引言:国内很少有一个专业论坛,如此集中而深入的讨论脑机接口、医疗机器人、AI辅助影响、健康检测设备等智慧医疗领域最前沿的技术及应用发展趋势。
智慧医疗(SmartHealthcare)是指在诊断、治疗、康复、支付、卫生管理等各环节,基于物联网、云计算等高科技技术,建设医疗信息完整、跨服务部门、以病人为中心的医疗信息管理和服务体系,实现医疗信息互联、共享协作、临床创新、诊断科学等功能。
智慧医疗融合了人工智能、物联网、云计算、大数据、移动互联网、传感器技术和其他新一代信息技术,并与传统技术紧密集成医疗和健康服务等内容的一种新型医疗健康服务。搭载先进的物联网、互联网和移动通信等相关技术,借助智能手段将医疗、健康和服务相关的信息、设备、人员和资源连接起来,实现有效的互动,确保人们及时获得可预防和可治疗的医疗服务在实现我国的智慧医疗政策以及改善城市生活质量方面发挥着特别的作用。
智慧医疗行业通过渗透率提高抬升天花板,预计2023年市场规模为2503亿,来源:中国卫计委、头豹研究院
根据头豹研究院数据显示,当前国内智慧医疗每年实际投入仅占医院总收入的0.3%-0.5%,而发达国家普遍达到3%-5%,国内智慧医疗市场空间仍有较大提升空间,预计2023年市场规模将达到2503亿元。根据《2020智慧医疗发展研究报告》显示,我国智慧医疗行业将进入智能化、高效化、规模化发展期,在国家政策的大力支持下,智慧医疗行业也受到资本的广泛关注,据中商情报网数据显示,2017年我国智慧医疗投资规模为552亿元,预计到2022年将达到1537亿元。
2022年10月28日,由海口国家高新技术产业开发区管委会主办,由芯原微电子(海南)有限公司承办的首届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛在海口隆重召开,本次论坛聚焦脑机接口和医疗机器人、AI辅助影像和健康监测三个议题,邀请了近200位来自智慧医疗与康复,以及大健康产业链的嘉宾出席线下会议,同时也在线上进行实时直播。可以说,国内很少有一个专业论坛,如此集中而深入的讨论脑机接口、医疗机器人、AI辅助影响、健康检测设备等智慧医疗领域最前沿的技术及应用发展趋势。
脑机接口和医疗机器人的挑战和机遇
脑科学和人工智能已经成为新一轮产业变革的核心驱动力,近年来,脑机接口技术发展十分迅速,在产业发展上有光明的前景。脑科学和人工智能的融合将对世界经济发展、社会进步以及人类生活产生重要的影响。
在本次论坛的第一场圆桌论坛中,来自术理创新集团的创始人董事长王薇,深圳睿瀚医疗有限公司CEO王晶,邦勤资本总经理刘明宇,上海交通大学生物医学工程学院教授钱大宏,中国科学院深圳先进技术研究院中心主任王磊共同讨论了《脑机接口和医疗机器人的挑战和机遇》,由芯原微电子创始人兼总裁戴伟民博士做主持人。
2016年6月,Neuralink成立之初,马斯克曾经探讨过一个科幻小说概念:Neurallace(神经织网)——一个无缝、稳定、可以直接与大脑通信的全脑接口。这就是所谓的脑机接口。由于脑机接口不依赖外围神经与肌肉的参与便能实现大脑与计算机之间的通讯,因此,脑机接口也被认为在辅助治疗脑中风、癫痫等失能患者上的具有极大价值和前景。实际上,医疗康复是脑机接口技术应用最主要的方面。一时间,脑机接口成为风口,资本开始热捧众多脑机接口创业公司。
术理创新集团副总裁樊坤君在本次论坛上介绍了脑机接口技术的发展现状。据介绍,脑机接口技术在2004年进入应用实验阶段,各国科研机构在不同技术方向实现了突破,比如2019年天津大学发布全球首脑机接口芯片,2020年给猪植入了脑机接口。学术研究和产业创新促进了计算机技术发展,并推进带动了芯片材料技术的不断突破。在圆桌讨论环节,针对脑机接口技术的应用落地,现场共进行了四场投票:
分别为投票一:脑机接口技术最先落地并实现市场化的应用领域有哪些(每人限投三票,可多选)?
根据现场投票结果,医疗大健康领域(28.88%)、严肃医学临床诊疗(27.81%)、辅助生活(14.44%)三大应用分别排在前三位。术理创新集团的创始人董事长王薇表示比较认可投票中涉及的几大脑机接口应用方向。她同时重点提到了严肃医学领域,主要针对的是医院处理的临床问题,包括中枢神经损伤运动障碍,中枢神经损伤脑卒中、脑肿瘤等,还有一些精神疾病,抑郁、焦虑,以及老年痴呆等病症,都可以通过脑机接口技术解决。
针对医疗大健康的消费领域,主要是解决一些潜在的健康问题。比如睡眠问题等,可以通过脑机接口技术调节脑电波,改善睡眠环境。
至于辅助生活,则重点聚焦在如何让生活更健康。比如疲劳驾驶的问题,还有小孩学习的时候注意力不集中,都可以通过脑机监控来进行改善。
投票二:哪一种脑机接口技术将率先实现产业化(单选)?
根据现场投票结果,83.78%的观众选择非侵入式脑机接口。浙江脉联CEO介绍,目前浙江脉联在人体植入式脑机接口领域尝试比较早,2006年和2008年分别针对老鼠和猴子进行了植入式的脑机接口,2020年脉联完成了国内第一例人体植入式脑机接口,针对大脑运动区接入指甲盖大小的芯片。浙江脉联CEO表示,植入式脑机接口的精度比非侵入式要高,但也面临手术成本高、伦理问题等诸多制约因素。另外,他也认为在康复场景中,涉及到康复训练和人体技能增强,并不需要太高的精度。相比来说,消费者更接受无创的脑机接口。
投票三:在医疗健康领域,非侵入式脑机接口技术较重要的应用场景有哪些?(每人限投三票,可多选)
根据现场投票结果,神经发育障碍诊疗(26.67%)、肢体运动障碍诊疗(25.56%)、精神疾病诊疗(22.22%)三大应用场景分别排在前三位。深圳睿瀚医疗有限公司CEO王晶认为,现在能够落地最容易的应该是第二个肢体运动障碍诊疗,该应用场景多用侵入式脑机接口。而第一个神经发育障碍诊疗则可用到脑机接口GPS,国外也在通过数字疗法来治疗,并且拿到了FDA认证。至于精神疾病和认知障碍,则可以通过侵入式脑机接口进行诊疗。
投票四:现阶段提升非侵入式脑电信号传输率的最重要手段是什么?(每人限投三票,可多选)
根据现场投票结果,提高脑电信号分类准确率(31.25%)、提升传感器精度(29.17%)、缩短脑电信号编解码时间(25%)成为现阶段提升非侵入式脑电信号传输率的三大最重要手段。深圳睿瀚医疗有限公司CEO王晶表示,如何提升脑电信号分类和传感器精度是目前业内都面临的难题和重点突破方向。
AI 辅助影像的挑战和机遇
2012年以后,随着深度卷积神经网络技术的兴起和应用,AI在计算机视觉领域的发展取得了突破。计算机视觉基于图像识别,可以对医学影像数据进行深入分析,获取更多有价值的信息。通过大量数据的训练和学习,使其分析能力不断提升,从而在精准诊断方面显示出广阔的应用前景。目前在肿瘤检出、自动结构式报告、定性和定量诊断、肿瘤提取和放疗靶器官勾画等方面已有较多的临床应用和研究。其中内窥镜等具体应用已经大量利用AI技术进行图像识别。
上海联影智能科技医疗有限公司毛亮总监就介绍了AI辅助影响如何赋能临床医疗和设备。通过赋能提效如何让设备更加智能化,他表示,目前全国各大三甲医院对于AI技术从质疑到信任已经超过上千家,并且已经通过真金白银购买实现了商业落地。
在本次论坛的第二场圆桌论坛中,海南大学生物医药工程学院刘谦,深圳市资福医疗有限公司创始人总经理吴良信,上海联影智能科技医疗有限公司毛亮总监,以及上海交通大学生物医学工程学院钱大宏教授共同讨论了《AI辅助影像的挑战和机遇》。在圆桌讨论环节,针对AI辅助影像技术现状及趋势,现场共进行了四场投票:
投票一:提高医工交叉创新转换成功率的核心要素有哪些?(每人限投三票,可多选)
根据现场投票结果,临床刚需(29.67%)、核心技术(29,67%)、医保准入(15.38%)三大核心要素排在提高医工交叉创新转换成功率前三。上海交通大学生物医学工程学院钱大宏教授表示,临床刚需是非常年鉴的源头,如果临床需求错了,商业公司的研究方向可能无法商业变现。目前上海交大生物医学工程学院,在跟公益组织和一些孵化器合作,对医生进行医工交叉培训落地,后续还将围绕妇科、人工辅助生殖等一批一批做下去。他同时表示,一切创新如果没有价值导向都将失去意义。
此外,钱大宏教授也提到了核心技术,比如其中的芯片传感器,他认为定制化传感器是创新医疗的关键。目前上海交通大学生物医学工程学院协助国内的厂商定制了胶囊胃镜全集成的芯片、血糖连续监控CGMS的芯片,还有芯原微主导的多个小芯片进行3D封装。钱大宏教授表示,医疗电子芯片是非常难突破的领域,周期长、用量少。好处是毛利高、寿命长、竞争少。他认为,高效和研究院应用在芯片设计公司和医疗设备公司之间充当桥梁,依托非盈利的组织基金会把临床和医疗器械公司需求综合起来。
投票二:胶囊内镜影像实时传输是否可行(单选)
根据现场投票结果,有92.11%的投票认为胶囊内镜影像传输实时传输可行。上海联影智能科技医疗有限公司毛亮总监表示,从技术上内镜基于5G传输的高带宽低时延,实现实时传输的问题不大,而且可以节省大量时间。目前技术上存在的难点主要包括第一体内传输信号存在衰减、生理电信号的传输影响,另外射频信号是否会对体内细胞组织造成辐射?目前通过临床试验,暂时没发现有太大的问题。
投票三:胶囊内镜是否需要360度全景拍摄?(单选)
根据现场投票结果,有89.58%的投票认为胶囊内镜需要360度全景拍摄。上海交通大学生物医学工程学院钱大宏教授认为,从技术上360度全景实现问题不大,现在有很多公司做双摄像头,如果做四摄像头很容易实现360度。不过如果用四个摄像头可能会带来尺寸和功耗的问题。
投票四:未来物联内国产芯片是否能实现替代?(单选)
根据现场投票结果,有80%的投票认为未来五年国产芯片(医疗)能实现替代。这里的国产芯片主要指的是医疗领域,目前大多是针对具体应用的定制芯片,通用芯片很少。由于行业应用窄、需求量少,不少医疗芯片长期被国外垄断。海南大学生物医药工程学院刘谦就表示,一根做医疗成像的通信光纤,日本企业卖5万元一根。他希望国产供应链能够发展起来,不仅能买得到,还要更加便宜。
深圳市资福医疗有限公司创始人总经理吴良信则认为,通用芯片用量大,市场比较成熟。涉及到一些特殊的用途,或者高性能的需求,则需要自己开发,或者选择和芯原微电子这样的IC设计服务公司进行合作。钱大宏教授则认为,五年之内中低端市场实现国产化替代问题不大,但高端市场不乐观。他认为,很多企业不愿意进入医疗行业做芯片,这也可以理解,周期太长,商业回报太慢。他认为应该建立一个非盈利组织,先把相关的需求和方案做出来,汇总需求后再提交给芯片公司,这样芯片公司更有动力和需求来做替代。
健康监测设备的挑战和机遇
在本次论坛的第三场圆桌论坛中,深圳华大智造科技股份有限公司倪鸣副总裁,小维健康科技有限公司王海,杭州灵伴科技公司高薪样,中山大学附属第八医院副主任周晓光,还有乐普医疗总经理周赛新共同讨论了《健康监测设备的挑战和机遇》。在圆桌讨论环节,现场共进行了四场投票:
投票一:基因测序对人类健康的重要意义是什么?(每人限投三票,可多选)
根据现场投票结果,基因测序对人类健康的重要意义中,遗传病筛查、新生儿筛查、重大疾病预测排在前三位。深圳华大智造科技股份有限公司副总裁倪鸣表示,这六大选项其实都具有非常大的意义。只不过有些方向发展快点,有些慢点,还有些暂时停留在研发阶段。目前来看,在生殖健康以及遗传病筛查等方面,已经有了较大规模的应用。而针对重大疾病比如癌症的预测,目前也已经逐步落地。从未来前景来看,倪鸣认为预知健康其实很重要,通过预防俩减少社会整体的医疗投入消耗,是值得业界努力的方向。
投票二:大健康监测(非疾病监测)的核心监测点是什么?(每人限投三票,可多选)
根据现场投票结果,针对大健康检测的核心监测点需求,血压、心率、呼吸率、血氧饱和浓度等生理数据检测和预警(33.33%),睡眠、压力检测(26.19%),运动、体能检测(23.81%)分别排在前三位。中山大学附属第八医院的主任教授周晓光表示,针对新生儿的诊疗救治中,健康监测非常重要。目前的健康监测主要是一些基础性的监护,比如体温、脉搏、呼吸、生命体征等。未来可能需要进一步升级,针对心电、肾脏扥各个器官系统进行监护。他表示,目前卫健委已经提出来了千县工程,就是到2025年基层县医院诊疗水平要有一千家以上的县医院达到三级水平。这就需要通过技术手段能够把优质的医疗资源下沉到基层去。目前中山大学附属第八医院已经做了一个东西,就是黄疸的远程监测系统,可以在家对儿童进行黄疸检测。此外还有针对儿童发热的监控。
投票三:可穿戴健康监测设备在康养领域最先落地的应用有哪些?(每人限投三票,可多选)
根据现场投票结果,可穿戴健康监测设备在康养领域最先落地的应用中,老人监护(31.37%)、慢病管理(23.53%)、个人健康管理(19.61%)三项排在前三位。中山大学附属第八医院的主任教授周晓光表示,上述的应用中,目前基本都已经逐渐落地。
投票四:现阶段,可穿戴式健康管理设备面临的挑战是什么?(每人限投三票,可多选)
根据现场投票结果,可穿戴式健康管理设备面临的挑战中,测量精准度不高、配套服务不足、易用性较差三项排在前三位。乐普医疗总经理周赛新则认为,目前国内有非常多做家庭慢性病穿戴设备的公司,做得都不是很成功。主要是针对睡眠、运动等需求的检测数据不够精确。因此需要芯原这样的公司协助提供更高精度的解决方案,这样数据在云端可以形成闭环。