與探索浩瀚的宇宙相比,同樣激動人心的,是探索人類自身,腦科學(xué)將是人類下一個科技高地。
2020年11月,我國“十四五規(guī)劃和2035年遠景目標”指出我國在人工智能和腦科學(xué)等前沿科技攻關(guān)領(lǐng)域,將實施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項目。腦科學(xué)被納入國家戰(zhàn)略發(fā)展層面,其重要性不言而喻。
中國腦計劃“一體兩翼”關(guān)注腦科學(xué)的基本問題:“重大腦科疾病的診斷與治療”與“類腦人工智能的研發(fā)”。其中,在重大腦科疾病的診斷和治療這條賽道上,將有機會誕生市值千億的獨角獸企業(yè)。對腦科疾病領(lǐng)域的關(guān)注,也讓專注腦科AI科技醫(yī)療平臺的同心醫(yī)聯(lián),進入到了我們視野之中。
?腦科AI千億級藍海市場,
多模態(tài)AI診斷造就技術(shù)壁壘
根據(jù)《2020中國衛(wèi)生健康統(tǒng)計年鑒》,2019年居民主要疾病死亡率中,腦血管病僅次于惡性腫瘤及心臟病。其中,2019年城市居民腦血管病死亡率為129.41/10萬,農(nóng)村居民腦血管病死亡率為158.63/10萬,預(yù)計每年因腦血管病死亡人數(shù)超過180萬人。
此外,腦科神經(jīng)退行性疾病如阿爾茨海默癥(AD)患病人群高達800萬人,癲癇患病人群高達900萬人。隨著老齡化程度加深,神經(jīng)退行性疾病患者人數(shù)將進一步增加。
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腦科AI存在一個價值千億的市場,但并非所有企業(yè)都能掘金這一市場。究其原因,由于腦科疾病的復(fù)雜性,腦科AI屬于專業(yè)壁壘較高的領(lǐng)域:
1、政策因素影響,醫(yī)院需求臨床AI產(chǎn)品
隨著醫(yī)療改革深入,帶量采購和DRGS/DIP按病種付費等控費方式的實施,促使醫(yī)院和醫(yī)生改變治療路徑。從長遠來看,醫(yī)院存在購置能夠精準診斷患者并可用于臨床決策產(chǎn)品的動力。畢竟,腦科疾病診斷和治療的復(fù)雜性,讓醫(yī)生更為關(guān)注“是否應(yīng)進行手術(shù)治療、手術(shù)并發(fā)癥風(fēng)險如何”等問題,能夠提供AI工具幫助醫(yī)生進行精準診斷和治療決策的臨床腦科AI產(chǎn)品極具市場潛力。
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比如,腦動脈瘤是大腦中的“不定時炸彈”,中國潛在腦動脈瘤患者有7000萬人,但只有0.5%至1%的患者腦動脈瘤會破裂。以往,醫(yī)生發(fā)現(xiàn)腦動脈瘤后會傾向于手術(shù)。但隨著臨床AI工具助推精準診療的實施,大部分患者不需要進行手術(shù),可以采用保守治療。減少不必要的手術(shù)有利于減少患者損傷和痛苦,也有利于推進醫(yī)??刭M。
同心醫(yī)聯(lián)動脈瘤AI產(chǎn)品
以往,AI產(chǎn)品更多地聚焦于輔助醫(yī)技影像科室,但單憑圖像識別技術(shù)不足以應(yīng)對臨床復(fù)雜的腦科疾病問題。圖像識別僅能獲得病灶的形態(tài)學(xué)指標,如病灶位置和大小等信息。但腦科臨床醫(yī)生還關(guān)注血流動力學(xué)特征,需要獲取管壁剪切力和平均壓力等諸多信息。
同心醫(yī)聯(lián)在圖像分割和血流動力學(xué)等方面做了大量探索,其掌握了多重影像識別與分析技術(shù),包括在100秒內(nèi)將大腦影像自動分割成113個腦組織結(jié)構(gòu)全腦分割算法、針對3毫米以上病灶實現(xiàn)自動識別且準確度高達94.58%的病灶識別技術(shù),以及自動血管重建技術(shù)等。其血流動力學(xué)算法,可以高效計算11項血流動力學(xué)指標并應(yīng)用于臨床?;谏鲜黾夹g(shù),同心醫(yī)聯(lián)構(gòu)建了高維度的多模態(tài)AI分析診斷方案。
2、傳統(tǒng)深度學(xué)習(xí)算法臨床應(yīng)用受限,亟需創(chuàng)新算法
醫(yī)療領(lǐng)域采用深度學(xué)習(xí)算法存在兩個問題:一是結(jié)果不可解釋、二是模型泛化性較差。深度學(xué)習(xí)采用黑盒訓(xùn)練,結(jié)果是如何生成的,很難獲知答案。要獲得良好預(yù)測結(jié)果,需要訓(xùn)練數(shù)據(jù)跟應(yīng)用數(shù)據(jù)分布一致,但現(xiàn)實中,兩者存在較大差異,導(dǎo)致預(yù)測結(jié)果不佳,甚至模型崩潰。為此,深度學(xué)習(xí)技術(shù)需要改進方能更好應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。
同心醫(yī)聯(lián)是國內(nèi)首家將“因果推斷”與“深度學(xué)習(xí)”技術(shù)相結(jié)合的科技企業(yè)。創(chuàng)新算法的采用,可以有效甄別出統(tǒng)計學(xué)的混雜因素,找出真正具有因果關(guān)系的疾病關(guān)聯(lián)指標,實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)分布狀態(tài)下的穩(wěn)定預(yù)測。通過統(tǒng)一算法平臺解決不同的腦科疾病問題,大幅度提高了算法的泛化性和可解釋性。其“人工智能平臺格物Neosoph”,已作為協(xié)和醫(yī)院國家醫(yī)學(xué)中心重點項目進行了申報,致力于解決核心技術(shù)卡脖子的問題。
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影像識別+血流動力學(xué)+因果推斷技術(shù)路徑非常適合應(yīng)對腦科這種復(fù)雜醫(yī)學(xué)問題,經(jīng)過兩年的隨訪校驗,同心醫(yī)聯(lián)動脈瘤穩(wěn)定性預(yù)測模型實現(xiàn)超過85%預(yù)測準確率。曾有名5歲的小患者,家長為其是否進行腦動脈瘤手術(shù)猶豫不止:如果不手術(shù),動脈瘤一旦破裂風(fēng)險極大;如果手術(shù),家長擔(dān)憂手術(shù)對孩童大腦發(fā)育有著負面影響。經(jīng)過同心醫(yī)聯(lián)動脈瘤風(fēng)險模型評估,在醫(yī)生指導(dǎo)下,對患者采用了保守治療并持續(xù)跟蹤隨訪,為孩童留下了健康童年。
中華醫(yī)學(xué)會神外主委王碩主任和同心醫(yī)聯(lián)CEO劉偉奇合影
基于前期研究,2021年,在中華醫(yī)學(xué)會神經(jīng)分會王碩主任委員的支持下,天壇醫(yī)院和同心醫(yī)聯(lián)在中華醫(yī)學(xué)會和中國卒中協(xié)會立項啟動了“百家區(qū)域醫(yī)療中心動脈瘤人工智能平臺”項目,聯(lián)合國內(nèi)知名23家大醫(yī)院和清華大學(xué)、中科院深圳先研院,建立了世界最大的動脈瘤病歷庫,并將應(yīng)用同心醫(yī)聯(lián)動脈瘤產(chǎn)品。與此同時,動脈瘤的臨床指南起草已于5月啟動,同心醫(yī)聯(lián)作為唯一參與企業(yè)單位,未來其也將配合臨床指南落地進行產(chǎn)品推廣。
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同心醫(yī)聯(lián)動脈瘤人工智能三類醫(yī)療器械注冊證也在緊鑼密鼓的申請之中,目前這也可能是動脈瘤風(fēng)險評估領(lǐng)域速度最快的申報產(chǎn)品。其產(chǎn)品目前正在進行臨床試驗,預(yù)計2022年上半年獲得審批。
早期布局,資本加持,多款腦科AI產(chǎn)品認證中
致力于打造腦科AI科技醫(yī)療平臺,并初步取得今天的成效,與同心醫(yī)聯(lián)長期深耕布局有關(guān)。
同心醫(yī)聯(lián)以腦科AI產(chǎn)品為導(dǎo)向,實現(xiàn)了資源的積淀。2014年成立的同心醫(yī)聯(lián),通過搭建線上影像檢查平臺,與大量醫(yī)院客戶達成了合作。隨后與醫(yī)院合作的影像中心,在完成商業(yè)閉環(huán)的同時積累了大量數(shù)據(jù)。其互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院多年積累了超過2900萬影像病歷數(shù)據(jù),67%的患者擁有病史?;谇捌诜e淀,其根據(jù)神外科、神內(nèi)科、神經(jīng)介入科醫(yī)生需求,開發(fā)了超過40個特色診斷產(chǎn)品。當前,其產(chǎn)品覆蓋超過500家線下醫(yī)療機構(gòu),70%以上收入來自于特色診斷產(chǎn)品。
同心醫(yī)聯(lián)腦腫瘤AI產(chǎn)品
同心醫(yī)聯(lián)與國內(nèi)頂尖醫(yī)院和大學(xué)達成了深度合作。過去7年,同心醫(yī)聯(lián)與天壇醫(yī)院、宣武醫(yī)院、協(xié)和醫(yī)院等頂尖神經(jīng)科團隊118位KOL就課題開展、產(chǎn)品研發(fā)等達成了長期深度合作?;诓粩嚅_展的合作與研究,同心醫(yī)聯(lián)于2020年獲得了其第一個醫(yī)療器械Ⅱ類證,目前其有5款腦科AI產(chǎn)品正進行醫(yī)療器械臨床報證工作。其中聽神經(jīng)瘤、阿爾茨海默癥等產(chǎn)品即將于近期獲批。此外,包括全腦血管三維重建和分析、腦梗風(fēng)險評估和預(yù)測、腦出血風(fēng)險評估和預(yù)測等多款產(chǎn)品,同心醫(yī)聯(lián)也正在研發(fā)中。
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技術(shù)和產(chǎn)品具備實力的企業(yè),在資本市場往往更受歡迎。資本加持也體現(xiàn)著對同心醫(yī)聯(lián)的認可。同心醫(yī)聯(lián)迄今已完成了四輪融資,投資方不乏大牌明星投資機構(gòu),諸如聯(lián)想之星、君聯(lián)資本、經(jīng)緯中國、中金資本等等。
對于下一步的發(fā)展,同心醫(yī)聯(lián)CEO劉偉奇表示,將持續(xù)深耕腦科學(xué)領(lǐng)域,針對腦科疾病實現(xiàn)精準診療,通過提供具備臨床價值的產(chǎn)品,幫助患者解決問題,實現(xiàn)同心醫(yī)聯(lián)“讓生命歷程更少痛苦,更有尊嚴”的使命愿景。