核心摘要：

前言：本次AI+醫(yī)療研究范疇僅限于圍繞臨床診療開展的核心醫(yī)療活動，包括CDSS、智慧病案、AI+檢查、AI+新藥研發(fā)及手術(shù)機器人。目前中國對AI+醫(yī)療的需求逐漸擴大，而供給尚顯不足，整體供需并不均衡。AI+醫(yī)療行業(yè)目前處于快速成長時期。

市場規(guī)模：2019年AI+核心醫(yī)療軟件服務(wù)整體市場規(guī)模達到21億元。同比增速高達93.9%，其中CDSS占比最多，達到55.2%，智慧病案位列第二，占比達到25.5%。由于政策利好及疫情影響，艾瑞推算，2020-2022年的CAGR將達到51.9%，2022年預計市場規(guī)模將超過70億元。

企業(yè)分布：目前AI+核心醫(yī)療企業(yè)中生態(tài)領(lǐng)導者包括百度靈醫(yī)智惠、科大訊飛、惠每科技、醫(yī)渡云等，由于百度靈醫(yī)智惠在領(lǐng)域內(nèi)具有以下優(yōu)勢：1）通用AI能力位居第一；2）AI+醫(yī)療實力（構(gòu)建醫(yī)學知識圖譜、醫(yī)療大數(shù)據(jù)）雄厚；3）核心醫(yī)療領(lǐng)域覆蓋場景更為全面，因此在AI+核心醫(yī)療領(lǐng)域綜合實力處于領(lǐng)先地位。

未來趨勢：未來AI+醫(yī)療知識圖譜與AI+醫(yī)療算法將持續(xù)獲得突破，并更廣泛、更深度地賦能醫(yī)療全流程。隨著AI+醫(yī)療未來不斷普及，人們對于AI+醫(yī)療倫理的重視也會逐漸增強，隨著對AI+醫(yī)療倫理監(jiān)管的不斷加強，未來將構(gòu)建以人為本的AI+醫(yī)療生態(tài)體系。

AI+醫(yī)療研究范疇

關(guān)注在臨床診療各環(huán)節(jié)中，利用人工智能開展的醫(yī)療活動

人民衛(wèi)生出版社《醫(yī)院管理詞典》中指出：“現(xiàn)代的醫(yī)療服務(wù)，已從醫(yī)院內(nèi)擴大到醫(yī)院外，形成了綜合醫(yī)療的概念，醫(yī)療內(nèi)容也日益廣泛，包括增進健康、預防疾病和災害、健康咨詢、健康檢查、急救處理、消滅和控制疾病、臨床診療、康復醫(yī)療等。”艾瑞認為，現(xiàn)代醫(yī)療服務(wù)中最核心的環(huán)節(jié)是臨床診療，即通過各種檢查，使用藥物，器械及手術(shù)等方法對疾病作出判斷和消除疾病，緩解病情等。因此，艾瑞將圍繞臨床診療開展的各項醫(yī)療活動定義為“核心醫(yī)療”，核心醫(yī)療的發(fā)展直接影響了整體醫(yī)療的發(fā)展進程。本報告聚焦于“人工智能如何賦能核心醫(yī)療領(lǐng)域，從而實現(xiàn)醫(yī)療模式的轉(zhuǎn)變與突破”，研究范圍包括CDSS、智慧病案、AI+檢查、AI+新藥研發(fā)及手術(shù)機器人。

AI+醫(yī)療發(fā)展歷程

中國AI+醫(yī)療進入快速成長階段，著力于探索更多應用場景

1956年人工智能（AI）開始成為獨立的研究領(lǐng)域，20世紀前，中外對AI在醫(yī)療領(lǐng)域的研究集中在臨床知識庫上，但由于大多數(shù)臨床知識庫必須運行在LISP設(shè)備上。而由于當時LISP設(shè)備尚不能聯(lián)網(wǎng)且價格昂貴等原因，臨床知識庫并沒有廣泛地應用于臨床中。2000年-2015年期間，國外的研究重點為AI在臨床知識庫外的應用，如手術(shù)機器人應用落地、鼓勵發(fā)展電子病歷等。而中國仍以研究更多類疾病的臨床知識庫為主，發(fā)展相對緩慢。2015年-2017年，由于AI在圖像識別方面的準確率有大幅度提升，AI+影像得以快速發(fā)展。得益于在臨床知識庫的長期研究，CDSS產(chǎn)品走向成熟。2018年后，中國AI+醫(yī)療進入穩(wěn)定發(fā)展階段，智慧病案等新產(chǎn)品相繼面世，目前國產(chǎn)手術(shù)機器人尚在研究階段。

AI+醫(yī)療算法應用

AI+醫(yī)療算法生態(tài)成熟，核心醫(yī)療應用廣泛

目前傳統(tǒng)的機器學習和深度學習算法已被廣泛得應用，來處理臨床研究和醫(yī)療服務(wù)中的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如醫(yī)學影像數(shù)據(jù)、基因數(shù)據(jù)和生物標志物數(shù)據(jù)；而非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如人工筆記、醫(yī)學期刊與患者調(diào)查等則依靠專門的醫(yī)學自然語言處理技術(shù)來分析。艾瑞通過PubMed公開數(shù)據(jù)整理，2012-2020年在醫(yī)學文獻中使用到的熱門機器學習算法和深度學習算法包括：1）支持向量機（38%），主要應用于識別成像生物標志物和醫(yī)療影像分析；2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（34%），主要應用于生化分析、圖像分析和藥物開發(fā)；3）邏輯回歸（4%），主要用于疾病風險評估和臨床決策輔助系統(tǒng)。

AI+醫(yī)療痛點分析

AI+醫(yī)療存在技術(shù)難點與標準缺失，打通數(shù)據(jù)壁壘成為關(guān)鍵

隨著我國醫(yī)療體制改革的深化、分級診療制度的落實，政府開始加大力度解決醫(yī)療資源分配問題以及醫(yī)療服務(wù)效率問題。其中，醫(yī)療人工智能的廣泛應用在提高醫(yī)療質(zhì)量和服務(wù)效率、減少誤診誤治方面發(fā)揮了重要作用。然而，目前AI+醫(yī)療仍存在醫(yī)學數(shù)據(jù)相關(guān)問題、復合人才短缺、行業(yè)標準缺失以及醫(yī)療科研轉(zhuǎn)化為成熟產(chǎn)品的周期過長等問題。其中，數(shù)據(jù)的獲取、使用與數(shù)據(jù)共享是阻礙AI+醫(yī)療發(fā)展的最大因素。艾瑞認為，由于AI+醫(yī)療發(fā)展的主要推動力仍是滿足醫(yī)療行業(yè)的剛性需求，因而AI+醫(yī)療在未來必然會打通數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全、高質(zhì)量及共享的應用。

AI+醫(yī)療投融資分析

行業(yè)處在成長期，AI+影像是投融資熱門之一

2020年醫(yī)療融資事件數(shù)持續(xù)遞減，但融資總額卻強勁走高，到達歷史最高的40億元，其中新藥研發(fā)是今年最熱門醫(yī)療AI融資領(lǐng)域，占已披露投資額的54%。AI+影像占融資額的比例連續(xù)三年保持在20%左右，成為另一熱門融資領(lǐng)域。對比2019年與2020年的融資項目輪次，其中天使輪、A輪與B輪占融資項目的比例由85.7%降低到70.6%，說明市場成熟度有所提高。同時筆均融資額從0.39億元/筆上升至1.14億元/筆。目前行業(yè)處于快速成長期，隨著市場融資集中度增加，艾瑞認為，未來擁有醫(yī)療牌照或技術(shù)領(lǐng)先的優(yōu)質(zhì)標的公司會更受資本市場青睞，能吸引更多的資源與資金。

中國AI+醫(yī)療政策導向

政府高度重視AI+醫(yī)療發(fā)展，持續(xù)釋放政策紅利

從政策層面來說，2017年國務(wù)院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中提出要發(fā)展便捷高效的智能服務(wù)，推廣應用人工智能治療新模式、新手段，建立快速精準的智能醫(yī)療體系。從2017年開始，我國已把人工智能作為一個國策進行推動，近幾年的兩會上AI也被多次寫入政府工作報告中。而AI+醫(yī)療則作為AI中的先行者，得到了政府的大力倡導。2018年政府提出人工智能向基層醫(yī)療進行滲透，2019年將AI+醫(yī)療的范圍進一步擴大到康養(yǎng)范疇，2020年進一步提出未來的建設(shè)指南，期望在2023年在以醫(yī)療為代表的人工智能領(lǐng)域中建立一套初步的標準體系規(guī)范。

AI+醫(yī)療市場規(guī)模

2019年市場規(guī)模超過20億元，市場將進入快速成長期

2019年由于智慧病案的興起，使得整體AI+核心醫(yī)療軟件服務(wù)市場規(guī)模超過20億，同比增速高達93.9%，其中CDSS占比最多，達到55.2%。2019年之前，由于大部分細分領(lǐng)域的盈利模式尚未明朗，導致AI+醫(yī)療市場一度陷入低谷。但如前所述，國家、社會各界及居民對于AI+醫(yī)療的需求一直很旺盛。再加上疫情影響，AI+醫(yī)療的優(yōu)勢更加凸顯，因此，國家開始逐步發(fā)放各類醫(yī)療影像AI軟件三類證，并進一步出臺鼓勵AI+醫(yī)療發(fā)展的政策，這些將會使各細分領(lǐng)域的盈利模式逐漸明晰，市場也將會進入快速成長期。艾瑞推算，2020-2022年的CAGR將達到51.9%，2022年預計市場規(guī)模將超過70億元。

AI+醫(yī)療產(chǎn)業(yè)鏈分析

基礎(chǔ)層技術(shù)層布局完備，應用層可觸達全醫(yī)療服務(wù)場景

AI+核心醫(yī)療產(chǎn)業(yè)鏈可以分為AI基礎(chǔ)層，AI醫(yī)療技術(shù)層與應用層：1）基礎(chǔ)層，除數(shù)據(jù)服務(wù)外，芯片與通信等基礎(chǔ)核心領(lǐng)域已形成牢固的技術(shù)壁壘，市場呈寡頭局面，艾瑞認為，中、短期內(nèi)市場格局不會改變；2）技術(shù)層，算法、框架以及通用技術(shù)則需要長期的投入與研發(fā)來攻克，目前各大科技企業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)巨頭企業(yè)基本已完成布局，中小企業(yè)生存空間較少；3）應用層，應用層可觸達全醫(yī)療服務(wù)場景，如院內(nèi)臨床決策系統(tǒng)、手術(shù)機器人、智慧病案系統(tǒng)、醫(yī)療影像、藥企新藥研發(fā)與基因檢測，已有大量的互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療公司和傳統(tǒng)醫(yī)療公司涌入。

AI+醫(yī)療產(chǎn)業(yè)圖譜

AI+醫(yī)療企業(yè)分布

AI+醫(yī)療企業(yè)助力核心醫(yī)療布局，推動醫(yī)療開啟新的篇章

對于AI+醫(yī)療類公司而言，綜合技術(shù)能力主要體現(xiàn)在覆蓋醫(yī)療場景的廣度與對醫(yī)療垂直及細分領(lǐng)域研究的深度。該類公司的長遠發(fā)展需要本身強大的AI能力作為支撐。因此，既具備醫(yī)療深度合作能力又具備強大AI研發(fā)能力的公司將更具發(fā)展?jié)摿?。在AI+醫(yī)療領(lǐng)域，百度靈醫(yī)智惠具有以下優(yōu)勢：1）在人工智能專利申請量及發(fā)布量方面極具優(yōu)勢，在領(lǐng)域內(nèi)通用AI能力位居第一；2）在核心醫(yī)療領(lǐng)域覆蓋場景更為全面；3）擁有雄厚的AI+醫(yī)療實力（構(gòu)建醫(yī)學知識圖譜、醫(yī)療大數(shù)據(jù)），因此在AI+核心醫(yī)療領(lǐng)域綜合實力處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先地位。除此之外，科大訊飛在AI+醫(yī)療領(lǐng)域積累與沉淀多年，在智能語音及語言技術(shù)研究中擁有較強優(yōu)勢，并具有強大的醫(yī)療智能化分析能力。

AI+醫(yī)療應用分析

輔助檢查、CDSS成熟度最高，智慧病案則處于快速增長期

隨著人工智能產(chǎn)品在醫(yī)療領(lǐng)域被越來越多使用，更多AI+醫(yī)療產(chǎn)品延伸至院內(nèi)院外更多場景，并更加深入的整合進醫(yī)療流程。目前，以CT影像、皮膚影像、眼底篩查、病理影像等為代表的AI+輔助檢查以及CDSS在技術(shù)及應用上最為成熟。其中眼底篩查主要集中于糖尿病視網(wǎng)膜病變、視神經(jīng)疾病的預測和診斷，CDSS則結(jié)合以疾病為中心的知識圖譜，智能輔助臨床決策并助力醫(yī)療機構(gòu)評審。2019年以來興起的智慧病案由于目前DRGs、DIP等支付政策推動，目前處于快速增長期。

AI+醫(yī)療成熟期應用分析-眼底篩查

眼底篩查需求廣闊，AI+眼底商業(yè)模式將進一步擴展

眼底疾病是我國目前患者致盲的重要原因，DR（糖尿病視網(wǎng)膜病變）是其中最常見的病因，且隨著糖尿病持續(xù)時間的增加，發(fā)病率也會逐漸增加。根據(jù)艾瑞推算，僅考慮DR的威脅，到2030年，我國每天約有38.4萬人需要進行眼底篩查，因而眼底篩查需求十分廣闊。艾瑞認為，隨著眼底篩查三類證的簽發(fā)，醫(yī)保收費名錄在AI領(lǐng)域的擴大以及基層醫(yī)療機構(gòu)信息化水平的逐漸增強，未來AI+眼底篩查領(lǐng)域也得以逐漸開始從向醫(yī)院打包銷售和獨立銷售的傳統(tǒng)商業(yè)模式進一步擴展至由醫(yī)保支付購買以及由基層醫(yī)療機構(gòu)購買的新型商業(yè)模式。

AI+醫(yī)療成熟期應用分析-CDSS

AI賦能診斷及治療全過程，為臨床工作提供切實有效的幫助

CDSS是AI與醫(yī)療在院內(nèi)融合的體現(xiàn)，也是現(xiàn)代醫(yī)療體系中各醫(yī)療機構(gòu)在近年來關(guān)注的重點內(nèi)容。CDSS在臨床工作中的應用，使得醫(yī)師的診療水平得到提升，有效降低了臨床上的誤診率和漏診率。CDSS通過真實病歷與循證醫(yī)學庫的積累，經(jīng)過人工智能的優(yōu)化處理得到最佳實踐庫，并以此為根據(jù)輔助支持醫(yī)生的臨床診斷與治療決策。2018年12月國家衛(wèi)健委出臺政策，對醫(yī)院電子病歷評級做出了規(guī)定，并提出至2020年所有三級醫(yī)院要達到評級4級以上的要求，而4級以上評級的重要標準之一即是要擁有不同程度的CDSS。這一政策的實施使得CDSS獲得了極為廣大的發(fā)展前景以及巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

AI+醫(yī)療成長期應用分析-智慧病案

AI協(xié)助審核病案，助力醫(yī)?？刭M及流程管控

近年來，政府出臺DRGs等按病種付費的醫(yī)保政策，由于DRGs分組所需的全部信息基本是依據(jù)病案首頁各項目進行計算，因而對病案首頁的審核變得十分重要。除此之外，對全程病案的質(zhì)控同樣具有重大意義：1）解決診斷選擇問題；2）規(guī)范醫(yī)學使用術(shù)語；3）利于日后追溯，防止法律糾紛；4）完善病案信息。因而，能夠通過AI協(xié)助，構(gòu)建一套具有標準化、有效質(zhì)控、智能化的智慧病案系統(tǒng)，將實現(xiàn)醫(yī)院統(tǒng)計工作及管理工作的高效高質(zhì)量，同時輔助醫(yī)生的日常工作流程，提升我國醫(yī)療資源的有效利用度。

AI+醫(yī)療圖譜趨勢

AI助力醫(yī)學知識圖譜不斷進步，賦能臨床決策等多應用場景

醫(yī)學知識圖譜為醫(yī)療信息系統(tǒng)中海量、異構(gòu)、動態(tài)的醫(yī)療大數(shù)據(jù)的表達、組織、管理及利用提供了一種更為有效的方式，使系統(tǒng)的智能化水平更高，更加接近于人類的認知思維。醫(yī)學知識圖譜的構(gòu)建流程大致分為四個步驟，即醫(yī)學知識表示、醫(yī)學知識抽取、醫(yī)學知識融合、醫(yī)學知識推理，受益于人工智能的不斷進步，這四個步驟都取得了較大的進步。艾瑞認為，知識圖譜在醫(yī)療領(lǐng)域的意義不僅在于它是一個全局醫(yī)學知識庫，也在于它是支撐例如輔助診療、智慧病案等醫(yī)療智能應用的基礎(chǔ)。在醫(yī)學知識圖譜技術(shù)具有優(yōu)勢的公司未來將獲得更大、更廣闊的AI+醫(yī)療發(fā)展空間。

AI+醫(yī)療算法趨勢

突破AI技術(shù)障礙，與醫(yī)療領(lǐng)域產(chǎn)生更深度融合

醫(yī)療與人工智能深度融合已是大勢所趨，人工智能理論奠基人特倫斯.謝諾夫斯基在2019年其新書《深度學習：智能時代的核心驅(qū)動力量》中預測“基于大數(shù)據(jù)的深度學習將改變醫(yī)療行業(yè)，對疾病提供更快速準確的診斷與治療，甚至未來癌癥將變得不再可怕。”具體而言，未來AI+醫(yī)療在技術(shù)上的突破將包括算法擬合度進一步的優(yōu)化、算法泛用性的增強、對隱私信息的保護、對AI+醫(yī)療產(chǎn)生的結(jié)果可解釋性的加強，以及通過增加可靠驗證而不斷降低AI+醫(yī)療可能發(fā)生不良醫(yī)療事件的風險。

AI+醫(yī)療倫理趨勢

發(fā)展AI+醫(yī)療相關(guān)倫理道德，構(gòu)建用戶友好的AI+醫(yī)療系統(tǒng)

AI+醫(yī)療的發(fā)展帶給醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域更多契機的同時，也會產(chǎn)生一些倫理性問題。2019年國家衛(wèi)健委一項針對AI+醫(yī)療倫理問題的調(diào)研顯示，六成受訪者對個人隱私及知情權(quán)表示擔憂；超過一半的受訪者對大數(shù)據(jù)及算法的不可控性表示擔憂；超過三成的受訪者對于診療道德方面表示擔憂。未來發(fā)展中，隨著對AI+醫(yī)療倫理監(jiān)管的不斷加強、明確醫(yī)師主體地位以及強化倫理規(guī)約，AI+醫(yī)療在應用于醫(yī)療服務(wù)實踐時將更加安全可靠，并構(gòu)建以人為本、用戶友好的AI+醫(yī)療生態(tài)體系。