AI赋能医药医疗器械创新发展 突破数据评测落地三大难关解析

最近几年AI在各个行业的渗透速度比大家预想的快得多,医药医疗器械这个对精度、安全性要求极高的领域,也早就开始尝鲜了。

从新药研发靶点筛选,到医学影像辅助诊断,再到定制化手术方案设计,AI能处理的数据量和分析速度,早就超过了人类团队的传统工作效率。本来行业里都觉得,AI能帮着把创新速度拉上去,解决现在新药研发周期长、成本高的老问题。可真走到落地这一步才发现,卡在数据评测这一块,死活走不快。

具体来说,现在落地碰到的坎,主要是三个,一个比一个难啃。第一个就是数据本身的问题。

做AI模型训练,就得靠数据喂,医药领域的数据跟别的行业不一样。病人的病历、影像检查结果、临床试验数据,这些全都是隐私信息,监管卡得特别严,别说拿出来给AI企业做训练了,就是内部跨部门调数据都麻烦。而且就算能拿到合规的数据,质量也参差不齐。很多旧的病历是手写录入,甚至还有纸质扫描件,标注错、信息缺的情况到处都是。不同医院用的系统不一样,数据格式也不统一,想把这些数据整合到一起清洗标注,花的时间比训练模型还长。

我之前跟一个做医疗器械AI的创业团队聊天,他们说为了拿一千份合格的肺部影像标注数据,前后花了快一年,对接了五家医院,光合规审批就盖了十几个章,中间还因为数据 anonymization 做得不够到位,打回来重做了一次。本来他们的模型算法早就优化得差不多了,就卡在这里动不了,错过了两轮融资的最佳时间点。

这还只是数据获取和质量的问题,第二个难关,是评测标准不统一。

现在AI医疗器械出来,怎么判断它好不好使,准不准,没有一个全行业认可的统一标准。很多企业自己做评测,用的都是自己筛选出来的优质数据集,测出来准确率九十多甚至九十九,真放到医院真实场景用,碰到各种不典型的病例,准确率一下子掉十几个点都很常见。

举个例子,去年有个做肺结节AI检测的产品,拿证之前第三方评测的准确率是97%,临床试用的时候,碰到很多直径小于3毫米的微小结节,还有跟血管重叠的结节,检出率直接掉到了82%。就是因为评测的时候,企业给的数据集里大部分都是特征明显的大结节,少见情况的数据很少,评测结果根本反映不了真实性能。

而且不同监管机构、不同医院的评测角度也不一样,有的看重准确率,有的看重灵敏度,有的看重对医生临床决策的帮助,标准乱得很。企业做一次评测就要重新适配一套标准,成本翻了好几倍,很多中小公司根本扛不住,本来挺好的创新项目,就卡在评测这关死了。

第三个难关,就是落地场景的适配评测难。

很多AI模型都是在实验室理想环境里训出来的,评测也都是在静态数据上测。可真放到医院用,实际场景复杂得多。比如手术机器人的AI导航,实验室里用模拟病灶数据测,精度误差不到1毫米,真到病人身上,病人呼吸会动,器官位置会变,现有评测体系根本没提前测过这种动态场景下的稳定性。

还有,不同级别医院的设备不一样,基层医院的影像设备分辨率低,拍出来的片子质量比三甲差很多,AI在三甲的数据上评测合格,到基层用就不好使。可现在很少有企业会专门针对不同落地场景做分层评测,大部分都是拿高端设备的数据测完就上市,真用起来问题一堆,医院不敢用,企业口碑也坏了。

这三个坎绕不过去,AI再厉害,也没办法真正帮着医药医疗器械创新,很多项目都停留在实验室论文阶段,变不成能上市给病人用的产品。那现在行业里都在怎么解决这些问题呢?

其实现在已经有不少尝试了,针对数据的问题,很多地方开始推联邦学习,不用把原始数据拿出来,各个医院在本地训练模型,只传参数,不上传原始病人信息,既解决了数据隐私的问题,又能整合多家医院的数据量。还有一些第三方机构开始做标准化的合规数据集,统一清洗标注,卖给AI企业,省得大家自己到处找数据,还能保证合规。

针对评测标准的问题,现在国家药监局也在慢慢出统一的规范,针对不同类型的AI医疗器械,明确评测指标和流程。不少行业协会也在牵头做第三方评测平台,所有企业都用同一套标准同一批测试数据测,结果大家都认,不用企业重复做评测,能省不少成本。

至于场景适配的问题,现在很多企业开始跟医院合作做真实世界研究,拿真实临床场景的数据做评测,不是只在实验室测。还有针对基层医院的产品,专门收集基层设备的影像数据做训练评测,保证产品到了基层也能用。

当然,现在这些解决方案还都在摸索阶段,没有完全成熟。比如联邦学习的模型精度,还是比集中数据训练要差一点,第三方数据集的覆盖度还不够,很多细分领域还是没数据可用。但至少方向已经找对了。

回头看,AI给医药医疗器械行业带来的改变是真的,原来一款新药研发平均要10年以上,现在用AI筛选靶点,能把前期研发时间缩短一半,成本能降三分之一,这个效率提升是革命性的。只要能把数据评测这三个坎慢慢迈过去,后面肯定能出来更多真正好用的创新产品,帮着医生治病,也能让病人更早用到更先进的治疗方案。

未来几年,应该是这些落地问题慢慢解决的关键期,不管是监管机构、医院还是AI企业,一起把评测体系搭顺了,AI赋能才能真正从口号变成实实在在的行业进步。

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[Q]:AI赋能医药医疗器械创新,当前最大的落地阻碍是什么?
[A]:当前AI在医药医疗器械创新落地的核心阻碍集中在数据评测环节,主要有三大难关:数据获取与质量合规难、评测标准不统一、真实落地场景适配评测难。
[Q]:为什么医药AI领域数据获取这么难?
[A]:医药医疗器械相关数据多是患者隐私信息,监管要求严格,跨机构调取数据的合规流程繁琐;同时不同机构数据格式不统一,老旧数据质量差,标注整合成本极高。
[Q]:现在AI医疗器械评测存在什么普遍问题?
[A]:多数没有统一的行业标准,企业常使用自己筛选的优质数据集做评测,结果无法反映真实场景下的性能,而且不同机构评测标准不一,企业需要重复适配,成本很高。
[Q]:什么是AI医疗器械落地场景适配评测难?
[A]:多数AI模型在实验室静态理想数据完成评测,实际临床场景是动态的,比如患者呼吸会改变器官位置,不同级别医院设备参数差异大,现有评测很少覆盖这些差异化场景,导致产品上市后性能不达预期。
[Q]:针对数据难题,目前行业有什么解决方案?
[A]:现在行业主推联邦学习方案,不需要传出原始患者数据,只传输模型参数,兼顾隐私和数据整合;也有第三方机构推出标准化合规标注数据集,供AI企业使用,降低数据获取成本。
[Q]:针对评测标准不统一的问题,现在有什么改进方向?
[A]:监管部门正在逐步出台不同类别AI医疗器械的统一评测规范,行业协会也在搭建第三方统一评测平台,使用统一标准和测试数据集,评测结果全行业认可,减少企业重复评测成本。
[Q]:AI真的能给医药医疗器械创新带来实际帮助吗?
[A]:是的,AI的数据分析能力可以大幅提升创新效率,比如传统新药研发需要10年左右,AI辅助靶点筛选可以缩短近一半的前期研发时间,降低三分之一左右的研发成本,效率提升非常明显。
[Q]:现在数据评测的三大难关已经完全解决了吗?
[A]:目前还处于摸索阶段,现有方案还存在一定不足,比如联邦学习模型精度略低于集中训练,第三方数据集覆盖度还不够,但整体方向已经明确,逐步完善后就能推动AI医药医疗器械的大规模落地。

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