2020 年 1 月 15 日,国家药监局发出国内第一张医疗 AI 三类证,这个消息不啻为一声“春雷”。此前,许多医疗 AI 业内人士曾向雷锋网表示,2020 年或是医疗 AI 行业商业突破的关键之年。但是,他们都认为“时间会晚一些,不会太早”。
因此,农历鼠年前发出的这张证,多少有些让人猝不及防。当然,也与获证的主角———科亚医疗有关。因为,严格说来,此前仅仅拿到 A 轮融资的科亚医疗并不算是医疗 AI 行业的“意见领袖”,所做的产品也“并非主流”———冠脉血流储备分数计算软件。
获证之后,科亚医疗又在 2 月获得了亿级战略融资,疫情和医疗 AI 行业寒冬的双重压力下,这笔融资的重要性也是不言而喻。
对于科亚医疗的获批和融资,我们可以思考几个问题:为什么是科亚医疗拿到首个医疗 AI 三类证?融资是否是获证之后的一个延续性红利?未来科亚医疗的商业化之路又会怎么走?
带着这几个问题,雷锋网 AI 掘金志采访了科亚医疗研发总裁曹坤琳博士。
三年认证之路
一般来说,三类医疗器械商业化落地前要经过三个大步骤:药监部门授权机构检测、药监部门注册审批、医保局定价,三大步骤全部走通需耗时近四年。
回顾科亚医疗获批的完整时间节点,从最开始取得注册报告到正式拿证,就经历了三年多的历程。这其中,2018 年 4 月是科亚医疗的一个关键节点———深脉分数进入三类创新医疗器械绿色审批通道。
曹坤琳博士表示:“2018 年 4 月以前,科亚医疗很多的申请注册工作只能边做边摸索,走了一些弯路。”
深脉分数认证初期,国内《深度学习辅助决策医疗器械评审要点》等指导性文件还没有发布,国内没有检验机构具备医疗人工智能产品检测能力,科亚的认证之路面临缺乏指导方向、临床试验受阻的双重压力。
2018 年 4 月之后,深脉分数凭借无创诊断、国内首创、诊断准确、临床价值四个优势率先进入“审批绿色通道”,此后逐渐明确产品注册思路和下一步计划。
国家药监局器审中心先后几次组织全国医生、教授、学者,统计专家召开专家会,讨论评审科亚医疗深脉分数产品。这些讨论机会也成为深脉分数获批的重要加速器。
曹坤琳博士说:“几次专家会使我们有了很多讨论和上课的机会,每一次正反馈都特别多,一开始考虑不足的地方,专家都会给你指出来,然后我们回去修改,逐渐明确产品注册应该怎样做,开发重点在哪里,专家在这个过程也逐渐认可我们的产品,是一个非常正面的过程。”
在 2019 年 6 月的回顾性临床试验显示,深脉分数的无创评估结果与有创 FFR 检查结果有良好的一致性,而且在不同钙化程度、不同病史、不同狭窄程度亚组均有良好的诊断表现。
对于审批过程中,专家们最看重公司和产品的哪些能力,曹坤琳认为主要有四点:
首先,审评中心对数据库的管理非常看重,因为是基于深度学习,需要自建数据库。科亚医疗用了很多时间在自建数据库上,慢慢让模型达到稳定状态。
其次,专家也比较看重怎样证明算法是经过充分训练的,这一点与之前 AI 掘金志对进入审批绿色通道的 AI 眼科公司硅基智能的采访观点保持高度一致。科亚医疗的申请材料中,对整个算法训练过程进行文档记录,记录算法性能随数据变化情况。
再次,临床实验非常重要,实验设计需要反映产品使用过程中的具体情况;敏感性和特异性是衡量产品性能的关键;
最后,临床应用场景也一定要明确,证明其是有临床意义的产品。
有创检查的看门人
目前,市面上大多数医疗 AI 产品主要是辅助放射科医生阅片,科亚医疗的获批软件———深脉分数把目光瞄准在临床科室。
曹坤琳说:“AI 在医疗领域的应用,远远不止提高影像科医生效率这么简单,可以在影像解剖学基础上,提取无法从影像直接获取的信息,为临床医生提供新的医学检测手段。”
冠心病是一种缺血性心脏病。我国冠心病患病率从 2003 年到 2015 年,增长率超过 120%;2018 年我国冠心病患者人数高达 1500 万,开展冠状动脉造影术约 300 万例,经皮冠状动脉介入治疗(PCI)约 90 万例,这为公共卫生及健康事业带来严峻挑战。
心内科医生诊断冠心病患者是否存在心肌缺血,主要有两种手段:
对疑似患者直接做有创冠脉造影检查(一种需要导丝的介入手术),这种方法会对冠心病缺血阴性病人带来不必要的手术检查;
对前一种方法加以改进,对疑似患者先进行冠脉 CTA 初筛,筛查出阳性病人再进行有创冠脉造影检查。
虽然第二种路径有优化,但是冠脉 CTA 初筛并不是最佳解决方案。虽然其感性较高(达到 90%),但是特异性较低,超过 70%以上的患者术后发现是假阳性,为这部分患者做不必要的介入手术平添了他们的经济负担,也是对医疗资源的浪费。
另外一点是,受制于技术限制,冠脉 CTA 只能观察到血管结构狭窄,但是血管狭窄程度并不能直接反映功能缺血的严重程度,结构学与功能学评估结果不一致的情况普遍存在。
所以,科亚医疗推出的深脉分数,就是针对临床医生这一痛点,利用 AI 对冠脉 CTA 进行无创 FFR(血流储备分数)评估,在与冠脉 CTA 相同敏感性的前提下,提高特异性,为心内科医生诊断冠心病提供新的检查手段。
曹坤琳说到,深脉分数结合了 CTA 无创检查和 FFR 功能评价的技术优势,利用 DeepVessel、DeepFFR 等技术,对病例血管功能检测和影像数据进行深度学习,直接从冠脉 CTA 图像中提取出冠状动脉树状解剖结构,可以无创计算出血管供血功能评估指标。
此外,相较于传统的流场仿真技术以小时为单位的计算耗时,深脉分数利用深度学习可以将结果产出时间从 3-8 小时降到 10 分钟以内,低于有创检测检查分析时间。
曹坤琳表示:“与目前仅凭观察 CTA 狭窄程度进行筛查(管腔直径狭窄率≥50%)的方式相比,深脉分数的敏感性与其无统计差异(都是 90%以上),但在诊断准确性、特异性(深脉分数 FFR 88.6% vs CTA 30%-40%)、阳性预测值、阴性预测值上都有大幅提升,可减少假阳几率。因此,业界把深脉分数称为‘导管室的看门人’。”
除了此次获批的深脉分数,科亚医疗还有另一款产品“深脉造影分数”。从字面上来看似乎差异不大,但是区别在临床应用场景:深脉分数作用于术前,深脉造影分数作用于术中。
深脉造影分数(DeepVessel Angio)同样采用深度学习技术,主要作用于导管室的冠脉造影影像,对介入手术中的冠脉造影影像进行三维重建和血流速率的评估、实时计算 FFR,定量分析冠状动脉狭窄造成的心肌缺血程度。
与导管室基于导丝测量的 FFR 不同,深脉分数造影全程无需使用腺苷(血管扩充药物)和压力导丝,在这个过程中减少病人的手术风险和导丝费用。
解答“生死题”
商业化变现已经成为医疗创业公司的“生死题”。
4 年多以来,医疗 AI 行业陆续被打上“认证困难”、“商业化能力存疑”等标签。此次,科亚医疗拿到行业首证,进而获投 1 亿人民币战略投资。这一系列的好消息,其实也是给行业吃了一颗“定心丸”。
曹坤琳认为,国家药监局在公告中以“具有显著的经济社会效益”对深脉分数产品进行了评价,而这 12 个字是此次获得资本青睐的重要原因。
对于未来的商业化方向,她说到:“之前一直在为产品开发和认证努力,深脉分数产品获批之后,我们将会有更多精力和转移到市场推广上,会在全国补充销售网络,推进更多商业化落地。”
目前,科亚医疗的落地推广情况主要分为院内、院外和第三方合作三种:
院内的模式,主要是针对顶级三甲医院,例如已经上线的北京安贞医院、中国医学科学院阜外医院、解放军总医院等医院。这些医院对于效率提升的需求比较高,需要结果能及时反馈给医生,同时对数据隐私性、安全性要求较高。针对这些医院的需求,科亚医疗对其建设了本地版的“深脉分数人工智能诊断中心”;
院外模式主要针对医院、体检机构等开设心脏检查业务的医疗中心,开展普通人群体检、高风险人群筛查、疑似患者的精准辅诊以及确诊患者的辅助治疗等服务;
第三方合作主要针对海外客户,通过和现有 PACS 提供商、RIS 提供商和放射医生集团合作,将人工智能阅片服务嵌入到已有阅片流程中、目前,科亚医疗已向香港、马来西亚等地医院提供收费的临床分析服务。
当然,曹坤琳也说到,科亚医疗会在三个推广场景中进一步打磨收费模式,打造医疗 AI 产业的真正商业闭环,但是这些还需要医院、医保、物价、监管部门的进一步支持。