03AI醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)業(yè)鏈分析

AI醫(yī)學(xué)影像屬于高端醫(yī)療器械領(lǐng)域，具有多學(xué)科交叉、知識(shí)密集、附加值高等特點(diǎn)，其產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)涉及基礎(chǔ)工業(yè)、制造業(yè)、影像學(xué)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、互聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)行業(yè)。當(dāng)影像數(shù)據(jù)積累到一定規(guī)模，影像產(chǎn)業(yè)鏈可延伸至人工智能領(lǐng)域，出現(xiàn)影像智能診斷應(yīng)用，其反向作用于影像診斷設(shè)施及服務(wù)。

圖4：智能影像診斷產(chǎn)業(yè)鏈
來(lái)源：36氪研究院

產(chǎn)業(yè)鏈上游是影響醫(yī)學(xué)影像發(fā)展的一些相關(guān)行業(yè)，例如化工、金屬、互聯(lián)網(wǎng)、通訊等行業(yè)，其技術(shù)進(jìn)步將推動(dòng)醫(yī)學(xué)影像行業(yè)發(fā)展或變革。核心元器件是醫(yī)學(xué)影像設(shè)備上游供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)中的命脈，其發(fā)展情況決定著行業(yè)的技術(shù)高度。目前，我國(guó)大部分醫(yī)學(xué)影像設(shè)備生產(chǎn)商均不具備核心元器件自主研發(fā)生產(chǎn)能力，各類零部件基本依靠外購(gòu)自不同廠商，整機(jī)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)際為組裝集成過(guò)程。當(dāng)核心元器件價(jià)格上漲時(shí)，將直接增加行業(yè)內(nèi)企業(yè)的總體生產(chǎn)成本，縮短盈利空間。因此，是否擁有核心元器件的自主生產(chǎn)能力以及相對(duì)于上游供應(yīng)商的議價(jià)能力成為區(qū)分醫(yī)學(xué)影像設(shè)備制造企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)弱的關(guān)鍵。

中游是開(kāi)展醫(yī)學(xué)影像診斷服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施，包括醫(yī)學(xué)影像成像設(shè)備和影像信息化。目前此領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模最大。

下游涉及各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)與衍生服務(wù)機(jī)構(gòu)。各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)包括公立醫(yī)院、民營(yíng)醫(yī)院、遠(yuǎn)程影像平臺(tái)及獨(dú)立影像中心。衍生服務(wù)機(jī)構(gòu)包括維修托管公司與醫(yī)療器械租賃機(jī)構(gòu)。公立醫(yī)院是醫(yī)學(xué)影像設(shè)備企業(yè)的主要客戶，線上影像平臺(tái)及獨(dú)立影像中心則是未來(lái)市場(chǎng)主要增長(zhǎng)力量。

公立醫(yī)院與民營(yíng)醫(yī)院：因醫(yī)學(xué)影像設(shè)備造價(jià)高，折舊慢，三級(jí)公立醫(yī)院設(shè)備更新需求不強(qiáng)，近年來(lái)市場(chǎng)趨于飽和。為提升基層醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)能力，“分級(jí)診療”政策在各地的實(shí)施將刺激來(lái)自基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的設(shè)備采購(gòu)需求，具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)的國(guó)產(chǎn)制造商將憑借政策紅利脫穎而出。同時(shí)，在國(guó)家鼓勵(lì)社會(huì)辦醫(yī)的背景下，數(shù)量保持穩(wěn)定增長(zhǎng)的民營(yíng)醫(yī)院急需性價(jià)比高的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，為本土企業(yè)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的中低端醫(yī)學(xué)影像設(shè)備提供了機(jī)遇。
獨(dú)立影像中心：中國(guó)優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源集中于三級(jí)醫(yī)院，分配嚴(yán)重不均，獨(dú)立影像中心可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源的整合分配。受制于政策、成本等因素，部分基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)沒(méi)有配置大型醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的能力，難以滿足臨床需求。獨(dú)立影像中心可以減輕三級(jí)醫(yī)院負(fù)荷，提高基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)服務(wù)能力，解決現(xiàn)階段中國(guó)醫(yī)學(xué)影像服務(wù)的痛點(diǎn)，幫助醫(yī)學(xué)影像服務(wù)行業(yè)快速發(fā)展。在政策的鼓勵(lì)下，獨(dú)立影像中心迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇。

現(xiàn)階段中國(guó)獨(dú)立影像中心市場(chǎng)尚處于初步發(fā)展階段，未來(lái)伴隨各種慢性疾病患病率的增長(zhǎng)、老年人口數(shù)量的上升等因素，市場(chǎng)發(fā)展空間廣闊。獨(dú)立影像中心屬于重資產(chǎn)模式，需要大量采購(gòu)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，獨(dú)立影像中心行業(yè)的爆發(fā)將驅(qū)動(dòng)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備行業(yè)的發(fā)展，成為未來(lái)中游行業(yè)增長(zhǎng)的關(guān)鍵因素。

線上影像平臺(tái)：線上影像平臺(tái)通過(guò)云服務(wù)平臺(tái)提供遠(yuǎn)程閱片服務(wù)，將專家與患者需求對(duì)接，同時(shí)提供影像診斷培訓(xùn)、資訊等的線上學(xué)習(xí)平臺(tái)等服務(wù)。在患者巨大影像檢查需求的推動(dòng)下，依托于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，線上影像平臺(tái)在近三年成長(zhǎng)迅速。盡管線上影像平臺(tái)屬于輕資產(chǎn)模式，不附帶影像設(shè)備，但其彌補(bǔ)了大醫(yī)院影像科人手不足的問(wèn)題，提高了影片診斷效率，促進(jìn)了下游市場(chǎng)的消費(fèi)需求，中游市場(chǎng)將在一定程度上因此受益。

衍生服務(wù)機(jī)構(gòu)：近五年來(lái)，醫(yī)學(xué)影像設(shè)備市場(chǎng)的增長(zhǎng)促進(jìn)了下游服務(wù)機(jī)構(gòu)的興起，相關(guān)服務(wù)機(jī)構(gòu)陸續(xù)衍生出新的服務(wù)模式，維修托管公司及醫(yī)療器械設(shè)備租賃商應(yīng)運(yùn)而生。維修托管公司的出現(xiàn)降低了影像學(xué)設(shè)備的整體維修成本，具有取代整機(jī)制造商服務(wù)模塊的趨勢(shì)；醫(yī)療器械設(shè)備租賃商可以幫助解決醫(yī)療機(jī)構(gòu)資金短缺的困境。新模式的加入延伸了產(chǎn)業(yè)鏈，隱形增加了中游環(huán)節(jié)的價(jià)值，擴(kuò)大了整體產(chǎn)業(yè)的規(guī)模。

04AI醫(yī)學(xué)影像發(fā)展瓶頸

數(shù)據(jù)是AI醫(yī)學(xué)影像所需的核心資源，僅掌握算法而缺乏足夠數(shù)量和質(zhì)量的數(shù)據(jù)無(wú)法獲得較好的訓(xùn)練效果。目前，醫(yī)學(xué)影像人工智能數(shù)據(jù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在較多的問(wèn)題亟待解決。

一是缺乏有效的標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練數(shù)據(jù)。同其他行業(yè)相比，醫(yī)學(xué)影像高質(zhì)量數(shù)據(jù)獲取方面有著天然的劣勢(shì)：一方面，高質(zhì)量影像數(shù)據(jù)集中在三甲醫(yī)院，不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)很少能夠?qū)崿F(xiàn)共享，缺乏有效的數(shù)據(jù)互通機(jī)制；另一方面，中國(guó)雖然醫(yī)療數(shù)據(jù)量特別龐大，但其中80％的數(shù)據(jù)均是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，限制了人工智能在醫(yī)學(xué)影像行業(yè)的進(jìn)一步應(yīng)用。此外，訓(xùn)練數(shù)據(jù)集應(yīng)根據(jù)適用范圍包含體檢、篩查、門診和實(shí)驗(yàn)室等不同場(chǎng)合的圖像，使用的設(shè)備、設(shè)置、劑量能夠代表不同地區(qū)不同條件的實(shí)際水平，目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)規(guī)范化設(shè)計(jì)的有效數(shù)據(jù)庫(kù)。

二是缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。由于監(jiān)督學(xué)習(xí)的技術(shù)本質(zhì)，算法訓(xùn)練與產(chǎn)品測(cè)試使用的數(shù)據(jù)集對(duì)全生命周期的質(zhì)量控制和風(fēng)險(xiǎn)管理有著重要意義。在獲取數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，深度學(xué)習(xí)結(jié)合先驗(yàn)知識(shí)對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練集需要事先標(biāo)注。不同機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)質(zhì)量和規(guī)模參差不齊，由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)注掃描技術(shù)及處理手段、行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和共識(shí)，易引起產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和“水土不服”，亟需加強(qiáng)引導(dǎo)和規(guī)范。應(yīng)加強(qiáng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集標(biāo)注者隊(duì)伍的資質(zhì)，統(tǒng)一圖像征象認(rèn)識(shí)、標(biāo)注方法、分割方法、量化方法等，避免產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在較大偏差。

三是競(jìng)爭(zhēng)格局分散，以初創(chuàng)型公司為主。目前醫(yī)療影像行業(yè)下游參與者眾多，競(jìng)爭(zhēng)格局分散，未來(lái)在場(chǎng)景＋數(shù)據(jù)＋算法上有優(yōu)勢(shì)的企業(yè)在智能診斷市場(chǎng)將更有優(yōu)勢(shì)。根據(jù)火石創(chuàng)造《2017年中國(guó)醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)業(yè)圖譜》數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)醫(yī)療影像行業(yè)下游參與者眾多，包括醫(yī)學(xué)影像信息系統(tǒng)（相關(guān)公司209家，市場(chǎng)規(guī)模較�。�、遠(yuǎn)程影像服務(wù)（相關(guān)公司90家）、獨(dú)立影像中心（相關(guān)公司14家）、醫(yī)學(xué)影像＋人工智能（相關(guān)公司23家）。遠(yuǎn)程影像服務(wù)是近兩三年才推出來(lái)的，初創(chuàng)型企業(yè)占多數(shù)，而且90家相關(guān)企業(yè)中，以醫(yī)學(xué)影像信息系統(tǒng)的廠商居多，單純只做遠(yuǎn)程影像的診療系統(tǒng)的公司比較少。醫(yī)療影像中心也是近年才開(kāi)始推出的，市場(chǎng)基本上是從零起步，其中我國(guó)涉及獨(dú)立影像中心只有10家，其他的是和醫(yī)院或者醫(yī)聯(lián)體合作建立醫(yī)學(xué)影像中心。

四是缺乏有效的保護(hù)和監(jiān)管。各家醫(yī)療單位的數(shù)據(jù)不愿開(kāi)放和分享，很大程度上是基于信息安全的因素。目前沒(méi)有法律規(guī)定何種數(shù)據(jù)可以開(kāi)放使用，數(shù)據(jù)的歸屬和倫理問(wèn)題尚不明確。同時(shí)，數(shù)據(jù)的使用缺乏有效的保護(hù)和監(jiān)管機(jī)制。解決上述問(wèn)題有幾種途徑：首先，加強(qiáng)行業(yè)法律法規(guī)的制定；其次公司數(shù)據(jù)庫(kù)的圖像質(zhì)量應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)可溯源；再次，通過(guò)合理的數(shù)據(jù)分享機(jī)制，建立標(biāo)準(zhǔn)化、大樣本的數(shù)據(jù)中心，為人工智能提供適合訓(xùn)練的高質(zhì)量數(shù)據(jù)，使其在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用具備更多的可能性。

05中美醫(yī)學(xué)影像行業(yè)對(duì)比

我國(guó)醫(yī)療影像行業(yè)遠(yuǎn)落后于美國(guó)，差距主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）診斷設(shè)備研發(fā)和創(chuàng)新不足，市場(chǎng)被外資品牌壟斷；（2）影像信息化建設(shè)較晚且尚未完成，目前影像數(shù)據(jù)共享程度低，不能有效支持遠(yuǎn)程會(huì)診、轉(zhuǎn)診、影像數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用等；（3）我國(guó)第三方獨(dú)立影像中心市場(chǎng)幾乎空白，而美國(guó)已出現(xiàn)多個(gè)連鎖品牌的獨(dú)立影像中心巨頭；（4）影像教育及認(rèn)證制度不完善，影像醫(yī)師診斷水平參差不齊；（5）閱片免費(fèi)，影像醫(yī)師收入低，作為臨床科室的輔助科室，價(jià)值不被認(rèn)可現(xiàn)象嚴(yán)重。

表4：中美醫(yī)療影像行業(yè)對(duì)比

來(lái)源：根據(jù)公開(kāi)資料整理

總體來(lái)看，我國(guó)影像產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)會(huì)較多，未來(lái)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也將進(jìn)一步豐富。通過(guò)與美國(guó)影像行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀相比，筆者認(rèn)為，我國(guó)第三方獨(dú)立影像中心、遠(yuǎn)程影像診斷、影像設(shè)備、信息化等領(lǐng)域均有發(fā)展機(jī)會(huì)。
06AI醫(yī)學(xué)影像未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

1、人工智能對(duì)行業(yè)升級(jí)的作用將更加顯著醫(yī)療行業(yè)數(shù)據(jù)量迅速增長(zhǎng)，加速了人工智能醫(yī)學(xué)影像的產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)化，推動(dòng)人工智能醫(yī)學(xué)影像行業(yè)的升級(jí)，由于人工智能可在數(shù)據(jù)中進(jìn)行復(fù)雜模式的識(shí)別，并以自動(dòng)化方式提供定量評(píng)估，人工智能醫(yī)學(xué)影像在臨床工作流程中，可為醫(yī)生提供輔助，有助于形成更準(zhǔn)確的放射學(xué)評(píng)估。

基于技術(shù)類別，人工智能在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域衍生出兩大基礎(chǔ)應(yīng)用：（1）數(shù)據(jù)感知，即通過(guò)圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行分析，獲取有效信息；（2）數(shù)據(jù)訓(xùn)練，即通過(guò)深度學(xué)習(xí)海量的影像數(shù)據(jù)和臨床診斷數(shù)據(jù)，不斷對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練，促使其掌握診斷能力。
人工智能醫(yī)學(xué)影像對(duì)比傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像的優(yōu)勢(shì)明顯，因此產(chǎn)品面世早期，廣受各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)青睞，醫(yī)生對(duì)人工智能醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的使用需求不斷提升，人工智能醫(yī)學(xué)影像行業(yè)因此發(fā)展前景廣闊。目前，中國(guó)有超過(guò)百家企業(yè)將人工智能應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。
人工智能醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域中，醫(yī)學(xué)影像是投資金額最高、投資輪次最多、應(yīng)用最成熟的熱門領(lǐng)域，但由于法律法規(guī)風(fēng)險(xiǎn)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不明確等因素，2020年之前，我國(guó)尚未有一張三類AI軟件注冊(cè)證，產(chǎn)品大多停留在申報(bào)階段，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在CT（肺結(jié)節(jié)）、眼底彩照（糖尿病視網(wǎng)膜病變）等。未來(lái)，資本市場(chǎng)對(duì)人工智能醫(yī)學(xué)影像的高度認(rèn)可與大力支持，將會(huì)加速相關(guān)技術(shù)成熟與應(yīng)用場(chǎng)景落地，助推醫(yī)學(xué)影像設(shè)備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

2、市場(chǎng)發(fā)展初期相對(duì)分散，未來(lái)有望逐步走向集中當(dāng)前AI醫(yī)學(xué)影像市場(chǎng)比較分散，原因主要有：一是數(shù)據(jù)分散。我國(guó)第三方醫(yī)學(xué)影像中心大多數(shù)醫(yī)療影像數(shù)據(jù)來(lái)源于醫(yī)院，但大量影像數(shù)據(jù)額分散在不同的三級(jí)醫(yī)院體系中，因此智能醫(yī)學(xué)影像模型難以得到有效的訓(xùn)練，即使實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)確率高，也很難在實(shí)際應(yīng)用中取得很好的效果。

二是病種分散。雖然底層代碼可以復(fù)用，但不同病種需要不同的標(biāo)注數(shù)據(jù)訓(xùn)練不同的模型。例如：谷歌Deepmind跟Moorfields眼科醫(yī)院合作訓(xùn)練糖尿病視網(wǎng)膜病變識(shí)別；阿里與萬(wàn)里云合作進(jìn)行肺結(jié)節(jié)CT影像檢測(cè)，未來(lái)有望擴(kuò)大到乳腺癌、糖尿病等領(lǐng)域。雖然行業(yè)參與的公司著力選擇多發(fā)病種進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)，但不同病種不同模型的特點(diǎn)，決定了行業(yè)發(fā)展初期參與者相對(duì)分散的形態(tài)。
三是變現(xiàn)場(chǎng)景、商業(yè)模式多樣化。僅就醫(yī)療圖像智能識(shí)別而言，潛在的變現(xiàn)方式包括：作為單獨(dú)的軟件模塊向醫(yī)療機(jī)構(gòu)銷售、與PACS等系統(tǒng)合成向醫(yī)療機(jī)構(gòu)銷售；與CT、X光機(jī)等設(shè)備合作形成軟硬件一體化解決方案向醫(yī)療機(jī)構(gòu)銷售；通過(guò)遠(yuǎn)程醫(yī)療等方式服務(wù)基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)；通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療等方式直接服務(wù)于患者。由于場(chǎng)景和商業(yè)模式的多樣化，不同公司在不同賽道上發(fā)展。

然而，隨著行業(yè)的發(fā)展，市場(chǎng)參與者的數(shù)量將首先不斷提升，最后由分散走向集中。隨著行業(yè)數(shù)據(jù)整合與共享機(jī)制的建立、模型訓(xùn)練的成熟、商業(yè)模式的確立，以及部分企業(yè)CFDA認(rèn)證的率先通過(guò)，先發(fā)企業(yè)將逐步建立技術(shù)壁壘和商業(yè)壁壘，推動(dòng)市場(chǎng)走向集中。