华医研究院 | 肩袖球囊行业研究报告

植入式肩峰球囊（垫片）用作垫片，以减少肩峰和肱骨头或肩袖之间的摩擦，从而使肱骨头能够顺着肩峰滑动。球囊可以通过关节镜或使用微型开放程序插入。其旨在恢复肩部功能并减轻疼痛。该技术在临床上的应用简单易操作，主要针对不可修复的肩袖撕裂和65岁以上肩袖损伤人群。

注：由于目前国外仅史塞克产品获得FDA批准；国内微创旗下产品正处于临床阶段，其他研发公司较少，因此本文的一些细节的研究内容主要参考这两款产品的信息。）

肩袖是覆盖于肩关节前方的肩胛下肌、上方的冈上肌和后方的冈下肌及小圆肌等肌腱组织的总称。肩袖位于肩峰及三角肌的下方，与关节囊紧密相连，其不仅可以维持肩关节的旋转和上举活动，还可将肱骨头稳定于关节盂上，对肩关节的活动和维持肩关节的稳定起着重要的作用。

肩袖损伤是因创伤或退行性病变导致部分或全层肩袖肌肉的撕裂，从而引起肩关节功能的减弱或消失，严重影响上肢的活动功能。

图1:肩部各组织

资料来源：公开资料、华医研究院

1、某次外伤事件引起的急性损伤：

比如环法比赛中的高速下坡，遇下雨天极易摔车，而大部分参赛选手下坡摔车都采用了“肩刹”这个无奈之举，因为高速的冲击，这些摔车的车手都发生了锁骨骨折，同时肩袖也因为外伤而发生了损伤和炎症。

急性外伤通常会在肩胛骨和肱骨上端之间产生很大的应力，因为这里的肩袖相对薄弱，外力直接就会把相关的肌腱和韧带撕裂。

2、数月数年累积下来的肩关节退行性变：

随着年龄增长（40岁以上）或者工作劳动使用过度（搬运重物），也会使肩袖发生退行性变。肩袖的退行性病变常常表现为一些微小的撕裂损伤，使得这部分肩关节变得脆弱，随着日常外力的作用，这些小创伤逐渐扩展成了大的撕裂创伤。反复劳损在时间的维度上同样会产生非常大，而且不亚于严重外伤所造成的撕裂。

因为慢性劳损的长期积累，除了韧带肌腱会逐渐老化以外，因为动力系统（肌肉韧带）的失衡，肩关节的活动给静力系统（骨与关节）带来更大的负担，由此会进一步产生关节软骨磨损和骨质增生。

3、“肩撞击综合症”带来的挤压：

肩袖退行性病变常常会引起该部位关节囊、肌腱和韧带受到挤压。肩峰下的区域非常狭窄，上有肩峰关节，下有盂肱关节，软组织、肌腱、关节囊和韧带像三明治的料一样被夹在中间。肩撞击综合症主要由结构或功能两类原因引起：

第一类是结构问题。一般三种原因会使这部分空间变得更小：肩峰先天畸形；肩峰下韧带增厚；肩锁关节退变增生。

图2:肩峰撞击

资料来源：公开资料、华医研究院

第二类是功能问题。只有肩袖肌肉充分维持住盂肱关节稳定的时候，其他肌肉才能在肩关节活动到任何范围时候提供足够的力量。

当肩袖劳损时，其余肌肉带动肩关节运动时，因为肩袖的不稳定而造成肌肉劳损，引起肌肉痉挛和疼痛，同时加重肩关节的不稳定。不稳定的动静力系统会造成肩关节的骨质增生和炎症释放，最后使活动受限和疼痛更加严重。肩袖周围的炎症蓄积，也会对肌腱、韧带的材质产生影响，使它们变得更脆，更容易被拉伤。

图3:肌腱拉伤

资料来源：公开资料、华医研究院

4、重复的“反关节”运动：

许多需要多次挥臂发力的运动员（棒球、网球、羽毛球、排球）都遭受着肩袖损伤的困扰。这些用力挥击的动作对于肩袖的负担都有一些共性，因为是日常生活中非常少用到的姿势和动作，所以这类运动员出现肩袖损伤的原理会略有不同。

图4：运动损伤

资料来源：公开资料、华医研究院

根据肩袖损伤的不同程度，可以将治疗手段分为一下几类。

图5: 肩袖损伤的治疗手段

资料来源：华医研究院

植入式肩峰球囊（垫片）用作垫片，以减少肩峰和肱骨头或肩袖之间的摩擦，从而使肱骨头能够顺着肩峰滑动。球囊可以通过关节镜或使用微型开放程序插入。

其旨在恢复肩部功能并减轻疼痛。利用上关节囊重建的原理，采用球囊结构替代自体肌腱和异体肌腱，用于治疗巨大的肩袖撕裂，特别是冈上肌及其肌腱撕裂。球囊被填塞在肱骨头和肩峰之间，代替了被撕裂的肌腱，避免肱骨头撞击肩峰造成剧烈疼痛，修补了肩袖的球形网状结构。

图6:肩袖球囊

数据来源：史赛克官网、华医研究院

第一步：清创。从侧端开口，在无菌条件下用利多卡因和马卡因浸润肩峰下空间。将关节镜从侧孔插入，进行有限的清创。

图7: 清创

资料来源：史赛克官网、华医研究院

第二步：测量。通过测量工具确定所需球囊的大小。测量肩峰下表面的前后方向和从关节盂边缘到大结节的内侧到外侧距离。可用的肩峰下球囊尺寸有小 (40 × 50 mm)、中 (50 × 60 mm) 和大 (60 × 70 mm)。在获得测量值后，将关节镜重新引入肩峰下空间以横向观察。然后肩峰下空间准备好插入球囊。

图8:测量

资料来源：史赛克官网、华医研究院

第三步：注射。可以从后部或侧部入口处插入球囊。将气体或者液体注入球囊。最后通过手臂运动范围来确保球囊的大小与是否在肩部稳定。

图9：球囊植入

资料来源：史赛克官网、华医研究院

1、操作迅速：不计算清创、缝补等手术时间，只计算肩袖球囊从介入到撤回的时间，大约只需要10分钟。

2、流程简单：在手术中只需对患者进行全身麻醉或局部麻醉，有必要的情况下可能需要神经阻断。

3、学习曲线短：在标准关节镜下操作，对医生经验要求不是太高，培训时间短。

4、康复快：相较于其他大型手术的形式，病人的康复过程更加轻松快捷。

1、球囊表层：

假体由生物相容性或生物可降解材料中的至少一种构成。任选地，生物相容性或生物可降解材料中的至少一种是聚L乳酸-共-ε-己内酯)PLCL、PCL、PGA、PHB、plastarch材料、PEEK、玉米醇溶蛋白、PLA、PDO、PLGA、胶原蛋白或甲基纤维素。

2、内部填充物：

第一种是可选用气体、液体进行充盈扩张，可根据医生需求确定充盈成分。所述球囊充盈物质可选用纺物溶液，球囊材料选用生物可降解型的医用高分子材料。当球爽降解后，球爽内部药物可被释放至病变部位。

第二种是水凝胶。多项实验证明水凝胶具有生物降解性且无炎症发生，证实其在植介入和药物输送有巨大的应用潜力。

第三种是注射用软骨再生胶原蛋白填充材料（ChondroFiller liquid）利用生物工程技术，提取Ⅰ型胶原蛋白制成液态物质，在关节镜下注射到受损软骨处，几分钟液体就转变成固体凝胶，形成稳定的生物支架，吸引周围健康的软骨细胞进入胶原支架内增殖，软骨细胞分泌Ⅱ型胶原蛋白，再生为透明软骨，损伤软骨得到很好修复。

3、球囊外层涂料：

该外层由可降解高分子材料组成，和该药物层包括至少一种以下药物：双氯酚酸二乙胺、芬太尼及其类似物、埃托啡及其类似物、α2受体激动剂美托咪啶、氟哌利多、依托脒酯、维库溴铵及其类似物、普鲁卡因盐酸盐、丁卡因盐酸盐、利多卡因盐酸盐、抗生素、头孢类消炎药。

4、球囊外层生物组织（非球囊制备的必须品）：

生物组织层的材质为去细胞真皮、阔筋膜、猪源性脱细胞真皮、猪小肠黏膜、牛源性脱细胞真皮、重组牛胶原、牛脱细胞心包膜中的一种。

1、球囊降解与力学变化实验

从史赛克InSpace产品的降解动力学上，PLCL中的表面侵蚀特性可能不会影响球囊的过早失效。

图10:球囊分子量的变化

资料来源：InSpace产品的研究报告、华医研究院

根据设备规格的要求，气球形垫片可承受显著超过8周。在这段时间内，没有观察到垫片的泄漏或重量或高度的任何显着损失。总体而言，实验验证了植入球囊寿命的高度接近性和准确性，超过8周。

一般来说，在肩袖修复的时间上，肩袖小撕裂需要4～6周，中撕裂需要6～8周，大撕裂需要8～10周。因此，在球囊完全降解时间与肩袖损伤的治疗时间基本吻合。

2、临床实验

史赛克InSpace产品的临床实验也表现良好。FDA对InSpace球囊植入物的批准是基于一项前瞻性、单盲、多中心、随机、对照、关键临床试验的结果。这是为了评估InSpace装置植入与全层 MIRCT 的手术部分修复相比的安全性和有效性。

这项随机对照试验纳入了年龄 ≥40岁、有症状、不可修复、后上方、大面积肩袖撕裂和完整肩胛下肌且非手术治疗失败的患者，该试验比较了InSpace植入物与部分修复。通过24个月的随访在基线时收集临床结果数据。

主要结果是美国肩肘外科医生 (ASES) 评分的改善。次要结果包括西安大略肩袖 (WORC) 评分、视觉模拟量表 (VAS) 疼痛评分、Constant-Murley 肩部评分、EuroQol-5 Dimensions-5-Level (EQ-5D-5L) 与基线相比的变化) 评分、主动活动范围和手术时间。还记录了每组的并发症和再次手术。

InSpace 组93名，部分修复组91名。在第12个月，两组的ASES评分与基线相比有显着和临床相关的改善，并在第24个月保持不变。总体而言，InSpace组83%的患者和部分修复组81% 的患者最低限度地达到了ASES临床重要差异阈值，InSpace组82%的患者和部分修复组79%的患者达到了实质性临床获益阈值。

InSpace系统的关节镜植入术代表了对保守治疗无效的疼痛性大规模肩袖损伤（RCT）患者的现有关节镜手术的有效替代方案。

肩袖球囊的主要壁垒在于研发和实验非常耗时。以史赛克的InSpace产品为例，从专利的发表到产品拿到FDA认证，一共花了八年的时间。

专利发表日期是2013年11月19日，开始临床实验时间是2015年6月26日，实际完成实验是在2020年3月17日，拿到FDA认证是在2021年7月22日。因此推测产品的研发和试验周期较长。

可植入肩峰球囊技术从目前的实验结果来说，该过程的并发症风险非常小。但实际也存在着一些问题：

1、球囊破裂

在肩部运动的过程中会对球囊表面进行磨损从而有破裂的可能，另一方面，当肩部受到剧烈撞击时也可能会导致球囊破裂。从2010年以来植入InSpace的14000个患者中，并发症的比例低于0.32%。

目前的解决方案一种是在球囊侧边开微孔，它既可以保证内外物质的交换与代谢，防止有害物质变质或激烈，另外开放结构在撞击时不易破裂。如果球囊内部搭载止痛药或者消炎药也能更好的对部位炎症进行舒缓。但是在微孔大小的确定上仍需研究，面对肩部撞击时也有再次破裂的可能。

另一种是采用温性水凝胶或事软骨再生胶原蛋白填充物，即使球囊壁被磨损也依然能够起到间隔的作用。

2、球囊移位

球囊在肩部运动过程中，可能会发生位移，目前有三种解决方案：

第一种是在表面设有与喙肩韧带下表面粘合的粘合部，以此来防止位移的发生。

图11: 粘合部位

资料来源：专利信息、华医研究院

第二种是在球囊侧开孔，进行固定。

图12:开孔球囊

资料来源：专利信息、华医研究院

第三种是制备球囊的时候就将控制球囊的曲度，让其完美贴合肩袖部位。

从目前的信息上来说，还无法判断哪个手段能好，需要有进一步的临床数据作为支持。

目前的肩峰下球囊主要采用的是PLCL可降解材料，其理论降解时间为12个月，但临床使用中存在提前破裂的问题，有文献报道最早6周破裂，无法维持水压，极大地影响了治疗效果。

目前的解决方法就是通过控制聚合物的成分、聚合物链段结构、分子量、结晶度、囊壁厚度实现对球囊外层降解时间的定量调控。

目前肩袖球囊所使用的PLCL材料对于肌腱、关节囊等组织无修复作用，且降解后的酸性代谢产物不利于组织愈合，临床上有术后出现滑膜炎的报道。

目前的一种解决方案是在球囊外再加一层生物组织层。由生物组织层包裹着球囊体，通过缝合的方式连接在一起，生物组织层具有良好的生物相容性，可以促进组织细胞生长，形成纤维层，达到封闭肩关节腔、改善肩关节微循环环境，避免软骨损伤甚至肩关节炎发生。

另一种方案是寻找更合适的外层材料。

部分患者反映术后患处有异物感，这可能与球囊扩张不充分、未能达到最佳厚度及形态有关。

不建议患有晚期盂肱关节炎的患者进行球囊放置，因为他们的关节炎关节表面可能会继续残留疼痛，甚至继发于骨赘形成的活动受限。

1、刚需人群：针对性最高的人群时不可修复肩袖撕裂/断裂的患者人群及65岁以上老年人群。

2、弹性需求人群：由于肩袖损伤而产生肩峰撞击综合征的所有患者，在性价比合适的情况下，均可采用肩袖球囊技术。

从目前的手术来说，肩袖球囊主要替代肌腱转移术和反肩关节置换术，并且也能囊括其未覆盖到的人群。

这两大手术自身的限制很多，肌腱转移术需要其他肌肉群功能完好，所以无法覆盖到大部分老年人群。而反关节置换术，涉及到切除部分骨头，适合治疗功能要求较低的老年患者，并不建议年轻人做。其次，作为开放性的手术，对于老年人也有一定风险。无法修复的袖带撕裂仍然是一种难以治疗的疾病，手术选择上也没有太多的可能性。

肩袖球囊的出现可以弥补上反关节置换手术和肌腱位移手术的所无法覆盖到的人群，并且相比于这两种开放性手术，肩袖球囊技术与关节镜结合采用微创的技术，可以大大缩小手术的风险，所以除了无法覆盖到的人群，对于反关节置换手术和肌腱位移手术所覆盖的人群也是提供了另一个选择。

图13:肩袖球囊应用场景

资料来源：华医研究院

中国运动医学起步较晚，但对全球运动医学市场的影响力正在逐渐增强。得益于政府全民健身方案的实施，中国成功举办多项国际知名体育赛事，中国医疗器械市场不断成长扩容等，中国运动医学产业正蓄势待发，未来增长想象空间大。

以往的解剖学和流行病学研究发现，50岁人群中肩袖撕裂的发病率为13%，60岁人群中的发病率为20%，70岁人群中的发病率为31%，其中，冈上肌损伤的发病率偏高，约占肩袖损伤的85%以上。随着全球人口老龄化程度的不断进展，肩袖疾病今后必将逐渐成为重要的社会健康问题。

肩袖球囊产品对于一些普通的肩袖损伤患者（并没有达到几乎全层肩袖撕裂）以及一些其他因素导致的出现肩峰撞击症的患者也同样适用。

目前关节类产品的在中国市场的渗透率在0.6%左右，我们预计肩袖球囊产品上市后，在肩袖损伤人群中的渗透率在0.4%。对于这类人群，因为肩袖球囊产品并非刚需，因此市场教育和渗透率的提升在前期相对缓慢，而后期因为刚需人群的效果显著，可能会出现较快的增长。基于产品的有效性，我们预计在未来产品上市十年后，市场规模可能能够达到40亿左右的水平。

表1:市场规模预测

资料来源：华医研究院

就产品而言，肩袖球囊技术是个具有微创伤、高效、经济负担轻等优势的治疗肩袖损伤的有效手段。虽然长期效果并不能保证能够彻底解决肩袖损伤的困扰，但是短期内效果显著的。并且为很多不适合做大型手术的无法修复的肩袖撕裂人群提供了另一个选择。

此外，肩袖球囊一定程度上也可以视为一种辅助手段，在患者采用其他治疗手段后，仍可以叠加使用肩袖球囊，在手臂进行康复运动的过程中，防止肱骨头上移再次损伤肌腱，更利于炎症的消除和疼痛缓解。

肩袖球囊作为一个单品对应的市场规模不大，预计在初期进入市场时的规模在3亿左右，十年后相对成熟的市场可能能够达到40亿左右。这也是为什么没有大规模的企业进入这个市场的一部分原因。

不过，肩部损伤的群体是非常庞大的，目前导致市场规模不大的主要原因在于肩部损伤人群的就医率不高。原因在于，目前主要的治疗手段大多为机械性修复，并且开放性手术有不可逆的特点。因此，产品如果在推广过程中有良好的推广手段，并且在患病人群中有效普及，作为一个单品其市场的想象空间还是很大的。

出品方：华医研究院

作者：施晓妍

编者：李欣