2020人工智能医疗产业发展蓝皮书.pdf

1版 权 声 明 本 蓝 书 版 权 属 于 业 互 联 创 新 中 （ 上 海 ） 有 限 公 司 、 3 6 氪 研 究 院 、 中 国 信 息 通 信 研 究 院 云 计 算 与 数 据 研 究 所， 并 受 法 律 保 护 。 转 载 、 摘 编 或 利 其 它 式 使 本 蓝 书 字 或 者 观 点 的 ， 应 注 明 来 源 。 违 反 上 述 声 明 者 ， 将 追 究 其 相 关 法 律 责 任 。 联合编写单位 ： 业互联创新中（上海）、36 氪研究院 参与编写单 位 ： 中国信息通信研究院云计算与数据研究所、 中国智能产业 发展联盟医学智能委员会、 互联医疗健康产业联盟、 上海市卫和健康发 展研究中、复旦学公共卫学院、海星健康 编写组成员： 业互联创新中 （上海） 有限公司 ： 郑忠斌、 武 、 赵艺瑾、 王道洋 、 张 东、陈科利、刘硕鹏 36 氪研究院：邹萍、伍典 中国信通院云计算与数据研究所：王秀梅、冯天宜 上海市卫和健康发展研究中：春林 复旦学公共卫学院：王伟炳I 前言 近年来， 人工智能成为推动社会经济发展的新动力之一， 在提高社会生产效 率、 实现社会发展和经济转型等方面发挥重要作用。 作为主导新一代产业变革的 核心力量， 人工智能在医疗方面展示出了新的应用方式， 在深度融合中又催生出 新业态。 从全球范围来看， 目前人工智能医疗产业仍处于发展早期阶段， 相比于传媒、 零售、 教育等领域来说， 商业化程度偏低 。 但随着市场需求不断扩大， 向专业化 细分领域深化发展， 加之各国宏观政策支持和技术进步等， 人工智能医疗发展前 景广阔。 美国靠早期的政策拉动医疗信息化和人工智能辅助医院管理， 积累了大 量数据， 具备先发优势， 属于领先梯队， 目前已在药物研发、 医疗机器人、 医学 影像、 辅助诊断等方面全方位布局。 其他国家如英国 、 德国、 加拿大、 日本等国 则紧随其后，各有侧重，各有所长。 中国作为新兴市场国家的领头羊， 人工智能医疗始终保持高速发展态势。 目 前， 我国人工智能医疗发展历经计算智能阶段， 目前正处于从感知智能向认 知智 能过渡的发展阶段，不同细分领域的技术发展情况和落地应用成熟度有所不同。 AI 医学影像是人工智能在医疗领域应用最为广泛的 场景， 率先落地 、 率先应用、 率先实现商业化。手术机器人、药物研发、精准医疗等领域已有部分落地应用， 但因成本或技术原因， 尚未实现规模化普及 ， 未来增长空间较大。 受 2020 年初 新冠肺炎疫情影响， 人工智能在公共卫生领域特别是传染病的预防与控制方面发 挥重要作用， 传染病大数据分析预警系统、 疫情排查系统、 智能测温机器人、 消 毒机器人、 语音服务机器人等在战“ 疫” 一线被广泛应用。 本蓝皮书立足于产业发 展基本面， 并结合当前人工智能医疗的最新发展与应用趋势， 对公共卫生 、 医院 管理、 医学影像、 医疗机器人、 药物研发、 健康管理、 精准医疗和医疗支付共八 大主要细分领域进行深入研究与分析， 分析各领域所处的不同发展阶段、 发展特 征与应用价值， 并盘点市场主要参与者 ， 力求描摹 2020 年互联网医疗行业发展 的新风向。 中国的人 工智能医疗在政府与社会各界的共同投入与支持下， 面临政策、 市 场、 技术、 人才等多重因素叠加利好的重要发展机遇。 项目组重点分析了中国人 工智能医疗领域目前所具有的六大发展机遇： 机遇一， 顶层设计不断加码 ， 产业II 发展政策环境持续优化； 机遇二， 市场增长迎来发力期， 资方入局窗口已经打开 ； 机遇三， 市场需求日益旺盛， 慢病管理等领域颇具增长空间 ； 机遇四， 新冠疫情 的 迫 切 需求 为 相 关 产 业的 发 展 打 开 了 新局 面 ； 机 遇 五， 5G 、 量 子 计算 等 新 技 术 的增长为产业发展提供了新动能； 机遇六， 复合型人才厚度增加为产业厚积薄发 创造新节点。 在行业发展重要机遇期，政府密集释放相关利好政策，推动科技成果转化， 推 动数 据共 享 ，持 续完 善行 业 标准 规范 体 系。 同时 ，“ 以 患者 为核 心 、切 实满 足 医 生临 床工 作 需求 ” 的 核心 理念 正 在逐 渐成 为行 业 共识 ，人 工 智能 医疗 产 品正 在 向覆盖多病种、 深入应用场景的方向发展。 可以预见， 人工智能医疗大规模落地 应用的时代即将来临。I 目录 第 一 章 人 工 智 能 医 疗 发 展 现 状 分 析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1 人工智能医疗总体发展概况. 1 1 . 1 . 1 世 界 人 工 智 能 医 疗 发 展 概 况 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 . 2 . 1 中 国 人 工 智 能 医 疗 发 展 概 况 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 人工智能医疗发展政策分析. 5 1 . 2 . 1 海 外 人 工 智 能 医 疗 发 展 政 策 分 析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1 . 2 . 2 中 国 人 工 智 能 医 疗 发 展 政 策 分 析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.3 人工智能医疗现状分析. 10 1 . 3 . 1 人 工 智 能 医 疗 企 业 现 状 分 析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 1 . 3 . 2 人 工 智 能 医 疗 投 融 资 现 状 分 析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 1 . 3 . 3 人 工 智 能 医 疗 技 术 现 状 分 析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 第 二 章 人 工 智 能 医 疗 产 业 细 分 领 域. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 2.1 人工智能+ 公共卫生 . 16 2 . 1 . 1 人 工 智 能 + 公 共 卫 生 应 用 概 述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 2 . 1 . 2 人 工 智 能 + 公 共 卫 生 核 心 应 用 价 值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 2 . 1 . 3 典 型 企 业 合 集 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 2.2 人工智能+ 医院管理. 23 2 . 2 . 1 人 工 智 能 + 医 院 管 理 应 用 概 述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 2 . 2 . 2 人 工 智 能 + 医 院 管 理 核 心 应 用 价 值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 2 . 2 . 3 典 型 企 业 合 集 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6 2.3 人工智能+ 医学影像. 30 2 . 3 . 1 人 工 智 能 + 医 学 影 像 应 用 概 述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 2 . 3 . 2 人 工 智 能 + 医 学 影 像 核 心 应 用 价 值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7 2 . 3 . 3 典 型 企 业 合 集 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 8 2.4 人工智能+ 医疗机器人 . 41II 2.4.1 人工智能+ 医疗机器人应用概述 . 42 2 . 4 . 2 人 工 智 能 + 医 疗 机 器 人 核 心 应 用 价 值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 6 2 . 4 . 3 典 型 企 业 合 集 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 8 2.5 人工智能+ 药物研发 . 52 2 . 5 . 1 人 工 智 能 + 药 物 研 发 应 用 概 述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 2 . 5 . 2 人 工 智 能 + 药 物 研 发 核 心 应 用 价 值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4 2 . 5 . 3 典 型 企 业 合 集 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 6 2.6 人工智能+ 健康管理 . 58 2 . 6 . 1 人 工 智 能 + 健 康 管 理 应 用 概 述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 9 2 . 6 . 2 人 工 智 能 + 健 康 管 理 核 心 应 用 价 值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1 2 . 6 . 3 典 型 企 业 合 集 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3 2.7 人工智能+ 精准医疗. 66 2 . 7 . 1 人 工 智 能 + 精 准 医 疗 应 用 概 述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 7 2 . 7 . 2 人 工 智 能 + 精 准 医 疗 核 心 应 用 价 值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 9 2 . 7 . 3 典 型 企 业 合 集 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1 2.8 人工智能+ 医疗支付 . 75 2 . 8 . 1 人 工 智 能 + 医 疗 支 付 应 用 概 述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 5 2 . 8 . 2 人 工 智 能 + 医 疗 支 付 核 心 应 用 价 值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 7 2 . 8 . 3 典 型 企 业 合 集 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 9 第 三 章 人 工 智 能 医 疗 产 业 发 展 机 遇 及 趋 势 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 3.1 中国人工智能医疗产业发展机遇. 82 3.2 中国人工 智能医疗产业发展趋势 . 84 3 . 2 . 1 人 工 智 能 医 疗 政 策 法 规 趋 势 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4 3 . 2 . 2 人 工 智 能 医 疗 产 品 技 术 趋 势 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 6 3.3 世界人工智能医疗产业格局变化 . 89 第 四 章 人 工 智 能 医 疗 发 展 挑 战 与 建 议 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1III 4.1 审批挑战与建议 . 91 4.2 商业挑战与建议 . 92 4.3 产品挑战与建议. 93 4.4 人才挑战与建议 . . 94 4.5 数据挑战与建议 . 96I 图 目 录 图 1-1 中国人工智能医疗项目融资轮次 1 . 11 图 1-2 2012-2020 年上半年人工智能医疗领域股权投资规模及案例数 2 . 13 图 2-1 全球人工智能医疗产业图谱 3 . 15 图 2-2 “ 人工智能+ 公共卫生” 的主要应用场景 4 . 16 图 2-3 人工智能在传染病防控领域的应用价值 5 . 19 图 2-4 人工智能在医院管理领域的应用 6 . . 23 图 2-5 人工智能在医院管理领域的核心应用价值 7 . 25 图 2-6 人工智能在医学影像诊断的应用方式 8 . 31 图 2-7 2019 年中国医疗机器人市场结构 9 . 42 图 2-8 新药从临床期到批准上市成功率对比 10 . 52 图 2-9 人工智能在新药研发的应用场景 11 . . 54 图 2-10 人工智能在健康管理领域的应用 12 . 59 图 2-11 2018 年中国可穿戴设备各产品市场份额 13 . 60 图 2-12 医疗数据生态中各主体及其数据需求 14 . 63 图 2-13 精准医疗的三个层次 15 . 67 图 2-14 我国精准医疗行业市场结构（% ）16 . . 68 图 2-15 我国的主要医疗支付方式与参与主体 17 . 75 图 2-16 2009-2018 年我国医疗保险基金收入与支出情况 18 . 77 图 3-1 中国 65 岁及以上人口变化 19 . 83 图 4-1 全球主要国家 AI 领域人才数量（单位：万人）20 . 95II 表 目 录 表 1-1 国外人工智能医疗相关政策文件 1 . 6 表 1-2 中国人工智能医疗相关政策文件 2 . 8 表 1-3 人工智能医疗产业链 3 . 10 表 2-1 “ 人工智能+ 公共卫生” 典型企业合集 4 . 20 表 2-2 “ 人工智能+ 医院管理” 典型企业合集 5 . . 26 表 2-3 人工智能医疗公司的新冠肺炎产品盘点 6 . 33 表 2-4 “ 人工智能+ 医学影像” 典型企业合集 7 . 38 表 2-5 手术机器人分类 8 . 44 表 2-6 手术机器人的技术演化路径 9 . 46 表 2-7 三种外科手术对比 10 . . 47 表 2-8 “ 人工智能+ 医疗机器人” 典型企业合集 11 . 48 表 2-9 “ 人工智能+ 药物研发” 典型企业合集 12 . 56 表 2-10 “ 人工智能+ 健康管理” 典型企业合集 13 . 63 表 2-11 肿瘤免疫治疗种类 14 . . 70 表 2-12 “ 人工智能+ 精准医疗” 典型企业合集 15 . 71 表 2-13 “ 人工智能+ 医疗支付” 典型企业合集 16 . 79 表 4-1 医疗人工智能的主要应用模式 17 . 931 第 一 章 人 工 智 能 医 疗 发 展 现 状 分 析 1 . 1 人 工 智 能 医 疗 总 体 发 展 概 况 1.1.1 世界人工智能 医疗发展概况 近年来， 人工智能成为推动社会经济发展的新动力之一， 在提高社会生产效 率、 实现社会发展和经济转型等方面发挥重要作用。 作为主导新一代产业变革的 核心力量， 人工智能在医疗方面展示出了新的应用方式， 在深度融合中又催生出 新业态。人工智能医疗的迅速发展和普及，提高了医疗质量，降低了医疗成本， 能够帮助医疗行业解决资源短缺、分配不均等众多民生问题。 全球的人工智能医疗相对于制造业、 通信传媒、 零售、 教育等人工智能应用 领域来说， 还处于早期阶段， 商业化程度相对偏低 ， 行业渗透率较低。 人工智能 医疗具有广泛的市场需求和多元业务趋向， 拥有广阔的发展空间。 目前， 市场规 模高速增长， 大量初创公司不断涌现 。 预计到 2025 年 ， 人工智能应用市场总值 将达到 1,270 亿美元。其中，医疗行业将占市场规模的五分之一 1 。 从具体 应用层面来 看， 医疗信 息化应用 早， 智能诊 疗、 医疗健 康管理落地 广， 药物研发市场 规模大，医学影像增速 快。 医疗信息 化 作为应用较早的领域 ， 近两年在数字医疗和互联网医疗的基础上 得到了大力发展， 人工智能在医院大数据处理系统建设方面起到重要作用。 美国 在智能化电子病历管理、 智能化药品服务管理、 智能手术室管理等方面重点发力。 美国顶级医院通常选择与头部医疗技术供应商展开合作， 打通数据壁垒， 构建标 准化数据集， 确保机器学习拥有高质量的数据基础。 欧洲国家医疗信息化基础完 善， 医疗保障体系较为健全， 数据在完整性和延续性等方面具有优势 ， 人工智能 在医疗成本控制、 系统化药械管理、 智能化电子病历管理、 远程医疗等方面应用 较为广泛。 此外， 智能诊疗和医疗健康管理 也是人工智能医疗产品落地较为广泛的领域。 1 数据来源：IDC 统计数据，36 氪研究院2 日本将医疗健康管理和护理作为结合人工智能的突破口， 旨在缓解本国严重的老 龄化问题带来的压力。 中国的人工智能健康管理事业起步较晚， 但随着各种检测 技术 （如可穿戴设备、 基因检测等） 的发展， 伴随着物联网大环境的促进， 预计 2020 年后市场将进入高速发展阶段。 药物研发结合人工智能起步稍晚， 但市场规模较大， 增速较快， 目前占据人 工 智 能 医 疗 市 场 35% 以 上 份 额 。 我 国 目 前 的 药 物 研 发 以 仿 制 药 和 改 良 药 为 主 ， 国外药物研发则