文|阿爾法工場
當(dāng)下的AI正在以驚人的速度和力量,滲透到醫(yī)療行業(yè)的各個領(lǐng)域和環(huán)節(jié),而最近,紅杉資本發(fā)布的一篇名為《Generative AI in Healthcare》(醫(yī)療領(lǐng)域的生成式AI),也對AI在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展進行了全面而深刻的剖析,并認為其在未來擁有“巨大潛力”。
那么,為何在當(dāng)下的AI賽道中,醫(yī)療領(lǐng)域會如此受到資本的重視?
01 AI醫(yī)療現(xiàn)狀
在《Generative AI in Healthcare》這篇報告中,紅杉提到了目前AI在醫(yī)療領(lǐng)域的一些重要應(yīng)用,這其中就包括了如患者互動、文檔記錄、臨床決策等。
在紅杉資本看來,現(xiàn)在的醫(yī)療AI,已經(jīng)躍過了“錦上添花”的階段,開始對醫(yī)療行業(yè)的核心環(huán)節(jié)進行賦能,而這樣的賦能,則大大提高了醫(yī)療領(lǐng)域的效率和質(zhì)量,降低成本和人力。
具體來說,醫(yī)療行業(yè)的核心環(huán)節(jié),包括了患者互動、文檔記錄、臨床決策、預(yù)授權(quán)、編碼和收入周期管理等六大環(huán)節(jié)。
而最新的生成式AI之,所以能對這些核心節(jié)點進行賦能,主要原因就在于它可以處理大量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),并將其轉(zhuǎn)化為有用的信息和洞察。
醫(yī)療運營的核心環(huán)節(jié),往往涉及到多種類型的數(shù)據(jù),如語音、文本、圖像、視頻、信號等,這些數(shù)據(jù)往往是非結(jié)構(gòu)化的,即沒有固定的格式或標(biāo)準(zhǔn)。
其中包含了豐富的醫(yī)療知識和價值,但卻難以被人類或傳統(tǒng)的軟件系統(tǒng)有效地整合或運用。
在傳統(tǒng)的醫(yī)療行業(yè)中,對這些數(shù)據(jù)的處理、整合,都是成本巨大,但難以省略的環(huán)節(jié)。
美國的醫(yī)療編碼市場價值約為210億美元,包括約35000名醫(yī)療編碼員。盡管有這么多的勞動力,但由于編碼錯誤,美國醫(yī)院每年損失近200億美元的收入,這導(dǎo)致了當(dāng)?shù)氐墓?yīng)商不得不依賴“家庭作坊式”的咨詢公司,來幫助自己“發(fā)現(xiàn)”缺失的收入。
而同樣的,在與患者互動的過程中,醫(yī)療行業(yè)總是需要大量的文書工作者來整理各類醫(yī)療文檔。
根據(jù)紅杉資本的統(tǒng)計,目前美國大約有100萬醫(yī)療行業(yè)的文書人員,每個文書人員每年的平均支出為40-50K美元,這意味著醫(yī)療行業(yè)每年要在這類崗位上花費至少4億美元的成本。
而生成AI,則可以利用深度學(xué)習(xí)和自然語言處理等先進的算法,來分析、理解、生成和轉(zhuǎn)換這些數(shù)據(jù),從而提高醫(yī)療運營的效率和質(zhì)量,降低成本和人力,同時適應(yīng)不同的數(shù)據(jù)源和環(huán)境。
例如,在文檔記錄中,生成AI可以用來將醫(yī)生和患者的對話,自動轉(zhuǎn)化為電子病歷和編碼;在臨床決策中,生成AI可以用來將多種數(shù)據(jù)源和格式,如醫(yī)療影像、病歷報告等轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的醫(yī)學(xué)知識和數(shù)據(jù)。
而這樣的優(yōu)勢,正是紅杉認為AI能夠直擊醫(yī)療運營的核心環(huán)節(jié)的原因。
02 AI賦能醫(yī)療
除了處理非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)的優(yōu)勢外,現(xiàn)階段的AI,還在更多方面對醫(yī)療領(lǐng)域進行了賦能,這其中就包括了AI 輔助診斷、AI 醫(yī)學(xué)影像分析、AI 精準(zhǔn)醫(yī)療、藥物研發(fā)、醫(yī)療機器人、等多個細分賽道。
具體來說,在AI 輔助診斷方面,AI 可以通過分析患者的癥狀、體征、檢驗結(jié)果等數(shù)據(jù),提供可能的診斷建議,幫助醫(yī)生做出更準(zhǔn)確和及時的決策。例如,阿里健康的 AI 醫(yī)生可以在 1.5 秒內(nèi)給出 90% 的準(zhǔn)確率,百度的 AI 醫(yī)生已經(jīng)能做到識別 900 多種常見疾病。
AI醫(yī)學(xué)影像分析,則是利用機器學(xué)習(xí)、計算機視覺等技術(shù),對醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)進行自動化分析和診斷,并根據(jù)大量的定量特征,如形態(tài)、紋理、灰度、強度等,與基因、臨床等其他數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)分析,發(fā)現(xiàn)疾病的生物標(biāo)志物和預(yù)后因素。
在精準(zhǔn)醫(yī)療方面,AI 可以通過對基因組、表觀遺傳組、轉(zhuǎn)錄組等大規(guī)模生物數(shù)據(jù)進行挖掘和分析,為個體化的預(yù)防、診斷和治療提供依據(jù)。例如,Deep Genomics的 AI 平臺可以預(yù)測基因變異對蛋白質(zhì)功能和表型的影響,F(xiàn)latiron Health的 AI 平臺可以利用實時臨床數(shù)據(jù)為癌癥患者提供最佳治療方案。
在藥物研發(fā)方面,AI 可以通過對藥物靶點、藥物結(jié)構(gòu)、藥物作用機制等數(shù)據(jù)進行建模和模擬,加速藥物的發(fā)現(xiàn)和開發(fā)過程。例如,BenevolentAI的 AI 平臺可以從海量文獻中挖掘新的藥物候選物,Atomwise的 AI 平臺可以通過虛擬篩選減少實驗成本和時間。
就目前AI醫(yī)療的整體態(tài)勢來看,AI醫(yī)療技術(shù),尤其是在一些新興和前沿的領(lǐng)域技術(shù),如基因組學(xué)、免疫組學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等。國外AI企業(yè)往往擁有有更多的資源和經(jīng)驗,
例如,專注疾病基因搜索的谷歌DeepMind團隊,就通過人工智能系統(tǒng),解析出了人體中幾乎所有蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
這樣一來,AJ就可以判斷DNA中的字母是否會產(chǎn)生正確的結(jié)構(gòu)。如果不是,它將被列為潛在的致病因素。
類似的例子,還有用AI技術(shù)幫助醫(yī)生分析癌癥病理圖像,以及發(fā)現(xiàn)新的治療方法和藥物的Paige.AI。
Paige原本利用自有50萬份癌癥醫(yī)學(xué)病理學(xué)切片的10億張圖片,創(chuàng)建全球第一個大型基礎(chǔ)模型。在和微軟合作下,雙方將開發(fā)全球規(guī)模最大的癌癥圖片AI模型,參數(shù)高達十億。
國內(nèi)的AI醫(yī)療技術(shù)雖然在一些領(lǐng)域有所突破,如影像診斷、智能問診等,但仍存在一些技術(shù)難題和挑戰(zhàn),如數(shù)據(jù)孤島、數(shù)據(jù)質(zhì)量等。
同時,國內(nèi)在AI醫(yī)療的應(yīng)用場景上較為集中,主要集中在輔助側(cè)和數(shù)據(jù)側(cè),如CDSS(臨床決策支持系統(tǒng))、智慧病案和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)智能平臺等。
其中涌現(xiàn)的代表性企業(yè),就有利用AI技術(shù)進行影像診斷聯(lián)影智能這樣的AI企業(yè)。
通過搭載了智能算法的CT攝像頭,將深度學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與典型的模式識別算法創(chuàng)新地結(jié)合在一起,從而精準(zhǔn)識別CT掃描范圍。
類似的國內(nèi)企業(yè),還有利用AI技術(shù)進行臨床診斷的推想醫(yī)療。
其主要技術(shù),是通過深度學(xué)習(xí)及卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,模仿人類認知過程,讓AI模型自動挖掘醫(yī)學(xué)圖像中的規(guī)律。
其AI產(chǎn)品InferOperate,通過對腦電圖、腦功能成像等多種類型的神經(jīng)影像數(shù)據(jù)進行深度學(xué)習(xí),提取影像特征,定位病灶,從而為醫(yī)生提供智能手術(shù)規(guī)劃、術(shù)中全自動定位導(dǎo)航等。
03 趨勢和機遇
目前來看,雖然由于產(chǎn)業(yè)生態(tài)、技術(shù)基礎(chǔ)、計算資源等原因,國內(nèi)AI醫(yī)療與國外相比仍有差距,但從市場增速和規(guī)模上看,國內(nèi)在AI醫(yī)療的發(fā)展上有較大的市場空間和增長潛力,面臨著較高的醫(yī)療需求。
根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù),2021年中國AI醫(yī)療行業(yè)市場規(guī)模約為95億元,預(yù)計2025年達到385億元。
資料來源:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院
在可預(yù)見的未來,國內(nèi)AI醫(yī)療將在AI藥物研發(fā)、AI+病理、AI醫(yī)療影像、AI醫(yī)療器械等主要領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力。
而從市場需求及規(guī)模來看,AI醫(yī)療影像及AI藥物研發(fā)將成為主要的增長突破口。
具體來說,AI 醫(yī)療影像應(yīng)用相對成熟,產(chǎn)品上市數(shù)量較多。根據(jù) Global Market Insights 數(shù)據(jù),全球 AI 醫(yī)療影像市場規(guī)模占醫(yī)療 AI 市場的 25%,僅次于 AI 制藥為第二大細分市場。
對于國內(nèi)醫(yī)療行業(yè)來說,目前我國醫(yī)療影像數(shù)據(jù)的年增長率高達30%,但是影像科的醫(yī)生年增長率卻只有4%。
考慮到醫(yī)生的培訓(xùn)周期比較長,發(fā)展AI影像醫(yī)療能夠有效緩解醫(yī)療人才短缺的問題,市場仍有較大的增長潛能。
根36氪分析,預(yù)計2020-2025年復(fù)合年增長率(CAGR)為39.4%,2025年將突破300億元。其中,AI醫(yī)學(xué)影像市場占比最高,達到50.6%。
而在AI藥物研發(fā)方面,AI可以有效解決新藥研發(fā)的高成本、低效率和高風(fēng)險的問題。
2020年我國新藥研發(fā)行業(yè)的市場規(guī)模為1.2萬億元,但是新藥研發(fā)的成功率僅為11.3%,即使進入III期臨床成功率也只有53.4%,臨床階段整體費用占比高達70%。
這說明新藥研發(fā)需要投入巨額的資金和時間,但是收益和風(fēng)險都很不確定。
而通過人工智能的認知能力,加速靶點發(fā)現(xiàn)、化合物篩選、藥物設(shè)計等環(huán)節(jié),可以有效提高新藥的成功率和質(zhì)量。
2021年,我國AI藥企英矽智能與浙江大學(xué)合作,利用自主研發(fā)的AI平臺,對抗癌藥物PD-1抗體進行了優(yōu)化設(shè)計,并獲得了美國FDA的臨床試驗許可。
這樣的成就,顯示了AI技術(shù)在新藥研發(fā)方面的潛力,也預(yù)示了其規(guī)?;鲩L的可能。
根據(jù)DPI發(fā)布的醫(yī)療行業(yè)報告,AI藥物研發(fā)的全球市場規(guī)模預(yù)計將從2020年的40億美元增長到2027年的203億美元,年復(fù)合增長率達到26.5%。
在當(dāng)下如火如荼的AI浪潮中,大模型所帶來的賦能,只是AI醫(yī)療領(lǐng)域的冰山一角,隨著AI革命的持續(xù)進行,早已起勢的AI醫(yī)療,必定會帶來更多機會與亮點。