AI驅(qū)動(dòng)醫(yī)學(xué)影像行業(yè)深度變革
更新時(shí)間：2021-09-14 13:43:11
AI驅(qū)動(dòng)醫(yī)學(xué)影像行業(yè)深度變革
近年來，隨著人工智能（AI）技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域的逐步應(yīng)用，鼓勵(lì)醫(yī)療器械行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展相關(guān)政策的不斷落地，致力提升醫(yī)療機(jī)構(gòu)服務(wù)水平的醫(yī)學(xué)影像新業(yè)態(tài)嶄露頭角，尤其是以AI醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)品為代表的診斷設(shè)備，成為醫(yī)療器械行業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)。
AI賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈延伸
AI醫(yī)學(xué)影像設(shè)備屬于高端醫(yī)療器械，具有多學(xué)科交叉、知識(shí)密集、附加值高等特點(diǎn)。醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)業(yè)鏈涉及基礎(chǔ)工業(yè)、制造業(yè)、影像學(xué)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、互聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)行業(yè)。當(dāng)影像數(shù)據(jù)積累到一定規(guī)模，產(chǎn)業(yè)鏈將延伸至AI領(lǐng)域，研發(fā)形成影像智能診斷應(yīng)用，進(jìn)一步促進(jìn)醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)施及服務(wù)等發(fā)展。
醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)業(yè)鏈上游是化工、金屬、通訊等行業(yè)，這些行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步將推動(dòng)醫(yī)學(xué)影像行業(yè)的發(fā)展或變革。
產(chǎn)業(yè)鏈中游是醫(yī)學(xué)影像診斷服務(wù)及基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)，包括醫(yī)學(xué)影像成像設(shè)備企業(yè)等?，F(xiàn)階段，中游市場(chǎng)規(guī)模最大。
產(chǎn)業(yè)鏈下游則涉及各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)與衍生服務(wù)機(jī)構(gòu)。其中，公立醫(yī)院是醫(yī)學(xué)影像設(shè)備企業(yè)的主要客戶，線上影像平臺(tái)及獨(dú)立影像中心是下游市場(chǎng)未來主要增長力量。
目前我國的優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源普遍集中在三級(jí)醫(yī)院，而獨(dú)立影像中心的發(fā)展有利于實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源的整合分配，促進(jìn)醫(yī)療資源分配合理化。受制于政策、成本等因素，部分基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)配置大型醫(yī)學(xué)影像設(shè)備能力有限，部分臨床需求得不到滿足，獨(dú)立影像中心則可以很好地解決這一問題。獨(dú)立影像中心一方面可以減輕三級(jí)醫(yī)院負(fù)荷，另一方面也能提高基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)服務(wù)能力，進(jìn)一步促進(jìn)醫(yī)學(xué)影像行業(yè)快速發(fā)展?，F(xiàn)階段，我國獨(dú)立影像中心尚處于初步發(fā)展階段，未來隨著政策的加持、慢性疾病管理需求的增多及老年人口數(shù)量的上升，市場(chǎng)將迎來廣闊的發(fā)展空間。獨(dú)立影像中心屬于重資產(chǎn)模式，需要采購大量醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，有利于驅(qū)動(dòng)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備行業(yè)的發(fā)展，這將成為倒推中游市場(chǎng)規(guī)模增長的關(guān)鍵因素。
線上影像平臺(tái)通過云平臺(tái)提供遠(yuǎn)程閱片等服務(wù)，很好地滿足了患者與臨床醫(yī)生的多樣化需求。依托于AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，線上影像平臺(tái)近年來成長迅速，下游市場(chǎng)的消費(fèi)需求旺盛。新模式的加入延伸了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈，也擴(kuò)大了產(chǎn)業(yè)的整體規(guī)模。
建立標(biāo)準(zhǔn)化、大樣本數(shù)據(jù)庫勢(shì)在必行
數(shù)據(jù)是AI醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的核心資源，僅掌握算法但數(shù)據(jù)數(shù)量和質(zhì)量不足，也無法獲得較好的訓(xùn)練效果。目前，數(shù)據(jù)獲取渠道受阻、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)模糊、數(shù)據(jù)使用機(jī)制不明等因素，一定程度上限制了AI醫(yī)學(xué)影像行業(yè)的發(fā)展。為更好地推動(dòng)行業(yè)健康快速發(fā)展，需建立起一系列有效解決方案，通過合理的數(shù)據(jù)分享機(jī)制，建立標(biāo)準(zhǔn)化、大樣本的數(shù)據(jù)庫。
一是暢通有效標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的獲得渠道。同其他行業(yè)相比，醫(yī)學(xué)影像行業(yè)在高質(zhì)量數(shù)據(jù)獲取上有著天然劣勢(shì)：一方面，高質(zhì)量影像數(shù)據(jù)集中在三甲醫(yī)院，不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)間缺乏有效的數(shù)據(jù)互通機(jī)制，數(shù)據(jù)很難實(shí)現(xiàn)共享；另一方面，我國醫(yī)療數(shù)據(jù)量雖然龐大，但其中80%是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，限制了AI在醫(yī)學(xué)影像行業(yè)的進(jìn)一步應(yīng)用。此外，訓(xùn)練數(shù)據(jù)集應(yīng)根據(jù)適用范圍，涵蓋體檢、篩查、門診和實(shí)驗(yàn)室等不同場(chǎng)景的圖像，而目前國內(nèi)尚無規(guī)范化設(shè)計(jì)的有效數(shù)據(jù)庫。因此，暢通有效標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的獲得渠道對(duì)于AI醫(yī)學(xué)影像行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展起到關(guān)鍵作用。
二是完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。AI技術(shù)的本質(zhì)，決定了算法訓(xùn)練與產(chǎn)品測(cè)試使用的數(shù)據(jù)集，對(duì)AI醫(yī)學(xué)影像設(shè)備全生命周期的質(zhì)量控制和風(fēng)險(xiǎn)管理具有重要意義。在獲取到有效數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，深度學(xué)習(xí)技術(shù)才能結(jié)合先驗(yàn)知識(shí)對(duì)模型進(jìn)行正確訓(xùn)練，且訓(xùn)練集需要事先標(biāo)注。不同機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)質(zhì)量和規(guī)模參差不齊，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)注掃描技術(shù)、處理手段、標(biāo)準(zhǔn)和共識(shí)，易導(dǎo)致產(chǎn)品存在質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)和“水土不服”現(xiàn)象。因此，需通過統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)引導(dǎo)和規(guī)范，如加強(qiáng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集標(biāo)注者隊(duì)伍的資質(zhì)認(rèn)定，統(tǒng)一圖像征象認(rèn)識(shí)、標(biāo)注方法、分割方法、量化方法等，避免產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用過程中存在標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等情況。
三是建立有效的數(shù)據(jù)保護(hù)和監(jiān)管機(jī)制。醫(yī)療單位不愿開放和分享數(shù)據(jù)，很大程度上是出于信息安全的考慮。目前，可以開放使用的數(shù)據(jù)類型，以及數(shù)據(jù)的歸屬和倫理問題尚不明確。同時(shí)，數(shù)據(jù)的使用缺乏有效的保護(hù)和監(jiān)管機(jī)制。因此，需完善相關(guān)法律法規(guī)，明確數(shù)據(jù)的使用規(guī)范，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化、可溯源。
行業(yè)面臨升級(jí)與重塑
未來，在AI技術(shù)的賦能下，醫(yī)學(xué)影像行業(yè)將進(jìn)一步轉(zhuǎn)型升級(jí)。同時(shí)，隨著AI技術(shù)的發(fā)展及數(shù)據(jù)應(yīng)用機(jī)制的成熟，行業(yè)集中度也將逐步提升。
AI技術(shù)對(duì)行業(yè)的升級(jí)作用將更加顯著
當(dāng)下，醫(yī)療行業(yè)的數(shù)據(jù)量迅速增加，AI醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)化速度將得到提升，進(jìn)一步推動(dòng)醫(yī)學(xué)影像行業(yè)的升級(jí)。
AI技術(shù)可以對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，并能自動(dòng)作出定量評(píng)估，可以輔助臨床醫(yī)生診斷，有助于形成更準(zhǔn)確的放射學(xué)評(píng)估結(jié)果。就醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域而言，基于技術(shù)類別，AI技術(shù)衍生出兩大基礎(chǔ)應(yīng)用：一是數(shù)據(jù)感知，即通過圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行分析，獲取有效信息；二是數(shù)據(jù)訓(xùn)練，即通過深度學(xué)習(xí)海量的影像數(shù)據(jù)和臨床診斷數(shù)據(jù)，不斷對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練，優(yōu)化其診斷能力。因此，相比于傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，AI醫(yī)學(xué)影像設(shè)備優(yōu)勢(shì)明顯，醫(yī)生對(duì)AI醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的使用需求不斷提升。
此外，AI醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域中，醫(yī)學(xué)影像是投資金額最高、投資輪次最多、應(yīng)用最成熟的熱門領(lǐng)域之一，資本市場(chǎng)對(duì)AI醫(yī)學(xué)影像行業(yè)的高度認(rèn)可與大力支持，將會(huì)加速相關(guān)技術(shù)的成熟與應(yīng)用場(chǎng)景的落地，助推醫(yī)學(xué)影像行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
行業(yè)集中度逐步提高
目前，AI醫(yī)學(xué)影像行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分散，原因主要有以下幾方面：
一是數(shù)據(jù)分散。正如前文所述，我國大多數(shù)醫(yī)療影像數(shù)據(jù)來自醫(yī)院，且影像數(shù)據(jù)分散在不同醫(yī)院中，導(dǎo)致AI醫(yī)學(xué)影像模型難以得到有效訓(xùn)練，影響實(shí)際應(yīng)用效果。
二是病種分散。雖然底層代碼可以復(fù)用，但不同病種需要不同的標(biāo)注數(shù)據(jù)訓(xùn)練不同的模型。雖然也有企業(yè)著力針對(duì)多病種進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)，但總的來看，不同病種模型具有不同的特點(diǎn)，導(dǎo)致行業(yè)發(fā)展初期參與者相對(duì)分散的行業(yè)格局。
三是變現(xiàn)場(chǎng)景、商業(yè)模式具有多樣化特征。以醫(yī)療圖像智能識(shí)別技術(shù)為例，潛在的變現(xiàn)方式包括：作為單獨(dú)的軟件模塊向醫(yī)療機(jī)構(gòu)銷售、與影像歸檔和通信系統(tǒng)（PACS）等系統(tǒng)組合向醫(yī)療機(jī)構(gòu)銷售、與影像設(shè)備合作形成軟硬件一體化解決方案向醫(yī)療機(jī)構(gòu)銷售、通過遠(yuǎn)程醫(yī)療等方式服務(wù)基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)，以及通過互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療等方式直接服務(wù)于患者等多種途徑。場(chǎng)景和商業(yè)模式的多樣化導(dǎo)致AI醫(yī)學(xué)影像行業(yè)細(xì)分賽道眾多，企業(yè)在各自賽道展開競(jìng)爭(zhēng)。
未來，隨著行業(yè)數(shù)據(jù)整合與共享機(jī)制的建立、模型訓(xùn)練方式的成熟、商業(yè)模式的確立，以及越來越多產(chǎn)品的獲批，在“場(chǎng)景+數(shù)據(jù)+算法”上有優(yōu)勢(shì)的先發(fā)企業(yè)將逐步建立起技術(shù)壁壘和商業(yè)壁壘，AI醫(yī)學(xué)影像行業(yè)將逐步走向集中。
