新冠疫情爆发后,随之而来大量的核酸检测工作使医学检测走进大众视野。疫情早期,新冠病毒核酸检测面临检测量大、检测方法自动化及智能化程度不高、信息化管理不够流畅等困境。
中华医学会检验医学分会主任委员王成彬指出:伴随着自动化、智能化、信息化程度的提高,实验室检测能力的大幅提升,整合现代化检测设备功能、信息化检验流程管理、综合数据分析,利用数据驱动的人工智能深度学习,实现整个检验流程资源的最佳供需匹配调度,最大程度提高检验实验室的运营效率成为检验医学学科及体外诊断产业重点发展方向。
与此同时,伴随检验方法学的叠加、检测功能的整合、器官系统的逐步完善,检验多场景变革也如箭在弦。从检验科到床旁、家庭等更多场景势在必行,新一代检验技术正在开拓更多检验场景。
在此背景下,充分利用现代前沿检测技术、信息技术,构建具有智能检测、数据深度融合分析、流程科学管理的
「智慧检验」
模式成为探索破解困境的关键着力点。
DeepTech 与生辉的研究团队半年来不断与智慧检验行业的技术企业、检验领域的技术专家,以及科研教授展开访谈交流,将智慧检验领域观察到的各环节创新、升级、趋势,进行分析并编制成
《2022 中国智慧检验技术与行业生态展望》
报告,以期加强产业参与者对此领域的关注、共建中国检验行业新生态。
本报告
聚焦智慧检验行业技术与生态发展,对新一代智慧检验进行概念拆解,将其梳理为流程端和场景端两个维度。
《报告》
追溯检验行业的历史沿革,从技术流程端变革和场景端变革两个维度,详解数字化技术如何助力检验行业发生流程端变革、新一代检验技术的优劣势、检验场景端变革;解读创新技术先锋企业,分析其技术、产品、场景等优势,研判未来检验行业的发展趋势。
核心观点
// 重新定义智慧检验:
智慧检验是指在新一代高新检验技术及以人工智能为首的数字化技术的支撑和引领下,检验流程实现智能化、精准化、即时化、便携化、云端化的升级,同时催生现代检验技术应用场景多元化,具体可拆解为“流程智慧”和“场景智慧”两端变革。
// 智慧化全面普及:
在检验流程上,未来十年医学检验行业将向智慧化迈入,实现从单机自动化到全实验室智慧化模式的转变。自动化标本采集、自动化流水线、自动化审核、专家系统、移动终端等智慧化应用,在未来十年内将获得普遍应用。
// 新型检验技术推动行业鼎新:
受微流控技术、生物芯片等技术驱动,市场上的即时检验产品
推陈出新
,不仅检验产品稳定性与可靠性得到进一步提高,检验应用场景也将逐渐扩展。底层技术叠加检验方法学引发的检验场景变革,或将成为检验领域新蓝海市场。
// 检验场景另开生面:
新兴检验技术引发的场景变革,在三甲医院的检验科、医学检验实验室场景中的发挥空间有限。但对于医院的急诊科、麻醉科、ICU、病房或基层医院(如社区医院、医疗资源紧缺的医院)及家庭场景大有益处。
明势而动:重新定义大健康时代下的智慧检验
中国检验行业已经完成了从手工操作向半自动化的发展阶段,检验行业正在向下一阶段迈进,智慧检验已经成为检验行业发展的新航向。
目前市场定义的智慧检验
,通常是指物联网、5G、云计算等新技术的推动下,实现检验流程规范化。具体是指从检验申请单开具开始,标本采集到室内质控等检验环节,实现全程自动化、智能化,提高检验效率、规范科室管理。
而我们认为下一代的智慧检验含义更
广,并非只是局限于目前市场所定义的“流程智能化”
,实际上检验场景端的变革,也属于广义智慧检验的范畴。具体可拆解为“流程智慧”和“场景智慧”两端变革。
其中不仅涉及传统医疗检验机构端变革,还覆盖了社区医院、家庭等多场景需求,预计未来智慧检验市场需要超千亿级规模。
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图丨智慧检验示意图(来源:DeepTech)
顺势而为:医学检验流程正向极致自动化、智能化发展
// 从检验标本处理到报告自动审核,数字化技术助力检验行业智慧化发展。
大数据、人工智能等新一代信息技术在医疗领域的研究成果频出,智能影像诊断、AI 新药研发等诸多智能化应用场景已经成为现实。医学检验领域也不例外,数字化技术正助推检验行业掀起一场创新变革浪潮。
基于 AI 技术的新型检验模式正在优化实验室工作流程,在样本全流程处理、实验室管理等方面优化检验环节,提高检验效率。此外,在形态学检验、检验结果审核、大数据统计与分析、临床诊断辅助决策等过程 AI 也发挥着重要作用,辅助诊断减少了检验人员因主观性导致的误差。
▲图丨数字化技术助力检验各环节智慧化发展(来源:DeepTech)
// 产业现状:商业模式不一,市场尚未出现拥有较高竞争壁垒的标杆智慧化建设解决方案。
聚焦医学检验流程端变革来看,目前市场尚未出现能够完全实现智慧检验的企业,产业界也在不在摸索解决检验实验室智慧化发展的产业模式。
按照检验流程变革中不同的痛点及需求,可将产业内企业划分为三类。
第一类企业是聚焦实验室信息管理系统,通过跟踪与样品、实验室工作流程和仪器相关的数据,为检验后分析数据自动采集、数据共享、分析报告电子化、质量溯源等各方面提供数据支撑,提高实验室产能和效率。
另一类企业聚焦 AI + 检验,利用深度学习等 AI 技术助力形态学判别,为检验结果做一些智能辅助解读,不仅提升效率和质控,还有效解决中国病理医生短缺的问题,满足基层的病理诊断需求。
第三类企业关注实验室流程自动化,聚焦检验实验室流水线本身,致力于提升检验流程的质量与效率。这一类企业属于典型的传统 IVD 公司,目前传统大型 IVD 公司在智慧检验领域更多的投入还是在实验室本身的智能化,立足于检验流程及临床需求,通过强大的硬件、软件和服务组合,最终实现实验室运行的高效率、低成本和优配比。
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助力智慧检验流程端变革发展的部分企业(来源:DeepTech)
蓄势而发:微型化、即时化、便携化、自动化、云端化成为智慧检验新标签
// 新兴检验技术引发的检验场景变革将成为检验领域新蓝海市场。
在国家的政策扶
持、市场需求不断释放等因素的刺激下,生物传感器、生物芯片、微流控芯片等底层技术驱动的检验产品研发热度逐渐升温,并在部分检验场景替代传统检验方式,达到快速、即时诊断效果,实现从以实验室样品为中心的检验模式转移至以人为中心的便携、即时化检验。
图丨 生物芯片、微流控芯片等底层技术叠加传统检验方法促使检验场景变革(来源:DeepTech)
随着检测要求的逐步提升,在检测速度快、操作简便的同时,对检测准确性及精确度要求越来越高,以生物芯片、微流控芯片等为核心的检验技术正在逐步应用于临床,实现对“待测物”的快速、准确及高通量检测。
同时,结合微纳制造、新材料、数字化技术等交叉技术的不断引进,检验行业将向 “即时化、便携化、自动化、云端化”的方向升级。
同时,结合微纳制造、新材料、数字化技术等交叉技术的不断引进,检验行业将向 “微型化、即时化、便携化、自动化、云端化”的方向升级。
// 检验场景端变革下的产业现状:群雄逐鹿,未来可期
在新兴检验技术领域,外资企业依靠稳定质量以及技术含量高的产品、高效精准的仪器配套,在全球市场上占据主导地位。但近年来,中国检验市场也正涌现一批实力较强具备与国际巨头竞争的本土创新先锋企业。
在生物芯片领域,博奥生物等企业依托生物芯片技术,在疾病预测、预防、个体化医疗领域推出了以基因为导向的全程健康管理服务。
在微流控领域
,发达国家虽已发展数十年,但在接口、标定方法等尚未形成规范和标准,厂商的微流控芯片大都为定制化产品。但医疗企业想要定制微流控产品,尤其是有非标定制多维度产品需求时,在国内市场上很难找到提供整个生产工艺流程自动化生产线企业。
以汇先医药等为代表的创新先锋企业冲破国外技术垄断,让微流控芯片真正实现规模化批量生产。其基于微流控底层技术,已布局包括细胞、分子、蛋白等多条智慧检验平台,同时还为体外诊断厂家提供包括微流控芯片设计、研发、生产的一站式解决方案。汇先医药公司致力于成为以微流控为底层技术的智慧检验平台及上游微流控解决方案服务商。其中即将推出的全自动掌上恒温核酸扩增分析仪等产品,其小型化、快速化、自动化、精准化、云端化等特点,可满足多场景快速核酸检测需求。
▲图丨 助力智慧检验场景端变革的创新先锋企业(部分)(来源:DeepTech)
乘势而上:智慧检验行业前景展望
展望未来,在检验医学中,利用人工智能、云计算等数字技术实现自动化流水线、自动化审核、专家系统、移动终端等智慧化应用,在未来十年内将获得普遍应用,完成从目前单机自动化到下一阶段全实验室智慧化模式的转型升级。
DeepTech 认为,以微流控芯片、生物芯片为代表的即时化、微型化、自动化的检验产品或将在基层医院有较多机会。新兴检验产品成本低,再叠加常规国产检验设备即可满足常规检验需求。
同时,生物芯片、微流控芯片等底层技术驱动引发的变革将不止局限于医疗检验,未来在环境、农业等场景将加速发挥价值。
在环境监测/检验方向,国内外已经形成了较为完善的环境监测/检测技术与方法体系。环境监测/检测领域的颠覆性技术正在向多参数的实时、在线、自动化,以及区域动态化监测等方向发展。微流控芯片、生物芯片等技术驱动的新型检测技术未来或在生态监测、农残检测等领域发挥作用。

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