隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷增長，以及生命科學(xué)的迅速發(fā)展，國人預(yù)期壽命有了顯著的提升。2019年，國人預(yù)期壽命達(dá)到了77.3歲，比1960年提高了33歲。人們的健康需求在一系列因素的共同影響下持續(xù)增長，其中人口老齡化的影響尤為突出。預(yù)計(jì)到2050年前后，我國60歲以上老年人口數(shù)將占總?cè)丝诘?4.9%，這意味著衛(wèi)生系統(tǒng)將面對更多具有復(fù)雜健康需求的患者，而現(xiàn)有醫(yī)療資源將難以滿足臨床在診斷效率、治療效率、管理效率等方面日益增長的需求。因此，信息化、數(shù)字化、智能化將成為醫(yī)療行業(yè)的重要發(fā)展趨勢。
人工智能（AI）將在很大程度上改變醫(yī)療服務(wù)的提供方式。它可以提高診斷和治療的效率，在使用相同醫(yī)療資源的前提下，為更多病人提供更快更好的服務(wù)。人工智能也可以幫助改善醫(yī)療從業(yè)者的體驗(yàn)，將他們從繁重而機(jī)械的工作中解放出來，使他們能夠有更多的時(shí)間直接接觸患者，履行“有時(shí)治愈，常常幫助，總是安慰“的醫(yī)務(wù)人員職責(zé)。
近年來，隨著人工智能技術(shù)的逐漸成熟，人工智能正走出實(shí)驗(yàn)室從理論技術(shù)研究向產(chǎn)業(yè)落地方向發(fā)展。人工智能的迅猛崛起快速滲透到了社會(huì)生活的方方面面，其在醫(yī)療健康領(lǐng)域的作用愈發(fā)重要。得益于與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算等現(xiàn)代科技的齊頭并進(jìn)、協(xié)作發(fā)展，醫(yī)療健康領(lǐng)域也在開啟創(chuàng)建智能新時(shí)代。新一輪的人工智能浪潮促進(jìn)了醫(yī)療健康事業(yè)的新發(fā)展，“人工智能+醫(yī)療健康”的現(xiàn)代模式已悄然運(yùn)用到醫(yī)療健康領(lǐng)域的各個(gè)場景。
中國醫(yī)療AI市場規(guī)模高速增長，根據(jù)動(dòng)脈網(wǎng)數(shù)據(jù)，按照大數(shù)據(jù)、A+新藥研發(fā)、AI+腫瘤診療三大賽道市場規(guī)?？偭抗浪?，2020-2025年CAGR為39.4%，2025年我國醫(yī)療AI市場規(guī)模有望突破300億元。未來的醫(yī)療功能將變得更加智能化，這是醫(yī)療行業(yè)的必然性和趨勢，而人工智能醫(yī)療和人類健康之間的聯(lián)系也將會(huì)越來越密切。
AI醫(yī)療的概念——AI技術(shù)與醫(yī)療場景的深度融合 AI醫(yī)療是以互聯(lián)網(wǎng)為依托，通過基礎(chǔ)設(shè)施的搭建及數(shù)據(jù)的收集，將人工智能技術(shù)及大數(shù)據(jù)服務(wù)應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)中，以人工智能為核心干預(yù)技術(shù)手段介入傳統(tǒng)的院內(nèi)外醫(yī)療環(huán)節(jié)，協(xié)助人或解放人工，提升醫(yī)療行業(yè)的診斷效率及服務(wù)質(zhì)量，更好的解決醫(yī)療資源短缺、人口老齡化的問題。 AI人工智能在醫(yī)療健康應(yīng)用領(lǐng)域與場景 AI在醫(yī)療健康領(lǐng)域的主要應(yīng)用領(lǐng)域歸納為如下五類：AI+新藥研發(fā)、AI+醫(yī)學(xué)影像、AI+醫(yī)療機(jī)器人、AI+健康管理以及AI+綜合輔助診斷。 AI醫(yī)療誕生于生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)大爆炸時(shí)代 隨著人類從農(nóng)業(yè)時(shí)代、工業(yè)時(shí)代向信息時(shí)代的轉(zhuǎn)變，人類每天所接收的信息呈指數(shù)爆炸增長，生物醫(yī)學(xué)也迎來了大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的顛覆性變革時(shí)代，各國紛紛開展生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)計(jì)劃，并且將人工智能最大程度得運(yùn)用在醫(yī)療健康領(lǐng)域。 無論是否愿意，不可否認(rèn)的是如今每個(gè)人都置身于大數(shù)據(jù)時(shí)代之中，據(jù)國際數(shù)據(jù)公司和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)公司希捷開展的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，2018年全球產(chǎn)生33ZB（1ZB等于10的12次方）的數(shù)據(jù)。其中，中國產(chǎn)生了7.6ZB的數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)到2025年該數(shù)字將增長48.6ZB。 在大數(shù)據(jù)時(shí)代，生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)是增速最快的大數(shù)據(jù)，貫穿從基礎(chǔ)研究、藥物開發(fā)、臨床醫(yī)療到健康管理所有環(huán)節(jié)，甚至還催生了一系列生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)。一般情況下，生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的計(jì)算量與人的樣本數(shù)量呈線性關(guān)系，但是當(dāng)變量和組合增多時(shí)，計(jì)算量就指數(shù)倍的增加。如果增加的數(shù)據(jù)與臨床癥狀或基因表達(dá)以及其他層次的組學(xué)數(shù)據(jù)相關(guān)，那么分析會(huì)變得更加棘手和復(fù)雜。所以，當(dāng)處理數(shù)據(jù)達(dá)到PB量級，巨量數(shù)據(jù)的處理可能會(huì)使目前很多統(tǒng)計(jì)分析工具癱瘓。在一切可以用數(shù)據(jù)“雕刻”的時(shí)代，有大量的問題值得我們思考和應(yīng)對。 生物醫(yī)學(xué)的決勝關(guān)鍵節(jié)點(diǎn) 大數(shù)據(jù)積累、融合最終發(fā)展成為臨床應(yīng)用設(shè)施需要經(jīng)歷很長的時(shí)間，數(shù)據(jù)增長本身是極易簡單的事情，人類的任何活動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)展到有用信息則有一定的滯后性。正是因?yàn)閿?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的滯后性，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，生物醫(yī)學(xué)發(fā)展的競爭將主要體現(xiàn)在以下方面：數(shù)據(jù)資源和計(jì)算存儲(chǔ)資源、大規(guī)模數(shù)據(jù)分析處理能力與數(shù)據(jù)鏈整合能力。 數(shù)據(jù)資源與計(jì)算存儲(chǔ)資源成為衡量不同醫(yī)院競爭力的重要方面之一。就醫(yī)療大數(shù)據(jù)的分析處理能力而言，則需要人工智能與云計(jì)算的參與，智算時(shí)代下，算力成為了一種新技術(shù)生產(chǎn)力，也是挖掘數(shù)據(jù)要素價(jià)值，推動(dòng)智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心支撐力和驅(qū)動(dòng)力，大規(guī)模數(shù)據(jù)的分析處理能力在醫(yī)療健康的發(fā)展中占據(jù)越來越重要的角色。 中國將智慧醫(yī)療納入為“十四五”規(guī)劃之重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域 由于人工智能有助于解決快速增長的醫(yī)療需求和醫(yī)療資源短缺的矛盾，醫(yī)療決策者、政府、投資者和創(chuàng)新者都對此抱有很高的期望，認(rèn)為人工智能將在醫(yī)療健康領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。政府正在大力投資與人工智能相關(guān)的研究，企業(yè)也在其中繼續(xù)發(fā)揮重要作用。大型科技公司、初創(chuàng)公司、制藥和醫(yī)療器械公司以及健康保險(xiǎn)公司，都參與了開發(fā)及維護(hù)新興的人工智能醫(yī)療健康生態(tài)系統(tǒng)。 2021年，全國人大在《“十四五”規(guī)劃和2035遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中提到，“將在智能交通、智慧物流、智慧能源、智慧醫(yī)療等重點(diǎn)領(lǐng)域開展試點(diǎn)示范。積極推進(jìn)醫(yī)院信息化、公共衛(wèi)生信息化、醫(yī)療保障信息化、新興技術(shù)應(yīng)用和監(jiān)管等方面的建設(shè)?！?/span> 同年，國家衛(wèi)健委在《“十四五“國家臨床?？颇芰ㄔO(shè)規(guī)劃》中明確表示：積極推動(dòng)智慧醫(yī)療體系建設(shè)，加強(qiáng)人工智能、傳感技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的探索實(shí)踐，推廣“互聯(lián)網(wǎng)+”醫(yī)療服務(wù)新模式，爭取在計(jì)算機(jī)智能輔助診療、遠(yuǎn)程醫(yī)療等方面取得積極進(jìn)展。 與此同時(shí)，我國醫(yī)用軟件的審評能力也得到很大提升，2022年3月7日，國家藥監(jiān)局器審中心發(fā)布《人工智能醫(yī)療器械注冊審查指導(dǎo)原則》，解決了醫(yī)療人工智能注冊審批推進(jìn)緩慢、相關(guān)制度缺失等問題。 隨著醫(yī)療AI行業(yè)的快速發(fā)展，我國陸續(xù)出臺(tái)了與醫(yī)療AI相關(guān)的產(chǎn)業(yè)及監(jiān)管政策。在產(chǎn)業(yè)政策方面，2018年國務(wù)院辦公廳頒發(fā)《關(guān)于促進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”發(fā)展的意見》，針對“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”提出了專項(xiàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，特別提到推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能應(yīng)用服務(wù)。在監(jiān)管政策方面，考慮到醫(yī)療AI在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域所涉及的監(jiān)管問題各有不同，我國并沒有出臺(tái)框架性的監(jiān)管法規(guī)，而是在醫(yī)療AI軟件、AI診療等各個(gè)醫(yī)療健康A(chǔ)I應(yīng)用場景的不同情況進(jìn)行有針對性的立法。 圖：中國AI醫(yī)療相關(guān)政策 人工智能技術(shù)日新月異，發(fā)展迅猛，大型基礎(chǔ)模型（Foundation Models）的研究是人工智能的新前沿?；A(chǔ)模型是通過自監(jiān)督學(xué)習(xí)，在大規(guī)模未經(jīng)標(biāo)記的數(shù)據(jù)上訓(xùn)練的大型人工智能模型，該模型可以適應(yīng)廣泛的下游任務(wù)。在醫(yī)療健康領(lǐng)域，基礎(chǔ)模型也有廣泛的應(yīng)用。 中國人工智能AI醫(yī)療市場在未來十年將持續(xù)快速增長，人工智能AI醫(yī)學(xué)影像（包括X光、CT、病理、超聲等）將成為增長最快的細(xì)分市場。 2016年以來，國家相關(guān)部門發(fā)布《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》、《關(guān)于促進(jìn)和規(guī)范醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展的指導(dǎo)意見》以及《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》等一系列相關(guān)政策，鼓勵(lì)和引導(dǎo)AI與醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)的融合，即憑借以計(jì)算機(jī)視覺、語音識別、語言處理和機(jī)器學(xué)習(xí)為代表的AI技術(shù)，在藥物研發(fā)、診斷治療和健康管理等多個(gè)場景實(shí)現(xiàn)降本增效，為院前、院中和院后各環(huán)節(jié)賦能，進(jìn)而滿足患者需求。經(jīng)過多年發(fā)展，醫(yī)療AI的部分應(yīng)用場景已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，一部分醫(yī)療AI企業(yè)也已跑通相關(guān)商業(yè)模式，成長為獨(dú)角獸企業(yè)甚至完成了IPO。 1 AI+新藥研發(fā) AI制藥是將機(jī)器學(xué)習(xí)（Machine Learning）、自然語言處理（Natural Language Processing）及大數(shù)據(jù)等人工智能技術(shù)應(yīng)用到制藥領(lǐng)域各個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)而促進(jìn)新藥研發(fā)降本增效。目前主要應(yīng)用于藥物研發(fā)階段的藥物發(fā)現(xiàn)、臨床前階段，隨著ChatGPT的不斷應(yīng)用，AI向臨床開發(fā)階段的滲透有望持續(xù)加快。 傳統(tǒng)的新藥研發(fā)的研發(fā)周期長、成本高，而AI技術(shù)則有助于縮短新藥研發(fā)時(shí)間并節(jié)省試錯(cuò)成本。據(jù)研究統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)新藥發(fā)現(xiàn)需要5-6年方能篩選出合適的先導(dǎo)化合物作為臨床研究候選，而借助AI技術(shù)則可以使該過程縮短至1-2年甚至得以在幾個(gè)月內(nèi)完成。 AI在新藥研發(fā)的各個(gè)階段（包括藥物發(fā)現(xiàn)、臨床前研究、臨床試驗(yàn)以及審批上市）均能發(fā)揮其作用。具體而言：（1）在藥物發(fā)現(xiàn)階段，AI憑借對海量醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)及資料的學(xué)習(xí)可以在靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)、化合物篩選以及化合物合成等環(huán)節(jié)提質(zhì)增效；（2）在臨床前研究階段，AI可以利用其深度學(xué)習(xí)及計(jì)算能力對化合物篩選以及藥物晶型、劑型預(yù)測的過程進(jìn)行優(yōu)化；（3）在臨床試驗(yàn)階段，AI可以通過對患者及試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析實(shí)現(xiàn)對患者的精準(zhǔn)招募以及臨床試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)優(yōu)化；（4）在商業(yè)化階段，AI則可以利用真實(shí)世界數(shù)據(jù)對產(chǎn)品的安全性、有效性和質(zhì)量可控性進(jìn)行進(jìn)一步分析，對不良反應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測。 2 AI+醫(yī)療機(jī)器人 醫(yī)療機(jī)器人是指在醫(yī)院、診所、康復(fù)中心等醫(yī)療場景中，提供手術(shù)、康復(fù)及輔助服務(wù)的機(jī)器人產(chǎn)品。通過應(yīng)用人機(jī)交互、計(jì)算機(jī)視覺與感知等AI技術(shù)，醫(yī)療機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性作業(yè)和高精度操作等功能，輔助醫(yī)療人員提供更為高效的醫(yī)療服務(wù)。根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）的分類，醫(yī)療機(jī)器人可分為手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、輔助機(jī)器人以及醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人四類。 我國目前的醫(yī)療機(jī)器人市場以康復(fù)機(jī)器人占比最高，而就制造難度最高且臨床稀缺性較強(qiáng)的手術(shù)機(jī)器人而言，相較于商業(yè)化較成熟的國外市場，國內(nèi)市場仍處于起步期，但也是目前融資關(guān)注度較高的領(lǐng)域。 3 AI+醫(yī)學(xué)影像 人工智能在醫(yī)學(xué)影像的科室應(yīng)用更廣泛，場景更豐富，下游更廣闊。醫(yī)學(xué)影像是指針對人體或人體某部分，以非侵入方式取得內(nèi)部組織影像的技術(shù)與處理過程。人工智能技術(shù)能夠顯著縮短影像閱片速度、提高診斷效率、減少錯(cuò)診誤診率，可以廣泛應(yīng)用于多個(gè)科室，應(yīng)用場景涵蓋早期的篩查、診斷到中后期的治療、隨訪，具有非?？捎^的市場空間。根據(jù)灼識報(bào)告，國內(nèi)人工智能醫(yī)學(xué)影像市場規(guī)模有望從2020年的不到10億元增長至2025年的442億元，年復(fù)合增長率高達(dá)135%。全球來看，預(yù)計(jì)人工智能醫(yī)學(xué)影像市場有望從2020年的不到10億美元增長至2025年的646億美元，年復(fù)合增速有望達(dá)到147%。 AI醫(yī)學(xué)影像起步早、滲透率低，開始進(jìn)入商業(yè)化初期。醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)豐富，占所有臨床數(shù)據(jù)的80%以上，是最早實(shí)現(xiàn)全球標(biāo)準(zhǔn)化的醫(yī)療數(shù)據(jù)之一，并且容易獲取、處理難度小，因此和人工智能技術(shù)契合度較高，是AI醫(yī)療領(lǐng)域率先突破的應(yīng)用場景。2020年國內(nèi)首張AI影像輔助診斷領(lǐng)域三類證獲批，比AI病理提早了近3年。截至2023年4月，國內(nèi)已經(jīng)有超過30張AI影像相關(guān)的醫(yī)療器械三類證獲批，主要集中在肺部、眼底、頭頸、心血管等領(lǐng)域。相比病理診斷，影像診斷的審批也更加成熟，行業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)入商業(yè)化階段，但整體滲透率較低，還有很大提升空間。
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