北美地区国家拥有丰富的医疗资源、强劲的科研实力、扎实的医疗信息化基础，在将人工智能应用于医疗方面进展迅速。北美IT巨头凭借信息化实力不断在医疗人工智能方向布局，传统的医疗器械厂商和信息化厂商也纷纷借助人工智能技术加速转型升级，火热的风投进一步带动了医疗人工市场的发展，跨国医疗人工智能合作也在加速，北美医疗人工智能行业正迎来春天。
作者 | 付海天、樊晓芳
 一 

北美医疗人工智能概述

1.北美医疗人工智能市场规模
根据咨询公司Global Market Insights数据，2018年，全球医疗保健人工智能市场规模为13亿美元，预计2019年至2025年的复合年增长率为41.7％，2025年超过130亿美元规模。其中，北美医疗保健人工智能市场在2018年以6.539亿美元的价格占据了全球市场的主导地位。
2.北美医疗人工智能相关政策文件
加拿大政府注重个人信息隐私以及信息的透明度和人民的知情权，为保证民众知情权建立《信息获取法》，为保护公民个人隐私颁布《隐私法》和《个人信息保护与电子文件法》（PIPEDA），其中PIPEDA规定了私营企业和机构对于处理个人信息的原则。
2017年8月1号，FDA公布了数字健康创新行动计划（DHIAP）和关于数字健康的软件预认证（PreCert）计划，并选择了多家企业参与了PreCert试点，历经多次改进后FDA于2019年2月发布了预认证试点工作模板1.0版，以及2019年的测试计划和最新的监管框架，2019年5月FDA发布了招募计划，给予更多志愿者参与测试的机会。
3. 北美医疗人工智能产业链 
4. 北美医疗人工智能行业发展重要驱动力
发达国家医疗开支巨大，降本增效意愿强烈：北美国家主要包括美国和加拿大，这两个国家都是发达国家，人均医疗支出较高，通过人工智能技术实现降本增效成为必然选择。
医疗信息化基础扎实，标准化数据库资源丰富：北美国家的信息技术产业发达，医疗信息化启动的时间较早，具备较完善的医疗信息基础设施和丰富的标准化数据库资源。
法律较为完备，数据隐私保护较为完善：北美国家注重公民隐私权，在公民信息保护方面法律法规较为完善，对医疗数据隐私保护十分重视，数据经脱敏处理后更有利于研究共享。
医疗条件发达，对前沿医疗技术具备较强接受力：北美具备众多顶级医疗机构，这些医疗机构乐于尝试最新诊疗技术，开展临床试验，成为孵化新技术的天然土壤。
顶级研究机构林立，产学研合作紧密：北美地区斯坦福、MIT等顶级高校研究人员都已经参与到医疗人工智能的前沿项目研究中，并与顶级医院、大型企业展开深度合作，已经取得亮眼成果。
创投风投产业成熟，资本力量雄厚：北美发达国家有成熟的资本机构及投资链条，资本热度十分活跃，能够迅速发掘医疗人工智能优秀项目并进行资本注入。
5. 北美医疗人工智能相关大型数据集
 二 

北美医疗人工智能应用领域细分应用场景及代表机构

 三 

北美医疗人工智能技术应用产品/解决方案及应用案例

英伟达——NVIDIA Clara平台：Clara是一套以英伟达Xavier人工智能运算模块和英伟达Turing架构GPU为基础的运算架构，该架构辅以Clara软件开发套件（Clara SDK），可以允许开发人员通过开发各种应用程序来处理现有系统的数据，加速研发进程，Clara AI包含13个分类和分割AI，以及为放射科医生构建的软件工具。Clara于2018年11月底推出，主要针对三大类型企业客户，第一是医疗设备公司，第二是AI软件开发公司，第三是医院。截至目前为止，全球已有数百家企业和医院注册使用。在中国，联影智能在NVIDIA DGX系统的基础上构建AI架构，以便开发用于全栈式医学影像的人工智能软件，推想也采用NVIDIA Clara平台，提升产品性能，驱动新一代AI成像集群。
Cyclica——药物研发平台：Cyclica的Ligand Design和Ligand Express云平台通过AI预测引擎MatchMaker和POEM揭示药物如何与多种蛋白质靶标相互作用，帮助科学家设计、筛选和个性化候选药物，同时提高药物的安全性和有效性。Cyclica的试验表明，他们的深度学习引擎MatchMaker在整个蛋白质组学水平上实现了针对药物-靶标相互作用（DTI）的更大预测能力，准确率较分子对接模拟有显著提高。Cyclica的机器学习预测引擎POEM用于预测化合物的ADMET（吸收、分布、代谢、排泄和毒性）特性，提供对化合物在体内预期行为的预测。
谷歌，加州大学旧金山分校（UCSF）——处方分析AI系统：该系统能在75%的情况下能预测医生的处方决定，可以识别出病人或者看起来情况异常的处方。该AI系统使用一个数据集进行训练，该数据集包含来自10万多个住院患者产生的约300万个药单，通过使用随机改变日期的可追溯性电子健康记录，并根据HIPAA删除部分记录（包括姓名、地址、联系方式、记录编号、医生姓名、免费文本注释、图像等）。其中，数据集不局限于特定的疾病或者医疗领域，使得任务更具有挑战性，同时，也有助于确保模型能够识别范围更广的疾病种类。研究人员评估了长短期记忆（LSTM）递归神经网络以及逻辑斯蒂模型两个模型，并将两者都与基线进行比较。
Yes Health——营养咨询平台：Yes Health结合了机器学习技术和计算机视觉功能，不仅通过文本，还通过图像来捕获、分析和共享数据，帮助用户削减治疗成本，有针对性地完成个性化治疗。患者在吃饭前先要给自己的饭菜拍照，然后上传到Yes Health，平台可以从图像中识别出食品种类、食物用量等信息，然后将这些信息转换成可供医生和患者用来监测病情进展的数据，自动为用户生成饮食报告。Yes Health的另一个特色是提供自动消息传递服务，平台会使用计算机生成消息提示，而不是提供人工咨询服务。通过使用提供健康指导的 AI，平台可以在适当的时间直接向用户的手机提供个性化治疗方案。 
 四 

北美医疗人工智能行业应用挑战

1. 数据隐私保护较为严格，需要严格保护患者隐私安全。
2. 巨头参与的医疗人工智能市场竞争日益激烈，落地成为关键。
3. 部分前沿研究成果转化难度较大，需要深度考虑商业化。
4. AI药物研发尚无成功上市案例，AI+药物研发效果有待观察。
5. 医疗AI产品上市审批标准较为严苛，临床试验效果成为关键。
 五 

北美医疗人工智能行业应用发展趋势

1. 医疗AI产品临床应用经验不断累积，产品加速审批。
2. 国际合作项目不断增长，医疗AI技术及产品向亚洲辐射。
3. 新冠疫情成为医疗AI产品试炼场，医疗AI产品接受度不断提高。
4. 学术研究不断向商业产品转化，医疗AI产学研结合更加紧密。
5. 大公司加强医疗人工智能领域布局和收购，市场竞争日益激烈。
* 本文为「智周」系列报告「核心版」，相应「深度版」的推出计划将在后续公布，敬请大家关注。针对「人工智能在北美医疗行业的应用」这一主题，有哪些方向或主题，你希望在报告深度版中读到详细的阐述与分析，欢迎留言，这将成为我们制作报告深度版的重要参考。
关于「智周」系列报告
机器之心「智周」人工智能技术应用报告系列重点关注现有人工智能技术应用较成熟且应用潜力较大的正在进行智慧升级的传统行业及场景，逐行业、逐场景为产业用户高效而不失深度地呈现不同人工智能技术的产业落地现状、企业案例、技术应用趋势等。「智周」人工智能技术应用报告系列包含核心版及深度版两个版本：
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深度版在核心版的基础上，包含详尽的行业或场景痛点分析、技术解读、落地案例详解及资料附录等，以供有深度研究需求的使用者进行深入探究。

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