一“眼”竟能看未来十年疾病风险？从鹰瞳科技上市看医疗AI的未来
无论你是否注意到，医疗人工智能已悄然进入你的生活，在未来，它都将成为每个人的贴身物品，成为维护你健康的专家。
作者|刘广
随着人口日益老龄化，以及慢性病发病率快速上升，“慢病防控”已成为实现“健康中国”战略目标的重中之重。
慢性病，也称非传染性疾病（NCDs），主要有心脑血管疾病、癌症、糖尿病、慢性呼吸系统疾病等。根据国家卫健委数据，中国非传染性疾病导致的死亡人数占总死亡人数的88%，造成的疾病负担占疾病总负担的70%以上。
与急性疾病或不治之症不同，慢性病需要进行长期、常规及科学的管理。如若能在早期识别慢性病，可以及时进行治疗，从而减缓或阻止疾病进展，避免对社会和家庭造成沉重的负担。
传统上，慢性病及其相关并发症要经过医生综合问诊、体检和多种辅助检查结果才能确诊。然而，中国经验丰富的医生数量有限，且地域分布不匀，造成了大量的慢性病早期检测和管理的需求未被满足。
慢病发病率逐年升高，而医疗资源有限，专业医生培养周期长。面对这一突出的供求失衡矛盾，视网膜AI成为了突破口。
港交所近日消息，全球视网膜影像人工智能领域先行者和领军者鹰瞳科技通过聆讯，择日将正式启动招股并主板挂牌上市。“医疗AI第一股”落定，二级市场资本注入后，视网膜AI或将在慢病防控上大展身手。
窥一“眼”而知全身
时间拉回至今年8月，鹰瞳科技与北京大学临床研究所合作的一项重磅研究成果在国际知名期刊Science Bulletin杂志（2020年影响因子：11.78，中科院SCI一区）在线发表。
该研究使用超过40万人的健康数据开发了一个基于眼底照片的人工智能算法模型，可估算个体未来10年发生缺血性心脑血管病（Ischemic cardiovascular diseases，ICVD）发病风险。
随着这一预测工具开发成功，未来在医疗机构中只要安装一台便捷的眼底自动照相设备，即可在1分钟内轻松评估受检者未来10年发生心脑血管的风险，无创且方便、快速、普惠。
一张眼底照片，为何能看出潜在的疾病风险？这还要从早已写入医学教材的理论说起。
视网膜是人体中唯一能以无创方式直接观测到血管和神经的部位。通俗来讲，眼睛不仅仅是心灵的窗口，也是全身健康的窗口，暗藏着人体健康的密码。透过视网膜图像，不仅可以识别视网膜黄斑变性、病理性近视、视网膜脱落等眼底疾病，也能诊断糖尿病、高血压、心脑血管病等全身性疾病。
只不过这一早已达成专家共识的理论并未普及应用。一个令人遗憾的事实是，目前我国眼科医生仅4.48万人，其中能看眼底的更是只有三五千人，且大多数集中在三甲医院和一二线城市。
即便是在三甲医院，内分泌、心血管等科室的医生想要诊断糖尿病视网膜病变、高血压视网膜病变，也需求助于眼科专家，这不仅影响诊断效率，患者需往返于不同科室，还使得眼科医生工作量的陡增，疲于应付。
鹰瞳科技的人工智能视网膜辅助诊断系统，便是为解决这一困境提供了方案。
具体来看，医学影像AI诊断主要依托的是深度学习技术。先是依据临床诊断路径，利用深度学习技术，将大量临床影像数据和诊断经验输入人工智能模型，使神经网络进行深度学习训练。训练完成后，再基于收敛后的算法模型，进行智能推理，输出个性化的诊疗判断结果。
遵循这一路径，鹰瞳科技通过深度学习数百万张视网膜照片，再由全球数百位医学专家交叉标注，研发出了准确率堪比人类医学专家的人工智能视网膜辅助诊断系统；继而通过对视网膜影像进行图像分割、特征提取、定量分析和对比分析，实现了对心血管风险、脑中风风险、神经系统疾病风险、慢性病风险、肿瘤风险等多种健康风险的评估。
何以成为行业龙头
鹰瞳科技招股书显示，在视网膜AI领域，主要的市场参与者包括IBM、谷歌和百度等大型科技公司及Digital Diagnostics和Eyenuk等健康科技初创企业。鹰瞳科技于2020年8月拿到国家药监局首张视网膜AI辅助诊断医疗器械三类证，据估算，2020年其在中国人工智能视网膜医学影像市场的市占率达60%以上。
大小企业入局，鹰瞳科技何以成为行业龙头？这要从鹰瞳科技一早便建立的行业壁垒说起。
先来看看技术层面。人工智能的三要素包括数据、算力、算法。
数据方面，即便是人工智能，也有孰能生巧之说，数据量越大越丰富，神经网络就越能掌握规律。鹰瞳科技招股书显示，其数据库包含真实世界用户视网膜影像和相对应的370万多模态数据，由资深医学专家标注及按疾病和病变处理。不仅如此，鹰瞳科技的数据库还广泛涵盖了年龄、性别、人口统计学、疾病、商业渠道及医疗器械类型，有助于持续开发及优化算法以精确识别慢性病相关症状。
数据之于人工智能，就像是食材之于美味佳肴。鹰瞳科技数据库无论在数据数量上，还是在人工标注数据数量上，又或者是在数据的质量上，都具有明显优势。随着产品在真实世界的大规模应用，数据领先优势也将持续扩大，从而形成飞轮效应。
算力之于人工智能，则如同厨房灶台之于美味佳肴，是一种基础设施的支撑。
除了拿三类证的人工智能医疗器械软件（SaMD），鹰瞳科技还自主研发便携眼底相机，以提供软硬件一体的解决方案，是业内为数不多的能将硬件、软件、算法及服务集为一体的解决方案提供商。
鹰瞳科技首席医学官陈羽中博士表示，由于在真实世界积累的丰富应用经验，鹰瞳科技自研的便携硬件设备充分考虑到了边远乡村的网速不佳、供电不足等问题，不仅能脱机使用，也是少有的插上充电宝就能使用的眼底相机。
有了食材和灶台，现在唯独缺少厨师，最后来看看人工智能的“厨师”——算法。
根据不同的应用场景，鹰瞳科技研发出不同的产品。截至目前，其算法模型已能够自动评估包括糖尿病、高血压、心脑血管疾病、贫血、失明等在内的55种健康风险。
据招股书，鹰瞳科技的核心产品Airdoc-AIFUNDUS的优势包括：
1.中国首款获国家药监局批准的第三类人工智能视网膜影像识别辅助诊断产品，其已完成产品测试、详尽的技术审查及复杂的临床试验；
2.通过已刊发于颇有声望的同行评审科学期刊上的20多篇论文，以及参加颇具影响力的人工智能学术会议展现了经过充分验证的技术；
3.与多品牌及多型号眼底相机兼容，最大化市场；
4.可适用于更广泛的人群，利用中国15个不同机构的数据进行训练；
5.自动实时成像质量控制，由于产品包含自动质量控制功能，能通过多个独立探测器来验证视网膜区域、聚焦、色彩平衡及曝光。
鹰瞳科技Airdoc-AIFUNDUS临床工作流程（图片来源：招股书）
注册证书是产品商业化的重要通行证。在产品注册方面，鹰瞳科技对监管要求及监管发展与变化有深刻的理解，其参与制定了人工智能行业标准及人工智能SaMD国家标准，其中包含中国人工智能SaMD的首个分类指南草案。凭借行业经验和对监管规则的深刻理解，鹰瞳科技在遵循监管规范，加快候选产品研发进度等方面也将更加得心应手。
如前文竞争格局一图所示，鹰瞳科技是为数不多的将商业化渠道拓展至院外的头部企业之一，其开发了多种商业化管道，遍布院内和院外。除了覆盖医院临床科室、社区诊所、体检中心等医疗场景，鹰瞳科技还覆盖了保险公司、视光中心、药房等大健康场景，目前在400多家等级医院、28个省份的多家知名保险公司、140多家体检中心、950多家视光中心实现了应用。
鉴于跨国公司在进入中国时面临的困难，能够获得国家药监局注册证书的国内公司将有巨大增长潜力。鹰瞳科技作为这一领域的龙头企业，将凭借先发优势，进一步扩大市场占有率。
视网膜影像AI的未来
无论你是否注意到，医疗人工智能已悄然进入你的生活，在未来，它都将成为每个人的贴身物品，成为维护你健康的专家。
视网膜是人体唯一可以直接观察血管和神经的地方，是观测全身健康的窗口。理论上来说，透过视网膜上血管和神经的病变，可以判断200多种常见慢性病。其中就包括糖尿病、高血压、中风、心梗、贫血、帕金森、痴呆、甲亢、艾滋病、白血病等等。
因此对于鹰瞳科技来说，糖尿病视网膜病变的单个适应症获批仅仅是视网膜影像AI的一大里程碑，未来每个单一疾病算法的研发问世，每个适应症的获批都将激活一片潜在市场。
在多病种的综合诊断上，亦已获得真实世界验证。鹰瞳科技联合广州中山大学中山眼科中心林浩添教授团队等开展的“AI视网膜多病种辅助诊断系统”真实世界研究结果便证实，这个覆盖糖尿病视网膜病变、高血压性视网膜病变等14种视网膜异常的辅助诊断系统，在临床真实世界验证中表现出稳健的疾病识别能力，准确率媲美医学专家。该成果今年7月发表于国际顶级医学期刊《柳叶刀·数字健康》。
鹰瞳科技创始人张大磊将视网膜影像AI比作新时代的一种“体温计”，是一个工具，一套健康检查的基础设施。“中世纪的时候，医生要摸额头才知道病人是否发热，后来有人发明了体温计，工作就变得精准、标准化了，鹰瞳科技的产品就是新时代的'体温计’、'显微镜’和'听诊器’。”
未来，基于视网膜影像的人工智能筛查及健康风险评估系统或能像查血验尿一样，成为一项覆盖全生命周期的基础检查，更加方便且无创。甚至随着产品规模化生产，成本进一步降低后，飞入寻常百姓家，让每个人都能自己精确掌握自己的健康状况，及早发现潜在健康风险，远离疾病和痛苦。
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