研究背景:近年來,人工智能技術(shù)得到長(zhǎng)足進(jìn)步,逐步成為一項(xiàng)可應(yīng)用和可普及的基礎(chǔ)技術(shù)。在醫(yī)療健康領(lǐng)域,人工智能在疾病篩查、輔助診療、藥物研發(fā)等領(lǐng)域取得了不俗的成績(jī)。
2017 年7 月20 日,國(guó)務(wù)院發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,這是在國(guó)家層面首次對(duì)一項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行全盤布局。借此契機(jī),我們決定對(duì)人工智能與醫(yī)療大數(shù)據(jù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行全面梳理,輸出我們浸淫行業(yè)多年所得認(rèn)知,希冀實(shí)現(xiàn)我們?yōu)樾袠I(yè)鼓與呼的理想。
對(duì)象界定:本報(bào)告的研究對(duì)象為全球范圍內(nèi)醫(yī)療健康領(lǐng)域的人工智能企業(yè),判斷企業(yè)是否屬于人工智能企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)為企業(yè)業(yè)務(wù)流程中是否使用到一種或多種人工智能算法。
數(shù)據(jù)來源:本報(bào)告信息基于于行業(yè)人士訪談、動(dòng)脈網(wǎng)數(shù)據(jù)庫、Crunchbase、學(xué)術(shù)文獻(xiàn)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)報(bào)告。動(dòng)脈網(wǎng)蛋殼研究院未對(duì)現(xiàn)有或提供給動(dòng)脈網(wǎng)研究院的此信息做獨(dú)立驗(yàn)證,且不就此類信息的準(zhǔn)確性或完整性作任何明示或默示的陳述和保證。本報(bào)告中包含的分析和結(jié)論均基于上述信息。
研究方法:本次研究采用案頭研究與田野調(diào)查同步進(jìn)行的方法,以人工智能技術(shù)發(fā)展及實(shí)現(xiàn)形式為主線,探討技術(shù)發(fā)展的外延產(chǎn)業(yè)發(fā)展,試圖描繪當(dāng)人工智能這一關(guān)鍵技術(shù)逐漸演進(jìn),經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式發(fā)生改變,行業(yè)重新域定的過程。
主要研究成果:
人工智能已經(jīng)經(jīng)歷兩次低谷,正在走上第三波浪潮
算力算法齊備,人工智能+醫(yī)療等待醫(yī)療大數(shù)據(jù)引爆
醫(yī)療數(shù)據(jù)獲得途徑多樣,有待國(guó)家出臺(tái)法規(guī)規(guī)范數(shù)據(jù)使用
中國(guó)人工智能學(xué)術(shù)研究全球領(lǐng)先
人工智能人才供需嚴(yán)重不平衡
單個(gè)細(xì)分領(lǐng)域聚集效應(yīng)明顯
人工智能+醫(yī)療創(chuàng)業(yè)門檻升至百萬
巨頭插足,多領(lǐng)域協(xié)同發(fā)展趨勢(shì)漸成
繪制人工智能+醫(yī)療技術(shù)成熟度曲線
注:我們認(rèn)為醫(yī)療影像在技術(shù)成熟度曲線上的位置應(yīng)該在剛越過頂峰期的位置。而其他類型的人工智能+醫(yī)療企業(yè),都還大部分處于技術(shù)萌芽之后的快速上升期。排名最后的疾病篩查和預(yù)測(cè),因?yàn)殡y度最大,算法最復(fù)雜、需要數(shù)據(jù)最多,暫時(shí)還在學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的研究階段。
以下是《2017醫(yī)療大數(shù)據(jù)與人工智能產(chǎn)業(yè)報(bào)告》精簡(jiǎn)版,包含報(bào)告的所有結(jié)構(gòu),在全文10萬字的基礎(chǔ)上進(jìn)行縮減。
一、人工智能發(fā)展歷程
人工智能已經(jīng)歷兩次低谷
第一次人工智能浪潮,出現(xiàn)在1956~1974 年。其間,算法和方法論有了新的進(jìn)展,特別是算法方面出現(xiàn)了很多世界級(jí)發(fā)明,其中包括一種稱作增強(qiáng)學(xué)習(xí)的雛形(貝爾曼公式)。
第一次人工智能的冬天,出現(xiàn)在1974~1980 年。人們發(fā)現(xiàn)邏輯證明器、感知器和增強(qiáng)學(xué)習(xí)等,只能做很簡(jiǎn)單,領(lǐng)域很窄的任務(wù),稍微超出范圍就無法應(yīng)對(duì)。
第二次人工智能的寒冬,系由1987 ~ 1993 年個(gè)人電(PC)出現(xiàn)“促成”的。計(jì)算機(jī)由此走入家庭,特別是費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于專家系統(tǒng)所使用的Symbolics和Lisp等機(jī)器。于是,在美國(guó),由于政府支持的經(jīng)費(fèi)數(shù)額開始下降,故又一次寒冬來臨。雖然研究還在繼續(xù),但是人工智能已經(jīng)很少被提及了。
21 世紀(jì)初,隨著計(jì)算機(jī)周邊的互聯(lián)能力、大數(shù)據(jù)、計(jì)算性能、存儲(chǔ)能力和傳感器技術(shù)的大幅度進(jìn)步,以及人工智能相關(guān)的圖像識(shí)別、深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等關(guān)鍵技術(shù)的突破,人工智能終于有了革命性發(fā)展。人工智能從過去的基于專家和人為設(shè)定規(guī)則中走出,開始從海量數(shù)據(jù)中自動(dòng)尋找規(guī)則。
解放人類腦力的第四次工業(yè)革命
以人工智能為代表的智能互聯(lián)技術(shù)被譽(yù)為是第四次工業(yè)革命的推動(dòng)力。前三次革命主要解放了人類的體力,而這次革命,將要解放的是人類的腦力。
社會(huì)的生態(tài)構(gòu)成,是以底層技術(shù)、在此基礎(chǔ)上所形成的社會(huì)關(guān)系、協(xié)調(diào)社會(huì)運(yùn)行的規(guī)則機(jī)制和法度組成的。而域,就是一個(gè)時(shí)期技術(shù)、方法、實(shí)踐的總和。當(dāng)域里的關(guān)鍵技術(shù)逐漸演進(jìn)最終發(fā)生根本性改變的時(shí)候,舊域會(huì)躍遷到新域,經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式會(huì)在此基礎(chǔ)上達(dá)到新的穩(wěn)定,這個(gè)過程被稱為重新域定。
人工智能產(chǎn)業(yè)鏈一般來說劃分為三個(gè)層次:
底層的基礎(chǔ)層
中間的技術(shù)層
上層的應(yīng)用層
但是,數(shù)據(jù)是人工智能產(chǎn)業(yè)鏈中非常重要的一環(huán)。它原本屬于基礎(chǔ)層,因?yàn)槠渲匾?,我們把它提出來,和基礎(chǔ)層并列。
人工智能在各行各業(yè)中的能力:
一是高效率地輔助決策,
二是對(duì)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)進(jìn)行優(yōu)化。
輔助決策。通過大數(shù)據(jù)收集,顯著提高決策效率,并降低成本。全面的數(shù)據(jù)收集不會(huì)漏過蛛絲馬跡,再用深度學(xué)習(xí)算法來洞察業(yè)務(wù)中的關(guān)鍵決策點(diǎn),計(jì)算速度和準(zhǔn)確性都要高于人類。
運(yùn)營(yíng)優(yōu)化。通過圖像、語音、物聯(lián)網(wǎng)等各種傳感器收集回來數(shù)據(jù),對(duì)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)中的問題進(jìn)行分析,并提出優(yōu)化建議。
二、人工智能改變醫(yī)療未來
醫(yī)療領(lǐng)域最突出的問題就是優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源不足,同時(shí),醫(yī)生對(duì)疾病的診斷準(zhǔn)確度和效率還有非常大的提升空間。
長(zhǎng)期以來,大多數(shù)國(guó)家和地區(qū),特別是進(jìn)入老齡化社會(huì)之后,對(duì)醫(yī)生的需求量有增無減。解決醫(yī)生資源不足的問題,除了增加供給量,別無他法。但是醫(yī)生培養(yǎng)需要周期,而且供給量也不能無限增加。
于是,人們開始寄希望于機(jī)器。因?yàn)橐坏┠軌驅(qū)崿F(xiàn)機(jī)器看病,供給量將會(huì)無限增加。所以,人工智能+ 醫(yī)療健康的結(jié)合,是人工智能諸多應(yīng)用場(chǎng)景中最重要一個(gè)。
三、算力算法齊備,人工智能+醫(yī)療等待醫(yī)療大數(shù)據(jù)引爆
算法、算力和數(shù)據(jù),是人工智能快速發(fā)展的三個(gè)要素。
算力是人工智能的基礎(chǔ)設(shè)施之一,目前每GFLOPS的算力成本已降至8 美分。
算法是人工智能發(fā)展的基礎(chǔ),算法框架中諸如Caffe、TensorFlow、Torch 等大多數(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了開源,成為大多數(shù)工程師的選擇,對(duì)行業(yè)的加速發(fā)展和人才的培養(yǎng)起到了非常大的作用。
數(shù)據(jù)方面,人工智能系統(tǒng)必須通過大量的數(shù)據(jù)來“訓(xùn)練”自己,才能不斷提升輸出結(jié)果的質(zhì)量。目前醫(yī)療數(shù)據(jù)還具有公開性不高,難以獲得、清洗的特點(diǎn)。
醫(yī)療人工智能學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)三大獲取途徑
一是企業(yè)自有數(shù)據(jù)。通過大量的人力采集,再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理,形成人工智能的訓(xùn)練基礎(chǔ)。大部分人工智能企業(yè)在進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域之前,正是在各自領(lǐng)域采集到了相當(dāng)多的行業(yè)數(shù)據(jù),才考慮對(duì)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行利用,形成人工智能業(yè)務(wù)。
二是各國(guó)政府的公共數(shù)據(jù)。美國(guó)聯(lián)邦政府在Data.gov 數(shù)據(jù)平臺(tái)開放了來自多個(gè)領(lǐng)域的13 萬個(gè)數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù),包含醫(yī)療、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育等領(lǐng)域。我國(guó)和其他國(guó)家也陸續(xù)開放了部分領(lǐng)域的公共數(shù)據(jù)。
三是產(chǎn)業(yè)合作數(shù)據(jù)。人工智能創(chuàng)業(yè)公司通過和行業(yè)公司,以及產(chǎn)業(yè)鏈上游的數(shù)據(jù)公司建立合作獲取數(shù)據(jù),比如醫(yī)療方面和醫(yī)院建立合作關(guān)系。IBM Watson 一開始就是通過和紀(jì)念斯隆凱特琳癌癥中心合作獲取病歷、文獻(xiàn)等數(shù)據(jù)。
四、醫(yī)療人工智能的核動(dòng)力:醫(yī)療大數(shù)據(jù)
醫(yī)療大數(shù)據(jù)是因健康活動(dòng)而產(chǎn)生的數(shù)據(jù),是有出生、免疫、體檢、門診、住院和其他活動(dòng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。按照數(shù)據(jù)來源劃分,可以將目前數(shù)據(jù)庫分為三類,分別為電子健康檔案數(shù)據(jù)庫、電子病歷數(shù)據(jù)庫和全員人口個(gè)案數(shù)據(jù)庫。
除了傳統(tǒng)的以上三個(gè)來源之外,醫(yī)療大數(shù)據(jù)還包含通過“物聯(lián)網(wǎng)”所收集的數(shù)據(jù)——醫(yī)療器械收集的健康數(shù)據(jù),APP、遠(yuǎn)程監(jiān)控、傳感器提供的連續(xù)臨床數(shù)據(jù)。
醫(yī)療數(shù)據(jù)呈爆發(fā)式增長(zhǎng)
在過去的十年里,隨著電子病歷的實(shí)施,數(shù)字化的實(shí)驗(yàn)室幻燈片,高分辨率的放射圖像、視頻,醫(yī)療保健數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),整個(gè)醫(yī)療行業(yè)的數(shù)據(jù)量令人難以置信。再加上制藥企業(yè)和學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)檔案,以及數(shù)萬億的數(shù)據(jù)流從可穿戴式設(shè)備的傳感器中得到。
EMC和IDC發(fā)布的報(bào)告顯示,2013年全球醫(yī)療保健數(shù)據(jù)量為153EB,預(yù)計(jì)年增長(zhǎng)率為48%。這意味著到2020年,這個(gè)數(shù)字將達(dá)到2314EB。
大數(shù)據(jù)成為國(guó)家戰(zhàn)略,醫(yī)療進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代
健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)是一種高附加值的信息資產(chǎn),關(guān)乎國(guó)計(jì)民生,具有重大的戰(zhàn)略性意義。目前,國(guó)家已陸續(xù)出臺(tái)關(guān)于扶持醫(yī)療大數(shù)據(jù)發(fā)展的相關(guān)政策,初步做好頂層設(shè)計(jì)并構(gòu)建出醫(yī)療大數(shù)據(jù)發(fā)展的宏偉藍(lán)圖。
雖然個(gè)體健康醫(yī)療數(shù)據(jù)對(duì)于醫(yī)療技術(shù)革新的價(jià)值有限,但通過對(duì)海量、來源分散、格式多樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、深度學(xué)習(xí)和開發(fā),可以從中發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、創(chuàng)造新價(jià)值、提升新能力,從而進(jìn)一步反哺健康醫(yī)療服務(wù)產(chǎn)業(yè)。
五、我國(guó)人工智能發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)人工智能學(xué)術(shù)研究世界領(lǐng)先
根據(jù)美國(guó)發(fā)布的《國(guó)家人工智能研究與發(fā)展策略規(guī)劃》報(bào)告,從2013年到2015年,SCI 收錄的人工智能方向論文,涉及“深度學(xué)習(xí)”的論文數(shù)量增長(zhǎng)了約6倍。中國(guó)學(xué)者的論文發(fā)表數(shù)量從2014年開始超過美國(guó),并大幅度領(lǐng)先于其他國(guó)家。
雖然中國(guó)學(xué)者人工智能論文SCI 發(fā)表數(shù)量有增加,但是影響力還沒有得到相應(yīng)的提升。在麥肯錫的《中國(guó)人工智能的未來之路》報(bào)告中顯示,2015年中國(guó)學(xué)者發(fā)表的人工智能論文被引用量高達(dá)2124篇,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美國(guó)的1116篇。但是去掉自我引用部分,美國(guó)學(xué)者的論文引用量將上升到第一。
人工智能是國(guó)家大力推動(dòng)技術(shù)
雖然在人工智能的基礎(chǔ)技術(shù)上,中國(guó)和美國(guó)之間還有一定的差距,但是中國(guó)政府已經(jīng)從系統(tǒng)布局,整體部署我國(guó)的人工智能發(fā)展規(guī)劃。2017年7月20日,國(guó)務(wù)院發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,這是在國(guó)家層面首次對(duì)一項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行全盤布局。
政策盲點(diǎn)
除了從國(guó)家層面推動(dòng)人工智能的產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要政策支持,人工智能在應(yīng)用過程中所涉及到的法律法規(guī)問題也需要盡早規(guī)劃和監(jiān)管。特別是在監(jiān)管嚴(yán)格的醫(yī)療行業(yè)中,人工智能的商業(yè)化應(yīng)用,還有很多問題需要政策進(jìn)行規(guī)范。
第一,人工智能的應(yīng)用規(guī)范。醫(yī)療問題涉及到人的健康和生命,是一個(gè)復(fù)雜而謹(jǐn)慎的領(lǐng)域,任何問題都和患者的生命安全息息相關(guān)。所以,我們需要盡快在國(guó)家層面明確監(jiān)管措施,用法規(guī)來監(jiān)管人工智能在醫(yī)療上的應(yīng)用范圍是什么?監(jiān)管范圍是什么?風(fēng)險(xiǎn)的責(zé)任判定等等。
第二,數(shù)據(jù)的合理、合法應(yīng)用。因?yàn)槿斯ぶ悄苄枰獜倪^往數(shù)據(jù)中進(jìn)行學(xué)習(xí),才會(huì)使其擁有智能,并得到提高。所以,大量高質(zhì)量的醫(yī)療數(shù)據(jù)是人工智能具有判斷力的基礎(chǔ)。
第三,產(chǎn)業(yè)政策扶持。目前,中國(guó)的高科技公司中,有超過半數(shù)的公司并沒有將人工智能列入戰(zhàn)略計(jì)劃之中。即使開始涉及人工智能,也可能在數(shù)據(jù)、人才、技術(shù)上還存在阻礙。如何引導(dǎo)數(shù)字醫(yī)療產(chǎn)業(yè)完成人工智能的變革,政府可以通過一些傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)工具,幫助企業(yè)克服人工智能發(fā)展初期所面臨的問題。
六、人工智能人才供需嚴(yán)重不平衡
領(lǐng)英發(fā)布《全球AI 領(lǐng)域人才報(bào)告》,中國(guó)人工智能領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人才總數(shù)超過5 萬人,排名全球第七位,印度、英國(guó)、加拿大和澳大利亞分列2-5 位。而美國(guó)有超過85 萬的AI 人才。
中國(guó)11 所高校和中科院4 所研究所(計(jì)算機(jī)所、聲學(xué)所、軟件所、自動(dòng)化所),共15 家單位的AI 專家和碩博人才。47 名醫(yī)療人工智能創(chuàng)業(yè)公司的CTO 或者首席科學(xué)家,有30 名都在國(guó)外或者中國(guó)的香港、臺(tái)灣進(jìn)修過,占比63.8%,而與醫(yī)學(xué)專業(yè)相關(guān)的人才僅有7 人,占比14.9%。美國(guó)畢業(yè)的學(xué)校多為麻省理工、卡內(nèi)基梅隆、加州大學(xué)約翰霍金斯大學(xué)等高校。
據(jù)行業(yè)內(nèi)人士透露,現(xiàn)階段不僅人工智能人才短缺,醫(yī)療人工智能人才更加短缺。該人士所在實(shí)驗(yàn)室中,前后兩屆畢業(yè)生中只有他一人從事醫(yī)療行業(yè)。該現(xiàn)象在高校中比較普遍,AI 人才從事醫(yī)療行業(yè)的大約只占十分之一。
七、九個(gè)和人工智能擦出火花的細(xì)分領(lǐng)域
1.虛擬助手
定義:虛擬助手是一種可以和人類進(jìn)行溝通和交流的輔助機(jī)器人,它通過人工智能技術(shù)理解人類的想法,學(xué)習(xí)人類的需求,并輸出各類知識(shí)和信息,輔助人類的生活和工作。
醫(yī)療型和通用型虛擬助手的區(qū)別:
應(yīng)用場(chǎng)景分類:個(gè)人問診、用藥咨詢、導(dǎo)診機(jī)器人、分診和慢病管理、電子病歷語音錄入。
交互方式:人們和虛擬助手的交互方法一般有語音和文字兩種,醫(yī)療類型的虛擬助手還有另外一種交互方式,就是選擇題。因?yàn)槠胀ㄈ撕茈y用準(zhǔn)確的語言來表達(dá)自己的問題,所以醫(yī)療健康類的虛擬助手大部分會(huì)使用選擇題的方式和人進(jìn)行溝通。
主要參與者:
個(gè)人問診、用藥咨詢
個(gè)人問診和用藥咨詢第一個(gè)步驟是自然語言處理,通過自然語言處理之后,再根據(jù)疾病數(shù)據(jù)庫、醫(yī)療信息數(shù)據(jù)庫或者外部的醫(yī)療數(shù)據(jù)庫,進(jìn)行對(duì)比和深度學(xué)習(xí),對(duì)患者提供醫(yī)療和護(hù)理建議。
個(gè)人問診類應(yīng)用連接的后續(xù)服務(wù)是進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)就醫(yī)導(dǎo)流,用藥咨詢類應(yīng)用連接的后續(xù)服務(wù)是進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)或線下的藥品購買導(dǎo)流。
智能分診、導(dǎo)診機(jī)器人
服務(wù)類機(jī)器人主要用于取代重復(fù)和簡(jiǎn)單的人力工作,大部分市場(chǎng)還處于空白狀態(tài)。而且通過搭載醫(yī)學(xué)相關(guān)知識(shí)體系,還可能用于家庭等服務(wù)場(chǎng)景。相比較而言,導(dǎo)診類服務(wù)機(jī)器人和家庭用醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人是研究的熱點(diǎn),創(chuàng)新度較高。
工作模式
醫(yī)療導(dǎo)診類服務(wù)機(jī)器人主要是通過患者的語音輸入進(jìn)行語義分析,然后給出醫(yī)院的分診和導(dǎo)診建議,節(jié)約人力,方便患者。更先進(jìn)的導(dǎo)診機(jī)器人還能通過傳感器收集患者的生命體征信息,給出更準(zhǔn)確的建議。
慢病管理
慢病管理環(huán)節(jié)中應(yīng)用人工智能聊天機(jī)器人,則可以保證患者病情在已知、可控的情況下進(jìn)行病情判斷和處理。
慢病APP 作為醫(yī)患溝通橋梁,當(dāng)患者的數(shù)據(jù)發(fā)生變化的時(shí)候,人工智能可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,邀請(qǐng)醫(yī)師或者藥師人工介入。在人工智能的幫助下,慢病APP連接線下所要匹配的醫(yī)護(hù)人員數(shù)量將得以降低,同時(shí)不會(huì)對(duì)服務(wù)體驗(yàn)造成不良影響。
電子病歷語音錄入
人工智能參與的智能語音錄入通常由語音識(shí)別、語義分析、智能糾錯(cuò)三部分構(gòu)成。智能語音錄入全過程由醫(yī)療領(lǐng)域語言數(shù)據(jù)模型進(jìn)行支撐,該數(shù)據(jù)由針對(duì)各個(gè)科室的業(yè)務(wù)進(jìn)行了梳理,定制語音模型而來,覆蓋各個(gè)科室常用的病癥、藥品名稱、操作步驟等關(guān)鍵信息。
語音智能錄入能夠大幅提高醫(yī)生錄入病歷的速度,從而節(jié)省醫(yī)生的寶貴時(shí)間,使其能專注治療。
2.疾病篩查和預(yù)測(cè)
現(xiàn)代醫(yī)學(xué),是從人們的各種生化、影像的檢查結(jié)果中,去診斷是否患病。如果要實(shí)現(xiàn)疾病的未來發(fā)展預(yù)測(cè),往往力不從心。
人工智能能夠參與疾病的篩查和預(yù)測(cè),需要從行為、影像、生化等檢查結(jié)果中進(jìn)行判斷,依靠得最多的檢查數(shù)據(jù)是MRI、CT、X 光等影像數(shù)據(jù)。
根據(jù)篩查手段的不同,所以本節(jié)的企業(yè)類型也可以歸納到其他類型中。人工智能+ 影像領(lǐng)域也是參與企業(yè)最多,產(chǎn)品最豐富、涉及疾病種類最多的疾病診斷領(lǐng)域,我們將單獨(dú)作一個(gè)章節(jié)進(jìn)行詳細(xì)講解。
目前,人工智能參與的疾病篩查和預(yù)測(cè)上,絕大部分是人類尚無法攻克的嚴(yán)重疾病,一組數(shù)據(jù)說明了這一點(diǎn)。人工智能相關(guān)的醫(yī)學(xué)論文中,腫瘤以892 篇遙遙領(lǐng)先,阿茲海默排名第二。
目前,疾病預(yù)測(cè)大多還處于實(shí)驗(yàn)室階段,動(dòng)脈網(wǎng)蛋殼研究院通過收集整理,發(fā)現(xiàn)人工智能在以下疾病預(yù)測(cè)方面獲得了進(jìn)展:
腦疝預(yù)測(cè):《中國(guó)衛(wèi)計(jì)統(tǒng)計(jì)》2014 年刊登了一篇名為《利用人工智能系統(tǒng)預(yù)測(cè)大面積腦梗死患者的轉(zhuǎn)歸》的論文,利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)多層感知機(jī)建立多因素預(yù)測(cè)模型,對(duì)大面積腦?;颊叩念A(yù)后進(jìn)行預(yù)測(cè)。
慢性腎病分級(jí)預(yù)測(cè):華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院的研究員曾經(jīng)基于人工智能對(duì)腎小球過濾進(jìn)行預(yù)測(cè),通過BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造了預(yù)測(cè)模型,從而最終構(gòu)建出一個(gè)實(shí)用性良好的慢性腎病分型預(yù)警模型。
心臟病患者死亡預(yù)測(cè):英國(guó)科學(xué)家在《放射學(xué)(Radiology)》雜志上發(fā)表文章,研究結(jié)果認(rèn)為人工智能可以預(yù)測(cè)心臟病人何時(shí)死亡。英國(guó)醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)下的MRC 倫敦醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所稱,人工智能軟件通過分析血液檢測(cè)結(jié)果和心臟掃描結(jié)果,可以發(fā)現(xiàn)心臟即將衰竭的跡象。
骨關(guān)節(jié)炎發(fā)展預(yù)測(cè):卡內(nèi)基梅隆大學(xué)生物工程博士Shinjini Kundu 在一次會(huì)議上,展示了人工智能在骨關(guān)節(jié)炎發(fā)展方面進(jìn)行預(yù)測(cè)的研究。在Shinjini Kundu 的研究中,通過收集大量人群10 年間的軟骨MRI 影像數(shù)據(jù),通過人工智能去尋找健康人群和患病人群的影像差別。人工智能通過大量圖像數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí),能夠發(fā)現(xiàn)正常人的軟骨中的異常,從而預(yù)測(cè)出未來三年患有骨關(guān)節(jié)炎的概率。
流行病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè):中國(guó)平安與重慶疾控中心聯(lián)合課題組研發(fā)的全球首個(gè)流感預(yù)測(cè)模型取得階段性進(jìn)展:利用平安的大醫(yī)療健康數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),及重慶市疾控中心監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),能夠提前一周預(yù)測(cè)流感發(fā)病趨勢(shì),并在驗(yàn)證中取得了準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)效果。
3.醫(yī)學(xué)影像
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的循證醫(yī)學(xué),醫(yī)生的診療結(jié)論必須建立在相應(yīng)的診斷數(shù)據(jù)上,影像是重要的診斷依據(jù),醫(yī)療行業(yè)80%~90% 的數(shù)據(jù)都來源于醫(yī)學(xué)影像。所以臨床醫(yī)生有極強(qiáng)的影像需求,他們需要對(duì)醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行各種各樣的定量分析、歷史圖像的比較,從而能夠完成一次診斷。
“人工智能+醫(yī)學(xué)影像”便是計(jì)算機(jī)在醫(yī)學(xué)影像的基礎(chǔ)上,通過深度學(xué)習(xí),完成對(duì)影像的分類、目標(biāo)檢測(cè)、圖像分割和檢索工作,協(xié)助醫(yī)生完成診斷、治療工作的一種輔助工具。
我們把人工智能在圖像處理上的能力分為四類:影像分類、目標(biāo)檢測(cè)、圖像分割和圖像檢索。將上述四項(xiàng)能力進(jìn)行組合,便得到了人工智能在醫(yī)學(xué)影像上的具體應(yīng)用場(chǎng)景。
人工智能醫(yī)學(xué)影像在實(shí)際操作中解決了三類問題:
1.把信息更好地呈現(xiàn)給醫(yī)生。人工智能能夠完成臟器的定位、分類以及分割工作并將可疑位置進(jìn)行標(biāo)注,相當(dāng)于為醫(yī)生去除了干擾項(xiàng),將更為直接的信息呈現(xiàn)出來。
2.幫助醫(yī)生定量分析。醫(yī)生非常擅長(zhǎng)定性分析,看到片子,醫(yī)生1秒內(nèi)就大致判斷什么問題,但是需要一些工具做更精準(zhǔn)的判斷,定量的分析,靠眼睛很難做到。
3.人工智能影像能夠解決的成像和智能圖像識(shí)別的問題。這兩個(gè)步驟很多年前是被分開的,技師拍片子,醫(yī)生做分析。實(shí)際上,只有兩者結(jié)合起來才能更有效的優(yōu)化系統(tǒng),幫助醫(yī)生提供有效的服務(wù)。
人工智能在醫(yī)學(xué)影像各領(lǐng)域的應(yīng)用情況:
4.病歷/ 文獻(xiàn)分析
人工智能的切入主要是利用機(jī)器學(xué)習(xí)和自然語言處理技術(shù)自動(dòng)抓取病歷中的臨床變量,智能化融匯多源異構(gòu)的醫(yī)療數(shù)據(jù),結(jié)構(gòu)化病歷、文獻(xiàn)生成標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)庫將積壓的病歷自動(dòng)批量轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫。
目前人工智能病歷/ 文獻(xiàn)分析的應(yīng)用場(chǎng)景主要有三類:病歷結(jié)構(gòu)化處理、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)挖掘、臨床決策支持。
病歷結(jié)構(gòu)化處理
人工智能系統(tǒng)參與到病歷結(jié)構(gòu)化的過程中,能夠像一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生一樣,精準(zhǔn)完整的讀懂病歷所表達(dá)的含義,并消解其中的歧義。系統(tǒng)利用自然語言處理技術(shù),深度挖掘和分析醫(yī)療文本的信息,它可以快速批量抓取病歷中的信息生成一個(gè)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫,這個(gè)抓取環(huán)節(jié)可以為醫(yī)生節(jié)省數(shù)月的時(shí)間,把這個(gè)過程的耗時(shí)壓縮到幾秒。
多源異構(gòu)數(shù)據(jù)挖掘
由于歷史原因,我國(guó)醫(yī)院同時(shí)運(yùn)行著過百種醫(yī)療信息化系統(tǒng),這些多源、異構(gòu)的系統(tǒng)彼此割裂,指使各醫(yī)療數(shù)據(jù)處于孤島狀態(tài),無法得到有效利用。而且,信息化廠商往往通過接口收取高額的費(fèi)用。
人工智能企業(yè)與醫(yī)院合作,無需和原系統(tǒng)對(duì)接,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)完成多源、結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的清洗、脫敏、結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準(zhǔn)化,使得醫(yī)院能夠一統(tǒng)原先分裂的醫(yī)療數(shù)據(jù),形成互聯(lián)互通的醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái),為實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)處理和分析奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
臨床決策支持
臨床對(duì)于輔助診斷的要求甚高,醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)或者說輔助診斷場(chǎng)景里,對(duì)于結(jié)論的可推測(cè)性——因果推測(cè)鏈條要求十分嚴(yán)格。在這個(gè)場(chǎng)景下,大數(shù)據(jù)里常用的基于相關(guān)性結(jié)論的應(yīng)用和產(chǎn)品設(shè)計(jì),并不適用于醫(yī)學(xué)這個(gè)特殊領(lǐng)域。
5.醫(yī)院管理
“醫(yī)院管理”顧名思義,是指以醫(yī)院為對(duì)象的管理科學(xué),它根據(jù)醫(yī)院工作的客觀規(guī)律,運(yùn)用現(xiàn)代的管理理論和方法,對(duì)人、財(cái)、物、信息、時(shí)間等資源,進(jìn)行計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)、控制,充分利用醫(yī)院的現(xiàn)有資源,實(shí)現(xiàn)醫(yī)療效用的最大化。
人工智能在醫(yī)院管理應(yīng)用上主要有兩個(gè)方向,分別是優(yōu)化醫(yī)療資源配置和彌補(bǔ)醫(yī)院管理漏洞。
優(yōu)化醫(yī)療資源配置
傳統(tǒng)的醫(yī)院管理方式完全依靠人工,這帶來的問題一方面是醫(yī)護(hù)工作者不能將全部精力投入到醫(yī)療工作中,造成醫(yī)療資源的浪費(fèi);另一方面醫(yī)護(hù)工作者的工作任務(wù)已經(jīng)非常沉重,如果再給予他們更多行政事務(wù),難免造成工作上的低效。
人工智能能夠很好的彌補(bǔ)傳統(tǒng)的人工進(jìn)行醫(yī)院管理帶來的問題。人工智能應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)等方式,根據(jù)醫(yī)院已有的信息進(jìn)行建模,訓(xùn)練出一套精準(zhǔn)的算法,并在實(shí)際應(yīng)用中不斷自我更新,使模型更有針對(duì)性。
彌補(bǔ)醫(yī)院管理漏洞
系統(tǒng)能夠從點(diǎn)評(píng)網(wǎng)站、社交平臺(tái)和新聞媒體等渠道收集客戶對(duì)醫(yī)院的評(píng)價(jià),通過自然語言處理技術(shù)將非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)處理成能被系統(tǒng)識(shí)別的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),根據(jù)已經(jīng)搭建好的模型,系統(tǒng)能夠整理、分析出各種評(píng)價(jià)背后的真實(shí)含義。最后將信息總結(jié)成可視化的圖表,呈現(xiàn)給醫(yī)院的管理者,告訴他們根據(jù)客戶的評(píng)價(jià)醫(yī)院在哪些方面做的不到位,可以通過哪些方式進(jìn)行整改。
在相對(duì)流程化的信息收集階段,人工智能相比人工收集的優(yōu)勢(shì)是非常明顯的。對(duì)信息的收集和清洗往往需要耗費(fèi)人工幾周甚至幾個(gè)月的時(shí)間,而人工智能系統(tǒng)全部進(jìn)行數(shù)字化處理,將時(shí)間縮短至幾個(gè)小時(shí)或幾天,大大減少了工作量。
6.智能化器械
智能化器械是指由現(xiàn)代通信與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、行業(yè)技術(shù)、智能控制技術(shù)、人工智能技術(shù)匯集而成的針對(duì)醫(yī)療器械的應(yīng)用。但是智能化器械不是指普通的擁有智能功能的醫(yī)療器械,它可以擺脫對(duì)醫(yī)生操作的依賴,通過機(jī)器學(xué)習(xí)等底層技術(shù)實(shí)現(xiàn)自我的更新迭代。
智能化器械在兩個(gè)方面能夠大大提升醫(yī)療效率:首先,智能化器械能夠幫助醫(yī)生節(jié)省工作量。其次,智能化器械能夠提高器械使用的精準(zhǔn)度。
對(duì)于傳統(tǒng)的器械公司來說,組建一個(gè)新部門研發(fā)產(chǎn)品的流程是比較復(fù)雜的,但是與人工智能公司合作,自己就無需耗費(fèi)時(shí)間、財(cái)力和精力去做這個(gè)事情,通過合作的方式將人工智能系統(tǒng)搭載在器械上面銷售,增加器械的競(jìng)爭(zhēng)力。
對(duì)于醫(yī)療人工智能公司來說,產(chǎn)品研發(fā)出來以后,與器械廠商的合作有兩種好處,一方面可以通過科研合作的方式,驗(yàn)證自己產(chǎn)品的實(shí)際臨床效果。
7.藥物發(fā)現(xiàn)
新藥的開發(fā)流程可分為藥物發(fā)現(xiàn)、臨床前開發(fā)和臨床開發(fā)三個(gè)部分。而現(xiàn)代藥物發(fā)現(xiàn)在技術(shù)上又可以分為三個(gè)階段:靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)和確證、先導(dǎo)物的發(fā)現(xiàn)、先導(dǎo)物的優(yōu)化三個(gè)階段。
人工智能在新藥研發(fā)上的應(yīng)用主要可以是兩個(gè)階段:一個(gè)是新藥發(fā)現(xiàn)階段,另一個(gè)是臨床試驗(yàn)階段。共7種不同應(yīng)用方向。
8.健康管理
個(gè)人的健康數(shù)據(jù)十分復(fù)雜,按照數(shù)據(jù)的來源我們可以將個(gè)人健康數(shù)據(jù)分為基因數(shù)據(jù)、生理數(shù)據(jù) ( 比如血壓、脈搏 )、環(huán)境數(shù)據(jù) ( 比如每天呼吸的空氣 )、社交數(shù)據(jù)等。有了這些個(gè)人健康數(shù)據(jù),加上人工智能最終可以實(shí)現(xiàn)人們對(duì)健康的前瞻性管理。
健康管理是變被動(dòng)的疾病治療為主動(dòng)的自我健康監(jiān)控。通過帶有醫(yī)療監(jiān)控功能的可穿戴設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控人體各項(xiàng)生理指標(biāo),結(jié)合其他個(gè)人健康數(shù)據(jù),對(duì)潛在健康風(fēng)險(xiǎn)做出提示,并給出相應(yīng)的改善策略。
根據(jù)人工智能應(yīng)用在不同領(lǐng)域的健康管理,我們將AI 在健康管理上的應(yīng)用分為:慢病健康管理、人口健康管理、母嬰健康管理、精神健康管理、術(shù)后健康管理、運(yùn)動(dòng)健康管理六個(gè)細(xì)分領(lǐng)域。
9.人工智能+ 基因
近年來,基因領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了快車道,基因檢測(cè)技術(shù)得到不斷發(fā)展和完善,落地應(yīng)用多點(diǎn)開花,檢測(cè)價(jià)格不斷下降,基因檢測(cè)趨向大眾化發(fā)展,海量的基因數(shù)據(jù)的獲得已不再是制約。
隨著數(shù)據(jù)的不斷積累,對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確注釋解讀及其如何對(duì)臨床產(chǎn)生應(yīng)用價(jià)值成為了基因產(chǎn)業(yè)下一步發(fā)展的關(guān)鍵,分析能力和大數(shù)據(jù)庫是遺傳解讀和咨詢的關(guān)鍵,信息的解讀與整合成為了基因相關(guān)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
如何解讀基因的奧秘,是當(dāng)代生命科學(xué)界的一大難題;如何通過解讀基因大數(shù)據(jù),獲取與疾病相關(guān)的變異,找到致病基因,是基因應(yīng)用于精準(zhǔn)治療、藥物研發(fā)、個(gè)人健康管理并產(chǎn)生影響的核心環(huán)節(jié)。
通常我們講基因應(yīng)用包含兩個(gè)方面:基因測(cè)序和基因解讀?;驒z測(cè)已趨向
大眾化,基因序列解讀成為目前發(fā)展的瓶頸,人工智能便依靠其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和學(xué)習(xí)能力切入到了基因序列解讀的進(jìn)程中。
發(fā)展情況
目前,基因企業(yè)都意識(shí)到了基因解讀的瓶頸,Illumina 、華大基因、貝瑞和康等龍頭企業(yè)已經(jīng)走在了前列,紛紛將人工智能納入自己的分析體系。
人工智能在基因解讀領(lǐng)域帶來了人類不曾擁有的能力,讓人類有機(jī)會(huì)用數(shù)字描述生命。相信在不遠(yuǎn)的將來,這樣的場(chǎng)景將會(huì)出現(xiàn),基因檢測(cè)由專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)完成,結(jié)果分析交給人工智能,臨床醫(yī)師只需要最終結(jié)論,用這個(gè)結(jié)論去指導(dǎo)治療、進(jìn)行精準(zhǔn)的健康管理。
基因領(lǐng)域的企業(yè)融資理由絕大部分是因?yàn)榛蚣夹g(shù)和生物技術(shù),和人工智能的關(guān)聯(lián)度不大?;蛐袠I(yè)本身近年來融資額度大,頻率高。所以,在后續(xù)章節(jié)的人工智能企業(yè)融資盤點(diǎn)中我們沒有考慮納入基因行業(yè)。
人工智能+ 醫(yī)療創(chuàng)業(yè)公司的成本組成
醫(yī)療人工智能企業(yè)的成本主要有生產(chǎn)成本(數(shù)據(jù)成本、技術(shù)成本和人力成本等)和營(yíng)銷成本(運(yùn)營(yíng)成本和推廣成本等),一般情況下生產(chǎn)成本占據(jù)全部成本的大部分。本章節(jié)的所有數(shù)據(jù)和內(nèi)容來自于采訪和研報(bào)。
數(shù)據(jù)成本
醫(yī)學(xué)AI 創(chuàng)業(yè)公司涉及的領(lǐng)域有很多,各個(gè)領(lǐng)域用來訓(xùn)練模型的數(shù)據(jù)也不盡相同,這些數(shù)據(jù)包含放射影像數(shù)據(jù)、眼底圖像數(shù)據(jù)、病理圖像數(shù)據(jù)、語音數(shù)據(jù)、電子病例文本數(shù)據(jù)。因?yàn)槟壳皣?guó)內(nèi)尚未形成完整的數(shù)據(jù)歸屬權(quán)、使用權(quán)、隱私權(quán)等法規(guī)文件,所以各個(gè)公司獲取數(shù)據(jù)的渠道和費(fèi)用也不相同。
算力成本
算力成本也是人工智能創(chuàng)業(yè)者不可忽視的一筆費(fèi)用,計(jì)算力又可以分為三個(gè)方面:芯片、超級(jí)計(jì)算機(jī)、云計(jì)算。創(chuàng)業(yè)者往往根據(jù)自己的公司數(shù)據(jù)量的大小,周期、費(fèi)用、準(zhǔn)確性來選擇使用哪些計(jì)算方法。
據(jù)了解,出于成本考慮,購買芯片是大多數(shù)創(chuàng)業(yè)者的選擇,他們購買5000-100000 之間的芯片,自己構(gòu)建服務(wù)器,在本地運(yùn)算進(jìn)行模型訓(xùn)練,一般創(chuàng)業(yè)者會(huì)選擇購買英偉達(dá)的GPU,適應(yīng)性更好。
大部分創(chuàng)業(yè)者在起步階段都會(huì)選擇購買芯片,進(jìn)行初步的運(yùn)算,后期需要提高精度或者商業(yè)部署的時(shí)候,他們會(huì)租賃云服務(wù)器,這樣會(huì)降低成本。
人力成本
今年開始,人工智能領(lǐng)域的人才價(jià)格暴漲,無論是哪個(gè)量級(jí)的公司面對(duì)上百萬甚至幾百萬年薪的人工智能專家,都有人才招聘難的問題。
醫(yī)療AI 的盈利方式
醫(yī)療AI 企業(yè)的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)
雖然人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用能產(chǎn)生巨大的潛在價(jià)值,但是在現(xiàn)實(shí)中讓人工智能達(dá)到預(yù)期效果仍要面臨一些問題。尤其是在人才、技術(shù)發(fā)展、客觀基礎(chǔ)條件、數(shù)據(jù)壁壘、政府監(jiān)管和市場(chǎng)培育等挑戰(zhàn)。
人才供需不平衡:人才供需不均衡,人才成本過高嚴(yán)重影響了人工智能公司的發(fā)展。
數(shù)據(jù)質(zhì)量:人工智能可以對(duì)人的意識(shí)、思維的信息過程進(jìn)行模擬,可以像人一樣思考,人工智能學(xué)習(xí)醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)就像我們上學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)課本知識(shí),因此數(shù)據(jù)的質(zhì)量至關(guān)重要。
數(shù)據(jù)標(biāo)注問題:人工智能數(shù)據(jù)處理中80% 的時(shí)間都是在做數(shù)據(jù)預(yù)處理工作,標(biāo)注的準(zhǔn)確性關(guān)乎結(jié)果的準(zhǔn)確性,近兩年之內(nèi)沒有什么好的辦法,還是要大量醫(yī)生去標(biāo)注。
算法方向選擇問題:在醫(yī)生的工作中,影像只是一部分,還有很多主訴和交流,但是目前人工智能尚處于弱人工智能階段,并不能進(jìn)行深入的溝通,因此選擇輔助分析算法的時(shí)候需要選擇更少溝通,更客觀的方向。
數(shù)據(jù)監(jiān)管問題:醫(yī)療技術(shù)監(jiān)督管理是衛(wèi)生監(jiān)督體系的主要組成部門,是規(guī)范醫(yī)療服務(wù)市場(chǎng)秩序的重要手段和方式,而人工智能剛剛應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域,很多監(jiān)管政策還沒有制定,在接下來的發(fā)展過程中一定會(huì)遇到醫(yī)療監(jiān)管的問題。
市場(chǎng)培養(yǎng):醫(yī)療被認(rèn)為是人工智能最早落地的領(lǐng)域,但是醫(yī)療的特殊性對(duì)產(chǎn)品的要求會(huì)更高,從認(rèn)識(shí)到被接受再到相應(yīng)支付體系的完善,以及到醫(yī)保的接入,都需要一個(gè)很長(zhǎng)的過程。
政府監(jiān)管:目前醫(yī)療人工智能行業(yè)還處于跑馬圈地階段,雖然國(guó)家出臺(tái)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,但是規(guī)劃中指出,到2025 年,國(guó)家才會(huì)初步建立人工智能法律法規(guī)、倫理規(guī)范和政策體系,形成人工智能安全評(píng)估和管控能力。也就是說在這幾年內(nèi),人工智能幾乎 “無法可依”。
九、人工智能+ 醫(yī)療的行業(yè)布局
大公司分析
國(guó)外的科技巨頭中,IBM 在人工智能+ 醫(yī)療領(lǐng)域的布局最早也最深入,谷歌和微軟也有部分參與。Facebook、蘋果、亞馬遜等巨頭在人工智能領(lǐng)域已經(jīng)有長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮,但是主要布局在它們各自有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的行業(yè),對(duì)于跨界應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)的人工智能項(xiàng)目較少。
國(guó)內(nèi)的科技巨頭中,百度和阿里都推出了自己的人工智能+ 醫(yī)療解決方案,而騰訊主要以投資創(chuàng)業(yè)公司的形式在人工智能+ 醫(yī)療領(lǐng)域布局,最近也推出了具體的人工智能醫(yī)療產(chǎn)品。
人工智能+ 醫(yī)療初創(chuàng)公司分析
國(guó)內(nèi)企業(yè)圖譜
國(guó)內(nèi)有83 家企業(yè)將人工智能應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域,主要布局在醫(yī)學(xué)影像、病歷/ 文獻(xiàn)分析和虛擬助手三個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景,而其中涉足醫(yī)學(xué)影像類的企業(yè)數(shù)量達(dá)到40 家,遠(yuǎn)高于其他應(yīng)用場(chǎng)景的企業(yè)數(shù)量。
根據(jù)動(dòng)脈網(wǎng)數(shù)據(jù)庫、IT 桔子和因果樹等渠道的信息,截至2017 年8 月31 日,國(guó)內(nèi)83 家企業(yè)的融資總額已經(jīng)接近42億人民幣,歷年的融資情況走勢(shì)如下(其中2017 年為2017 年1月至8 月的融資金額,單位百萬人民幣):
2016 年是人工智能+ 醫(yī)療在國(guó)內(nèi)形成投資風(fēng)口的元年,有27 家企業(yè)在2016 年進(jìn)行融資,其中16 家企業(yè)融資金額在千萬級(jí)人民幣或美元以上,醫(yī)療大數(shù)據(jù)公司碳云智能當(dāng)年的融資金額高達(dá)10 億人民幣。
國(guó)內(nèi)83 家人工智能+ 醫(yī)療企業(yè)中有61 家有公開的融資信息,它們目前的融資輪次集中于A輪和天使輪,國(guó)內(nèi)企業(yè)在人工智能應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的商業(yè)競(jìng)賽才剛剛開始。
國(guó)外企業(yè)圖譜
國(guó)外有109 家企業(yè)將人工智能應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域,它們?cè)诮】倒芾?、醫(yī)學(xué)影像、新藥發(fā)現(xiàn)、病歷/ 文獻(xiàn)分析等應(yīng)用場(chǎng)景都有比較均衡的布局。
國(guó)外有109 家企業(yè)將人工智能應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域,它們?cè)诮】倒芾?、醫(yī)學(xué)影像、新藥發(fā)現(xiàn)、病歷/ 文獻(xiàn)分析等應(yīng)用場(chǎng)景都有比較均衡的布局。
根據(jù)動(dòng)脈網(wǎng)數(shù)據(jù)庫、Crunchbase 等渠道的信息,至2017 年8 月31 日,國(guó)外109 家企業(yè)的融資總額已經(jīng)超過12 億美元,歷年的融資情況走勢(shì)如左下圖(其中2017 年為2017 年1月至8 月的融資金額,單位,百萬美元)。
其中在2014 年腫瘤大數(shù)據(jù)公司Flatiron Health 融資1.3 億美元,醫(yī)學(xué)影像公司ButterflyNetwork 融資1 億美元。排除這兩筆融資后,2012 年至2017 年,國(guó)外的人工智能+ 醫(yī)療領(lǐng)域的融資規(guī)模逐年穩(wěn)步增長(zhǎng)。
國(guó)外109 家人工智能+ 醫(yī)療企業(yè)中有99 家有公開的融資信息,它們目前的融資輪次也集中于種子輪和A 輪。
因此可見,全球的人工智能+ 醫(yī)療領(lǐng)域均處于早期發(fā)展的狀態(tài)。如果僅以市場(chǎng)成熟度的標(biāo)準(zhǔn)觀察,國(guó)外市場(chǎng)相比于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)基本不存在競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
投資機(jī)構(gòu)盤點(diǎn)
國(guó)內(nèi)和國(guó)外都沒有出現(xiàn)大量布局在人工智能+ 醫(yī)療領(lǐng)域的投資機(jī)構(gòu),造成這種情況的原因一是人工智能+ 醫(yī)療是近年才逐漸成為投資者關(guān)注的話題,行業(yè)內(nèi)的優(yōu)質(zhì)投資標(biāo)的并不多;二是人工智能+ 醫(yī)療企業(yè)的融資金額普遍較高,但由于醫(yī)療固有的嚴(yán)謹(jǐn)性和人工智能技術(shù)的不確定性,商業(yè)化進(jìn)程相對(duì)緩慢,因此投資風(fēng)險(xiǎn)較高。
人工智能+ 醫(yī)療技術(shù)成熟度曲線
從人工智能+ 醫(yī)療企業(yè)的投融資數(shù)據(jù)可以看出來,這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)開始蓬勃發(fā)展。早期的人工智能初創(chuàng)公司主要負(fù)責(zé)基礎(chǔ)研究,搭建人工智能學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行算法及算法框架等。
在研究成果出來不久,隨即被大公司收購。比如Deepmind 和Wit.ai。第二波的人工智能企業(yè)負(fù)責(zé)技術(shù)層面的研究,在語音識(shí)別、圖像識(shí)別等領(lǐng)域提升準(zhǔn)確度。第三波的人工智能企業(yè),則開始在各領(lǐng)域的應(yīng)用層面推出產(chǎn)品。
而人工智能+ 醫(yī)療企業(yè)的蓬勃發(fā)展,也正是說明了人工智能的商業(yè)化應(yīng)用正在逐漸接近成功。但是人工智能+ 醫(yī)療還有多種應(yīng)用模式,不同細(xì)分領(lǐng)域的發(fā)展情況也有很大的差別。那么,這些細(xì)分領(lǐng)域之間的市場(chǎng)應(yīng)用區(qū)別有多大?技術(shù)成熟度如何?動(dòng)脈網(wǎng)蛋殼研究院嘗試用Hype Cycles 技術(shù)成熟度曲線來衡量。
動(dòng)脈網(wǎng)蛋殼研究院嘗試用我們自己的方法論,來客觀描述人工智能+ 醫(yī)療各細(xì)分領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r。技術(shù)成熟度判斷的相關(guān)計(jì)算指標(biāo)如下:
1)該細(xì)分領(lǐng)域企業(yè)的平均融資額。
2)該細(xì)分領(lǐng)域的企業(yè)數(shù)量。
3)該細(xì)分領(lǐng)域的行業(yè)分散度。
4)該細(xì)分領(lǐng)域商用的醫(yī)院數(shù)量。
最后,我們通過自己的分析,列出了如下的人工智能+ 醫(yī)療技術(shù)成熟度分布。
目前企業(yè)數(shù)量最多的醫(yī)療影像和平均融資額最高的病歷/ 文獻(xiàn)分析類企業(yè)排在成熟度的第一位和第二位。
那么成熟度第一的醫(yī)療影像應(yīng)該位于曲線上的那個(gè)位置?蛋殼研究院這樣思考。
第一,蛋殼研究院在前面統(tǒng)計(jì)過人工智能醫(yī)療企業(yè)的合作醫(yī)院數(shù)量和目前的產(chǎn)品臨床應(yīng)用情況。從醫(yī)療影像類的企業(yè)入駐醫(yī)院數(shù)量來看,目前國(guó)內(nèi)科研能力較強(qiáng),醫(yī)療水平靠前的大型醫(yī)院幾乎都已經(jīng)和企業(yè)開始了相關(guān)的臨床實(shí)驗(yàn)。首批種子用戶活躍度已經(jīng)達(dá)到了頂峰;
第二,相關(guān)領(lǐng)域的大規(guī)模媒體報(bào)道大約出現(xiàn)在2015 ~ 2017 年,目前在一個(gè)平穩(wěn)的高峰期;
第三,同時(shí)涉足醫(yī)療影像和病歷/ 文獻(xiàn)分析的人工智能標(biāo)桿企業(yè)IBM Watson,和MD 安德森醫(yī)院分手的負(fù)面報(bào)道開始在2017 年出現(xiàn),質(zhì)疑人工智能在醫(yī)療上的發(fā)揮作用。但是,其他的負(fù)面報(bào)道并不多見。
所以,我們認(rèn)為醫(yī)療影像在曲線上的位置應(yīng)該在頂峰期往下一點(diǎn)。投資者和創(chuàng)業(yè)者也應(yīng)該謹(jǐn)慎,在人工智能+ 醫(yī)療影像行業(yè)目前初創(chuàng)企業(yè)扎堆的情況下,如何獲得生存空間是值得思考的問題。
這個(gè)領(lǐng)域算法和技術(shù)已經(jīng)成熟,企業(yè)的瓶頸在于如何獲取足夠豐富的醫(yī)療影像數(shù)據(jù),如何完成準(zhǔn)確的標(biāo)注,以及如何獲取收益。
而其他類型的人工智能+ 醫(yī)療企業(yè),都還大部分處于技術(shù)萌芽之后的快速上升期。排名最后的疾病篩查和預(yù)測(cè),因?yàn)殡y度最大,算法最復(fù)雜、需要數(shù)據(jù)最多。報(bào)告中所舉例的案例,也大部分還在大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)的研究階段,所以位列最后也符合其市場(chǎng)表現(xiàn)。
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