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醫(yī)療AI產業(yè)鏈深度研究:AI大模型在智慧醫(yī)療的應用場景分析,創(chuàng)業(yè)公司如何布局?

發(fā)布時間:2023-07-10 來源:未來智庫 瀏覽量: 字號:【加大】【減小】 手機上觀看

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核心觀點:


1、醫(yī)療AI平臺整體框架:邁入大模型時代,多模態(tài)AI通用化成為未來趨勢。醫(yī)療人工智能平臺包括數據資源層、人工智能平臺和醫(yī)療應用層 。開源框架和算法占有重要地位,如選擇工程化能力較強 的TensorFlow或在圖像方面表現(xiàn)良好的Caffe等開源框架,選擇在圖像識別方面常用的卷積神經網絡(CNN),循環(huán)神經網 絡(RNN)算法模型等。 GPT開啟多模態(tài)通用AI大模型時代,NLP、CV、科學計算多模態(tài)大模型AI通用時代來臨。

2、AI大模型將在醫(yī)療信息化、互聯(lián)網醫(yī)療、醫(yī)衛(wèi)和醫(yī)保信息化等領域產生生產力變革性推動 AI大模型+插件模式推進AI應用領域進入全新發(fā)展階段。OpenAI大模型推出插件可以對接下游應用程序,為開發(fā)者提供接入 平臺,極大助力了AI大模型下游應用的落地。OpenAI與微軟Azure合作助力ChatGPT、GPT-3.5、GPT-4對接企業(yè),提供to B服務,推動了AI應用端發(fā)展浪潮。

GPT-4已實現(xiàn)醫(yī)療領域商用合作。微軟旗下Nuance Communications 發(fā)布與 OpenAI 的 GPT-4 集成的支持語音的醫(yī)療病歷 生成應用程序DAX( Dragon Ambient eXperience )。GPT-4對于事實的闡述精度對比GPT-3.5高出40%,在醫(yī)學知識自測 評論考試表現(xiàn)更優(yōu)秀,支持多模態(tài)輸入,預測會對醫(yī)療信息化、互聯(lián)網醫(yī)療、公衛(wèi)、醫(yī)保信息化細分領域產生效率的變革性 推動。 百度文心一言前期有很多互聯(lián)網醫(yī)療、醫(yī)療信息化、創(chuàng)新藥械、醫(yī)保等接入進行內測和工具開發(fā),預計隨著百度千帆的企業(yè) 服務大模型發(fā)布,將會進一步推動醫(yī)療AI的發(fā)展。

1、醫(yī)療AI框架

GPT4應用于醫(yī)療信息化場景——電子病歷的生產力解放

當前由醫(yī)生手動錄入醫(yī)療信息化系統(tǒng)患者電子病歷:當前醫(yī)生一邊問診一邊手寫或在電腦上輸入電子病歷。雖然一些病歷醫(yī) 生可以根據信息化系統(tǒng)里面的模板去更改患者信息,但是有一 些病歷較復雜病程較長,醫(yī)生需要很詳細地記錄追蹤患者的情 況,病歷可能達上萬字,當前在傳統(tǒng)醫(yī)療信息化系統(tǒng)中還是由 醫(yī)生手動記錄輸入這部分信息。未來接入GPT4以后醫(yī)生解放了文書工作:GPT4可以多模態(tài)輸 入數據并理解梳理信息,這也就意味著GPT4大模型可以輸入患 者和醫(yī)生的對話并摘取關鍵信息,醫(yī)生不用邊問診邊記錄,可以快速耐心詢問患者情況,只需要幾秒鐘,就能自動生成電子 病歷,然后自動導入當前的醫(yī)療信息化系統(tǒng)。

微軟子公司Nuance:將GPT-4用于病歷生成程序

微軟旗下Nuance Communications 發(fā)布與 OpenAI 的 GPT-4 集成的支持語音的醫(yī)療病歷生成應用程序DAX ( Dragon Ambient eXperience )。 環(huán)境AI與GPT-4技術相結合:Dragon Ambient eXperience (DAX) Express 是第一個將會話和環(huán)境 AI 與 OpenAI 的 GPT-4 的高級推理和自然語言功能相結 合的全自動臨床文檔應用程序。Nuance 的環(huán)境 AI 技 術旨在通過“傾聽”醫(yī)患就診并做筆記來自動化臨床 文檔。 幾秒鐘形成可接入電子病歷系統(tǒng)的臨床筆記:通過添 加 GPT-4,DAX Express 可在患者就診后幾秒鐘內自 動創(chuàng)建草稿臨床筆記,以便立即進行臨床審查。 該解 決方案還與電子病歷軟件緊密集成。

該產品將服務超55萬醫(yī)生和數百醫(yī)療系統(tǒng):超過 550,000 名醫(yī)生使用 Nuance 的 Dragon Medical One 語音識別解決方案。 DAX Express 建立在 2020 年推 出的 Dragon Ambient eXperience 解決方案 Nuance 的基礎上。該解決方案目前部署在數百個醫(yī)療系統(tǒng)中。 夏季推出:Nuance 醫(yī)療保健業(yè)務執(zhí)行副總裁兼總經理 戴安娜·諾爾 (Diana Nole) 表示DAX Express 將從今年 夏天開始以私人預覽的形式提供給特定客戶。 一旦該 測試完成,將普遍提供給所有 Dragon Medical One 和 DAX 用戶。

GPT4應用于醫(yī)療信息化場景——為醫(yī)生提供診斷決策備選

當前CDSS臨床輔助決策系統(tǒng)會根據患者癥狀提供給非常多 相關疾病和治療手段,需要醫(yī)生靠經驗判斷:當前的CDSS 系統(tǒng)可以提供給醫(yī)生一些相關疾病科普參考,比如患者頭痛, CDSS系統(tǒng)就會列出所有引起頭痛的常見原因及相關診療方 法,具體下一步做什么檢查進行確診還是需要靠醫(yī)生的經驗 和判斷。在時間有限的門診問診時間里,醫(yī)生大部分會根據 自己的經驗去判斷患者下一步需要進一步做CT明確病因或 是由于疲勞等產生的頭痛。CDSS系統(tǒng)提供的更多是科普和 參考的作用。

GPT4可以根據自己整理的患者癥狀將可能的疾病及相關的 診療方法排序,成為醫(yī)生做決策的強力助手,甚至可能提升 基層醫(yī)院的醫(yī)療水平:根據微軟研發(fā)和孵化中心副總Peter Lee,GPT4經過專業(yè)醫(yī)療數據訓練以后可以根據自己整理 的患者病歷去根據可能的臨床病歷情況匹配病人的實際情況, 將所有可能出現(xiàn)的場景按照概率大小排序,給予醫(yī)生一個強 有力的決策支撐。如果醫(yī)療信息化廠商能夠提供以往數據去 對GPT4進行專項訓練,隨著它準確性的提高,可以提供每 個專病相對準確的患者病因和診療方法,降低醫(yī)生的誤診率, 提升基層醫(yī)院的醫(yī)療水平。

GPT4應用于互聯(lián)網醫(yī)療場景——高效多模態(tài)獲取患者信息并準確分診

當前互聯(lián)網醫(yī)療具有智能助手進行分診提升問診效率,但是 分診不是很準確,信息獲取很粗淺:如進入在線問診界面, 可以根據關鍵詞選擇病癥,如“咽炎”等,然后小助手會問 病程之類設定好的問題,患者可以選擇患病時間,接下來實 名制進行分診至值班在線醫(yī)生。但是問題設置的比較粗糙, 雖然可以語音輸入和發(fā)送照片,但是智能助手對此沒有什么 反應,這些信息需要醫(yī)生去處理。分診也可能出現(xiàn)一些失誤, 比如示例中的咽炎可能更適合到五官科里面去而不是中醫(yī)科。

GPT4可以極大提升在線問診效率,改善患者體驗,可能取 代在線值班醫(yī)生的工作:GPT4可以更機動靈活地跟患者對 話,并從患者的描述中提取詳細的信息,可以完全取代智能 助手的工作,在獲取和整理患者的癥狀、患者基本信息、過 往用藥史等方面可以完全勝任,甚至可以在線提取患者過往 拍片中的信息,取代值班醫(yī)生的部分工作。這樣極大緩解了 醫(yī)生線上溝通的壓力,降低了線上溝通成本。以往很多癥狀 線上溝通不暢還需要線上轉線下,GPT4的應用更有利于在 線醫(yī)療的發(fā)展,帶來效率提升的顛覆性轉變。

公衛(wèi)信息化領域——對重大傳染病實現(xiàn)實時監(jiān)測預警

當前我國公衛(wèi)信息化領域具有監(jiān)測突發(fā)公共衛(wèi) 生事件需求,數據分析多由各領域專家組完成。 通過各地區(qū)信息互聯(lián)、各級機構數據填報、網 絡抓取監(jiān)測等渠道監(jiān)測重大傳染病情況,并成 立專家組定期進行數據分析,研判疫情趨勢, 給予風險評估,提出建議。 GPT大模型可以在獲取數據和數據分析上助力 公衛(wèi)信息化效率提升。GPT大模型可以通過插 件自動獲取社交媒體和網絡上的傳染病數據及 前沿公共衛(wèi)生報告等,減輕當前做網絡監(jiān)測互 聯(lián)網的程序員的工作壓力,并自動形成可視化 展示分析,提出建議,減輕專家工作量,提升 監(jiān)測效率,不同于當前定期請專家組做分析, GPT可以實現(xiàn)實時監(jiān)測分析并生成預警報告。

藥物研發(fā)——GPT助力新蛋白質合成

2023年1月23日,加州伯克利一家創(chuàng)業(yè)公司利用類似ChatGPT的LLM模型“Progen”合成了自然界不存在的新雞蛋白,為 GPT未來在藥物研發(fā)應用方向提供方向,即讀取不同氨基酸序列,合成新型蛋白質。 ProGen是一個具有1億參數的條件蛋白語言模型。 基于Transformer架構的ProGen通過自注意力機制模擬殘基的相互作用, 可以根據輸入控制標簽生成跨蛋白質家族的不同人工蛋白質序列。為了創(chuàng)建該模型,研究人員輸入了280.56億種不同蛋白 質的氨基酸序列,模型在幾周內“消化”。 過去,在自然界中挖掘蛋白質或將蛋白質調整到所需的功能是非常費力的。 如 果能夠定向將氨基酸序列數據輸入GPT進行訓練,參數量更為龐大的GPT大模型理論上可以取得更加精準的效果。

2、重點企業(yè)分析

衛(wèi)寧健康:醫(yī)療信息化龍頭,1+X醫(yī)療AI生態(tài)全面布局

公司自 2015 年入局醫(yī)療健康服務領域,推動互聯(lián)網醫(yī)療和健康云服務等創(chuàng)新業(yè)務的發(fā)展。 2022年公司正式升級戰(zhàn)略為“1+X”戰(zhàn)略?!?”為基于統(tǒng)一中臺的 WiNEX 系列產品(包括面向醫(yī)療機構數字化的 WiNEX、 面向醫(yī)護人員的 WiNEX MY、面向政府及公共衛(wèi)生數字化 WiNEX Region、面向管理數字化的數據與分析平臺 WiNEX DnA)。 開放互聯(lián)的衛(wèi)寧數字健康平臺 WinDHP構建行業(yè)數字基座“+”,匯聚數字化醫(yī)藥健險各方能力,構建出“X”個數字健康應用 場景,持續(xù)豐富醫(yī)療信息化生態(tài)。

東軟集團:多領域AI技術積累,接入文心一言生態(tài)

成立于 1991 年,在智慧城市、醫(yī)療健康、 智能汽車互聯(lián)和企業(yè)數字化轉型等多領域處 于領先地位。不斷探索應用云計算、大數據、 物聯(lián)網、 人工智能、區(qū)塊鏈等新技術。其中 醫(yī)療及社保行業(yè)收入占比16%。在醫(yī)療信息化領域,東軟構建 RealOne Suite、CloudOne Suite 和 HealthOne Suite 三個整體解決方案。截至 1H22 年,公司服 務 600 余家三級醫(yī)院客戶、2,700 余家醫(yī)療 機構客戶、50,000 余家基層醫(yī)療衛(wèi)生機構, 承擔了30 多個省市的全民健康信息化建設。 智慧醫(yī)保方面,助力全國統(tǒng)一醫(yī)療保障信息 平臺全面建成,在 24 個省 200 多個城市的 平穩(wěn)上線。 公司在“大健康”板塊構造了東軟醫(yī)療(為 醫(yī)學影像解決方案及服務)、熙康(云醫(yī)院 平臺)、望海(醫(yī)院運營數據中心)三家創(chuàng) 新業(yè)務公司。

醫(yī)渡科技:打造業(yè)內醫(yī)療數據基礎設施YiduCore

司主要業(yè)務有大數據平臺、生命科學和健康管理平臺。大數據平臺業(yè)務方面,推出了全病種數據庫平臺,可實現(xiàn)全院自助 式創(chuàng)建專病庫,協(xié)助客戶建立了白血病、出凝血疾病、再生障礙性貧血等多個重大血液系統(tǒng)疾病專病庫和大型臨床研究隊列。 生命科學方面,數據分析驅動制藥、生物技術、醫(yī)療器械及其他臨床開發(fā)。健康管理板塊提供健康管理解決方案、慢病管理 服務、商業(yè)健康保險及現(xiàn)有全國社會醫(yī)療保險的補充保險“惠民保”運營等服務。

醫(yī)渡科技自主研發(fā)的“醫(yī)療智能大腦”YiduCore,利用NLP等技術處理經授權的數據,將異構數據高效地轉化為可計算、結 構化和標準化的數據,并通過深度學習、符號知識推理模型、知識圖譜等AI技術產出模型與洞見,已成為業(yè)內極具競爭力的 醫(yī)療智能基礎設施。截至2022年9月30日,YiduCore已處理及分析了超過7億名患者的30多億份醫(yī)療記錄,醫(yī)渡科技向84家 中國頂級研究型醫(yī)院以及29個監(jiān)管機構和政策制定者提供了解決方案,并已覆蓋1,000家醫(yī)院,其中大部分位于中國一線及二 線城市。

平安好醫(yī)生:依托平安集團,AI助力互聯(lián)網醫(yī)療提供更優(yōu)質服務

平安健康是平安集團管理式醫(yī)療模式的重要組成部分。在支付方資源、供應商網絡、服務體系和平安生態(tài)賦能等方面具備核心 競爭優(yōu)勢。打造“管理式醫(yī)療+家庭醫(yī)生會員制+O2O醫(yī)療健康服務”的商業(yè)模式。 管理式醫(yī)療方面,為平安集團綜合金融用戶提供線上線下一站式、7*24小時不間斷的主動式醫(yī)療健康服務。通過平安集團觸達 企業(yè)客戶,建立以“體檢+”和“健管+”為核心的2大解決方案。家庭醫(yī)生會員制是平安健康商業(yè)模式樞紐,協(xié)助公司整合醫(yī) 療健康供給側資源,完善O2O閉環(huán)服務,為用戶提供線上線下連續(xù)、完整的服務體驗。 平安健康致力于人工智能技術的自主研發(fā),打造輔診平臺項目和Skywalking監(jiān)控技術,為患者提供了高品質、便利化的一站式 醫(yī)療健康服務。

嘉和美康:長期深耕臨床醫(yī)療信息化,電子病歷之星

公司長期深耕臨床醫(yī)療信息化領域,重點產品包括電子病歷平臺、醫(yī)院數據中心和智慧醫(yī)療產品協(xié)同應 用,全面支撐臨床數據深度利用及智慧醫(yī)療。 電子病歷平臺為公司核心產品,分為綜合電子病歷系統(tǒng)和??齐娮硬v系統(tǒng),在國內細分市場連續(xù)八年 排名第一。嘉和醫(yī)院數據中心包含集成平臺、數據中心和數據應用,打造全院實時全量數據中心,實現(xiàn) 院內信息互聯(lián)互通,為醫(yī)院提供統(tǒng)一對外數據服務窗口。智慧醫(yī)療產品以人工智能技術為核心,包括臨 床輔助決策支持系統(tǒng)(CDSS)、大數據科研分析平臺、AI 病歷內涵質控系統(tǒng)、智能預問診系統(tǒng)、智能 分診系統(tǒng)是智慧醫(yī)療產品體系的五大核心產品。

創(chuàng)業(yè)慧康:啟動慧康云2.0云轉型,已推出多款AI軟件產品

公司主要產品及服務可以分為醫(yī)療衛(wèi)生信息化、醫(yī)療衛(wèi)生互聯(lián)網、醫(yī)療衛(wèi)生智慧物聯(lián)網和醫(yī)療保障應用四大板塊。醫(yī)療衛(wèi)生信 息化又分為醫(yī)院信息化和公共衛(wèi)生信息化應用軟件服務板塊。醫(yī)院信息化應用軟件以電子病歷為核心,重要產品有“慧康云 HIS 整體解決方案”等。公共衛(wèi)生信息化方面,根據國家衛(wèi)健委人口健康信息“46321”工程要求,公司幫助各地政府建設區(qū)域 衛(wèi)生信息化服務體系,實現(xiàn)衛(wèi)生計生一網覆蓋、居民電子健康一卡通、健康信息資源統(tǒng)一融合。醫(yī)療衛(wèi)生互聯(lián)網,創(chuàng)建產品包 括“混合云互聯(lián)網醫(yī)院解決方案”“創(chuàng)業(yè)健康城市云平臺”“處方共享平臺” 等。公司依托承建的國家醫(yī)保局醫(yī)療保障信息 平臺核心包項目,打造省、地市級智慧醫(yī)保解決方案。

萬達信息:智慧醫(yī)療布局全面,數據積累深厚

作為公司重要傳統(tǒng)業(yè)務,智慧醫(yī)衛(wèi)涵蓋 智慧衛(wèi)健、智慧醫(yī)保/醫(yī)藥和智慧醫(yī)療三 個板塊。已覆蓋全國 30 多個省/自治區(qū) /直轄市,120 多個地市,涉及二、三級 醫(yī)療機構 200 多家,社區(qū)衛(wèi)生服務中心 和鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院 1000 多家,社區(qū)(村) 衛(wèi)生室(站)1 萬余家,累計為 6億多 人提供衛(wèi)生健康和醫(yī)保服務。智慧衛(wèi)健重大項目成功推進,持續(xù)拓展 地區(qū)業(yè)務引領市場。協(xié)同國壽落地多省 市醫(yī)保和商保信息化項目,在25個地市 推進支付制度改革。醫(yī)療信息化項目和智慧醫(yī)院建設項目穩(wěn) 步進行。2022年上半年,中標河南省兒 童醫(yī)院鄭州兒童醫(yī)院國家兒童區(qū)域醫(yī)療 中心信息化建設項目和復旦大學附屬兒 科醫(yī)院安徽醫(yī)院安徽省兒童醫(yī)院智慧醫(yī) 院建設項目。

山大地緯:醫(yī)療數據積累+區(qū)塊鏈技術

山大地緯是山東大學實際控制企業(yè), 重要戰(zhàn)略股東國壽成達和部分山東省國資,其三大傳統(tǒng)業(yè)務智慧政務、智慧醫(yī)保醫(yī)療、 智能用電等業(yè)務 板塊擁有全國領先的解決方案和影響力,拓展至全國 20 多個省份,為 3.5 億人提供信息化服務。 智慧醫(yī)保領域,公司致力于構建“服務+治理+協(xié)同”的智慧醫(yī)保運行新模式,已在山東、浙江、深圳等多城市打造一批典型案例; 智慧醫(yī)療領 域,公司服務覆蓋全國近 10 萬家醫(yī)療機構及 1500 家二級以上醫(yī)院,已形成了以支付結算為特色的產品體系。智慧醫(yī)保醫(yī)療是公司營收的主要 來源,公司 2017 年至 2021 年智慧醫(yī)保醫(yī)療領域收入分別為 0.67 億、0.91 億、1.16 億、2.07 億、2.88 億,五年復合增速為 43.9%,2021 年占公司營收比重達 45.2%。

公司作為國內領先的“AI+區(qū)塊鏈”科技服務商,堅持“產學研用”深度融合,在人工智能、大數據、云計算、區(qū)塊鏈等新一代信息技術的創(chuàng) 新研究、應用開發(fā)方面居于全國領先水平,2021 年,一次性通過可信區(qū)塊鏈全部 5 項技術專項測評,作為在區(qū)塊鏈技術上全國第一批開始開 發(fā)實用的企業(yè),有望通過數據要素大潮破繭化蝶。

久遠銀海:深耕醫(yī)療醫(yī)保信息化,醫(yī)保數據要素受益

公司聚焦醫(yī)療醫(yī)保、數字政務、智慧城市三大業(yè)務。 ? 醫(yī)療醫(yī)保方面,公司中標國家醫(yī)保局運維標第4包,承擔國家醫(yī)保 信息平臺的跨省異地就醫(yī)管理子系統(tǒng)、支付方式管理子系統(tǒng)、基 礎信息管理子系統(tǒng)、醫(yī)保業(yè)務基礎子系統(tǒng)、業(yè)務中臺等6個子系統(tǒng) 運維工作。參與了成都、深圳等多個地市DRG/DIP改革試點;積 極參與院端DRG建設,已經覆蓋10個省,為四川大學華西醫(yī)院等 多家三甲醫(yī)院、昆鋼醫(yī)共體等多家醫(yī)共體提供產品和服務

在智 慧醫(yī)院和醫(yī)共體方面,2022年公司新一代醫(yī)院信息平臺、數字院 管系統(tǒng)、HRP 智慧管理平臺、科研大數據平臺、專病??品?、 醫(yī)療醫(yī)保融合服務、數字方艙醫(yī)院等產品,先后在10余省100多 家醫(yī)院落地應用。在智慧衛(wèi)生方面,公司推出了中臺化的全民健 康信息平臺和健康大數據平臺產品,開展了山西太原市、廣東汕 尾市、湖北荊州市的全民健康信息平臺項目建設實施。

AI應用:公司在人工智能方面形成了“見智·人工智能平臺”等較成 熟的國產行業(yè)應用中間件產品及銀??尚偶煽蛻舳水a品。目前已 在人臉識別、OCR、影像識別、視頻理解、自然語言處理、知識圖 譜等方面完成了AI技術研發(fā)和應用。通過與三甲醫(yī)院合作孵化出醫(yī) 學影像識別、臨床輔助決策、智能醫(yī)囑管理等臨床領域的AI產品。

報告節(jié)選:

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