2023医疗人工智能：距离盈利，医疗AI还有多远
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文|vb动脉网
从《海伯利安》到《赛博朋克2077》，每一个描述AI时代的视听作品都在不厌其烦地绘制科技时代的技术、建筑、生活，乐于讨论赛博时代与生存、发展、共生相关的哲学问题。
但当AI褪下虚幻的面纱，以潜移默化的方式真正进入人们的生活时，更为必要的是跳出技术的表现形式，追溯它的发展动力。
过往的五年时间，近千亿资金注入医疗人工智能赛道，影像AI、新药研发AI、机器人AI、智慧医院等细分赛道以前所未有的速度向前发展。外界的持续滋养下，AI已经在医疗中的方方面面落地生根，成为媲美互联网技术一样的存在。
问题也出在此。超千家企业入局，但少有企业实现盈利。下一个五年，当资本的涓流不再馈赠，围绕AI的企业们能否筑起成熟的造血系统，依靠自身的力量活下去？
带着问题，我们与超过30家企业进行沟通、近100位专家进行采访，围绕整个产业发展流程进行调研，一步一步回答“医疗人工智能如何盈利”这一行业难题。
定义医疗AI的两个阶段AI发轫时的目标作用方式在于对过往人类活动的“替代”与“优化”，实现智慧赋能下的降本增效，可谓AI1.0。
十年发展，这类医疗AI对于医生诊疗效率及患者看病流程的优化已非常成熟。一个直观的感受是，不少三甲医院的门诊大厅没有过去那么拥挤了，线上的智慧化信息流解决了问题。
这个过程中，AI技术本身也在不断探索与临床深度结合的可能性，尝试以优化临床路径的方式赋能医疗。由此而生的产品，在报告内被归类为AI2.0。
AI2.0是AI1.0应用场景范畴的延展，与AI1.0的差异判别在于：是否能够将知识与算法深度融合，对已有医疗流程进行重塑。简单来说，初始的AI注重于强化作用主体的效率，而进阶的AI有能力将流程进行推倒重建，围绕AI能力建立新的秩序。
此外，医疗AI2.0的价值创造方式也与AI1.0有所不同。1.0时代是覆盖式创新，即肺部做完了转向脑、心、肝等脏器，而2.0时代的创新是以1.0创新成果为基础的单点式创新，即各企业在各自领域探索AI的深层次价值，没有形成1.0时代的AI产品矩阵规模。
两种AI以各自的方式赋能医疗体系，为协同关系而非竞争关系。目前医疗AI行业已有不少成熟的AI2.0式应用，在这背后，日益丰富的高质量医疗数据与逐步多元的算法为AI创新提供了重要支撑。
那么从1.0到2.0时代的跃迁什么最重要？决定AI品质的算法、算力、数据三要素，真正能够形成壁垒的还是算法与数据。
以辅助诊断类AI为例。AI1.0时全球范围内均缺少开源的医疗大数据，AI企业能够直接获得的数据很少，存在数据量小、标准化低、标注成功率低、数据类型有限（以肺结节为主）。
在这个阶段，企业获取有效数据集必须与医院进行合作，在取得脱敏数据后对其进行分类、标注、训练。由于整个过程均需人工进行，单个数据标注成本在10-30元不等，耗时20-40分钟，投入有限但耗时极长，尤其要获得高质量的标注，企业/医院必须找到资深医生进行标注，标注的难度由此大大提升。
伴随AI技术愈发成熟，2020年开始，大量医院自发加入的单病种影像数据库、第三方测试数据库的构建中，数据量呈现指数增长，AI企业进行新适应症开发面临的难度骤减，加之第三方数据库逐渐形成规模，医疗AI的产品丰富程度随之增长，AI企业打造的数据壁垒开始削弱，算法壁垒的作用开始凸显。
另一方面，国家药监局器审中心于2022年3月7日发布了的《人工智能医疗器械注册审查指导原则》（后简称《指导原则》）重新描述了人工智能医疗器械的概念、注册基本原则、人工智能医疗器械生存周期过程、技术考量等部分。值得注意的是，该政策对人工智能审批适用的算法进行了完善，在深度学习的基础上加上了迁移学习、集成学习、联邦学习、强化学习、生成对抗网络、自适应学习。
各类AI算法的内容与监管（数据来源：蛋壳研究院）
在文件发布后，更多创新算法审评审批流程得到确认后，医疗AI的壁垒逐渐向算法偏移，更为丰富的算法将进入市场，以更为有效的方式赋能诊疗流程。
总的来说，无论是AI1.0还是AI2.0，医疗AI的价值都在于通过智能化重塑数字化医疗，这是一个缓慢而持续的过程。目前，AI+辅助诊断与新药AI等主流AI产品处于商业化的过渡期，即具备高准确度、可复制的模型；NMPA给出的医疗器械认证；完备的知识图谱；稳固的合作伙伴等等商业化组，但由于市场对于新技术认可的滞后性，大部分目标医院/药企因对智能化产品效益、创业公司能否持续经营运维持怀疑态度，因此付费率仍有提升空间。随着市场对于AI价值的不断认可，医疗AI企业们的商业化能力将逐步增强，或在数年之内实现扭亏为盈。
医疗AI的资本市场：谁在入局，谁在深潜？尽管不同阶段的AI各有其价值，但资本对于赛道的偏爱还是能够通过数据直观地体现出来。
从全球范围看，基于计算机视觉的AI辅助诊断与基于NLP的医疗知识图谱构建是医疗AI之中跑得最快的两个领域。尤其是AI辅助诊断，在2015-2020年这个区间之内，数百家企业涌入这个赛道，超过百家企业从一级市场获得融资。
但在2022年，新药AI脱颖而出，成为整个领域最为火热的赛道。
2021统计年（2020年9月1日-2021年8月31日）总计发生的35起披露轮次新药AI融资中，早期项目（B轮以下，不包括B轮）占据了80%，2022统计（2021年9月1日-2022年8月31日）年整体数量由28起增至32起，早期项目仍维持有76%的比例。
2021年前，资金往往聚集于晶泰科技这样的头部企业，新药AI初创公司融资项目极为有限，但从近两年新药AI一级市场表现可知，新药AI已经成为AI技术中最具可投性的赛道，大量投资机构蜂拥入场，将AI的应用场景从晶体发现、临床患者筛选引向了制药流程的方方面面。
2021年及2022年新药AI融资轮次情况（数据来源：蛋壳研究院）
此外，同为软件开发，新药AI的估值要比AI支持下的其他赛道贵上不少。统计数据显示，处于天使轮的项目均需千万元以上，A轮（包括Pre-A轮、A+轮）企业募集的资金超过半数已过亿元。投资人对于新药AI赛道非常乐观，晶泰科技后期单轮3-4亿元的募资额，新合生物5亿元A+轮融资、百图生科1亿美元A轮融资均充分显示一级市场相信新药AI有着美好的图景。
再看商业化最成熟的影像AI领域。2021年医疗AI掀起上市潮后，科亚医疗、零氪科技、推想医疗、数坤科技等影像相关企业相继递交招股书；同年11月鹰瞳科技成功上市。
但这波势头在2022年戛然而止，大部分头部AI企业现金流较为稳定，资金储备充足，出于经济压力下行的破发忧虑，截至9月15日，国内仅博动医学递交招股书。值得注意的是，该企业以冠脉介入精准诊断为主攻方向，AI支持下的QFR仅是其产线之一。
上市之后，多家企业表现不俗。营收均呈现出不同幅度的正增长，表明市场进一步拓展。其中数坤科技2021年上半年同比增长达681%，收入已成规模的鹰瞳科技仍然录得142%的增长，2021年全年营收破亿。
交表企业主营收入分析（数据来源：各公司招股书、年报，蛋壳研究院）
不过，净利润为负也是每家企业不可回避的事实。蛋壳研究院认为：AI企业仍处于高速发展阶段，需要较高的技术研发投入维持竞争力，保证前沿市场的探索；另一方面，盈利规模效应初现苗头，其规模还有待提升，在高额的研发开支下，有限的营收目前不足以支撑净利润的大幅增长。
值得注意的是，绝大多数医疗AI企业的抗风险能力正在逐步增强。我们能够看到，不少企业的前五大客户营收占总营收比率不断下降，商业化路径逐步多元、分散，此趋势下，手握数十亿现金流的AI企业有充分时间找到自己的定位，逐步实现盈利。
最大客户分析（数据来源：各公司招股书、年报、LunitBP，蛋壳研究院）
IPO之外，多因素影响商业变现，盈利需要突破这些槛企业的IPO数据反映了最成熟AI技术的商业化现状，但已商业化技术可能并非最具潜力，由此获得的收入也不能反映企业未来盈利能力。报告将对医疗AI目前作用的四个主要场景进行完整分析，探寻IPO之外的AI产业发展现状及盈利能力。本文以影像AI部分为例进行介绍分析。
作为医疗AI行业发展的风向标，截至9月1日已累计28家企业49款AI产品获得第三类医疗器械注册证，包含总计29款搭载深度学习算法的软件。从整体趋势看，国家药监局批准AI医疗器械三类证的速度不断变快，加速了医疗AI的商业化进程。
获证数量按照年份统计（数据来源：蛋壳研究院）
医疗三类证总量随时间推移不断上升，其同质化水平也不断加剧。49款AI产品总计涉及15个辅助诊断场景，其中，基于CT影像的肺结节AI多达9个，其次是借助眼底相机进行诊断的糖尿病视网膜病变AI，有7家企业拿到了市场的准入许可。CT-FFR、CT肺炎紧随其后，各有6家三类证，除AI心电领域乐普医疗独下4张三类证外，放疗、骨折、骨龄、颅脑出血、青光眼五个场景均有不止一家企业的AI产品通过审评审批。
三类证获取按照病种分类统计（数据来源：蛋壳研究院）
进一步讨论医疗AI作用的设备。当前所有获批产品使用的数据均来自于CT、眼底相机、X光、心电图机、MR、肠镜六类设备。CT场景作用范围广，作用价值高，患者人数多，标准数据量大，因而成为AI企业研发的首选，相关AI以31款的数量遥遥领先其他设备，而MR影像较为复杂，数据量偏少，肠镜影像标准化困难，均仅一款AI产品获批。
医疗人工智能作用设备分类统计（数据来源：蛋壳研究院）
超声是AI企业下一个审评审批可能迎来突破的重点赛道。超声检查所产生的数据比CT、DR二维的数据多了一个时间维度，且检查过程中可能存在大量无诊断意义的帧数，需要AI在动态环境下甄别每一帧的价值，将其相互对比，提取到特定时刻的责任切面，才能进行有效的影像分析。
病理AI的形势相对严峻，面临着审评审批体系之外的困难。由于影像辅助诊断处于产业链的中游，依赖于上游影像设备的统一，而国内主流的电子显微镜厂商没有指定统一的数据标准，也没有理由根据行业指定的数据标准对电子显微镜进行更改，因而在数据的互联互通上存在一定问题。该场景中迪英加、锟元方青、深思考等部分病理企业已拿到医疗器械二类证，能够进行一定规模的AI销售。
总的来说，在审批愈发成熟的条件下，医疗AI的开发成本逐渐变得可控，更多面向小众场景的影像AI也逐步拿到了器审中心颁布的三类证。譬如微视医疗在肠息肉中的研究、西门子在胸椎影像中的研究同样为其拿下医疗器械三类证，未来医疗AI的应用场景将随审评审批流程的成熟而进一步扩大，医疗AI企业也将获得更多规避风险的能力，有效降低研发成本。
完成市场准入的各个AI可以在探索物价准入与医保准入的同时进行商业转化。目前各企业正在积极推动省市物价准入，如科亚医疗“深脉分数”已跑通北京市、河北省、山东省、浙江省、江苏省等11省物价环节；博动医疗的QFR物价已获得11个省市的批准；鹰瞳科技的眼底AI完成5个省市物价准入。医保准入方面，2021年4月，上海医保局将“人工智能辅助治疗技术”等28个新项目纳入上海市基本医疗保险支付范围，其中“人工智能辅助治疗”的限定支付范围为前列腺癌根治术、肾部分切除术、子宫全切术、直肠癌根治术。
尽管物价准入和医保准入获得一定突破，但仍未成规模。我们认为，尽管国内AI企业希望保持独立的个体，借助招投标与直接销售两种模式，但在未来，将渠道工作交给影像设备企业、PACS厂商，自身专注于细分赛道的研发，形成细致的行业分工，或能更加利于影像AI的快速发展。
目前国内比较成熟的影像生态主要由GE医疗、飞利浦医疗、西门子医疗、联影医疗四家企业构建，各企业在影像设备国产化程度、智能解决方案发展潜力（中国）、智能化生态开放共享程度、影像设备发展潜力（中国）、影像设备融合能力、影像数据互联互通能力上各有千秋。
各生态能力对比（数据来源：蛋壳研究院）
除上述四家龙头之外，东软医疗、赛诺威盛等影像设备厂商也在协同软硬件共同发展，富士胶片（中国）、卫宁健康等信息化龙头亦有努力扩充生态。生态之间的战争将在长期打响，这个过程之中，影像AI企业可能在盈利的道路上跑得更快。
新场景、新模式，开启医疗AI发展新篇章与互联网、5G等跨领域技术一致，AI是这个时代少有的能够独立形成产品体系的技术，但在医疗领域之中，AI的应用相对有限。如今医院对于医疗AI的认知逐步形成体系，监管体系逐步完善，企业搭建的AI产品矩阵中可适用的应用场景随之不断扩大。
新形势下，医疗“AI+”正不断向医疗“+AI”进行演进，其作用场景也从诊疗不断向科研、保险等场景不断延伸，构造新的市场增量。
从第一落点医疗机构向外扩展，既是AI开辟增量市场的有效途径，又是医疗器械审慎性审评审批选择下的被动之举。归结起来，医疗AI目前较为成熟的增量产品发展主要集中于C端与B端中的保险、药企部分，影像AI弱化了AI的医疗器械属性，基于NLP的知识图谱则在医疗之外纳入了更多维度的数据。
“扬帆出海”是AI企业寻找增量市场的另一路径，目前有海外市场开拓计划的企业包括新药研发类AI与影像类AI。新药AI企业主要与海外药企辅助药物研发关系，借助AI能力对新药研发部分流程进行优化提速。影像类AI的情况则相对复杂，市场准入作为商业化的开端，能够一定程度衡量AI企业的海外拓展水平。
CE、FDA、PMDA获证情况统计（不包含医疗影像设备制造商，数据来源：蛋壳研究院蛋壳研究院制）
此外，公益路径作为影像AI在2020年前无法突破国家药监局审评审批形势时采用的过渡手段，也已成为当前AI寻求新增量的重要形式。通过公益的方式落地，影像AI企业能在帮助国家推动肿瘤、眼科等疾病的早筛工作，亦能帮助AI产品提前适应市场。
浅述人工智能在康复医学领域中的前沿应用
（广元市昭化区妇幼保健计划生育服务中心康复科 四川广元 628021）摘要：随着人们对康复日益增长的需求，我国的康复开始加速发展，人工智能也进入到了这个领域。如今的康复器材已由单纯的机械性仪器逐步转变为有高级程序设定的智能型机器人，也就是所谓的人工智能技术。本文选取近两年的相关文献从康复评估与治疗两方面探讨目前人工智能技术在康复医学界的前沿应用。关键词：人工智能；康复医学；康复机器人1.引言人工智能（ArtificialIntelligence简称AI）在全球迅速崛起，已经极大的影响了我们的生活。1950年，艾伦图灵（AlanTuring）提出了著名的图灵测试（Turingtest），形成了人工智能的雏形，由此开创了人类探索智能计算机的基础。2016年谷歌（Google）公司研发的程序阿尔法狗（AlphaGo）击败了世界围棋冠军李世乭，一年后又再次大败当时世界排名第一的中国棋手柯洁。这一爆炸性事件点燃了大众对AI的热情，世界各国也将人工智能写入发展战略目标。在医学这一复杂领域，AI技术也已经开始运用，医学人工智能（ArtificialIntelligenceinMedicine，AIM）已经有了一定的研究成果。影像学领域融入神经网络、机器学习；诊断治疗领域，建立更加先进的专家诊断系统。而在康复医学领域，随着人们对疾病临床恢复后的进一步康复的极大需求，我国的康复开始加速发展，人工智能也随之崭露头角。2.人工智能在康复领域中的前沿应用2.1康复评估评估一直是治疗前不可或缺的一步，通过评估可以了解到患者在疾病后的身体、心理、精神状态、人际交往等多个方面的障碍程度，从而为康复目标和康复方案的制定与施行提供基础。但是目前现有的评估方式大多是通过医生对患者进行提问或者是医生通过观察患者临床表现而得出的结果，在准确性和客观性上存在偏差。因此，通过智能电脑进行的评定或者分析就显得更为客观和精准。如今常见的步态分析，心肺功能分级等都出现了通过AI技术进行康复评估。评估心肺功能常用的检测手段就是测量患者的肺活量，一般是使用专门的测量仪器，但这只能得到一次的数据。因为缺乏简便的仪器，许多肺功能障碍患者在进行日常生活活动时常缺乏对病情的实时监控，增加了活动时的风险，也使得潜在的功能障碍难以被发现。但是由于科技的发展，手机软件开发者研发出了一些有特殊功能的软件，MoveSense就是一款可以用来监测COPD或其他心肺功能障碍患者在日常活动中的肺功能变化的手机应用。根据相关研究，使用者可以在运动或者日常活动后用手机自我监测心率、呼吸等生理指标。这就使得医生或患者自己能够更直观的了解到病情发展和康复情况，也对下一步的治疗或康复计划的制定提供了极大帮助。对于肢体功能障碍程度的评估，也有一种新型的方式——STARS模式（StateoftheArtRobot-Supportedassessments），这种模式致力于神经系统疾病后的功能障碍程度的机器化测量，通过这种测量方式所得到的评估结果更为标准和客观，国外神经康复早已开始使用这一模式，目前我国也正在发展中。还有近几年兴起的外骨骼型康复机器人也可以用于评估肢体障碍程度。研究表明，外骨骼型机器人与KAPS方案（kinematicassessmentofpassivestretch）的联合应用可以评估患者肢体的单一的功能障碍，例如关节活动度或者是痉挛程度。虽然应用面略显狭窄，但这一组合方案在未来可能可以量化出一种新的更细致、高敏感性的功能障碍分级量表。2.2康复治疗在康复治疗中，智能型机器的应用目前主要集中在对于肢体功能的康复上，临床上常常将此类辅具称为康复机器人。InMotion2.0robot是一款针对卒中后上肢的功能康复的外骨骼机器人，作用是在二维平面上进行肢体活动。与之相似的是一种拥有新型的运动设计系统（mappingmethod）的上肢康复机器人，打破了原本常规机器人对训练过程及步骤的统一预设，采用根据患者具体情况进行反馈，再加以个体化的训练设定。这种方式提高了训练的精准性和有效性。而可穿戴式智能步行器方面也有很大突破，新一代的助行器开始变得越来越轻便且智能。三星电子公司研发出了步态优化电子系统（GEMS），针对这一系统的可穿戴式助行器对老年卒中患者的效果研究表明：该助行器可以减少患者步行时的耗能和减轻因步行功能障碍导致的足部承受压力异常的情况，还可以在步行中减轻下肢肌肉运动负担，维持良好的步速。总的来说康复机器人的使用不仅可以提高患者的康复水平，还可以减少治疗师的工作负担，提高了康复效率。更为细致的发展是对于电动轮椅操纵杆的改良。相关研发者在一种新型的智能型的轮椅操纵杆其内部加入了神经算法（neuralalgorithm），在感受到被使用者移动后其内部系统就开始了高速的自动计算，然后输出相应指令移动轮椅。操作简便而又灵敏，功能异常或畸形的患手也可以使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并且操纵杆上还安装了特殊摄像系统，可以识别使用者面部转动方向，在接收到使用者‘点头’的确认动作后控制轮子转向该方向。早在2011年，英国赫特福德大学就研发出了机器人Kaspar，这是一款作用于儿童自闭症（ASD）的拟人交流型康复机器人，这款外观如同洋娃娃般的机器人可以使患儿放松的与之交流，从而达到改善患儿社会功能障碍的作用。2018年1月，中国的自闭症康复机器人“图巴”正式推出，图巴是一个外观更接近人类的机器人，在与人交流中除了语言，它还可以表达自己的情感和发泄情绪。与此同时，图巴机器人的设计中还加入了自闭症ABA-DTT疗法（回合式操作教学法）和核心反应训练（PivotalResponseTreatment）等专业训练模式。虽然目前并未找到相应文献说明这款机器人的治疗效果，但对于英国的Kasper的研究表明：越早使用像Kaspar这样的机器人介入疗法，越可能改善自闭症儿童低下的社会适应能力。3.结语科技的快速发展为医学提供了多种可能，使得某些疾病不再是人类社会的难题。但是科技是否可以解决所有的医学难题依然是一个未知的事情，而且科技高速发展带来的负面影响目前并未完全显露，但是再高端精密的仪器也只是人类探索的工具。因此，我们应当更关注人工智能的实用性，而不应本末倒置，去过度追求其技术上先进性。参考文献[1]汤晓鸥，陈玉琨.《人工智能基础》（高中版），2018，ISBN978-7-5675-7561-5/G.11009.[2]张晓晓，庞婷.浅谈人工智能特点及在医学中应用的几个阶段，福建电脑，2017.03.057.[3]ChengQ，JuenJ，BellamS，FurlaraN，CloseD，SilversteinJC，SchatzB.ClassificationModelsforPulmonaryFunctionusingMotionAnalysisfromPhoneSensors.AnnualSymposiumproceedings/AMIASymposium2016；401-410.[4]Toigoetal.Robot-assistedassessmentofmusclestrength.JournalofNeuroEngineeringandRehabilitation（2017）14：103.[5]Centenetal.KAPS（kinematicassessmentofpassivestretch）：atooltoassesselbowflexorandextensorspasticityafterstrokeusingaroboticexoskeleton.JournalofNeuroEngineeringandRehabilitation（2017）14：59.[6]FranceschiniM，GoffredoM，PournajafS，ParavatiS，AgotiM，DePisiF，etal.（2018）Predictorsofactivityofdailylivingoutcomesafterupperlimbrobot-assistedtherapyinsubacutestrokepatients，PLOSONE13（2）；e0193235.[7]OranRosenthal，AlanM.Wang，JeremyL.Wyatt，DavidPuntandR.ChrisMiall.Mappingupper-limbmotorperformanceafterstroke-anovelmethodwithutilityforindividualizedmotortraining.Rosenthaletal.JournalofNeuroEngineeringandRehabilitation（2017）14：127.[8]Su-HyunLee，Hwang-JaeLee，WonHyukChang，Byung-OkChoi，JusukLee，JeonghunKim，Gyu-HaRyuandYun-HeeKim.Gaitperformanceandfootpressuredistributionduringwearablerobot-assistedgaitinelderlyadults.Leeet.JournalofNeuroEngineeringandRehabilitation（2017）14：123.[9]MakremMrabet，YassineRabhi，FarhatFnaiech.DevelopmentofaNewIntelligenceJoystickforPeoplewithReducedMobility.AppliedBionicsandBiomechanicsVolume2018，ArticleID2063628，14pages.[10]MengoniSE，IrvineK，ThakurD，etal.Feasibilitystudyofrandomisedcontrolledtrialtoinvestigatetheeffectivenessofusingahumanoidrobottoimprovethesocialskillsofchildrenwithautismspectrumdisorder（KasparRCT）：astudyprotocol.BMJOpen2017；7：e017376.doi：10.1136/bmjopen-2017-017376.