[科学技术]医疗器械+人工智能 新风口来了？

新冠肺炎的肺炎疫情曾经让世界上很难找到一个掩护和一台机器。一个指口罩，一个指呼吸器。医疗器械已经成为人们关注的焦点。

在医疗器械领域，我们的技术水平长期不占优势，高度依赖进口。但是现在，在人工智能的应用上，在经历了疫情的“大训练”之后，智能影像诊断和远程医疗让中国积累了更多独特的经验。

未来医疗器械+人工智能会有弯道超车的可能吗？上海在向科技创新中心迈进的过程中，能在这个潜力无限的创新领域抓住哪些机遇？

多年的差距很难赶上

最近几个月，吴东医生一直收到宁波、深圳等城市的邀请，希望她能带着新组建的医疗器械团队，在当地落户。不过吴东暂时还在考虑中，上海的R&D人才和技术积累相对更有优势。

对上海的好感源于2011年。当时，中国医疗器械水平严重不足，全球500强公司不愿错过巨大的中国市场，计划在中国设立R&D中心。吴东曾是3m和惠科的高管，从2011年开始为美敦力工作。她选择了公司的R&D中心。当时有四个候选城市:北京、上海、深圳、天津，最后她选择了上海。

十年过去了，吴东却发现国内的医疗器械公司和国际的差距还是很大的。

以呼吸机为例。通风机的外壳设计与汽车相似。用于控制呼吸动作的系统也类似于汽车的控制系统。然后就是电子系统和合成系统。逐一分解这些技术，可以发现医疗器械和汽车有很大的相似性，所以这两个行业的技术人员往往是互相流动的。在医疗器械行业，50%以上的人才不是来自医学专业，而是来自汽车等设备行业。

在过去的10年里，中国医疗器械行业也经历了一个类似于汽车行业的发展过程:早期没有自主研发的动力，因为没有研发的需要，国外的产品也能活得很好。中国市场足够大，只要产品便宜，质量不差，企业就能分得一杯羹。

但是有复制能力不一定能掌握核心技术。比如呼吸机，核心就是控制系统。它可以帮助病人在不能呼吸的时候呼吸。但当患者有一定的呼吸能力时，会慢慢减少气体输出，逐渐恢复患者自主呼吸。如果一台呼吸机，只知道不断给病人加气，后果不堪设想。

“这种控制系统的设计不可能在一两年内完成，需要大量的临床测试和调整。”吴东解释说，这种技术进步不是一朝一夕能实现的，这是国际大企业的“基础”。医疗器械面临生命。没有足够的临床验证，任何小细节都不容易改变。她说她最怕的是抄袭国外的设备，但是她不明白为什么要这样设计。临摹的时候，她想当然，自作聪明的改动，更危险。“还不如不加思考的照搬过来。”

在美敦力担任全球副总裁期间，吴东还担任过康辉集团总经理。康辉是国内知名的骨科企业。“但是研发力量还是不够，大部分都是抄袭国外产品。”吴东说。

医疗器械产品千差万别，有止血海绵，也有医用磁共振成像等大型设备。基础领域涉及电子技术、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产业水平的影响。美国、欧洲、日本由于工业基础发达，长期处于世界领先地位。

多年来，中国高端市场几乎被跨国公司占领。国内企业主要生产具有价格优势的中低端产品，如中小型仪器、耗材等，只有监护仪、麻醉机、血细胞分析仪、彩超、生化分析仪等部分产品有出口实力。我们要迎头赶上，短时间内就能实现。

然而，这种流行病给这个令人非常关切的领域打了一针强心针。特别是远程会诊、人工智能、非接触自动化系统等。，在疫情中大放异彩。医疗器械+新技术似乎在中国迎来了一扇窗。

只有ai能做到

乔欣从事医学影像行业30多年。我第一次听说数字医学是在10年前。

当时，几家跨国企业开始意识到数字医疗的潜力。举个例子，一台ct机在普通人眼里只是一大块硬件，但它的后台其实有40多种操作软件，每一种软件都意味着一种技术。软件占ct机购买成本的一半。如果能把软件放到云端让更多人免费下载使用，采购成本会大大降低。这就是“数字医学”的发展潜力。

10年来，很多客户抱怨机器本身质量好，就是软件操作起来很麻烦，一点也不人性化。这些医疗软件需要训练有素的专业医生来操作。但实际上，如果软件设计得更人性化、更方便，对操作人员的要求就会降低。结合数字化、智能化、互联网等技术，最终将朝着远程诊断、无人操作、人工智能的方向发展。

"医疗设备数字化、智能化是大势所趋."乔欣表示，三年前，他毅然辞去了世界500强医疗企业的高级管理职务，四家合作伙伴共同成立了申瑞医疗。

近三年来，神瑞医疗开发出了单器官多疾病的全肺ai产品，如炎症、肿瘤、肺气肿、胸腔积液、骨折等疾病。结合神瑞医疗的胸部平片ai辅助诊断产品，可检测诊断五大类30多种体征。仅对于肺炎，大约有14种体征，如毛玻璃影、网格影、胸腔积液等，与SARS-CoV-2引起的炎症有关。在疫情期间，该ai产品在加强了新冠肺炎类似肺炎的体征后，直接在武汉使用。比如早期肺部很轻的磨玻璃影，疫情期间高强度的工作压力下，ai凭借其技术优势，可以帮助医生减少漏诊。还有独特的五次跟进功能。例如，患者以前的ct检查显示病变占整个肺体积的72%，这次检查占85%...因此，可以准确地观察疾病发展过程，并及时调整治疗计划。但是这些精确的数据很难用肉眼确认，ai做的更好。

疫情期间，申瑞医疗为武汉的医院提供了40多套ai系统。为看日落的老人服务的上海医疗救护队也用这个系统帮助了很多病人。

那么，这个ai系统是怎么开发出来的呢？

大数据培训。设计师本身不一定需要过硬的医学知识。简单来说，先去看医生，看完每一张肺部图像，并标注相关疾病，然后将图像标注数据输入电脑。当数据达到一定规模时，计算机就可以根据这些大数据进行“深度学习”，不断优化自己。数据量越大，计算机学习时间越长，判断结果越准确。现在人工智能读片准确率可以达到98%以上，高于医生的平均水平。

这两个优点是独特的

了解了ai智能读片的研发过程，业内有一个共识——与其他国家相比，中国在开发人工智能医疗设备方面有两个独特的优势。

第一，中国有大量的数据样本。计算机需要大量的数据，不断训练算法。很多国家没有这么大的人口基数，所以疾病数据量有限。此外，当医生数量不够时，R&D团队很难以合适的价格邀请大量医生做数据标注。

“我们R&D成本的至少三分之一用于数据标注。”一位研究人员解释说。比如一个图像中的相关体征至少需要两个医生来标记，另外两个医生来判断，一个图像至少需要四个医生，这样标记出来的数据就会相对准确，有价值。然而，一些发达国家的劳动力成本可能无法支持这样大规模的数据标注，R&D受到约束。

第二，中国有广阔的应用场景。我们医生数量的增加远远落后于病人数量的增加。面对大量的患者和相对较少的医生，远程人工智能诊断在中国有很大的需求。

对于一些国家来说，这种新技术不仅仅是需要的。正常情况下，一些国家的医生只能给一个病人治疗一个小时。医生自己也很警惕，怕人工智能威胁到自己的地位和收入，所以海外研发动力其实不足。即使研发成功，也很难推广。

我们医患情况不一样。另外，经过疫情的“大练兵”，人工智能医疗设备已经在国内批量试用。近几个月来国内几家企业的订单一直在上升，一些企业的市值也相应翻倍。

“这种大数据、大场景的应用在很多国家都没有。医疗器械+人工智能，中国确实有弯道超车的条件。”乔欣说。

从整体情况来看，在中国目前的医疗舞台上，药品占据了很大的比例，而仪器的使用相对较少，依赖进口，价格昂贵。在发达国家，药品和器械的应用几乎是1: 1。这意味着我们的医疗设备应用在未来有很大的改进潜力。国际市场一直认为，中国迟早会成为世界上最大的医疗器械市场。这片尚未开发的蓝色海洋正等待着R&D团队展示他们的神奇力量。

其中，上海在发展医疗器械方面有自己的优势。

破碎的话题

长三角一体化

资深投资人高毅长期深入医疗项目，对该领域的未来有自己的分析和判断。现在，他正和吴东博士等人一起，准备组建一支国际顶尖的医疗器械团队，专注于手术机器人的研发。

手术机器人在医疗器械和人工智能领域堪称皇冠。它不是外行人认为的产品，而是各种高科技技术集成的大平台，涉及到机械臂技术、光学技术、传感器技术、微创手术技术、互联网技术、人工智能技术等各种复杂系统。它被称为“高级机器人平台”。

在国际上，在这一领域取得成就的达芬奇公司曾经说过:“做手术机器人就像做一架大飞机。”这就说明了它的难度和复杂性。

“以前很多人以为只有超大型企业有足够的资金和资源，愿意投资研发这种系统复杂的产品。事实上，从过去20年全球科技革命的历史来看，驱动力来自快速增长的超创新企业。”高毅表示，全球巨头没有足够的动力“改革自己的生活”或“改革得太慢”。从柯达和数码相机广为流传的故事，到特斯拉新能源汽车(Tesla New Energy Vehicle)的结案，可以清楚地看到，一场全新的颠覆性工业革命，往往不是大公司自己发起的。

比如下一波医疗器械革命:机器人平台，从达芬奇这样的小项目开始。它在几次濒临破产后挣扎求生，用了10年时间才最终将其产品推向市场，在医疗机器人领域处于领先地位。这几年各大巨头转的很匆忙。他们虽然在互相追赶，但在很多细分的技术领域里，只能看淡海洋。从长远来看，机器人作为医疗设备的下一代聚合平台，才刚刚开始。

直觉机器人(达芬奇的母公司)在腹部手术上的巨大成功，吹响了下一波医疗器械的号角。高义认为，上海在把握新一波的历史机遇方面有三个独特的优势。

第一，国际人才。吴东回忆了10年前上海选择R&D中心的原因。她说，首先看大学，尤其是工科大学有多少。上海和北京在这方面优势明显。

第二，看产业链的集中度。上海汽车制造业更加成熟，机器人、自动武器等汽车产业发展优势明显。汽车行业造就了一大批机械工程师、系统工程师、电子工程师、软件工程师，他们正是医疗器械所需要的专业人才。

第三，看医疗行业的资源。尤其是临床资源，国内只有上海和北京有可比性。有很多大医院和顶级医生，对于医疗设备的临床研发尤为重要。上海的教学医院很多，这意味着未来三五年，从前瞻性的角度来看，有潜力成为国内手术机器人领域的临床基地，培养一大批接受先进理念的医生。

上海的另一个优势是方便国际交流，方便专家进出。

但是，现在，深圳有追赶的趋势。中国最大的医疗器械企业之一迈瑞，来自深圳，绝非偶然。在电子软件方面，深圳已经形成了成熟的供应链体系，电子元器件的生产环境也比较成熟。相比之下，上海有一个明显要克服的问题:租赁成本和劳动力成本对于制造业来说太高了。现在一些与机器人相关的大型项目会在上海研发，而在深圳生产。

"上海可以克服成本问题，从长三角一体化开始."吴东表示，上海以R&D和设计为主，浙江和江苏负责生产制造。江苏的模具和浙江的电器已经形成了自己成熟的供货圈。高毅认为，未来企业可以在上海布局R&D总部、临床中心和核心部件集成站点，在长三角其他城市布局电子和软件系统，大规模建厂，形成长三角的生产、教育和科研体系。

医疗器械本质上还是制造业。如果成本和供应链的问题无法克服，未来上海将面临深圳的挑战。

上海

构建创新的生态丛林

上海在临床资源和科研资源上有优势。但是，投资者对一个城市也有自己的考虑。

高一认为“新团队可以直接国际化”。如果R&D中心设在上海，将来应该覆盖全球网络，延伸到海外，共同布局。特别是目前，引进国外技术的壁垒很高，但国际团队不需要引进地理空室，可以直接在当地转化成果，共同开发和推出面向全球市场的产品。这样才能充分利用上海的国际优势。

值得上海重点考虑的是如何真正形成医疗产业链。今天企业跟你落户，明天其他公司有更优惠的政策，很容易跑路。医疗企业之所以能真正落地生根，不想再去，唯一的原因就是这方面有一个完整成熟的产业链体系，上下游厂商高度集中。在这里，企业可以方便高效地找到各种合作伙伴。制造业不是单个企业的事，需要产业链上下游的技术合作。比如人才政策，不仅针对重点企业本身，也针对上下游企业。

简而言之，上海需要建设一个创新的生态丛林，让重点行业和企业找到自己的生态系统。政府就像一个超长期的战略投资者，它保持耐心，孵化产业缓慢增长，激发创新活力。相对于引进几家医疗企业来说，难度更大，但价值不可估量。

一些企业认为，技术成功并不意味着商业成功。医疗器械早期推广几乎没有成本。比如申瑞医疗向武汉捐赠了价值80万元的机器。现在大家都看到了新技术的价值，下一步就是如何在市场上立足，这就需要政府更多的支持。

事实上，上海已经对医疗企业给予了高度支持，领先全国。申瑞医疗在上海徐汇区工业园区设立分公司近两年，与上海相关部门、高校科研院所、各大医院建立了深入合作。它也是上海人工智能会议的参与者和医疗部门分论坛的共同组织者。上海有关部门也为企业做了各种项目申报和推广。为此，“我们打算在下一步将更多的工作重心转移到上海。”乔欣说。

然而，几乎所有受访者都提到，上海对小微企业，甚至高科技小微企业仍然没有给予足够的支持和重视。医疗器械企业有300多家R&D总部，在行业内规模不小，但仍比不上互联网巨头和跨国企业。当医疗企业获得了科技部的项目和国家自然科学基金的专项，科技界认同企业的R&D实力，当产品真正落地，当产品推广应用，当企业探索商业模式，创新支撑资源最终会向大企业倾斜。

另外还有一个误区，就是大家一直认为医学领域的研发是一件公开的事情。但是，药物研发和器械研发这两个分支是非常不同的，需要非常不同的专业知识。前者侧重于生物和化学，后者侧重于制造业、it、大数据和人工智能。

目前国内医疗领域的政策几乎都是把药品和器械放在一起作为一个对象。此前，许多业内人士都呼吁这样的共享政策带来很多不便。在医疗设备、人工智能等高科技领域，上海可以更多地参与标准和产业政策的制定。

说到底，医疗机器人的作用并不是取代资深医生。随着中国人口老龄化，医疗资源分布不均，患者基数巨大，机器人的价值在于提供更安全、更稳定的医疗服务保障，也是解决这一社会问题的利器，甚至是提升国家整体科技实力的利器。

“国际同行认为，未来系统级医疗机器人的机会在中国。因为我们还是从零开始，没有核心技术。”高毅表示，未来几年，全球医疗器械巨头可能会瞄准中国市场推出产品。上海，要建立国家乃至全球的医疗机器人中心，现在必须抓住自己的机会。本报首席记者龚