2023医疗人工智能报告:从边缘跃入核心医疗人工智能重押“治疗”.docx
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1、丽Gn麻网o蛋壳研究院IVBDATA.CNvVCBeotResearchM医疗人工智能报告十余年求索,I已经逐渐长成了那时IBMWaston期望的样子。它甚至跨出了诊断和治疗的范畴,生根于医疗场景中的每一个角落。不过,医疗AI领域中的落地与商业化是两个截然不同的概念,通过合作、共研形成的AI落地并不意味着这一算法能够规模应用于医院,规模应用于医院也不意味着这一算法能够成功回收过往投入的海量资金。因为这些模糊概念的存在,医疗AI的商业化形势始终透着一种朦胧感,亦难区分其中企业的实际进展。从这一现状出发,蛋壳研究院对医疗AI的整体情况进行了调研分析,希望借助数据这一工具,还原2023年最真实的医疗
2、Al发展。目录第一章人工智能,已是医疗领域必不可少的一部分11.1 超百个AI获批三类医疗器械,AI跃出辅助诊断11.2 近百项AI赋能的管线进入临床试验,但无一行至上市阶段41.3 信息学重构进行时,基础设施建设成为最大壁垒6第二章资金流速回暖,医疗人工智能进入稳步发育期92.1 二级市场考察:AI盈利尚有距离,疫情影响增速普遍放缓92.1.1 看重研发投入,数字医疗尚未实现规模化盈利92.1.2 持续亏损,AIBiotech还需稳定营收来源122.1.3 多家企业交表,国内Al制药崛起142.2 一级市场考察:宏观遇冷,影像放缓16211深入治疗,手术相关的影像学AI撑起融资规模16U2稳
3、步向前,多家Al企业收获亿级大单19第三章在逆势之下存活,医疗人工智能仍需高频创新2211标准制定,影像AI进入医保的可能前提22U模式创新,再寻Al盈利源动力23Ul临床再创新233.2.2医院影像数据治理25U3深入治疗领域26Ul合作政府覆盖基层医疗27U5成立医院27U以数据为核心,新技术改变AI格局28Hl影像学的生成式Al29H2重构医学科研31第四章大模型入局,医疗人工智能再遇新变量34D九大应用场景,大模型已潜入医疗34U部署与应用局限发展,大模型暂时难以规模落地36U机遇与挑战并存,大模型有望成为颠覆医疗的下一项技术37Hl大模型的发展趋势37H2大模型的发展面临的挑战38第
4、五章三大赛道,汇聚医疗人工智能核心竞争力41数坤科技:数字人体平台2.0,扩大医疗AI赋能半径41鹰瞳科技:诊疗一体化布局更进一步,保险创新业务进展迅速43深睿医疗:手持9张Al影像三类证,迈向全场景AI45深智透医:差异化布局影像增强,有望突破医疗AI盈利难题47MANTE1A:提供高效精准的放射治疗全流程解决方案49深至科技:持续投入软硬件一体化,加速小型医学影像基层应用51医准智能:算法技术与应用场景再获突破,超声新品研发迅速53悦唯医疗:AI赋能血管介入场景,产品覆盖冠心病外科诊疗全流程55图表目录图表1历年Al产品三类证获批数量2图表2医疗AI产品不同病种三类证获批情况3图表3全球A
5、l参与研发的进入临床阶段且处于活跃状态的管线临床阶段分布4图表4全球Al参与研发的进入临床阶段且处于活跃状态的管线分类5图表5医院管理系统传统架构与Al加持的架构的对比6图表6医疗Al企业营收数据对比(单位:万人民币)9图表7医疗Al企业净利润对比(单位:万人民币)10图表8医疗Al企业研发支出(单位:万人民币)11图表9医疗AI企业资产负债率情况12图表10各医疗Al营收利润分布(单位:亿美元)12图表11SChrGdinger管线(合作部分)14图表12英矽智能2022年及2021年营收情况(单位:千美元)15图表13晶泰科技2022年及2021年营收情况(单位:千人民币)16图表14医疗
6、Al不同赛道融资情况17图表15Al影像各个轮次融资事件数和金额(单位:亿人民币)17图表162023统计年AI制药融资用途18图表172023年部分药企与Al企业间的合作20图表18SYNTAX评分难点24图表19SYNTAX评分标准的冠脉血管分段示意图25图表20生成式AI应用于影像增强29图表21不同类型企业参与医疗大模型开发的特点37图表22医疗AI应用层产业图谱40图表23数坤科技产品布局41图表24鹰瞳科技Al版图43图表25DeePWiSeMeiAl实现一站式影像数智化45图表26深智透医影像增强与重建解决方案47图表27MANTEIA放疗全流程解决方案49图表28深至科技小型化
7、AI超声51图表29“所见即诊断”超声动态实时智能分析平台2.0内涵54图表30悦唯医疗重症冠心病全流程创新解决方案56ttComponent as cWifttMttD16数据来源:公开信息整理从病种方面看,肺结节、肺炎、眼底等拥有公开数据集支撑的病种对应的Al最易获批,是各企业实现Al商业化的重要抓手。此外,企业们也通过海外引入或与三级医院合作,将心脏、血液、脑、骨等器官/系统纳入Al落地的新途径。超声被认为是医疗AI下一个增长点,已在注册准入上迎来突破。2023年8月,德尚韵兴甲状腺结节超声影像辅助诊断软件率先获得NMPA批准,医准智能、深至科技的AI超声解决方案也有望在后续逐步获批。此
8、外,国内的小型化超声软硬件也在不断发展,比如深至科技着力推动基层医疗超声筛查,在小型化超声智能化方面已经有完整布局。目前,深至科技已经搭建起超过十余类、30多个病种的算法模型影像数据库,以及超声影像云中心,实现AI超声辅助诊断病种覆盖二十余病种。随着超声AI三类证破冰,超声AI的应用会进一步扩大。智能手术机器人规划导航类应用的发展与手术机器人的发展深度绑定。近两年来,骨科、腔镜、泛血管、经皮穿刺、口腔等细分领域手术机器人的获批加速了相关智能化应用的推陈出新。但鉴于2023年下半年手术机器人市场暂时降温,2024年的智能规划导航类应用的注册数量可能会有所下移。转向治疗赋能的过程中,初创公司在Al
9、的多样性方面发挥了重要作用。以Al在放疗领域中的应用为例,过去研发相关智能技术的企业多为东软智睿、联影医疗、大医集团、医科达、瓦里安、安科锐等国内头部影像企业及世界放疗巨头,但在近两年时间内,柏视医疗、MANTElA、连心医疗、医诺智能等初创公司也陆续获得市场准入。外科手术方面也存在同样的趋势,联影智能、键嘉机器人、纳通医疗、长木谷医疗等初创公司在口腔、骨科等领域获批第三类医疗器械,深睿医疗、数坤科技、推想科技等老牌Al辅助诊断类企业也在探索开拓新产线的可能。1.2近百项Al赋能的管线进入临床试验,但无一行至上市阶段AI在制药中的应用纷繁复杂,贯穿整个制药流程,很难对比评估各AI之间的价值差异
10、。不过,通过计量AI参与研发的药物在临床试验中的推进情况,我们能够粗略衡量AI对于生命科学行业的影响。据蛋壳研究院不完全统计,截至2023年11月,进入临床的生命科学AI管线已有16款停止研发或从官网撤下,1款药物被降低了临床试验优先级。不过,管线总量仍在以较快速度持续增加,全球处于临床阶段且保持活跃状态的AI参与研发的管线总计97项,超过一半的管线处于临床I期,超过1/3的管线处于临床II期。图表3全球AI参与研发的进入临床阶段且处于活跃状态的管线临床阶段分布(不完全统计,截止时间2023年IO月)临床I期临床Il期临床刈期临床IH期数据来源:公开信息整理这些管线有67项来自国外,占比69.
11、07%,30项来自国内,占比30.93%。英矽智能、冰洲石科技、未知君、埃格林医药、药物牧场、锐格医药等企业均有多条管线同时进行临床试验,推动中国进入Al制药全球领先队列。自研新药是目前生命科学类Al企业研制新药的主要模式。上述管线中,8557%的管线为企业自研管线,14.43%的管线为合作研发管线,多为生命科学类Al企业协助大型药企进行研发。合作研发的管线数量虽少,却多为老牌生命科学类Al企业所持有。EXSCientia现有的两条进入临床的管线分别来自于百时美施贵宝、湃隆生物;英矽智能负责推进AuloSBioSCienCe的单克隆抗体U-007:LanternPharma手持TTCOncol
12、ogyHarmonicActuateTherapeutics三家公司的管线;Schrodinger则握手StrUCIUreTherapeutics的ANPA-0073GSBR-1290与Morphictherapeutic的Me)RF-O57。图表4全球AI参与研发的进入临床阶段且处于活跃状态的管线分类(不完全统计,截止时间2023年10月)国外管线国内管线门研祥线数据来源:公开信息整理需要注意的是,SchrodingerBioXceITherapeutic等AI企业经手的已经上市的药物均来自收购,进入临床In期的管线也多为老药新用。换句话说,生命科学类Al公司自研且进入临床阶段的管线均处于临
13、床1期或临床II期,尚无药物完整跑通临床试验。对于生命科学类AI而言,若想获得可观的营收、创造有力的价值,唯一的方式就是自研或协助MNC取得获批上市药物。2023年间尚无满足上述条件的药物突破临床D期,一定程度降低了市场对于生命科学类Al的估值,进而导致年内合作及投资收紧。不过,Al技术对于制药行业的价值仍需时间验证。虽无法抵达许多人预期的80%90%的研发成功率,但若能将7.9%(B1OInformaPharmaIntelligence%QLS报告数据,研究周期为2011至2020年)的平均成功率提升至10%,已能有效加速新药的产出,释放足以匹配如今投资规模的价值。1.3信息学重构进行时,基
14、础设施建设成为最大壁垒相较于影像学和生命科学开拓的创新市场,信息学AI面临的是一个相对传统的市场,缺乏创新的弹性,因而形成了差异化的研发思路。影像学和生命科学将A1作为核心技术底座,形成独立产品或解决方案。而在信息学中,除专科CDSS以独立产品形态进行销售,绝大多数AI以支撑技术存在,置于成熟产品或解决方案中,通过优化性能、提供额外服务提高竞争力。不过,这一-属性并未干涉医疗IT企业对于信息学Al的开发热情。一方面,卫宁健康、东软集团、东华医为等头部医疗IT厂商已对医院信息管理系统的架构进行调整,使其能够更好适应智能化应用的运行,更便捷地实施智慧化的医院管理,不断降低医院日常运营中出错的可能;
15、另一方面,数字疗法的崛起强化了AI在人机交互、量表分析、智能预警、质量控制等场景下的能力,帮助信息学Al跃入治疗领域,进一步发挥数智价值。图表5医院管理系统传统架构与AI加持的架构的对比传统企业架构Al加持的架构EA+AI智能架构BA+AI:业务智能AAAI:应用智能 DAAl:数据智能TAAl:技术智能EA企业架构BA:业务架构AA:应用架构DA:数据架构7A:技术架构数据来源:卫宁健康此外,大语言模型的出现为医疗IT的重构提供了新的抓手。新的自然语义处理能力支撑下,过去的智能问诊、智能电子病历生成、智能随访等涉及文本信息的环节将迎来划时代的产品体验提升,进而颠覆医生的工作流程。需要注意的是
16、,基于LLM的应用研发仍处于探索阶段。该技术严重依赖环境,需要医院同时满足基础设施的构造与智能算法的部署。如今开源节流大环境下,愿意为其付费的医院尚未形成规模。因此,信息学Al的迭代仍需大量时间验证价值。Iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii资金流速回暖,Al医疗人工智能进入稳步发育期Iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii历经十年发展,多个医疗AI赛道己从蓝海转为红海。当前阶段下的AI企业要寻求外部资本支持,仅仅依靠未来价值已难以让人信服。因此,无论一级市场还是二级市场,AI企业必须凭借可靠的经营能力进行支撑。因此,本章着重考察现阶段各医疗AI企业商
17、业化能力,找出影响医疗AI未来发展的各类因素,进而判断众多经营方式中,哪些行之有效,哪些仍有待打磨。2.1 二级市场考察:Al盈利尚有距离,疫情影响增速普遍放缓经历了2021年的递交招股说明书热潮后,医疗AI迎来了漫长的上市平淡期。2022年9月至2023年12月,国内仅Al制药企业英矽智能和晶泰科技递交了招股说明书,成功上市的医疗AI企业寥寥无儿,具体分布与2021年并无差异。2.1.1 看重研发投入,数字医疗尚未实现规模化盈利为分析影像学及信息学的Al企业经营现状,蛋壳研究院在全球范围内选取了鹰瞳科技、LUnkNanoxAI三家海内外具有代表性的医疗AI企业。其中,鹰瞳科技的糖尿病视网膜病
18、变辅助诊断软件曾率先获得NMPA颁发的第三类医疗器械注册证;Lunit布局AI影像和AI病理,曾在单年内实现30倍营收增长;NanoxAI则是Nano-XImaging在2021年收购了全球AI影像头部企业ZebraMedicalVision后更名而来,是美国影像学Al中的典型代表。从营收来看,鹰瞳科技基本持平,Lunit和Nano-XImaging的营收实现了大幅增长。图表6医疗AI企业营收数据对比(单位:万人民币)数据来源:公开信息整理鹰瞳科技2022年营收为1.14亿元,小幅下滑1.32%。鹰瞳科技受限于疫情期间线下活动限制,例如其重要布局城市上海曾在2022年上半年期间因疫情原因闭门三
19、个月,一定程度影响了全年营收。年报数据显示,公司客户数量从2021年的244个增至397个,同比增长62.7%,共完成检测量432.98万次,虽说检测量较2021年下降了12%,但检测平均收费较2021年提升了4.5%,发展势头良好。医疗Al从院内走向院外是重要趋势,鹰瞳科技在院外已经布局了保险、眼视光中心、药店、政府视力筛查项目场景。2022年公司针对眼健康管理场景的鹰瞳眼健康收入增加至4360万,同比增长74.67%,Al解决方案覆盖国内超过1200家视光中心,表明医疗Al在眼科健康管理场景中的发展前景广阔。1.unit营收2022年营收为139亿韩元(约7564万人民币),同比增长108
20、.90%,主要原因在于LunitINSIGHT以及LunitSCOPE两大业务线营收均增加,胸部X成像AI解决方案CXR实现了6918百万韩元的营收。Nano-XImaging2022年总收入为860万美元,Al解决方案的销售额为30万美元,可以看出AI产品贡献的营收较低。从净利润情况看,医疗Al的规模化盈利能力还不理想,3家企业均处于净利润为负的状态。鹰瞳科技归母净亏损1.80亿元;LUnit净亏损391亿韩元(约213亿人民币),同比减少46.9%;Nano-XImaging归母净亏损1.13亿美元。数据来源:公开信息整理一个显著的变化是,鹰瞳科技的毛利率在2022年有明显的下降,从61%
21、减少至41.9%,原因是公司业务线中增加了对于B端、C端硬件设备的投入。不过,鹰瞳科技2023年的中期业绩给了行业一个积极的信号。公司2023年上半年营收8250万元,同比增长120.6%;鹰瞳医疗、鹰瞳健康、鹰瞳眼健康分别同比增长137.3%、26乐307%;毛利润5136万元,同比增长132.7%,净亏损4102万元,同比收窄58.8%,毛利率62.3%,增长3.3%。在医院、患者越发刚性的眼健康管理、治疗需求下,眼科AI影像的商业价值正在成熟,加速获得医院、体检机构、健康管理中心的认可。研发支出方面,各家企业的认知开始分化。鹰瞳科技研发支出为L26亿元,同比增长95.4%,超出公司全年营
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