新冠肺炎疫情讓全球一度出現(xiàn)一罩難求、一機難求的局面。一罩指口罩,一機指呼吸機。醫(yī)療器械由此成為關注熱點。

  在醫(yī)療器械領域,我們的技術水平長期以來并不占優(yōu)勢,并且高度依賴進口。但如今,在人工智能應用上,經(jīng)歷了疫情的“大練兵”后,智能影像診斷、遠程醫(yī)療等,讓中國積累了更多自己獨有的經(jīng)驗。

  未來,醫(yī)療器械+人工智能,是否具有某種彎道超車的可能性?而上海在邁向科創(chuàng)中心的過程中,又能在這個潛力無限的創(chuàng)新領域抓住哪些機會?

  多年差距艱難追趕

  近幾個月,吳東博士不斷收到來自寧波、深圳等城市的邀約,希望她能帶著新組建的醫(yī)療器械團隊,入駐當?shù)。但吳東暫時還在考慮中,上海的研發(fā)人才和技術積累,相對更有優(yōu)勢。

  對上海的好感,緣起于2011年。那時,中國醫(yī)療器械水平發(fā)展嚴重不足,全球500強巨頭企業(yè)不愿意錯過龐大的中國市場,紛紛計劃著在中國設立研發(fā)中心。吳東曾任3M、柯惠的高管,2011年起供職于美敦力,她為公司的研發(fā)中心選址,當時有4座候選城市:北京、上海、深圳、天津,而她最終選擇了上海。

  10年過去了,但是吳東發(fā)現(xiàn),國內(nèi)的醫(yī)療器械公司,依然與國際上有很大差距。

  以呼吸機為例。呼吸機的外殼設計和汽車外殼有相似性。用來控制呼吸動作的系統(tǒng),也類似于汽車的控制系統(tǒng)。再者是電子系統(tǒng)、合成系統(tǒng)。把這些技術一一分解就會發(fā)現(xiàn),醫(yī)療器械和汽車有極大相似性,所以這兩個行業(yè)的技術人員時常互相流動。醫(yī)療器械行業(yè)中,50%以上的人才不是出自醫(yī)療專業(yè),而是出自汽車等設備行業(yè)。

  10年中,我國的醫(yī)療器械行業(yè),也經(jīng)歷了與汽車業(yè)類似的發(fā)展過程:早期沒有自主研發(fā)的動力,因為不需要研發(fā),復制國外產(chǎn)品也能活得很好。中國市場足夠大,只要產(chǎn)品便宜、質量不差,企業(yè)就能分到一杯羹。

  然而,擁有復制能力,卻未必掌握了核心技術。比如對呼吸機來說,核心是控制系統(tǒng)。它可以在病人不能呼吸時幫助呼吸;但是當病人自己有一些呼吸能力后,又會慢慢減少出氣量,讓病人的自主呼吸漸漸恢復。如果一臺呼吸機,只知道不斷給病人加氣,那后果不堪設想。

  “這個控制系統(tǒng)設計不是一兩年能完成的,需要大量臨床測試和調整!眳菛|解釋,此類技術改進,不可能一蹴而就,這就是國際大企業(yè)的“功底”。醫(yī)療器械面對的是生命,沒有足夠的臨床驗證,任何一個小細節(jié)都不能輕易改動。她說,最怕的是復制國外的設備,卻不理解為什么這樣設計,復制時又想當然進行自作聰明的改動,那樣更加危險,“還不如完全不動腦筋復制下來”。

  在美敦力擔任全球副總裁期間,吳東還兼任康輝集團總經(jīng)理。康輝是國內(nèi)知名的骨科企業(yè),“但研發(fā)動力依然不足,還是以復制國外產(chǎn)品居多。”吳東說。

  醫(yī)療器械產(chǎn)品差異極大,既包括止血海綿,也包括醫(yī)用磁共振成像等大型設備。基礎領域涉及電子技術、計算機技術、傳感器技術、信號處理技術、生物化學、臨床醫(yī)學、精密機械、光學、自動控制、流體力學等。因此,醫(yī)療器械的發(fā)展受基礎工業(yè)水平影響。美國、歐洲、日本由于發(fā)達的工業(yè)基礎,長期處于世界領先位置。

  多年來,我國高端市場幾乎被跨國公司占據(jù),國內(nèi)企業(yè)主要生產(chǎn)中低端、具有價格優(yōu)勢的產(chǎn)品,如中小型器械及耗材,僅有部分產(chǎn)品如監(jiān)護儀、麻醉機、血液細胞分析儀、彩超和生化分析儀等具備出口實力。我們想要追上,非短時間可以達成。

  但是此次疫情,給了這個備受關注的領域一針“強心劑”。尤其是遠程問診、人工智能、無接觸自動化系統(tǒng)等,在疫情中大放光彩。醫(yī)療器械+新科技,在中國似乎迎來了一個風口。

  只有AI能做到

  喬昕從事醫(yī)學影像行業(yè)已有30多年。第一次聽說數(shù)字醫(yī)療,還是10年前的事。

  當時,幾大跨國企業(yè)已經(jīng)開始意識到數(shù)字醫(yī)療的潛力,比如一臺CT機,在普通人眼里只是一個大硬件,但它的后臺,其實有40種以上的操作軟件,每一個軟件都意味著一項技術。CT機的購買成本中,軟件占了一半。如果軟件可以放在云端,供更多人免費下載使用,那么采購成本將會大為縮減。這就是“數(shù)字醫(yī)療”的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

  10年中,也有不少客戶“吐槽”說,機器本身質量不錯,就是軟件操作起來非常麻煩,一點兒都不人性化。這些醫(yī)療軟件需要受過訓練的專業(yè)醫(yī)生才能操作。但其實,軟件如果設計得更人性化、更便利些,對操作者的要求就會降低,再結合數(shù)字化、智能化、互聯(lián)網(wǎng)等技術,最終走向遠程診斷、無人操作、人工智能的開發(fā)方向,似乎水到渠成。

  “醫(yī)療器械向數(shù)字化、智能化轉型是大勢所趨!眴剃空f,于是3年前,他毅然從世界500強醫(yī)療企業(yè)的高管崗位辭職,4個合伙人一起成立了深睿醫(yī)療。

  3年中,深睿醫(yī)療研制出了單器官多病種全肺AI產(chǎn)品,如炎性、腫瘤、肺氣腫、胸腔積液、骨折等疾病等,結合深睿醫(yī)療的胸部平片AI輔助診斷產(chǎn)品,可對五大類30余種征象進行檢出診斷。僅針對肺炎疾病一類,就有約14種征象識別,如磨玻璃影、網(wǎng)格影、胸腔積液等,而這些都與此次新冠病毒引發(fā)的炎癥相關。疫情期間,這款AI產(chǎn)品在對新冠肺炎相似征象進行強化后,直接在武漢疫情中有了用武之地。比如說,早期很淡的肺部磨玻璃影,在疫情期間高強度的工作壓力下,AI以其技術優(yōu)勢,可助力醫(yī)生減少漏診。它還有一個獨特的5次隨訪功能。比如,病人前一次的CT檢查顯示,病灶占全肺體積的72%,這一次檢查占比85%……由此可以精確觀察疾病的發(fā)展過程,及時調整治療方案。而這些精確的數(shù)據(jù),用肉眼很難確認,AI做得更好。

  疫情期間,深睿醫(yī)療先后向武漢各醫(yī)院提供了40多套AI系統(tǒng)。曾為那位看夕陽的老人服務的上海援鄂醫(yī)療隊也用這套系統(tǒng)幫助了許多病人。

  那么,這套AI系統(tǒng)是如何研發(fā)出來的呢?

  用大數(shù)據(jù)進行“培訓”。設計者本身并不一定需要過硬的醫(yī)學知識。簡單來說,先找醫(yī)生,對每一個肺部影像進行讀片,并標注上相關疾病,再把影像—標注數(shù)據(jù)輸入計算機。當數(shù)據(jù)達到一定規(guī)模后,計算機可以根據(jù)這些大數(shù)據(jù)“深度學習”,不斷自我優(yōu)化。數(shù)據(jù)量越大,計算機學習時間越長,判斷結果也就越準。如今的人工智能讀片準確率可以在98%以上,已經(jīng)高于醫(yī)生的平均水平。

  兩大優(yōu)勢得天獨厚

  清楚AI智能讀片的研發(fā)過程,業(yè)內(nèi)有一個普遍觀點——相比其他國家,中國研發(fā)人工智能醫(yī)療器械,擁有兩個得天獨厚的優(yōu)勢。

  其一,中國有大量的數(shù)據(jù)樣本。計算機需要大批數(shù)據(jù),不斷訓練算法,許多國家沒有如此大的人口基數(shù),疾病的數(shù)據(jù)量受到限制。另外,當醫(yī)生數(shù)量不夠多的時候,研發(fā)團隊很難以合適的價格請大量醫(yī)生去做數(shù)據(jù)標注這種工作。

  “我們的研發(fā)成本中,至少有1/3用于數(shù)據(jù)標注。”一位研發(fā)人員解釋。比如,一個影像中的相關征象,至少需要2個醫(yī)生做標注,另2個醫(yī)生做裁判,一個影像需要至少4個醫(yī)生,這樣標注出來的數(shù)據(jù),才會相對準確,才有價值。而一些發(fā)達國家的人力成本,可能支撐不了如此大規(guī)模的數(shù)據(jù)標注,研發(fā)受到掣肘。

  其二,中國有廣闊的應用場景。我們醫(yī)生的增長數(shù)量,遠遠趕不上病人的增長數(shù)量。面對數(shù)量龐大的患者、相對少的醫(yī)生,遠程和人工智能診斷在我國有大量需求。

  對有些國家來說,這項新技術則不是“剛需”。正常時期,一些國家的醫(yī)生可以花1小時只給1位病人看病。醫(yī)生本身也有警惕心理,生怕人工智能會威脅自己的地位和收入,所以國外的研發(fā)動力實際上并不足。即便研發(fā)成功,推廣也很難。

  而我們的醫(yī)患情況則與之不同。加上經(jīng)過這次疫情的“大練兵”,國內(nèi)已經(jīng)開始批量嘗試人工智能醫(yī)療設備。幾家國內(nèi)企業(yè)幾個月來訂單量一直上漲,有些企業(yè)的市值也因此翻了幾倍。

  “這種大數(shù)據(jù)、大場景應用,是許多國家不具備的。醫(yī)療器械+人工智能,中國確實具有彎道超車的條件!眴剃空f。

  從大局來看,中國目前的醫(yī)療場景中,醫(yī)藥占據(jù)較大比例,而器械使用相對偏小,依賴進口,價格昂貴。而發(fā)達國家醫(yī)藥和器械的應用差不多達到1:1。這也就意味著,我們的醫(yī)療器械應用,未來還有很大的提升潛力。國際市場一直認為,中國遲早會成為全球第一大醫(yī)療器械市場。這片尚未充分挖掘的藍海,正等待著研發(fā)團隊各顯神通。

  其中,上海發(fā)展醫(yī)療器械有自己的優(yōu)勢。

  破題

  長三角一體化

  資深投資人高毅,長期深耕醫(yī)療項目,對該領域的未來,有一番自己的分析和判斷。如今,他拉著吳東博士和其他人,正籌備組建一個國際頂尖的醫(yī)療器械團隊,重點研發(fā)手術機器人。

  手術機器人,可以看作醫(yī)療器械+人工智能領域的皇冠。它并不是外行以為的一種產(chǎn)品而已,它本身就是各種高新技術集成的一個大平臺,涉及機械臂技術、光學技術、傳感器技術、手術微創(chuàng)技術、互聯(lián)網(wǎng)技術、人工智能技術等各種復雜的系統(tǒng),被稱為“尖端高級機器人平臺”。

  國際上,在該領域有所建樹的公司達芬奇,其高管曾經(jīng)這樣說過:“做手術機器人,就像做大飛機!庇纱丝梢娖潆y度和復雜程度。

  “此前,很多人以為只有超大型企業(yè)才有足夠的資金與資源,愿意投入做這類具有復雜系統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā),其實從最近的20年全球科技革命歷史看,原動力來源于快速成長的超級創(chuàng)新企業(yè)!备咭阏f,全球巨頭企業(yè)反倒沒有足夠的動力“自己革自己的命”,或者是“革得太慢”。從廣為流傳的柯達與數(shù)碼相機的故事,到近在咫尺的特斯拉新能源汽車的案例,從中能清晰看到,一個全新的顛覆性的產(chǎn)業(yè)革命,往往不是由大公司自己主動發(fā)起的。

  例如醫(yī)療器械革命性的下一撥浪潮:機器人平臺,就是由達芬奇這樣一個小小的項目開始的。它幾經(jīng)破產(chǎn)邊緣掙扎求存,花了10年時間,終于把產(chǎn)品推向市場,在醫(yī)療機器人領域獨占鰲頭。各大巨頭這幾年匆忙轉向,雖奮起直追,但在眾多細分技術領域只能望洋興嘆。從長遠看,機器人作為醫(yī)療器械的下一代聚合平臺,只是剛剛開始。

  直覺機器人(達芬奇母公司)在腹腔手術領域的巨大成功,吹響了醫(yī)療器械下一撥浪潮的號角。高毅認為,把握新浪潮的歷史機遇,上海有得天獨厚的三大優(yōu)勢。

  第一,是國際化人才。吳東回憶起10年前研發(fā)中心選在上海的理由。她說,首先看大學,尤其是擁有多少所工科大學,這方面上海、北京具有明顯優(yōu)勢。

  第二,看產(chǎn)業(yè)鏈的集中程度。上海的汽車制造業(yè)更加成熟,機器人、自動臂等汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢明顯。汽車工業(yè)造就了大批機械工程師、系統(tǒng)工程師、電子工程師、軟件工程師,他們恰恰是醫(yī)療器械需要的專業(yè)人才。

  第三,看醫(yī)療產(chǎn)業(yè)資源。特別是臨床資源,國內(nèi)能比肩的僅上海、北京兩地。大型醫(yī)院眾多、頂級醫(yī)生聚集,對醫(yī)療設備的臨床研發(fā)特別重要。上海教學類醫(yī)院也多,意味著未來三五年,從前瞻性角度考慮,有潛力成為國內(nèi)手術機器人領域的臨床基地,培訓出一大批接受先進理念的醫(yī)生群體。

  而上海的另一個優(yōu)勢是國際對外交流便捷,專家請進來、走出去都比較方便。

  不過,如今,深圳有趕超之勢。國內(nèi)規(guī)模最大的醫(yī)療器械企業(yè)之一邁瑞,出自深圳恐怕并非偶然。在電子軟件上,深圳已經(jīng)形成一套成熟的供應鏈體系,電子零部件生產(chǎn)環(huán)境相對成熟。相比而言,上海有一個明顯問題需要克服:對制造業(yè)來說,租金成本、人工成本太高。如今,一些與機器人相關的大項目,企業(yè)會選擇在上海研發(fā),但在深圳生產(chǎn)。

  “上?朔杀倦y題,可以從長三角一體化入手!眳菛|說,上海主抓研發(fā)設計,由浙江、江蘇等承擔制造業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。江蘇的模具、浙江的電器,都已形成各自成熟的供應圈。高毅認為,未來,企業(yè)可以在上海布局研發(fā)總部、臨床中心和核心部件集成地,在長三角其他城市布局電子、軟件系統(tǒng),規(guī);◤S,形成一個長三角產(chǎn)學研體系。

  醫(yī)療器械本質上還是制造業(yè),如果無法克服成本和供應鏈難題,上海未來將會面臨深圳的挑戰(zhàn)。

  上海

  建一座創(chuàng)新的生態(tài)叢林

  臨床資源和科研資源上,上海具備優(yōu)勢。不過投資人也有自己對一座城市的考量。

  高毅認為,“新團隊可以直接國際化”。如果在上海設立研發(fā)中心,未來應該涵蓋全球網(wǎng)絡,把手伸出去,在海外一起布局。尤其是當下,引進國外技術有很高的壁壘,但是國際化團隊則無須地理空間上的引進,可以直接在當?shù)剞D換成果,面向全球市場共同開發(fā),推出產(chǎn)品。如此也能用足上海的國際化優(yōu)勢。

  值得上海重點思考的是,如何真正形成醫(yī)療產(chǎn)業(yè)鏈。今天企業(yè)在你這里落戶,明天別家有更優(yōu)惠的政策,它很容易就跑了。真正能讓醫(yī)療企業(yè)落地生根、不愿再走的唯一理由是:這片區(qū)域有完整、成熟的產(chǎn)業(yè)鏈體系,上下游廠家高度集中,在這里,企業(yè)能便捷高效地找到各種合作伙伴。制造業(yè)不是單獨一家企業(yè)的事,需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游的技術協(xié)同。比如說人才政策,不僅僅針對重點企業(yè)本身,相關的上下游企業(yè)是否也需要同步扶持?

  簡言之,上海需要建立起一個創(chuàng)新的生態(tài)叢林,重點行業(yè)、重點企業(yè)都能在這里找到自己的生態(tài)體系。而政府就像一個超長期的戰(zhàn)略投資人,保持耐性,孵化產(chǎn)業(yè)慢慢生長,激發(fā)創(chuàng)新活力,這樣與引進幾家醫(yī)療企業(yè)相比,難度更大,但價值無可估量。

  也有企業(yè)認為,技術成功并不代表商業(yè)成功。醫(yī)療器械前期推廣時幾乎不計成本,比如深睿醫(yī)療,捐贈給武漢的機器每臺價值80萬元。如今,大家看到了新技術的價值,而下一步是如何在市場立足,這需要政府更多的扶持。

  實際上,上海對醫(yī)療企業(yè)的扶持程度已經(jīng)很高,走在全國前列。深睿醫(yī)療在上海徐匯區(qū)的產(chǎn)業(yè)園設立分部近2年,與上海的相關部門、高校研究所、各大醫(yī)院都建立了深度合作,也是上海人工智能大會的參與者、醫(yī)療板塊分論壇的協(xié)辦者。上海有關部門還為企業(yè)做了各種項目申報、推廣,正因如此,“我們打算下一步把更多工作重心轉移到上海!眴剃空f。

  但是,幾乎所有采訪對象都共同提及,上海對小微企業(yè)——即便是高科技型小微企業(yè),扶持和重視程度依然不夠。醫(yī)療器械企業(yè)研發(fā)總部達到300人以上,行業(yè)內(nèi)已經(jīng)算規(guī)模不小,但仍然無法和互聯(lián)網(wǎng)巨頭、跨國企業(yè)相比。當醫(yī)療企業(yè)已經(jīng)拿到了國家科技部的課題、國家自然基金的專項,在科技口對企業(yè)研發(fā)實力比較認同的情況下,產(chǎn)品真正落地時、推廣應用時、探索商業(yè)模式時,創(chuàng)新扶持資源最終還是朝大企業(yè)傾斜。

  此外,還有一種誤解,大家總以為醫(yī)療領域的研發(fā)是一個口子的事。但其中的兩個分支:藥物研發(fā)與器械研發(fā),是差別巨大的兩類,所需的專業(yè)知識截然不同。前者偏重生物、化學,后者更偏重制造業(yè)、IT、大數(shù)據(jù)、人工智能。

  而目前,國內(nèi)醫(yī)療領域相關的政策,幾乎都把醫(yī)藥和器械放在一塊兒,作為一個對象統(tǒng)籌。此前不少行業(yè)內(nèi)人士都在呼吁,這樣共用政策帶來諸多不便。醫(yī)療設備、人工智能這類高科技領域,上海可以更多參與標準制定、產(chǎn)業(yè)政策制定。

  歸根結底,醫(yī)療機器人的作用不是替代資深名醫(yī)。在中國人口老齡化、醫(yī)療資源分布不均、病人基數(shù)龐大的情況下,機器人的價值是提供更加安全、穩(wěn)定的醫(yī)療服務保障,它也是解決這一社會難題的利器,乃至可以提升國家整體的科技實力。

  “國際同行認為,未來系統(tǒng)級醫(yī)療機器人的機會就在中國。因為我們這方面還是零起步,沒有核心技術。”高毅說,全球醫(yī)療器械巨頭們未來幾年恐怕都會瞄準中國市場推出產(chǎn)品。而上海,建立全國乃至全球的醫(yī)療機器人中心,現(xiàn)在就得抓緊自己的機會。本報首席記者龔丹韻