資)佔比為32%,集中在B輪到G輪的企業為16%,戰略投資、債權投資以及被收購的企業佔比為12%,各有1家。

因此,從研發實力上來看,處於IPO及戰略投資等企業發展階段後期的企業有更強的研發實力,通過對處於發展後期企業的產品通過FDA的情況進行更加深入的挖掘後,我們也發現,這部分企業往往有多個品類針對不同疾病或不同形態的產品過審,產品迭代的速度較快。

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圖4 產品涉及疾病領域分佈

但在僅有的4家傳統企業中,美敦力在2018上半年上榜的產品有三種,分別針對腦神經疾病和糖尿病。糖尿病管理等慢病成為許多數字醫療公司的重點研發領域。美國的大型醫療裝置公司,如美敦力(Medtronic)和德康醫療(DexCom)等,都將越來越多的精力投入到應用程式和消費級互聯裝置上。

在2018上半年,共有26款產品針對的是慢病的監測或者診療,佔絕對的主導地位,其中,佔比最高的是糖尿病,比例達37%、其次為包括腦卒中、癲癇在內的腦神經疾病,以呼吸暫停為主的呼吸疾病緊隨其後,其餘慢病包括心血管疾病、腎病等。產品形態以可/智慧硬體+APP/配套系統為主。

此外,也不乏如IDx-DR糖網篩查系統、Viz.ai公司的中風檢測程式Connect之類利用人工智慧創新技術的產品,其產品受眾多為醫療機構。

從目前的前沿技術來看,腦健康產品仍然是數字健康領域的常規重點。在通過FDA審批的產品中,腦神經疾病領域的佔比達23%。

在動脈網此前的報道中,3月份,Neurotrack的記憶喪失評估和線上預防工具完成了B輪融資1370萬美元的融資;6月,Smart Brain Aging也宣佈推出針對防止老年痴呆症的虛擬產品SMART Brain U,而其他一些行業人士也在認知領域內談論類似數字方法的可行性。

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圖5 產品的主要使用方統計

在30款產品中,面向患者的產品共有23款,佔比76.7%,由於部分裝置不僅僅只針對某一類目標市場,因此針對人群在統計中有交叉。商業模式既針對C端個人使用者,也針對B端企業使用者的產品,主要涉及糖尿病患者的胰島素管理、心電、腦電的監測等裝置,幫助個人的居家慢病管理或醫療機構對患者在出院後醫院到家庭的過渡期間的指標監測。

在各類疾病領域中,慢病市場無疑是家用醫療裝置最合適的“溫床”,慢性病患病週期長,需要長期的管理,而在當前的醫療環境下,診療行為主要仍通過醫院解決,對於慢性病的管理如果需要患者一次次的跑醫院,不僅費時且費力。因此,在慢病中強調的自我管理的概念催生了小型家用醫療裝置的誕生與發展。

通過FDA的數字醫療產品向來以美國、以色列等在醫療創新方面應用先進前沿技術的國家為主要開發方,中國的企業在傳統的裝置上通過FDA批准的不少,集中在深圳的公司較多,這一點也與 深圳的製造業氛圍不無關係。

在這一批的FDA批准中也出現兩家來自中國的創新企業。其中,華廣生技成立於2003年,是臺灣一家從事生物科技與醫療檢測系統的領導企業。目前專注開發為糖尿病患或專業醫療機構量使用的自我血糖監測系統。自2012年以來華廣生技共通過10次FDA501(k)的上市前通知。

重點領域產品

糖尿病

1、Glooko的胰島素管理系統

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MIDS系統(圖片來源:mobihealthnews)

數字糖尿病護理公司Glooko成立與2010年,通過網站或手機app獲取使用者血糖相關的資料指標,進行統一的記錄、跟蹤和分析。今年2月,其移動胰島素劑量系統(MIDS)已經被FDA批准。

該平臺可直接使用從患者血糖儀收集的資料調整胰島素劑量。MIDS模組允許臨床醫生建立定製的治療計劃,並通過公司的統一移動糖尿病管理應用程式直接將其傳送給2型糖尿病患者。

目前,Glooko支援26種血糖儀,覆蓋全美85%的品牌,患者可以食用給8種移動裝置來採集資料,便於整合不同裝置採集的分散資料。

此前,糖尿病資料管理平臺Glooko在ADA會上詳細介紹了其進行的兩項回顧性研究。該研究顯示,Glooko的手機應用程式降低了糖尿病患者的平均血糖水平、糖化血紅蛋白和高血糖的發生率。在對照實驗中,同樣時間內,手機應用組較之對照組做血糖檢測的次數更多,同時,實驗結果顯示,手機應用組的平均血糖下降率為3.54%,患高血糖的可能性降低了4.38%。

2、 美敦力的Guardians Connect胰島素管理系統

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Guardian Connect智慧連續血糖監測系統(圖片來源:美敦力官網)

Guardians Connect是美敦力為胰島素注射患者推出的全球首個智慧連續動態血糖監測(CGM)系統,以簡單易用的設計顯示感測器血糖資料,趨勢和警報。Guardian Connect應用程式是CGM系統的一部分,獨立與智慧手機連線,與胰島素泵不相容。

Guardian Connect系統由Guardian的第三代感測器和連線的發射器組成,它通過藍芽將連續收集的血糖資料傳送到使用者智慧手機上的Guardian Connect應用程式。該應用程式可以在超高血糖或低血糖事件發生前60分鐘提醒患者高血糖或低血糖。

除了增加新感測器站點的便利性外,該公司在一份宣告中表示,校準後的平均絕對相對差異(MARD)為8.7%。

Guardian Connect系統與Sugar.IQ 糖尿病助手配合使用,可以增強患者對日常血糖及影響它們的因素的理解,使患者全面瞭解的糖尿病。

3 、IDX的AI糖網篩查系統

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IDx-DR系統(圖片來源:IDX官網)

FDA批准IDx的AI軟體系統,用於自主檢測患有糖尿病的**糖尿病視網膜病變,稱為IDx-DR。根據FDA的說法,這一決定標誌著美國食品藥品管理局授權在美國實施商業化的第一個基於人工智慧的診斷系統,該系統可以提供篩選決策而無需臨床醫生的解釋。

IDx-DR的演算法分析使用Topcon NW400視網膜照相機拍攝的影象並上傳到雲伺服器。在幾分鐘內,該軟體為醫生提供平面的結果,檢測患者是否有糖尿病視網膜病變。值得注意的是,由於該系統的結果不需要臨床醫生解釋,因此可以提供給平時沒有眼科服務的診療機構使用。

FDA依據從10個初級保健站點收集的900名糖尿病患者視網膜影象的臨床研究資料批准該軟體,在這900名糖尿患者中,IDx-DR能夠正確識別輕度糖尿病視網膜病變的比率為87.4%,同時在縮短89.5%的時間下被正確識別。

4、Senseonics公司的Eversense CGM 系統

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versense CGM系統示意圖(圖片來源:Senseonics官網)

Senseonics對於Eversense CGM系統的定位是旨在成為第一個也是唯一一個帶有植入式感測器的CGM,可持續使用長達三個月。這是一種可以通過植入糖尿病患者上臂皮下來監測患者血糖濃度的裝置,通過植入式感測器,可拆卸和可充電的智慧變送器以及方便的智慧手機應用程式連續監測血糖。

裝置中含有對血糖濃度敏感的熒光多聚物,當血糖濃度發生變化,這種材料所傳遞的訊號會發生變化,實時傳輸到患者佩戴的移動裝置上。

傳輸器還能通過 USB 與使用者計算機連線上傳血糖歷史資料。如果濃度顯示過高或過低,裝置會報警。但這一系統要求每天兩次的指尖取血校準,Senseonics 公司希望改進這一缺陷,去掉取血環節,使系統更方便。

5、Dario LC血糖監測系統

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Dario Health血糖監測系統(圖片來源:Dario Health官網)

Dario的系統包括袖珍裝置、血糖儀,一次性測試條盒、採血裝置和配套智慧手機應用程式。

Dario Health此次獲批是基於iphone去掉3.5mm耳機孔這一動作而來,Dario血糖測量裝置原本透過智慧行動裝置的3.5mm耳機插孔,傳送血糖讀數至行動裝置上的Dario智慧糖尿病管理(Smart Diabetes Management)App。

所以,Dario的使用者在決定升級新iPhone機型時也會產生困擾。在蘋果公司以Lightning介面代替3.5mm耳機介面後,DarioHealth也跟隨市場進行迭代,新推出Lightning介面的血糖測量裝置,可全面支援新舊款iPhone手機,提供同樣質量的使用者體驗。血糖監測解決方案包括一個血糖儀、一個可容納25個測試條的一次性測試條盒和一個採血裝置。

Dario血糖監測系統與Dario智慧糖尿病管理App實時同步,量測、紀錄與追蹤實時血糖值,能隨時隨地監測、追蹤與管理糖尿病。DarioHealth還提供包含50萬種食物的索引,方便計算碳水化合物的攝取量。

心血管領域

1、toSense的CoVa2心電監測系統

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CoVa2心電監測可穿戴裝置(圖片來源:mobihealthnews)

toSense的CoVa2是用於遠端監測跟蹤個體生命體徵和心電的可穿戴裝置,主要佩戴在患者頸部周圍,並用兩個一次性電極連線到胸部,監測人體資料。

該產品在FDA第二季度獲得了FDA的第二次510k許可。新的許可將允許該公司更新軟體,並新增新功能,測量患者的每搏輸出量、心率、胸腔積液、心率變異性、呼吸、面板溫度等指標,同時允許裝置連線到移動應用程式,允許醫療專業人員遠端檢視測量資料和單導聯ECG波形。

其應用場景包括用於醫生對患者的遠端監護,患者出院後醫院到家庭的過渡期間的指標監測,用於患者在診所就診期間的監測,臨床專業人員可以根據患者的資料快速診斷,分類和制定患者的治療計劃。

2、斯坦福大學孵化的PhysioWave專案

由斯坦福大學孵化的PhysioWave研發的產品是智慧體重秤,因其脈搏波速度(PWV)心血管分析儀量表獲得FDA批准。

脈搏波傳導速度(PWV)指心臟每次搏動射血產生的沿大動脈壁傳播的壓力波傳導速度,是評估動脈血管僵硬度的簡捷、有效、經濟的非侵入性指標,能夠綜合反映各種危險因素對血管的損傷,是心血管事件的獨立預測因子。脈搏波傳導速度可反應大、中動脈系統的彈性狀態,具有無創、簡便、有效和可重複的特點,同時可以反映動脈功能的實時改變。

該量表用於測量血液從心臟輸送到身體的血管的硬度,因此,公司聲稱其技術能夠識別患者在合適有心血管疾病的高風險。這款名為PhysioWave Pro的新秤除了PWV分析外,還可以測量脈搏、體重和BMI,並且可以使用專用的平板電腦作為使用者介面。

PhysioWave是第一家獲得FDA批准的家庭體重秤PWV功能的公司,但它並不是第一家推廣該功能的公司。今年早些時候,由於擔心FDA的潛在法規,諾基亞在其Body Cardio規模上取消了PWV功能。

腦神經疾病

1、Empatica的Embrace癲癇檢測可穿戴裝置

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Embrace裝置及軟體(圖片來源:mobihealthnews)

Empatica的Embrace是面向消費者的癲癇發作檢測可穿戴物,在2018年1月份獲得了FDA的510(k)許可。目前,該可穿戴裝置已經被製藥公司Sunovion用於臨床試驗,並且是作為處方而不是非處方裝置,這意味著使用者必須從他們的神經科醫生那裡獲得處方以使用該裝置的癲癇發作檢測功能。

2、iSchemaView的RAPID CTA 3D成像平臺

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RAPID CTA影像(圖片來源:iSchemaView官網)

iSchemaView成像公司已獲得FDA的最新產品RAPID CTA,這是一個用於計算機斷層掃描血管造影(CTA)的3D成像平臺。據該公司稱,CTA掃描用於幫助臨床醫生觀察患者在患者出現血栓的情況下的腦動脈。

RAPID ASPECTS基於臨床驗證的機器學習演算法,自動生成標準化分數,使醫生能夠輕鬆地瞭解患者缺血性變化的程度,並確定血栓切除術(凝塊去除)的可行性。

此外,RAPID ASPECTS提供清晰的大腦視覺化,以便臨床醫生可以更好地仔細檢查每個區域並確認自動評分。

該技術能夠讓醫生全面瞭解大腦中的血管,醫生可以在平臺上以不同的角度旋轉影象。CT圖還具有四個彩色覆蓋層,以便醫生和護理人員可以看到大腦的哪些區域血管密度降低。

RAPID CTA影象對映可立即通過電子郵件提供給醫生,以便在任何裝置、PACS系統和Web瀏覽器上檢視。這些影像提供了直觀且易於解釋的腦血管檢視,幫助醫生進行臨床決策、分診,便於社群醫院和專家合作以及患者轉診。

目前全球有超過350個腦卒中中心使用RAPID,這些中心的日常使用每年產生超過50,000次掃描,預計2018年將有200個以上的系統投入使用,預計掃描計數每年接近100,000個。

3、MindMaze的遊戲化神經康復平臺MindMotion Go

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MindMaze產品示意(圖片來源:techcrunch)

2018年6月,總部位於瑞士的MindMaze的MindMotion Go獲得FDA批准,這是一個遊戲化的神經平臺,用於治療中度和輕度腦損傷的患者的居家康復。

通過使用基於Microsoft Kinect的動作捕捉技術,MindMotion Go為患者提供了一系列活動,這些活動設定在虛擬現實的環境中,通過VR技術,以一個個的遊戲化場景,可以促進患者運動和功能恢復。

呼吸慢病

1、用於慢阻肺的Hailie智慧吸入器

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Adherium智慧吸入器(圖片來源:Adherium官網)

2018年3月,智慧吸入器公司Adherium獲得了510(k)的許可,與阿斯利康的Symbicort氣溶膠吸入器(稱為SmartTouch for Symbicort)一起,在吸入器監測裝置的櫃檯銷售。

Adherium製造了一種移植到患者吸入器上的軟體裝置,作為自我管理計劃的一部分,用於監測和鼓勵藥物依從性。它的設計易於安裝和拆卸,包括三個按鈕,分別幫助患者訪問檢視提醒、電池監控和藍芽低能耗配對功能。

吸入器還可以幫助臨床醫生查明患者使用吸入器的記錄,如患者何時以及如何誤用吸入器,可能是將產品倒置使用或在不當的時間使用了吸入器,都可以通過該裝置監測,避免藥物的亂用。

2、睡眠呼吸暫停監測產品Earlysense

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EarlySense感測器與軟體(圖片來源:EarlySense官網)

2015年,EarlySense被Fierce Medical Device評為“Fierce 15”醫療技術公司之一,將其定位為行業中最有前途的私營醫療科技公司;2016年,Early Sense被評為2016年德勤技術增長最快50強企業之一;2017年, EarlySense被《Fast Company》評選為2017年世界最具創新力的公司之一。

EarlySense系統是一個全面整合的一體化患者監測平臺,為普通護理患者提供持續的生命體徵和運動資訊監測,旨在提高患者的安全性,並最大限度減少誤報率。整個系統包括感測器、床頭監護儀、資料輸送系統和EMR整合系統四個部分。

3、貝倫科技研發的可穿戴智慧“指環”

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貝倫智慧指環(圖片來源:貝倫科技官網)

貝倫科技(Belun Technology)是在上半年批准的數字醫療產品的開發方中,第二家來自中國的企業。該企業主要提供醫療級輕量級可穿戴解決方案,其主要產品為一個指環類的智慧硬體。可同時測量夜間的逐搏心率、脈搏血氧飽和度和運動,而不會干擾使用者的睡眠。醫生可以依靠指環收集的資料,並通過貝倫的雲端計算平臺進行分析,以診斷和監測阻塞性睡眠呼吸暫停的治療後有效性。

Belun PHA(個人健康助理)可用於測量支氣管和中央主動脈血壓,並評估動脈僵硬指數(ASI)。使用者可以方便、經濟地有效監測家中的心血管健康狀況。預防性保健和早期治療可以避免患者因呼吸暫停而導致的意外,並降低醫療成本。

總結:哪些開發方正在熱衷於申請FDA?

以上2018年上半年數字醫療產品獲批FDA的申請方情況體現了以下幾個趨勢:

1.成立時間不超過10年的新創公司佔比最多,共有13家。這也說明,網際網路醫療創業公司正在加緊突破監管壁壘。同類疾病的數字醫療產品通常是五花八門的,取得使用者信任的很重要的一個因素就是否通過FDA審批,能否直接應用於臨床。

2.已經IPO商業模式相對成熟的大企業,會在前期已經有產品通過FDA的前提下,持續擴充品類,甚至涉及不同的疾病領域,不停地迭代產品,持續不斷的突破創新。

3.此前,國內的商品通過FDA通常為器械、耗材類傳統裝置,但是在創新方面,小部分國內的公司已經展露頭角,在慢病領域探索出創新的解決方案,此類裝置通常針對人群較大的病種,如糖尿病、呼吸、睡眠疾病等。

4.面向患者的自我管理方案越來越多的出現在市面上,且主要方向為慢病產品,這不僅僅是因為醫療服務的可及性的問題,主要還是因為慢病是有條件且適合自我管理的,如果患者自己會打胰島素,對醫生和醫療機構而言都將是極大的顛覆,傳統的由人力來完成的環節,正在由標準化的裝置或流程替代。

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