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心电监测领域,AI诊断能否落地医院?便携产品如何突破天花板?

作者:张靖 2020-01-31 08:00

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2019年11月21日看到一条刷屏朋友圈的文章:一位新华社记者突然走了,外套还搭在椅背上。该文最后呼吁:“记者编辑,真不能太拼太熬夜,真要注意身体啊!”


开头提到这个,不是想说新闻人的辛苦与努力,也不想说熬夜带来的危害,而是想探寻一下,是否有方式可以解决或者缓解此类事情的发生。要知道,国家心血管病中心曾于2016年发布报告:每年我国心脏性猝死发病人数超过54万。


在每个人都有巨大压力的今天,是否有一种产品可以实时监测心脏健康?答案是有的。心电监测领域经过多年发展,心电图机、动态心电图仪、心电监护仪等设备已成为医院的常规设备。随着人工智能、大数据等技术的发展,成熟的心电监测领域又一次迎来发展契机,而这次的契机也许可以使每个人受益。


从第一台心电监测设备应用临床到现在,心电监测设备经过单导联到多导联、静态监测到动态监测的发展。而今,实时监测、可持续监测、预警提醒等关键词正在加载到产品的功能列表。当便携式心电监测产品可以运用到全部家庭,也许可以减少甚至避免心脏性猝死的发生。


事实上,动脉网在2019年报道了近20家心电监测领域企业,发现已有多种便携式心电监测设备投放市场,但是市场情况并不乐观。普通用户难以看懂心电图,能够读懂心电图的医生在国内也属少数,目前的AI读图服务是否可以帮助医生读图或帮助医生提高读图效率?


在本篇文章中,动脉网(微信:vcbeat)将对心电监测领域做一个扫描,文章主要内容有:

1、心电监测设备的发展现状及痛点;

2、国内企业的主要应对措施;

3、AI诊断落地医院的可能性;

4、便携式心电设备如何突破市场的局限。


2.9亿心血管疾病患者及心电监测的作用


根据《中国心血管病报告2018》,中国心血管病患病率处于持续上升阶段,推算现患病人数为2.9亿。其中,脑卒中1300万,冠心病1100万、肺心病500万、心衰450万、风心病250万、先心病200万、高血压2.45亿。


而2016年心血管病致死率仍居首位,高于肿瘤及其他疾病,农村心血管病死亡率为309.33/10万,约占全部死因的45.50%;城市心血管病死亡率为265.11/10万,约占全部死因的43.16%。


心脏性猝死是指急性症状发生后即刻或者24小时内发生以意识突然丧失为特征的由心脏原因引起的意外死亡。目前大多数学者倾向于将猝死的时间限定在发病1小时内。有研究表明:72%的患者在心脏骤停发生之前会有明显的不适,其中70%的患者的预警症状持续15分钟以上。


因此,有学者指出:心脏性猝死患者死亡前会有明显的异常心脏活动,通过心电图监测等手段可及时发现心脏异常,进而给予急救处理,挽救患者生命。


心电图领域的新困难


心电图是临床最常用的检查之一,可以记录人体正常心脏的电活动,帮助诊断心律失常、心肌缺血、心肌梗死;判断心肌梗死的部位;诊断心脏扩大、肥厚;判断药物或电解质情况对心脏的影响;判断人工心脏起搏状况。


目前,国内动态心电产品已更加小型化、便携化,并发展出家用便携式产品,院内心电监测设备也从单导联、双导联发展到18导联。如今使用的产品不仅记录清晰、抗干扰能力强,而且便携,具有自动分析诊断功能。


心电监测设备经过100多年的发展,技术已经十分成熟。但是其面临新的困难:读图医生少,难以满足医院的读图需要;心电监测设备有了新的技术突破,但是人工智能读图服务良莠不齐;心电监测设备有往家庭发展的趋势,但是用户看不懂心电图,市场还需培育。


据统计,全国仅有3万余名专业心电图医生,且主要分布在大医院,基层医疗机构十分缺乏相关人才。虽然心内科的医生也可以解读分析心电图,但是术业有专攻,且一份心电图的专业分析十分耗费医生时间,效率也不够高。目前,心电监测设备已经普及,成为患者检查的常规项目之一,为医生带来了更大的工作量。


另一方面,移动医疗、远程医疗迅速发展,为患者进行健康管理成了可能。但是,患者依从性差,使用便携式产品的患者也比较少,市场培育成了新的问题。


目前,人工智能技术、机器学习技术、大数据技术高速发展,为心电监测领域发展提供又一次契机。AI读图相对传统心电算法,准确率和运算速度有巨大优势,可以为临床医生提供参考,缩短医生读图时间,帮助医生完成诊断。甚至,有企业宣称其AI算法已拥有专家一样的读图能力,并保证准确率,读图时间也大幅降低。


有临床专家表示:“AI心电的应用,特别是人机协同的模式将是未来发展的趋势,可在很大程度上方便基层医生的心电检查及判读工作,发展前景广阔。”


至于培育市场,正是目前许多企业正在做的事,其培育市场的手段主要从医院端展开,与医院进行合作,帮助医院进行院外健康管理,以达到推广产品的目的。


事实上,国内有2.9亿心血管疾病患者,部分患者并不知道患有疾病,目前的市场培育手段难以触及普通用户。而可触及的部分,患者依从性差,很少使用甚至不使用心电监测产品,以至便携式心电监测产品推广效果不理想。目前,绝大多数企业已从线下推广转为线上销售,客户转化成本降低,转化率提高,但是万亿市场仍遥遥无期。


以下内容盘点了国内心电监测领域内企业及这些企业应对难题的措施,希望给广大朋友一些借鉴。


国内企业的布局


根据企查查查询,截止目前国内有559家心电监测领域企业。动脉网统计了曾报道过的26家企业,其中以医院为客户的13家,以家庭为客户的6家,兼顾医院、家庭用户的有7家。


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(国内部分企业,动脉网整理)


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(不同客户群企业)


院内产品向高精度、智能化发展


心电监测领域传统企业进入市场早,在医院端已经拥有了一定的资源,因此更加注重医院端市场。从90年代至今,这些企业的产品也从三导联发展到12导联、18导联。同时,传统企业在自动分析算法方面发力,帮助医生减少工作量,提高竞争壁垒。


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(客户群为医院的企业及产品发展方向,不完全统计)


医院对心电图机的要求首先是高准确度,因此,这些企业研发的产品主要是多导联设备,且朝着诊断多病种等方向发展。相较于单导联,12导联可以根据不同波段了解患者的室性心动过速、异常心脏节律、心律失常、心肌缺血等症状。而后来的18导联则增加了右室导联,并可查看左室正后壁心电变化,形成对心脏的全息数据监测。


除了高准确度,这些企业的产品还在朝着智能化、自动化方向发展。这是因为国内专业读图医生较少,发展辅助读图技术可以帮助医生缩短读图时间,增加产品的竞争力。与针对家庭的AI读图技术不同,医院端辅助读图技术更多的是为了提高医生工作效率。


在争夺市场过程中,有些企业瞄准了胎儿、新生儿等特定人群,如宝莱特、科曼医疗等企业针对胎儿、新生儿研制专用产品;有些企业选择诊断多病种方向,如理邦仪器、惠州科美思等企业研发的的十八导心电图机;有些企业致力于多功能、多参数方向,如邦健医疗、科诺医学的多参数记录仪;还有的企业则开始向家用产品拓展,如乐普医疗的智能手表、科瑞康医疗的掌式心电仪。


基层放量,心电图机逐渐普及


随着我国经济发展与科技进步,基层医疗机构对于心电图机的需求也提上日程。发现商机的企业在2010年后陆续成立,其产品大多朝着远程医疗、移动医疗的方向发展。这些企业借助医联体与分级诊疗政策东风,在基层医疗机构积极抢占市场。


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(面向基层医疗机构的企业,不完全统计)


而这些企业能够打通基层医疗机构,离不开互联网技术、人工智能技术的发展。针对国内读图医生少,基层医疗机构也缺少专业读图医生的痛点,他们利用互联网技术联通中心医院与基层医疗机构,将心电图传输到中心医院,以此实现患者在基层医疗机构享受中心医院的读图服务。而越来越多的读图服务给医生带来巨大压力,这就由人工智能技术来缓解。


这些企业能够快速打开市场,是因为其帮助基层医疗机构增加了收入渠道,帮助患者就近诊疗且享受到优质医疗资源,帮助分级诊疗政策的推广。


他们不仅将远程医疗、AI辅助诊断等技术运用在基层医院、个体诊所,还运用在体检中心、养老机构、社康中心等机构,以此增加客户群。他们不选择抢占大医院市场,是因为大医院市场早已被成立更早的企业瓜分。


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(面向B端的推广)


这些企业的产品与以传统心电监测企业不同,不仅包含高准确率的心电监测仪,还包括连接基层医疗机构与中心医院的云服务系统,如蓬阳医疗的18导联动态心电记录分析系统与蓬阳云心电平台。


为提高差异化竞争力,有些企业选择了远程实时动态监测,如武汉朗迪的中科芯电远程实时动态心电监测仪;有些企业选择了高精度远程动态监测,如大微医疗的12导遥测动态心电图仪;有些企业则选择了小型化、便携式,如益体康的十二导联便携式心电监测仪。


技术进步促进心电监测设备走向家庭


远程医疗与AI技术的发展,不仅催生了基层医疗机构市场,也打开了家庭市场的大门。2010年之后,互联网、智能手机不断普及,蓝牙技术、无线传输技术不断发展,人工智能技术也逐渐运用。看准时机的心电监测企业应运而生。


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(家庭用产品分布,不完全统计)


这些以家庭(C端用户)为目标客户的企业,凭借智能硬件(智能手机等)、云技术、大数据、人工智能等技术发展,大力发展移动医疗,并向慢病管理靠拢。


从产品形态看,家庭用产品与医院、基层医疗机构使用的产品不同,多为单导联产品,以手环式、贴片式、手持式、可穿戴式为主。这是因为家庭用产品更侧重于疾病早筛与疾病预防,需要操作简单、佩戴舒适。


由于用户读不懂心电图,这些企业便努力发展人工智能技术,提供人工智能初级报告。如果筛查出可疑病变,企业则会提供云平台连接专业医生,由专业医生给出诊断意见(增值服务)。也有部分企业选择将疑似病变患者推荐到附近医院检查。


尽管家庭用产品已经研制成功并推向市场,但是市场培育还需要一段时间。现阶段,培育市场的手段主要是通过医生进行,企业将产品投放至医疗机构,由医生推荐患者使用,而后患者选择购买或租用。在此过程中,企业主要帮助医生方便随访,了解患者身体情况。其他推广手段则包括与大企业、大机构合作,推广产品与服务,但是效果仍不够理想。


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(面向C端的推广)


为提高用户认可度,有些企业发力多参数多导联便携式心电监测,如脉极客医疗的便携12导联专业心电监测设备;有些企业专注于产品小型化、便携化,如南京熙健的贴片式心电记录仪。


人工智能的发展


不同客户群的企业,发展人工智能技术的侧重点也不相同。


选择医疗机构作为客户的企业,发展的是人工智能辅助分析系统,以此解放医院专业心电医生的劳动力,提高工作效率,提升诊断水平,满足相关医疗服务的刚性需求。


而选择家庭作为客户的企业,发展的则是人工智能读图系统,主要作用是给用户初级报告,让用户看得懂心电图所描述的身体情况。


以乐普医疗为例,2018年11月20日,乐普医疗发布公告,宣布旗下全资子公司深圳市凯沃尔电子有限公司自主研发的心电图人工智能自动分析诊断系统“AI-ECG Platform”于2018年11月19日获得美国FDA的注册批准。这也是国内首项获得美国FDA批准的人工智能心电产品。


据介绍,AI-ECG Platform的诊断项目覆盖主要的心血管疾病,在心律失常(冲动形成异常、冲动传导异常)、房室肥大、心肌缺血、心肌梗死方面较传统方法拥有绝对优势,其准确性达到95%以上;尤其是诊断心房扑动、心房颤动、完全性左束支阻滞、完全性右束支阻滞、预激综合征等心血管疾病,堪比心电图医学专家水平。


为了普及人工智能,乐普医疗曾举办智能心电人机协同锦标赛等活动,旨在宣传人工智能赋能医生,提高医生的读图准确率与效率。


对于县级医院,AI-ECG Platform落地后,最大的好处是帮助基层医生可以更快更直接地读懂心电图。对于大医院,AI-ECG Platform起到的是智库的作用,同时帮助医生做技术辅导。在此种情况下,AI-ECG Platform的运用越来越广泛。


统计中的企业基本上都拥有人工智能服务,但是市场上的人工智能服务鱼龙混杂,有些欺骗用户,有些过度包装,普通用户很难选择。这也导致心电监测领域企业遇到一个新问题:如何赢得用户的信任,如何赢得医生的认可。


动脉网了解到,目前许多医生关注国内是否有可以落地医院的人工智能辅助读图系统;许多企业关注AI辅助读图系统如何赢得医生认可,落地医院;许多移动医疗企业关注如何打开市场。根据以上问题,动脉网采访了大微医疗创始人李峰、脉极客医疗钟菁,试图找到解决方案。


面向B端,大微医疗的解决方案


大微医疗是一家创新型的心脏健康管理数据运营服务提供商,其专注于心血管全生命周期的数据运营服务,为医疗机构和院外用户提供心血管数据预处理的智能心电解决方案。其主营业务包括集动态、静态、遥测三合一的心电采集设备、AI智能诊断等。


大微医疗将用户群定位为医院端,更精确的说就是基层医疗结构。具体来说,大微医疗与中心医院合作建立会诊中心,利用医联体架构,服务于基层医院。在此过程中,大微医疗为基层医疗机构提供远端检测服务,检测后心电数据传输到中心医院,由医技高超的医生进行远程会诊。


大微医疗创始人李峰介绍:“心电监测发展至今,医疗行业已经认可其价值。但是,心电监测领域的问题在于目前没有相关质控标准,这也导致了市场推广的困难。”


“要打开心电监测市场,首先要制定质控标准。所以,大微医疗做了市场上其他同类企业没有做的事,即建立一套质控体系。只有质控体系做好了,我们才有更广泛的推广价值。”


另外,大微医疗表示,目前的心电监测的质量、报告的价值及AI算法对医生读图速度与效率的提升等服务需要得到学术的认可。如果得到学术的认可,市场将会更进一步扩张。


至于培育市场,心电监测企业应该开拓目前忽略的市场。心电监测不仅三甲医院、基层医疗机构需要,其他场景也有需要,如诊所、健身房、运动康复中心等。这些场景也需要心电监测,只是没有适合的产品。在这些场景运用,企业除了提供产品,还需要提供后续服务,如自动诊断、危机值等。


因此,大微医疗正在寻找创新的场景,希望开拓更大的市场空间。


将医疗设备普惠家庭,脉极客如何开拓市场


脉极客医疗科技是一家智能化心脏健康管理解决方案提供商,其产品包括可穿戴动态心电记录仪、多生理参数便携式监护设备、可穿戴智能化心电图机、心电数据AI分析云平台等。


智能化的长程心电监测适用于广泛人群的心脏健康管理全周期,从风险筛查、辅助治疗到院内监测和术后康复随访。在toB合作领域,脉极客医疗科技开展了与医院端、基层医疗、集团健康管理、医养平台等合作。


心血管病患者的刚需和AI技术的发展,使得专业医疗级心电监测和心脏健康管理已进入家庭消费时代。“便携智能的心电记录仪将会像血压计,逐渐成为普通家庭的必备。很多打电话咨询购买产品的用户,是就诊或者住院时使用过我们的设备,感觉操作简便,可以全家长期使用。”


专业医疗认证、操作简单、佩戴监测不影响生活、监测结果能看得懂、报告可分享可咨询,若心电监测设备实现家用普及,这些因素缺一不可。脉极客医疗科技的算法特别针对运动干扰进行了优化处理。“我们的算法在复杂环境下、长时间监测过程中抗运动干扰能力强,对微弱心电信号能够连续稳定提取,因此,用户在运动或者工作中持续佩戴监测,心脏异常将被精准捕捉,能够极大程度提升心脏风险的自我发现。无线佩戴、贴片式设计让用户在监测中对设备佩戴无压力。分析报告可以分享给家人或者医生,也可打印方便门诊时帮助医生诊断。”


目前,C端市场的心电监测家庭普惠时代虽然已经开启,但尚未真正打开。虽然猝死的悲剧时常发生,传统媒体与新媒体也会在这种时机为公众科普心脏健康知识,但公众很难真正提高对心脏健康关注的认知。 大多数心脏突发问题都在院外,随时自查心电图是避免突发意外的有效方式。


“我们接触到的很多用户,都是有症状后、甚至是手术后才开始关注自己的心脏,才开始进行日常持续监测。另外,对于选择心电监测设备,很多消费者存在误区。比如市场上的大多数设备都是消费级的,这些消费级设备是不被医院与医疗平台认可的。只有医疗级设备,也就是在国内取得CFDA注册证的设备,其监测的数据和结果才有医用价值。通过医疗级设备进行监测,才能避免因数据不准而耽误病情。”


因此,脉极客医疗科技认为打开市场需要提升消费者认知,需要品牌、媒体等方面合作引导。 “教育患者方面,我们有计划与国内心律失常专家团队、心电专家学会合作,走进二级医院、一级医院、社区。此类活动前期会针对北京地区,未来会打造成全国性持续性的公益活动。”


“脉极客医疗科技的其中一部分用户自发为设备宣传,推荐朋友或者社群病友使用。”这是被用户信任、认可的表现。被用户信任一方面依靠产品本身的质量,另一方面依靠专业的服务。


另外,脉极客医疗科技与三甲医院也开展了课题研究、科研项目的合作。这些合作的开展,对于获得医生与用户认可十分有帮助。今(2019)年,脉极客医疗科技还拓展了新的渠道与模式,如与集团客户合作心脏健康管理项目,健身运动心脏健康管理等。


以上是三个企业针对问题的应对措施,希望可以为行业提供一些思考借鉴。


心电监测领域2020年展望


1、使用18导心电监测仪的医院逐渐增多。院内心电监测产品能够诊出的疾病数量增加,为医院带来新的盈利。


2、院内自动分析算法更加成熟,医生读图时间缩短,患者体验提升。相同时间读图数量提升,医院利润增加。


3、分级诊疗推进,基层医疗机构陆续配备心电图机,市场成熟。


4、基层医疗机构使用的心电监测仪发展出18导,且远程医疗、人工智能算法等功能进一步发展,辅助读图效率进一步提升。该领域企业向大医院及家庭市场展开试探。


5、家庭用产品仍然以早筛查为主,其人工智能算法由于数据的积累而更加准确,提供的报告也会增加更多信息。


6、“治未病”与“健康管理”逐渐普及,家庭市场慢慢打开。移动医疗、慢病管理等领域迎来发展契机。


注:文中如果涉及企业数据,均由受访者向分析师提供并确认。如果您有资源对接,联系报道项目,寻求合作等需求请填写需求表

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