智能医疗器械装备技术，医疗器械智能化

来源：解放日报

北神山医院引进AI医疗设备。新水医疗提供

由于新型冠状病毒感染的爆发，世界各地无论是口罩还是机器都很难获得。一个是指口罩，另一个是指呼吸器。因此，医疗器械备受关注。

在医疗器械领域，我国的技术水平长期以来并不优越，严重依赖进口。但现在，在人工智能的应用上，经历了疫情的“大练兵”，中国在智能影像诊断、远程医疗等方面积累了更加独特的经验。

未来医疗器械+人工智能有超越市场的可能吗？在建设科技创新中心的过程中，上海在这个潜力无穷的创新领域可以抓住哪些机遇？

难以弥补长期存在的差距

近几个月来，吴东医生不断收到来自宁波、深圳等城市的邀请，希望将新组建的医疗器械团队落户当地。不过，吴东认为，目前来看，上海的研发人才资源和技术积累还是比较有优势的。

我对上海的好印象是从2011年开始的。当时中国的医疗器械研发水平严重不足，世界500强巨头企业也不能错过巨大的中国市场，纷纷筹划在中国建立研发中心。吴东是前3M 和Covidien 高管，2011 年开始在美敦力(Medtronic) 工作。她在为公司研发中心选址时，有北京、上海、深圳、天津四个候选城市，最终选择了上海。

十年过去了，但吴东发现国内医疗器械企业与国际医疗器械企业相比仍存在较大差距。

例如，考虑呼吸机。呼吸机外壳设计与汽车外壳设计类似。用于控制呼吸运动的系统也类似于汽车的控制系统。然后是电子和合成系统。如果你将这些技术一一分解，你会发现医疗设备和汽车是如此相似，以至于两个行业的工程师经常来来去去。在医疗器械行业，超过50%的人才不是医疗专业人员，而是来自汽车和其他器械行业。

近十年来，我国医疗器械行业也经历了与汽车行业类似的发展历程。早期不需要研发，所以没有自主研发的动力。抄袭外国产品可以很好地生存。中国市场足够大，企业只要产品价廉物美，就能分得一杯羹。

然而，拥有复制能力并不一定意味着掌握了核心技术。以呼吸机为例，其核心是控制系统。如果病人无法呼吸，它会帮助病人呼吸，但如果病人有一定的呼吸能力，则逐渐减少空气输出量，以逐渐恢复病人的自主呼吸。如果呼吸机只知道如何不断地给病人补充氧气，后果将是可怕的。

“这个控制系统的设计不可能在一两年内完成，需要大量的临床试验和调整。”吴东说，他认为这种技术改进不可能一蹴而就。医疗设备危及生命，如果没有足够的临床验证，细节不能轻易改变。她最害怕的是在不明白为什么要这样设计的情况下抄袭国外的设备，在抄袭时巧妙地进行修改，而“完全不用脑子的抄袭就更危险了”。

吴东先生曾任美敦力全球副总裁、康辉集团总经理。尽管康辉是国内知名的骨科企业，但“研发能力仍然不足，大部分产品都是抄袭国外产品”，吴东说。

医疗器械产品范围从止血海绵到医用磁共振成像设备等大型设备。基础领域包括电子技术、计算机技术、传感器技术、信号处理技术、生物化学、临床医学、精密机械、光学、自动控制、流体力学等。因此，医疗器械的发展受到基础工业水平的影响。美国、欧洲、日本凭借发达的工业基础长期处于世界领先地位。

多年来，日本的高端市场几乎被跨国公司占据，国内企业主要生产中低价位的产品，如中小型设备和耗材等。我们可以出口麻醉机、血细胞分析仪、彩超分析仪、生化分析仪等。如果你想赶上，你可以在很短的时间内做到。

然而，当前的疫情爆发对这一令人担忧的领域造成了打击。尤其是远程医疗、人工智能、非接触式自动化系统等在疫情期间大放异彩。医疗设备和新技术在中国似乎正在蓬勃发展。

只有人工智能可以做到

乔欣从事医学影像行业30多年。我第一次听说数字健康是在十年前。

当时，几家大型跨国公司开始意识到数字医疗的潜力。例如，对于公众来说，CT 机可能只是一个大硬件，但实际上它的含义远不止于此。 40 种不同的操作软件，每种都有自己的技术。软件占购买CT 设备成本的一半。如果软件放在云端，让更多人可以免费下载使用，采购成本将会大幅降低。这就是“数字健康”的潜力。

10年来，我们收到很多客户的反馈，虽然机器本身质量不错，但软件操作起来极其麻烦，不好用。这些医疗软件需要经过培训的专业医生来操作。但现实中，如果软件设计得更加人性化、便捷化，结合数字化、智能化、互联网等技术，就会降低操作人员的要求，最终导致远程诊断、无人值守等将会继续发展。人工智能似乎水到渠成。

“医疗器械的数字化、智能化转型是大势所趋”，三年前果断辞去某世界500强医疗公司高管职务，接替四位合伙人共同创立申瑞医疗的乔欣表示。

三年来，深瑞医疗针对炎症、肿瘤、肺气肿、胸腔积液、骨折等单器官多疾病开发了完整的胸片系统，结合深瑞医疗的平片胸片AI辅助我们有了。开发AI产品。诊断该产品可以检测和诊断5类30多种症状。仅肺炎就有大约14种症状，包括毛玻璃样混浊、格子样混浊和胸腔积液，所有这些都与新冠病毒引起的炎症有关。疫情期间，这款AI产品在类似新冠肺炎症状加剧后，被直接运用到了武汉疫情中。例如，在肺部出现非常轻微毛玻璃样混浊的早期阶段，在疫情期间高强度工作的压力下，AI可以凭借其技术优势帮助医生减少漏诊。它还具有独特的5次跟随功能。例如，在之前的CT扫描中，病灶占据了肺总体积的72%，而在这次扫描中，病灶占据了85%。这使我们能够准确监测疾病的进展并制定治疗计划。并及时调整。这些精确的数据用肉眼很难看到，因此人工智能可以更好地处理它们。

疫情期间，深瑞医疗为武汉各医院提供了40余套人工智能系统。曾经为看日落的老人提供服务的上海医疗救助队也曾利用这套系统拯救了许多患者。

那么这个人工智能系统是如何开发的呢？

利用大数据进行“训练”。设计师本身并不一定需要深厚的医学知识。简单地说，他们首先找到医生，读取每张肺部图像，用相关疾病进行标记，然后将图像标记的数据输入计算机。一旦数据达到一定规模，计算机就可以根据这些大数据进行“深度学习”，不断优化自身。数据量越大，计算机需要学习的时间就越长，判断结果就越准确。如今，人工智能看片的准确率已经达到98%以上，已经高于医生的平均水平。

两大独特优势

了解AI智能观影的研发过程，业内有一个共同的观点： —— 与其他国家相比，我国在发展人工智能医疗器械方面有两大独特优势。

首先，中国数据样本大。计算机需要大量数据来不断训练其算法，但许多国家的人口基数并不大，疾病数据也有限。另外，当医生短缺时，研发团队很难以合理的价格聘请大量医生来进行数据标注工作。

一位研发负责人解释道，“至少三分之一的研发成本都花在了数据标注上。”例如，图像中的相关标志必须由至少两名医生进行注释，并由另外两名医生进行判断。只有这样，标注的数据才会相对准确、有价值。然而，一些发达国家的劳动力成本可能无法支持如此大规模的数据标注，这可能会限制研究和开发。

其次，中国应用场景广泛。医生数量的增加并没有跟上患者数量的增加。在我国，面对数量庞大的患者和相对较少的医生，对远程和人工智能诊断的需求非常高。

对于一些国家来说，这项新技术并不是“严重需要”。在一些国家，医生通常可以花一小时治疗一名患者。医生本身对人工智能对自己的地位和收入造成的威胁心存警惕，而国外的研发胃口实际上也不足。即使研发成功，也很难推广。

我们的医生和病人的情况是不同的。此外，经过此次疫情的“大练兵”，中国已经开始批量测试人工智能医疗器械。过去几个月，多家国内企业的订单量有所增加，导致一些企业的市值翻了一番。

“这种大数据和大规模场景的应用，是很多国家所不具备的。有了医疗设备和人工智能，中国就有了被逼到墙角的条件。”乔欣说。

从整体来看，我国目前医疗实践中药品占比较大，但设备使用量相对较少，依赖进口，价格昂贵。在发达国家，药品与器械的比例几乎是1：1。这意味着我们的医疗器械应用未来仍有提升的空间。国际市场始终相信，中国迟早会成为全球最大的医疗器械市场。这片尚未开发的蓝海等待着我们研发团队的才华。

其中，上海在医疗器械发展方面具有得天独厚的优势。

分解问题

长三角一体化

资深投资人高毅深耕医疗项目多年，对这个领域的未来有自己的分析和判断。目前，他正与吴东博士等人准备组建一支国际医疗器械顶尖团队，专注于手术机器人的研发。

可以说是医疗设备和人工智能巅峰的手术机器人。它不仅仅是一个外行人想象的产品，它是机械臂技术、光学技术、传感器技术、微创手术技术、互联网技术以及被称为“尖端先进机器人平台”的人工智能系统。

在国际上该领域取得巨大成功的达芬奇公司的一位高管表示，“制造手术机器人就像制造一架大飞机一样。”由此可见其难度和复杂性。

“过去，很多人认为只有大公司才有足够的资金和资源，积极投入研发系统复杂的产品。事实上，从过去20年的全球科技革命史来看，驱动其背后的动力是企业的快速成长。”高毅表示，全球大企业没有足够的动力去“重塑自我”，改革太慢了。从广为流传的柯达和数码相机的故事到最近特斯拉新能源汽车的例子，很明显，新的颠覆性工业革命往往不是由大公司本身推动的。

例如，下一波创新医疗设备——机器人平台——始于类似达芬奇的小型项目。尽管该公司生存艰难，多次险些破产，但历时10年，终于将产品推向市场，成为医疗机器人领域的领导者。尽管近年来各大公司都在奋力追赶，但它们在许多分散的技术领域却已经落后。从长远来看，机器人作为下一代医疗设备聚合平台才刚刚起步。

Intuitive Robot（达芬奇的母公司）在腹部手术领域的巨大成功引发了对下一波医疗设备浪潮的呼声。高毅认为，上海抓住新浪潮历史机遇具有三大独特优势。

首先，我们拥有国际化人才。吴东回忆起10年前为何将研发中心选在上海。她表示，首先会看大学，特别是上海和北京有多少所在这方面有明显优势的工科大学。

二是注重产业链集聚。上海汽车制造业较为成熟，机器人、自动手臂等汽车产业发展优势明显。汽车行业产生了许多机械工程师、系统工程师、电子工程师、软件工程师，而这些正是医疗设备所需的专业人员。

第三，看医疗行业资源。在中国，只有上海和北京可以与之媲美，尤其是在临床资源方面。它拥有许多大型医院，吸引了一流的医生，这对于临床研究和医疗器械的开发尤为重要。上海有多家教学医院，未来三五年内有可能成为家用手术机器人领域的临床基地，培养多名医生。接受先进理念的人。

上海的另一个优势是国际交流便利，容易邀请国内外专家。

但现在深圳有潜力迎头赶上。中国最大的医疗器械公司之一迈瑞发源于深圳，这可能并非巧合。在电子软件方面，深圳已形成成熟的供应链体系，电子元器件生产环境也相对成熟。相比之下，上海有明显的问题需要克服。对于制造商来说，租金成本和劳动力成本太高。如今，大型机器人相关项目，企业都会选择在上海研发、在深圳生产。

“上海可以通过整合长三角来克服成本问题。”吴东表示，上海将专注于研发和设计，而浙江和江苏将负责制造生产环节。江苏模具和浙江家电已经形成了自己成熟的供应领域。高毅认为，未来企业将研发总部、临床中心、核心零部件集成基地设在上海，电子系统、软件系统将设在长三角其他城市，形成长三角我们。相信我们可以建造一个大型工厂来做到这一点。台达产学研体系。

医疗器械本质上仍然是制造业，除非能够克服成本和供应链问题，否则上海未来将面临来自深圳的挑战。

上海

打造创新生态丛林

上海在临床资源和科研资源方面具有优势。不过，投资者对于城市也有自己的考量。

高毅认为“新团队可以直接国际化”。如果我们在上海设立研发中心，未来我们需要覆盖全球网络，与其他国家进行合作。尤其是现在，引进国外技术壁垒很高，没有必要从地域上引入国际团队，直接在本地转化成果，共同开发并推出面向全球市场的产品即可。这也让您能够利用上海的国际优势。

上海值得思考的是如何形成真正的医疗产业链。如果今天一家企业落户这里，明天另一家企业提出更优惠的政策，它很容易就会离开。医疗企业扎根而不愿离开的唯一原因是，这个地区拥有完整、成熟的产业链体系，上下游厂商集中，企业可以方便高效地找到各种合作伙伴，因为你可以。制造不是单一公司的业务，需要产业链上下游的技术合作。例如，人力资源政策是否不仅要针对重点企业本身，还要同时支持相关的上下游企业？

也就是说，上海需要打造一个创新生态丛林，让各大行业、企业都能找到自己的生态系统。政府就像一个超长期的战略投资者，保持耐心，慢慢壮大产业，激发创新活力，比引进几家医疗企业更难，但其价值是不可估量的。

一些公司认为，技术上的成功并不一定意味着商业上的成功。早期，医疗设备的推广几乎不考虑成本，比如捐赠给武汉的医疗设备每台就价值80万元。如今，每个人都认识到新技术的价值。下一步如何在市场上站稳脚跟，需要政府的进一步支持。

事实上，上海对医疗企业的支持水平已经很高，处于全国前列。申瑞医疗在上海徐汇区工业园区设立分公司已有两年左右的时间，并与上海相关部门、大学科研院所、各大医院建立了密切的合作关系。情报大会暨医学分论坛共同发起成员。为此，上海相关部门也在为企业申请和推动各种项目，但“下一步，我们计划将工作重心转移到上海。”

但几乎所有受访者都表示，上海对小微企业，甚至高科技中小企业的支持和考虑还不够。医疗器械企业的研发总部有300多人，这个行业已经算很大了，但仍然无法与互联网巨头和跨国公司相媲美。当医疗企业收到科技部项目和国家自然科学基金专项项目时，科技部门认可企业的研发能力，并实际推出、推广和应用产品以及商业模式如果考虑的话，创新支持资源最终会向大公司倾斜。

还有，大家总认为医疗领域的研发是片面的。然而，药物研发和器械研发是两个完全不同的类别，需要完全不同的专业知识。前者侧重于生物和化学，后者侧重于制造、IT、大数据和人工智能。

目前，国内医疗领域相关政策大多将药品和器械混为一谈，视作一个整体。许多行业参与者长期以来一直认为这种共享政策带来了极大的不便。在医疗器械、人工智能等高科技领域，上海可以更多地参与标准制定和产业政策制定。

毕竟，医疗机器人的作用并不是取代高级医生。在中国人口老龄化、医疗资源分布不均、患者群体庞大的情况下，机器人的价值在于保障更安全、更稳定的医疗服务，也是解决这些社会问题的有力工具，将带来改善。整个国家。技术能力。

“国际同行认为，未来系统级医疗机器人的机会在中国，因为我们还处于白手起家的阶段，不具备核心技术。”高毅说，“医疗器械巨头的推出，很可能会瞄准中国市场。”说。未来几年的产品。对于上海来说，现在正是抓住机遇，建立全国乃至全球医疗机器人中心的时机。首席记者孔丹润