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AI醫學影像的上游——快速成像，在提升醫學診斷效率方面的作用不可小覷。p5z曹操讀書網

“用人工智能優化影像采集，最核心的問題是要解決效率瓶頸、減少放射性，讓成像質量更高。”Subtle Medical（深透醫療）創始人兼CEO宮恩浩告訴鈦媒體App，AI醫學成像有更明確的臨床應用場景，市場有迫切剛需，這也是其斯坦福讀博期間的研究課題之一。p5z曹操讀書網

自上個世紀八十年代，核磁共振檢查磁共振成像（MRI）開始應用，到現在，MRI已經成為繼CT檢查后的另一種常見醫學影像診斷方式。p5z曹操讀書網

MRI檢查的應用范圍基本覆蓋了醫療影像可檢查的所有病種，包括器官病變、腫瘤檢查等，但MRI檢查有明顯的使用弊端——成像速度慢。p5z曹操讀書網

運用人工智能手段來提升醫學影像采集的效率，深透醫療推出了SubtlePET、SubtleMR和SubtleGAD三款AI醫學影像軟件產品。p5z曹操讀書網

2018年底推出的SubtlePET適用于PET核醫學分子影像檢查場景，能夠明顯縮短成像時間并減少放射性示蹤劑使用量，2019年底推出的SubtleMR適用于MRI檢查場景，能大大減少檢測時間，兩款產品均已迭代至2.0版本，而今年4月推出的SubtleGAD目前則適用于MRI檢查場景，在提升造影劑質量方面作用顯著。p5z曹操讀書網

“相比于設備商，我們在影像上游AI方向鉆研更深入，突破和市場化更快速我們就是將這項技術的應用時間往前撥了5-10年，讓現在的醫院就能使用未來的技術。”宮恩浩說道。p5z曹操讀書網

Grand View Research預測，到2028年，全球人工智能醫療領域市場將增至1202億美元，復合年均增長率高達41.8%，在這一波迅速增長中，AI技術相關的軟件服務是最大的驅動力之一。而影像上游系統產業市場超過2000億美元，相比于下游診斷方向的應用，AI能在影像上游產生巨大的市場變革。p5z曹操讀書網

突破醫學影像效率瓶頸

醫學影像是一個龐大的市場，它在臨床應用已經相當普及，是醫生進行疾病診斷的重要輔助工具，但長期處于效率低下的困境。p5z曹操讀書網

2016年以來，人工智能技術開始在醫學影像這一場景落地，隨著賽道的逐漸走熱，一批創業公司攜同資本扎堆涌入，“代替醫生”的口號此起彼伏。行業熱浪向影像成像的下游讀圖環節發力，以肺結節檢驗為首的產品迭出。億歐智庫數據顯示，2017年、2018年，AI醫學影像行業分別發生融資29起、31起，行業熱度觸及峰頂。p5z曹操讀書網

宮恩浩博士及其來自斯坦福大學、清華大學的團隊卻另辟蹊徑，在優化上游的影像采集賽道加碼，這一領域一直以來都是“熱需求，冷市場”。p5z曹操讀書網

2017年，Subtle Medical（深透醫療）在美國成立，其專研的AI影像采集賽道至今創業公司數量相對稀缺。宮恩浩認為，一方面是較高的技術門檻把一部分人擋在了門外，另一方面是很多創業者并沒有真正進入臨床，也就不具備Domain knowledge（領域知識），更不清楚這一真實存在的效率瓶頸。p5z曹操讀書網

他告訴鈦媒體App，“影像的整個工作流，效率的瓶頸在于設備端，病人需要排隊照影像，診斷效率受限于現有的設備。”p5z曹操讀書網

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醫學影像的成像原理并非常規意義上的照相，而是基于物理學原理，通過得到相當多的高質量信號，再通過數學模型的求解算法，從而形成影像，這個過程耗時久，且部分影像檢查還常常伴有放射性，甚至需要打造影劑，以便于醫生能更清晰地觀察到病灶影像。p5z曹操讀書網

以MRI檢查為例，設備提供了一個巨大的磁場，通過檢查氫原子磁性核在磁共振中產生的信號，從而得到影像學圖像，這需要一定的時間。p5z曹操讀書網

常規來看，一臺CT一天能檢查100多個患者，一臺3T（特斯拉）磁場強度的核磁共振儀器每天最多能為20余位患者做掃描檢查，單人單次掃描需要耗時半小時左右，而且還要紋絲不動，患者的輕微移動便會產生運動偽影，需要再重新檢查。為了做MRI檢查，病人排長隊已經是醫院中最稀松平常的場面，當然，這項高時間成本檢查的價格也較為昂貴。p5z曹操讀書網

同時，基于核磁共振本身的特點，其檢查室通常密閉且狹小，檢查過程中伴隨著噪音，對于大多數老人、小孩以及幽閉恐懼癥人群來說，并不建議使用。如果可以減少掃描的時間，不但可以造福這一部分人群，也可以給醫院增加可觀的收益。p5z曹操讀書網

就核磁共振檢查這一成熟的影像診斷方式而言，縮短成像時間就意味著整體檢查效率的提升、成本的下降和適用群體的擴大。p5z曹操讀書網

“從臨床醫學角度來說，幾十年以來大家一直想從設備端讓影像檢查更便捷、更高效，但這存在技術瓶頸。我們希望用人工智能深度學習的新技術，代替傳統的基于數學模型的求解算法，來解決這個問題。”宮恩浩確信，將AI帶到醫學影像的采集上游，不僅有清晰的臨床應用場景，還能直擊行業痛點。p5z曹操讀書網

聚焦研發，迭代技術

目前，深透醫療推出了三大產品，三款產品在快速成像和降低造影劑量、提高成像質量方面各有突破。p5z曹操讀書網

2018年底，深透醫療推出第一款AI醫學影像軟件產品——核醫學AI產品SubtlePET——并獲得美國FDA和歐洲CE等全球多地監管認證。PET核醫學分子影像檢查是臨床醫生對惡性腫瘤等全身疾病診斷的重要依據，常用于癌癥、心臟、大腦等疾病檢測，“困在時間”里的阿爾茲海默癥患者的診斷，就要通過PET檢查。目前，PET檢查也已經成為一種防癌體檢的項目，應用場景從醫院延伸到了部分體檢機構。p5z曹操讀書網
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左為常規PET檢測影像，右為SubtlePET使PET檢測速度提升四倍，同時保證成像質量p5z曹操讀書網

與MRI檢查有相似之處，PET檢查同樣耗時長，且患者在狹小的檢查艙內必須保持靜止不動，且耗資不菲，單次檢查在8000~15000元之間。在檢查前，患者還需要提前注射放射性18F標記的葡萄糖（FDG）示蹤劑。p5z曹操讀書網

將SubtlePET嵌入到已有的臨床成像工作流，可以最快提升4倍成像速度，同時降低最多75%的輻射劑量。p5z曹操讀書網

2019年底，深透醫療推出了第二款產品SubtleMR，次年初獲得了美國FDA和歐洲CE的認證。將這一產品嵌入MRI檢查設備，就能在不改變醫生工作流的情況下，降低MRI檢查時間、噪音以及偽影，并能通過AI技術進行圖像質量的增強，降低噪聲并提升成像的分辨率。p5z曹操讀書網
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左為常規MRI掃描，右圖中SubtleMR使得MRI掃描時間縮短，同時通過AI技術對圖像質量進行增強p5z曹操讀書網

這是宮恩浩口中更有代表性的一款產品，“這款產品我們從2017年開始研發，在幾款產品中最早，但花了更長的時間，主要是因為磁共振的成像及使用場景相對更加復雜。”p5z曹操讀書網

宮恩浩表示，不同于醫學影像下游的AI企業，是從肺結節、眼底等單一病種檢查入手，深透醫療從一開始的技術認證就要適用于多種疾病檢查，所以需要更多的測試數據和臨床驗證。基于測試數據集的大小，初代SubtleMR產品選擇了對頭頸、四肢的MRI檢查。p5z曹操讀書網

可喜的是，SubtleMR一經推出就不缺銷路，據宮恩浩回憶，“等認證通過的時候，已經有一些醫院在排隊，要成為第一批的試用醫院。這款產品在2020年就基本實現了部署，以及臨床使用和付費。”p5z曹操讀書網

今年初，深透醫療推出了SubtleMR 2.0版本，將50%的應用場景擴展到了100%，也就是說將檢查部位從頭頸和四肢延伸到了人體各個部位，包括頭部、脊椎、頸部、腹部、骨盆、前列腺區域、胸部及人體的其他骨骼等區域。今年3月，SubtleMR?2.0獲得FDA審批通過。p5z曹操讀書網

也是在2021年，深透醫療的第一款產品SubtlePET也迭代至2.0。6月份，Subtle PET 2.0拿下了歐洲CE Mark認證。日前，Nature子刊發表SubtlePET有效性驗證論文，該論文通過臨床實驗與嚴謹的學術論證，驗證了SubtlePET在使用僅達到常規PET掃描中四分之一時間以及更低的劑量，就能保證高質量的影像效果。p5z曹操讀書網

宮恩浩認為，在權威醫學期刊發布論文，一個重要的作用是不斷去驗證深透醫療的產品在臨床中確實可以普遍應用，也利于產品的商業推廣。p5z曹操讀書網

SubtlePET?2.0提高影像質量的同時，其新一代技術的覆蓋范圍涵蓋了PSMA（前列腺）癌癥放射試劑、阿爾茲海默病的Amyloid淀粉樣蛋白核素等多款試劑與多種快速增長的行業前沿應用試劑。p5z曹操讀書網

在降低影像檢查中使用造影劑劑量方面，今年4月，深透醫療推出了第三款產品SubtleGAD，并獲得美國專利商標局（USPTO）授予的專利。p5z曹操讀書網
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左為常規劑量，右圖中SubtleGAD將造影劑劑量降低了90%而不影響影像質量p5z曹操讀書網

MRI檢查本身沒有輻射，但是很多時候會用到基于重金屬釓的造影劑，釓元素通常可以在患者的體內（包括大腦）沉積數月乃至數年時間，這會增大腎原性系統性纖維化（NSF）的風險。p5z曹操讀書網

SubtleGAD通過專利性深度學習算法，使用10％的釓造影劑劑量，就可以達到往常全劑量MRI檢測的同等圖像質量。p5z曹操讀書網

大眾更熟知且使用更頻繁的CT檢查、超聲等醫學影像檢查中，也要使用造影劑，以改善解剖結構和潛在的病理可視化呈現。數據顯示，全球每年用到的造影劑醫學影像檢查超過1億次。p5z曹操讀書網

SubtleGAD也可以嵌入CT檢查、超聲等醫學影像檢查設備中，提升造影劑的顯影質量，也可以在需要時降低造影劑劑量的使用，并改善圖像質量，提高診斷準確率和病灶檢出率。p5z曹操讀書網

守住舊設備市場，側重產品延伸、市場擴張

醫院、影像中心和體檢機構，是深透醫療當前的主要付費客戶。p5z曹操讀書網

在國外，Subtle Medical與歐洲最大的第三方檢驗機構Affidea以及南美最大的醫療檢查機構DASA達成了商務協議，還與美國最大的影像中心聯盟RadNet、美國最大的醫療采購聯盟Capstone達成了商務協議。p5z曹操讀書網

在國內，深透醫療（北京深透科技有限公司）與中國最大的PET/CT和PET/MR高端影像檢查集團全景醫療達成了商務協議，并與天壇醫院、上海東方等頭部三甲醫院建立了合作。p5z曹操讀書網

“醫院要想提高成像速度，傳統的方式就是買一臺新的設備，但大多數情況下醫院可能沒有幾百萬美元的預算去更新設備，或者沒有場地來安置新設備，這個問題就會被擱置，很多設備一用就是十幾年。”宮恩浩告訴鈦媒體App。p5z曹操讀書網

核磁共振儀器無論是否處于工作狀態，都會存在強大的磁場，核磁共振室就需要單獨建設，且墻壁很厚。所以對于醫院來說，購入一臺新的設備以達到成像速度加快的目的，并不現實。p5z曹操讀書網

對深透醫療來說，瞄準的正是醫院等影像場景的舊設備市場，市場存量大，輕量級更新需求明顯。但這也并不是說深透醫療的市場化道路一馬平川。p5z曹操讀書網

影像設備并非整齊劃一，要做到設備兼容是深透醫療的軟件產品從研發之初就要考量的問題。p5z曹操讀書網

“我們當前的產品優勢是兼容，但這在一定程度上也犧牲了一些不兼容能實現的獨特性能優勢。”宮恩浩說道。p5z曹操讀書網

站在科研角度，通過深度學習和圖像重建技術，完全可以做到成像速度更快，但為了兼容，就需要選用比較標準的數據格式，跳過必須通過設備商專有接口來跟設備實現交互的環節，以便產品更容易部署進醫院。p5z曹操讀書網

從科研到創業，宮恩浩認為，對于成像速度的極致追求是科研必須去不斷探索的方向，但就實際轉化應用來說，個位倍數的造影劑量減少、檢查時長縮短，已經會有顯著的臨床效果。“在臨床角度，保證兼容、普適最為重要，要不然就算做到快100倍，也沒有應用價值，這是應用性技術研究的特點。”p5z曹操讀書網

在兼容方面，深透醫療的產品已經不止步于舊設備市場。深透醫療與通用醫療、西門子、飛利浦、東軟等主要的影像設備商都建立了合作關系，其產品也可以直接嵌入這些廠商的新出廠設備中，從而更進一步突破加速性能。p5z曹操讀書網

面對國內的影像采集市場，宮恩浩發現提速需求一致的前提下，尤其是排隊情況嚴峻的三甲、二甲醫院更希望拿到覆蓋上下游的完整解決方案，“整體完善的解決方案，可能也是我們在國內會進一步探索的方向。”p5z曹操讀書網

宮恩浩將深透醫療的未來擴展計劃分為兩個維度，一是在地理緯度上的市場擴張，在已有的南美、加拿大、澳大利亞以及東南亞市場之外，繼續進駐更多的國家和地區，二是產品維度上的升級，目前在已推出的三款產品之外，深透醫療還有在研的SubtleIR等影像上下游多個AI軟件，繼續深耕上游提速快速成像的同時，也在向AI在影像全流程應用及藥物研發領域的應用拓展。p5z曹操讀書網

（本文首發于鈦媒體App，作者丨楊亞茹，編輯丨孫騁）p5z曹操讀書網

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核心關鍵字： 人工智能