研究资讯 【应用视角】人工智能在医疗领域的应用

　　（ChinaIT.com讯）人工智能医疗又称“医疗AI”、“AI+医疗”、“医疗人工智能”，泛指人工智能技术在医疗行业的应用及赋能。随着人工智能的发展，人工智能技术与医疗的结合已经应用于多个医疗领域中，其中主要包括如医疗影像、辅助诊断、药物研发、健康管理、疾病预测、医院管理、虚拟助理、医疗机器人和医学研究平台等应用场景。

　　通过AI及医疗的结合，以达到为医疗机构降本增效、提升诊疗水平、改善患者体验、降低患病风险的综合目的，人工智能医疗目前已经全面赋能院前、院中、院后各个环节，应用基本涵盖了从发现病情、分析诊断到治疗全流程以及医院管理等内容。人工智能医疗广泛应用在各个医疗细分领域，未来增长空间较大。

　　根据中国现有的人口结构老龄化情况结合国内医疗资源的紧张，促使中国医疗AI行业加速发展。根据人工智能技术的突破和高速发展，医疗AI行业的发展随着市场需求的变化，回顾中国医疗AI行业发展历程，大致可分为三个阶段∶

　　萌芽阶段（1978年－2013年）∶我国开始进行医疗AI领域研究开发，整体以临床知识库为主，北京中医医院关幼波教授与计算机科学领域的专家合作开发了“关幼波肝病诊疗程序”，第一次将医学专家系统应用到我国传统中医领域。此后我国加快了AI医疗产品的研发，具有代表性的产品有“中国中医治疗专家系统”“林如高骨伤计算机诊疗系统”以及具有咨询和辅助诊断性质的“中医计算机辅助诊疗系统”。

　　起步阶段（2014年－2019年）∶我国人工智能技术加速突破，医疗AI领域创投热度逐渐升温。AI涉及的场景应用落地条件成熟，AI医学影像等细分场景应用广泛，行业头部厂商凭借技术、资源等优势整合，逐步构筑竞争壁垒。

　　商业化探索阶段（2020年至今）∶2020年以来，中国医疗AI行业多款产品获批国家药监局（NMPA）三类证，多家企业递交招股书，行业开始正式进入商业化探索阶段。

　　医疗人工智能产业上游主要是为行业提供基础技术或设备支持，如医疗数据挖掘、算法、医疗设备端等；设备端包括诊断设备、治疗设备及康复设备。知名企业有碳云智能、连心医疗、大数医达、商汤、依图、寒武纪等。

　　医疗人工智能产业中游是向医疗机构、病人等下游受众提供AI医疗服务的企业，也是产业生态的核心。这些企业开发出了针对医疗行业应用的各种医疗人工智能产品，如智能影像辅助诊疗系统、导诊机器人、辅助诊疗、语音电子病历、智能医药研发等。代表企业包括上海联影智能、上海钛米机器人、上海宇道。

　　医疗人工智能产业下游主要为医疗人工智能技术的受众，如医疗机构、代理商、药店、病人等，主要的应用场景有医学影像、虚拟助手、药物研发、健康管理、疾病风险预测、病历/文献分析等。

　　根据GlobAI Market Insight数据，2020年全球医疗人工智能市场规模为42亿美元，预计到2027年将增至345亿美元，2020-2027年CAGR为35.1%。从细分应用市场来看，AI医学影像增速较快，2020年市场规模约10亿美元，占据全球医疗AI市场24%以上份额，是仅次于药物研发的第二大细分市场。

　　中国医疗AI市场规模高速增长，预计年均复合增速高达39.4%。药物研发、医学影像等细分市场保持较高增速，2025年我国医疗AI市场规模有望突破300亿元。根据动脉网数据，按照大数据、AI+新药研发、AI+肿瘤诊疗三大赛道市场规模总量估算，2020年中国医疗AI市场规模为66.25亿元，预计2020-2025年CAGR为39.4%。AI医学影像方面，国内起步相对较晚，目前市场规模较小，未来在政策支持及需求拉动下，发展将不断加速。根据Frost & Sullivan数据，中国AI医学影像市场规模将由2020年的3.4亿元增至2030年的923.1亿元，2020-2030年CAGR高达75.1%。

　　从目前我国人工智能医疗产品的分布来看，人工智能医疗的应用主要集中在八大应用场景。主要包括虚拟助理、医学影像、辅助诊疗、疾病预测及预防、药物研究、健康管理、医院管理、辅助医学研究平台。人工智能医疗场景的应用程度与人工智能技术的发展程度密切相关，医学影像的场景应用已成规模，较为成熟。计算机视觉与基因测序技术的发展，疾病风险预测和医学影像场景下的公司数量最多，相关产品相对成熟。但是部分场景应用领域的产品主要以尚未成熟的软件形态存在，算法模型尚处于训练优化阶段，未完成大规模应用。

　　AI 医学影像是人工智能在医疗领域应用最为广泛的场景，率先落地、率先应用、率先实现商业化。上海联影智能医疗科技有限公司是联影医疗技术集团旗下的人工智能公司，2017年底成立于上海，联影医疗主营业务为提供医学影像设备、放射治疗产品、生命科学仪器及医疗数字化、智能化解决方案，产品线包括磁共振成像系统（MR）、X射线计算机断层扫描系统（CT）、X射线成像系统（XR）、分子影像系统（MI）、放射治疗系统（RT）以及生命科学仪器等。

　　联影智能已成为全球少数能够提供贯穿成像、筛查、随访、诊断、治疗、评估全流程，覆盖全病种，全栈全谱智能解决方案的医疗AI企业，为医生、医疗设备赋能提效，与用户、合作伙伴携手共赢，让 AI成为用户的最佳伙伴。联影智能提供赋能全模态医学影像设备、贯穿诊疗全流程、覆盖多病种的AI 解决方案。联影智能自主研发全线医学影像与放疗产品、生命科学仪器、医疗机器人、智能可穿戴设备及医疗芯片，并提供医疗数字化、医疗AI、数字骨科等一系列解决方案及第三方精准医学影像诊断中心服务。

　　公司累计向市场推出70余款产品，包括磁共振成像系统（MR）、X 射线计算机断层扫描系统（CT）、X 射线成像系统（XR）、分子影像系统（PET/CT、PET/MR）、医用直线加速器系统（RT）以及生命科学仪器。在数字化诊疗领域，公司基于联影云系统架构，提供联影医疗云服务，实现设备与应用云端协同及医疗资源共享，为终端客户提供综合解决方案。

　　受2020 年初新冠肺炎疫情影响，人工智能在公共卫生领域特别是传染病的预防与控制方面发挥重要作用。上海钛米机器人科技有限公司是以智能医疗服务机器人为载体，为医疗机构提供智慧医院整体解决方案的创新型企业。公司具有自主研发、生产、销售为一体的完整生态链，并将机器人产品应用于医疗领域，解决了实际医疗问题。自成立以来，公司已累计研发、生产近10款医疗服务机器人产品，拥有将机器人、人工智能和物联网技术转化为具体解决方案的丰富经验。至今，钛米机器人产品已在全国40余家三甲医院落地使用，包括郑州大学第一附属医院、武汉协和医院、上海仁济医院、上海瑞金医院及上海第十人民医院等。在高端医疗服务领域，钛米机器人将打破常规医疗现状，颠覆传统医疗模式，引领医疗领域智能化发展。

　　钛米智能消毒机器人：集成超干雾化过氧化氢、紫外线消毒、等离子空气过滤等消毒方式。针对医院手术室、ICU等高洁净环境物表和空气进行自主移动式多点高水平消毒，从消毒因子敏感度排列，亲脂病毒＜细菌繁殖体＜真菌＜亲水病毒＜分歧杆菌＜隐孢子虫＜芽孢，以高水平消毒模式，可以对环境物表（光滑表面，粗糙多孔表面）的芽孢以及各种多重耐药菌完全达到高水平消毒要求的99.9999%杀灭效果。

　　智慧医疗服务：钛米智慧医疗服务系统是以机器人为载体，集成医疗检测装置、搭配机器人人工智能及多媒体互联网等方案如：人脸识别、语音交互、远程视频、动画宣教等模式，根据场景特殊需求，提供针对性的服务，优化现有的医疗服务现状，建立智慧医疗服务体系。

　　人工智能可通过多方面来增加药物开发成功的可能性，包括新靶标识别、候选药物选择、化合物理化性质的预测以及蛋白质结构预测等。上海宇道生物技术有限公司（宇道科创）是一家专注于化学与生物医药信息学领域技术开发的公司，总部位于上海。宇道生物长期立足于变构机制小分子药物研发，拥有系统性的变构相关技术积累及深厚的科学背景，是全球为数不多的既拥有变构药物研发平台并同时推进First-in-Class（FIC）变构药物管线月，宇道生物完成近亿元Pre-A轮融资，由北极光创投、BV百度风投共同领投，方圆资本、腾业创投跟投。

　　在变构数据库的基础上，公司构建了ALLOSTAR™变构药物研发平台，通过人工智能和第一原理方法，结合生物化学实验室平台，实现从靶点蛋白质结构到变构小分子药物的快速突破，并覆盖完整的变构药物发现及优化过程。基于ALLOSTAR™变构药物研发平台，宇道已开发多条自研管线，多家大型药企、生物技术公司开展研发合作，并取得了初步验证及积极进展。同时，宇道也在该平台的基础上开发及验证了一系列靶点的变构机制药物的早期及先导分子，并持续将其转化为极具潜力的内部创新管线。

　　宇道生物拥有国际最早、最大、最全面的变构数据库，通过自研的AI+变构药物发现平台，实现将不可成药的靶点进行变构机制先导分子开发（从0到1）及加速成药（从1到10），并基于该平台开发了多条管线，包括针对全新靶点的First-in-Class管线。与传统方法相比，宇道的平台明显缩短变构药物研发时间并降低费用，可通过自主研发、Co-develop、License-out等模式进行商业化。

　　宇道将全面秉承自研+合作研发双轮驱动、计算及实验技术高度整合的发展战略，在新范式的药物研发时代高度聚焦、推进新一代针对未满足临床需求的创新药物开发。

　　目前人工智能在医疗领域的应用虽然很广泛，但是大规模的应用上还是有一定的差距，人工智能医疗的作用主要还是在于提高效率问题，对医生起到的是一个辅助诊疗的作用，AI医疗不能完全代替医生进行工作。同时，医疗作为一个重要的传统行业，行业技术需要不断地精进、更新，未来新的疾病及技术也会不断交替产生，所以医学领域的高门槛也是限制AI医疗进一步发展的重要原因。

　　与此同时，随着人工智能技术的发展，医疗技术创新手段的颠覆式改革，人工智能医疗将会在医疗行业拥有新的复合赛道进行赛跑，“人工智能+医疗”应用的领域将会越来越广。总之，人工智能在AI领域的规模化应用、核心化应用将是未来需要攻克的难题，AI与医疗的结合，毋庸置疑将会为人类的医疗行业改革发挥更大的作用。