卫生技术正在改变我们诊断、治疗和预防疾病的方式,并有可能从根本上改善全球范围内获得医疗保健服务的机会。但是,技术本身并不是万灵药。它只是由创新者、投资者、临床医生、政府、监管机构,当然还有患者组成的更大生态系统的一部分。要真正发挥医疗保健技术的潜力,要改善全球患者的医疗结果,需要新的合作方式、新的服务交付模式,最关键的是新的投资渠道。

这是一个有趣的并列。与以往相比,随着城市化程度不断提高,我们的寿命更长,生活更加富裕,可以享有更好的住房、设施、就业、教育和医疗保健设施。世界卫生组织 (WHO) 估计,到 2050 年,全球三分之二的人口将生活在城市地区,这主要是由非洲和亚洲城市化进程不断加快推动的[1]

不过,正是这些因素给我们的医疗保健服务带来了更多压力。更为忙碌、压力更大的生活方式正在影响着我们的身心健康。据世界卫生组织统计[2],包括糖尿病、癌症、心脏病和肺部疾病在内的非传染性疾病呈上升趋势,占全球死亡人数的 70%。它将上升趋势归咎于几个因素,如不良饮食、运动不足、吸烟、饮酒、日益普遍的心理健康问题,以及我们最大的健康威胁之一–空气污染。

世卫组织的一份报告说,实际上,污染已经成为“对健康危害最大的环境风险”,每 10 个人中就有 9 个受到影响,每年有 700 万人因非传染性疾病而过早死亡。在 2030 年至 2050 年之间,气候变化将导致世界最贫困国家每年新增死亡人数 25 万人,其原因不仅仅是污染,还包括热应力、腹泻、疟疾和营养不良[3]

所有这些因素加在一起,给我们的医疗保健系统带来越来越大的压力,治疗成本不断上升,医疗机构和临床医生的时间压力日渐加大。

越来越多的人挤进医疗保健基础设施已经不堪重负的城镇,这也间接影响了医疗保健风险,尤其是“人畜共患”疾病(从动物传染给人类的疾病)的增加。让我们记忆犹新的是,COVID-19 本身就是一种人畜共患疾病,它继续在全球造成数千人死亡。尽管它是最近和最具破坏性的例子,但这绝不是一个不寻常的情况。根据美国国立卫生研究院的数据,人畜共患疾病占已知传染病的 60%,占新兴传染病的 75%。有名的例子包括埃博拉病毒、禽流感 (H5N1) 和世界上最大的杀手——疟疾,该病每年影响 5 亿人,造成 270 万人死亡[4]

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卫生技术 — 全新的变革者

目前正在进行的传染病和非传染病防治几乎没有取得显著成效,这表明我们遏制此类全球健康威胁的工作并不是让人很满意。然而,人工智能 (AI) 驱动医疗技术的进步可能预示着抗击疾病的新纪元,从而为最需要的人开辟了获取高质量医疗保健服务的新途径。

WHO 将“卫生技术”定义为“为解决健康问题和改善生活质量而开发,以设备、药物、疫苗、规程和系统形式,有组织地运用知识和技能。”[5]换句话说,这涉及到不同利益相关者和监管因素非常复杂的组合,全球咨询公司麦肯锡表示,这或许是目前医疗保健行业在数字化转型步伐上落后于其他行业的原因。

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人工智能和机器学习引领潮流,它们可以将海量的患者健康数据转化为对疾病治疗、预防甚至预测的精妙见解[6]。人工智能通过一组复杂的、基于规则的假设场景编程,能够以以前不可能的速度整理和组织全球健康数据。临床医生可以根据得出的结果,了解复发的模式,并基于特定的患者属性开发治疗模式[7]

已经有许多相对简单的例子说明如何将人工智能应用于医疗行业。

Photocredit © Empatica

例如,Empatica 生产并获得美国食品药品监督管理局 (FDA) 批准的一款智能手表,这款手表利用人工智能算法测量体温数据,在佩戴者感觉到任何症状之前发出感染警报,这可能有助于在早期检测 COVID-19 等病毒[8]

IBM 的 Watson Health 系统将人类的专业知识与增强智能相结合,帮助卫生专业人员和研究人员获得知识,并在全球数百家医院提供更好的护理[9]。以糖尿病患者为例,Watson Health 可以在发病前 3 小时内预测血糖水平的变化。而在肿瘤领域,其智能系统可以在几秒钟内分析数千万个数据点,找出至少 12 种癌症(占全球癌症发病率的 80%)的 300 种替代疗法[10]

谷歌的 DeepMind AI 平台还支持临床医生为患者改善治疗结果[11]。它开发了一种早期诊断急性肾损伤的技术,而在英国和美国,有五分之一的住院病人患有此病。仅在英国,该病每年就让医院损失超过 12 亿美元[12]

人工智能在另一个领域也已有所作为,那就是改善老年人护理,人们正在使用机器人与患者交谈并进行社交互动。长时间呆在医院和疗养院可能会让人感到孤独,特别是对老年患者来说。机器人的互动有助于他们在更长时间内保持独立,减少对住院和护理院的需求。这可以提高他们的生活质量,帮助他们保持思维敏捷,减轻老龄化人群中医疗系统的经济负担[13]

经济和个人健康监测

对于人工智能推动的医疗保健,动机不仅在于患者的治疗结果,还在于政府的经济状况。实际上,这两者是密不可分的,因为日益严重的健康问题给政府资金带来了负担。据《福布斯》,到 2026 年,人工智能每年可以为卫生领域节省 1500 亿美元,并最终解决 20% 未得到满足的临床需求。到 2021 年,人工智能投资预计将达到 66 亿美元。

仅英国政府就为“国家人工智能实验室”(NHSX) 投资约 3.06 亿美元来实现国民医疗服务制度 (NHS) 的数字化。其目标是减少 3000 万人次的门诊预约,节省超过 12 亿美元的资金,而这笔资金可再投资于一线护理,并为患者节省不必要的住院行程[14]

人工智能推动的可穿戴技术,被视为可大幅减少就诊次数和临床医生所面临的时间负担日益增加的另一种方式。[15]这些技术让用户可以监测自己的健康状况、运动水平和睡眠模式,从而最终采取预防而非治疗的方式进行保健。从更广泛的角度来看,可穿戴设备为医疗保险公司提供了一个晴雨表,医疗保险公司现在可以通过晴雨表向客户提供个性化的费用套餐,以及可能促使投保人改变行为的激励措施[16]。可穿戴设备还为雇主提供了一种可极大提高生产率的方法(由于疾病而浪费的工作时间可能会造成数十亿美元的经济损失)[17]

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美国《商业内幕》杂志的研究发现,80% 以上的消费者愿意使用可穿戴设备。可穿戴设备从最初与智能手机应用程序联动的健身追踪设备,发展成为可以测量心律的智能健康手表,可以测量心电图、检测房颤(心跳和呼吸不规律)的心电监测仪,以及可以存储、追踪并与医生共享数据、洞察佩戴者个人习惯并促使行为改变的血压监测仪。

研究表明,健康和健身可穿戴设备市场将继续增长。过去四年来,仅美国市场就增长了两倍多,预计将以每年 10% 的速度增长,用户数到 2023 年将突破 1.2 亿[18],这占该国 3.3 亿人口的三分之一以上。

除了可穿戴设备之外,另一个趋势是开发更小的设备,以便更容易地进行和获得诊断。其中一个例子就是一款手持设备的开发,该设备采用 9,000 个传感器来执行超声波检查,却不存在传统超声波机器的有害辐射影响。它还被认为是世界上三分之二无法获得超声波技术的人口负担得起的诊断方式[19]

利用人工智能技术的最新进展提高高效诊断设备的可用性和可及性,是医疗保健服务提供者、政府和非政府组织防治传染性和非传染性疾病的当务之急。诊断影响着大约 70% 的医疗保健决策,但诊断测试目前仅占医疗保健支出的 3% 至 5%。[20]例如,提高血糖测量的可及性,可帮助中低收入国家 50% 不知道自己患有糖尿病的人改善糖尿病检测,让数百万人有机会得到更好的治疗并改善长期结果。

对私人投资者而言,当前医疗保健技术的创新步伐有望获取真正增长价值的机会。在众多投资最新可穿戴设备创新的公司中,谷歌和苹果是最为知名的两家。据《福布斯》报道,2019 年有数十亿美元投资注入到 100 多家数字健康公司[21]。有名的例子包括谷歌收购健康追踪可穿戴设备 Fitbit 公司,亚马逊收购使用大数据分析技术提供健康指导的 Health Navigator[22]。医疗保健巨头 Optum 也通过收购 Vivify Health(一个基于云的平台,临床医生可以通过该平台提供远程护理),扩大了患者自我监测设备的供应范围[23]

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虚拟健康

同样,虚拟健康的可能性也在拓展——患者和临床医生几乎可以在任何地点进行实时“虚拟”会诊。2017 年至 2023 年之间,预计美国虚拟健康或“远程医疗”服务将增长 16.8%[24]

通过虚拟健康,临床医生可以在最适合患者的时间和地点提供护理和支持,尤其是在距离和医疗保健服务可及性面临挑战的情况下[25]。个体患者可以通过可穿戴技术收集数据并与临床医生分享,这进一步挖掘了虚拟健康的潜力。

临床虚拟健康试验已经在世界各地进行,参与者无需离开自己的家。斯坦福大学医学院的研究人员针对智能手表如何安全识别“房颤”心率异常,对 40 万人展开了研究。全世界约有 3300 万人患有此病,其中高达 30% 的病例直到出现危及生命的并发症才确诊[26]。在该研究中,通过智能手表接收到不规则脉搏通知的参与者有 80% 被发现患有房颤,其中 57% 就医[27]

投资于无限可能

Jameel 家族早就意识到,医疗保健是生活基础设施的关键组成部分之一,因此有必要对其进行投资。的确,如今这家多元化经营的企业和全球家庭慈善事业的已故创始人是沙特阿拉伯及整个地区许多以健康为导向的倡议的创始成员,其中包括 1995 年成立、从事医疗康复的安利捷医院,这是沙特阿拉伯第一家非营利性康复医院,为成人和儿童提供全面护理。

2018 年,Community Jameel 在麻省理工学院 (MIT) 联合创办了安利捷健康机器学习诊所,又称“Jameel Clinic”(J-Clinic),它的一部分使命是,在当今医疗保健技术研究的前沿,专注于使用人工智能,跨越成像、文本和基因组学等模式建模生物数据,并在机器学习、生物学、化学和临床科学方面进行新的探索[28]

例如,在当前新冠肺炎疫情之下,Jameel Clinic 研究人员成功利用人工智能制作了数据驱动的模型,根据人们的运动模式和聚集行为,准确预测出了感染率的演变情况[29]

Jameel Clinic 还开展了一项研究,根据从可穿戴传感器和智能手表收集的数据,“预测”个人是否过度疲劳、疲惫或压力过大,因而加大他们生病的几率[30]。该团队计划将研究扩展到病毒感染领域,比如导致 COVID-19 的 SARS-CoV-2 病毒[31]

2020 年 2 月,Jameel Clinic 再次获得巨大成功,那就是基于人工智能识别的一种新的强大复方抗生素 Halcin。该模型在几天内筛选超过 1 亿个化合物,从中挑选出了一个分子,该分子被认为具有很强的抗菌活性,化学结构不同于任何现有抗生素。研究人员还使用不同的机器学习模型对分子进行了研究,结果表明该分子可能对人体细胞具有低毒性。

另一个由 Community Jameel 联合创办的实验室是安利捷疾病与应急分析研究所,又称“Jameel 研究所” (J-IDEA),总部位于伦敦帝国理工学院,采用基于人工智能的数据分析来识别、测定和优先考虑全球可预防的传染病风险和公共卫生事宜[32]

走出实验室,进入社区

但是,这不仅仅是投资研发来开发新的创新和技术的问题。要持久、可持续地改善医疗保健,就要让技术走出实验室,进入实际领域,解决世界发展中地区急需获得医疗保健和医疗技术的问题。这也是安利捷还与全球领先的健康科技公司合作的原因,目的是提高医疗保健的可及性。

2017 年,安利捷与日本健康科技创新企业 Cyberdyne 合作,该公司专门致力于利用机器人外骨骼开创脊柱损伤康复技术,并且率先将这一尖端技术引入沙特阿拉伯。合作关系在 2019 年得到扩大,旨在向整个海湾地区推广 Cyberdyne 的混合辅助肢体 (HAL®) 技术[33],并将安利捷医院作为区域培训中心。

它还与日本另一家健康科技先行者 Cellspect 建立了类似的合作伙伴关系,为中东、非洲、东南亚和印度等发展中国家提供快速且负担得起的血液检测。

Cellspect 的即时护理测试设备目前可检查糖类代谢、血脂和肝功能,仅需五分钟即可得出结果。

为了帮助前沿技术的商业化和推广,安利捷还与日本医疗器械开发组织 (JOMDD) 合作,帮助科学家、工程师、临床医生和企业家推动新设备和技术的发展。

新兴技术也有可能以其他方式帮助患者。3D 打印技术已越来越多地用于制作假牙和为骨折患者定制石膏[34]。最重大的突破之一是为截肢者制作 3D 打印的假肢。以往,假肢的费用达到数万美元,只有少数人才可以买得起。现在,复杂的 3D 假肢制作成本不到 30 美元,正向世界上一些最贫困国家的患者提供[35]

5G 宽带的兴起将进一步拓展健康技术的可能性,随着连接速度的大大提高,大数据(庞大、复杂的数据集)会以前所未有的方式传输和流动。5G 还有可能让外科医生在机器人技术的帮助下实施洲际手术。[36]由有延迟只有 0.1 秒,外科医生可在世界的另一端使用 IOT 连接的机器人技术进行实时手术[37]

保护我们的数据

众所周知,除了充分利用技术潜力彻底改变医疗保健所涉及的诸多技术和资金挑战之外,还有一个障碍就是数据安全。跨医院和地理区域创建协作数据库的前景,展现了获得更广泛的知识的巨大潜力。但是,在以患者隐私权原则为基础的领域,需要权衡一些重要的利弊。传递给诊所的匿名个人信息甚至可能包含患者过去的地址、生活方式和家庭关系等敏感信息[38]

为确保敏感数据在任何情况下都不受到损害,要采取正确的跨境监管措施,这一点至关重要。但是,随着互联网上已存在的个人信息的激增,保护共享的医疗信息并不容易。

随着医疗技术市场的竞争日益激烈,对现有企业和新进入者来说,越来越难以取得成功。麦肯锡建议,要想领先,健康技术开发人员的核心产品就得赢得投资者的关注,要通过了解客户的看法、进行合理的尽职调查、建立可靠的技术框架并对其创新服务产生明显影响。

他们还必须能够根据创新所带来的需求,随时准备好升级,当需求随时间不断变化时,他们必须制定进一步研发的清晰路线图[39]

健康技术市场突然之间处在了巅峰。

前进、动力和持续创新将是关键,此外,还有有着长期承诺和整体愿景的投资者带来的新融资渠道(例如安利捷),这些投资者认为成功不仅包括财务收益,还包括人道主义成果。

 

[1] https://cities-spotlight.who.int/

[2] https://www.who.int/news-room/feature-stories/ten-threats-to-global-health-in-2019

[3] https://www.who.int/news-room/feature-stories/ten-threats-to-global-health-in-2019

[4] https://www.who.int/whr/1996/media_centre/executive_summary1/en/index9.html

[5] https://www.who.int/health-technology-assessment/about/healthtechnology/en/

[6] https://www.telegraph.co.uk/business/open-economy/new-technologies-transforming-healthcare/

[7] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6616181/

[8] https://www.jclinic.mit.edu/post/ml-for-covid-19-can-ai-give-you-an-alert-indicating-a-viral-infection-before-you-feel-symptoms

[9] https://www.ibm.com/watson-health/about/get-the-facts

[10] https://www.healthcareglobal.com/technology/four-ways-which-watson-transforming-healthcare-sector

[11] https://deepmind.com/blog/announcements/deepmind-health-joins-google-health

[12] https://deepmind.com/blog/article/predicting-patient-deterioration

[13] https://www.pwc.com/gx/en/industries/healthcare/publications/ai-robotics-new-health/transforming-healthcare.html

[14] https://www.england.nhs.uk/2019/06/nhs-aims-to-be-a-world-leader-in-ai-and-machine-learning-within-5-years/

[15] https://www.businessinsider.com/wearable-technology-healthcare-medical-devices?r=US&IR=T

[16] https://www.forbes.com/sites/reenitadas/2019/02/04/the-top-five-digital-health-technologies-in-2019/#4f4e55766c0f

[17] https://www.forbes.com/sites/ashleystahl/2020/03/12/3-ways-coronavirus-may-impact-the-future-of-the-workforce/#744b8bf1cef5

[18] https://www.businessinsider.com/wearable-technology-healthcare-medical-devices?r=US&IR=T

[19] https://www2.deloitte.com/us/en/insights/industry/health-care/health-tech-investment-trends.html

[20] https://stm.sciencemag.org/content/6/226/226ed6

[21] https://www.forbes.com/sites/greglicholai/2020/01/14/digital-healthcare-growth-drivers-in-2020/#74a8bfdb511d

[22] https://www.forbes.com/sites/greglicholai/2020/01/14/digital-healthcare-growth-drivers-in-2020/#74a8bfdb511d

[23] https://hitconsultant.net/2019/11/01/unitedhealth-optum-acquires-vivify-health/

[24] https://telemedicine.arizona.edu/blog/7-telemedicine-concerns-and-how-overcome-them

[25] https://www2.deloitte.com/content/dam/insights/us/articles/GLOB22843-Global-HC-Outlook/DI-Global-HC-Outlook-Report.pdf

[26] https://eu.usatoday.com/story/tech/2020/02/25/apple-watch-johnson-johnson-study-to-reduce-stroke-risk/4866152002/

[27] http://med.stanford.edu/news/all-news/2019/03/apple-heart-study-demonstrates-ability-of-wearable-technology.html

[28] https://www.jclinic.mit.edu/

[29] https://www.jclinic.mit.edu/post/neural-network-aided-quarantine-control-model-estimation-of-covid-spread

[30] https://www.jclinic.mit.edu/post/ml-for-covid-19-can-ai-give-you-an-alert-indicating-a-viral-infection-before-you-feel-symptoms

[31] https://www.jclinic.mit.edu/post/ml-for-covid-19-can-ai-give-you-an-alert-indicating-a-viral-infection-before-you-feel-symptoms

[32] https://www.imperial.ac.uk/jameel-institute/research/strengthening-health-systems/

[33] https://www.alj.com/en/news/abdul-latif-jameel-and-cyberdyne-expand-collaboration-across-gcc-region/

[34] https://www.healthecareers.com/article/healthcare-news/medical-technology

[35] https://www.huffingtonpost.co.uk/entry/these-low-cost-3d-printed-prosthetics-are-giving-people-a-hand_n_5b506664e4b086f60991a0cd?ri18n=true

[36] https://www.telegraph.co.uk/business/open-economy/new-technologies-transforming-healthcare/

[37] https://www.independent.co.uk/life-style/gadgets-and-tech/news/5g-surgery-china-robotic-operation-a8732861.html

[38] https://www.theguardian.com/commentisfree/2020/feb/16/our-personal-health-history-is-too-valuable-to-be-harvested-by-tech-giants

[39] https://www.mckinsey.com/industries/private-equity-and-principal-investors/our-insights/private-equity-opportunities-in-healthcare-tech