2020年CDSS研究报告:从评级深入临床流程,CDSS行业疾步迈向二次跨越

2020
09/18

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行业将迎来第二次增长跨越。


近年来,随着医疗行业信息化、智能化程度逐步提高,临床决策支持系统(CDSS)受到了越来越广泛的关注。


2018年以前,医疗机构对CDSS产品的需求程度差异较大。2018年,国家卫健委启动了进一步推进以电子病历为核心的医疗机构信息化建设工作,医疗机构采购CDSS的刚性需求大大增加,行业进入爆发式增长阶段。此时,CDSS相关企业一边完善产品以满足医疗机构电子病历评级需求,一边深挖应用场景,开发新一代CDSS进一步精准服务于临床工作。


在此背景下,蛋壳研究院调研了15家CDSS相关企业,结合当前行业发展阶段、政策现状、市场格局等,推出CDSS行业报告,分析商业化进程、商业模式、市场空间等,便于企业、投资机构和医疗机构更好地观察发展趋势。


报告核心观点

 

1、医疗信息化政策奠定CDSS行业基础,评级政策带来行业拐点;

2、评级、信息化迭代、基层医疗资源补充成为CDSS市场的三类主要需求;

3、老牌信息化企业、AI和大数据企业、医疗机构、高校和科研机构均在积极参与CDSS行业建设,但参与程度有较大差异;

4、CDSS行业已进入产品规模化落地阶段,商业化进程加快,无偿试用模式正淡出市场;

5、现阶段大型医院是CDSS产品采购主力,基层市场仍有拓展空间;从地域维度看,中西部地区市场有待进一步开发;

6、随着知识库与人工智能的结合逐渐深入,CDSS概念的外延正在扩大,运用场景不断增加,新一代CDSS萌芽,单病种质控、深度嵌入HIS系统是两大发展方向。


评级政策带来CDSS行业拐点


CDSS最早出现于1950年代,当时又名医学专家系统,意味通过器械计算模拟医学专家的能力。随后的70年间,CDSS在国内外均经历了三个发展阶段,每一个阶段的发展,都为CDSS带了时代性的革新。


相比之下,国内CDSS应用较晚。1996年是我国医疗信息化启动的元年,20多年来,国内逐渐演化出应用于临床不同场景和服务于不同层级医生的CDSS产品。


2014年可算作第二个阶段。种种因素共同促进了医疗IT领域,特别是自动化和智能医疗细分领域的发展。专注于研发CDSS的企业大幅增加,已有的医疗信息化企业在CDSS方向进行了更多地投入。


2018年后,国内的CDSS市场迎来商业化大爆发,两年后的今年,已有几十家企业拥有独立CDSS业务或项目,打造了个性化的CDSS产品。如今,这些产品已经进入各大医院或基层医疗机构中,帮助解决医生数量缺乏、医生诊断水平不足等问题。


多年的发展经验其实是企业不断试错的过程,从CDSS的发展历程来看,是否能与其他临床系统深度结合,是否具有实用价值,是推动行业发展的两项重要因素。


政策现状:评级政策助推行业驶入快车道


作为医疗信息化的一个重要分支,虽无独立政策推动CDSS发展,但大量信息化相关政策均有提及。蛋壳研究院将这些政策划分为基础层、技术层和应用层三个层面。其中,应用层对行业起到了最大的推动作用。


CDSS相关政策,资料来源:中国政府网、国家卫健委官网,蛋壳研究院制图


基础层政策是医疗信息化相关的政策,这类政策数量最多、时间最早。早期的医疗信息化政策推动了信息技术在医疗机构的广泛应用,经历了由医院管理信息系统(HIS)到医院临床信息系统(CIS)的阶段。其中,临床信息系统的广覆盖为CDSS落地打好了基础。


技术层政策主要涉及医疗大数据和AI。医疗数据经过长时间积累后,能够广泛运用到临床、科研等领域,但这些数据面临分散、结构化程度低的问题。随着医院、医生对于数据价值认知的改变,加之大数据、AI技术的兴起,如何智能化处理和应用数据出现了更好的解决方案。


应用层政策相对前两个层面数量较少、出台时间最晚,却是推动CDSS产品落地最快,对行业影响最大最直接的政策。主要包含信息化评级和绩效考核。具体而言,电子病历、智慧医院评级、医院信息互联互通评级都对CDSS应用提出了具体要求。


三个评级项目中,电子病历评级对于CDSS的需求最为丰富,这是因为电子病历对提高医疗服务效率、保障医疗质量和安全,改善就医体验,加强医疗服务监管,促进“智慧医院”发展等,都有重要意义。


市场需求:评级、信息化迭代、

基层医疗资源补充


结合评级需求和医院其他需求来看,2020年前,三级医院对CDSS的需求急迫,2020年之后,基层市场需求、专科CDSS需求进一步显现。


评级需求。按照国家卫健委电子病历评级要求,到2020年,所有三级医院要达到分级评价4级以上。为了不影响医院考核,过级成为了各大公立医院采购CDSS系统的主要动力,即主要的市场需求所在。


 《电子病历系统应用水平分级评价管理办法(试行)》中CDSS的相关要求

资料来源:国家卫健委,蛋壳研究院制图


2020年8月,在中华医院信息网络大会(CHINC)主论坛上,国家卫生健康委医政医管局副处长胡瑞荣披露:2019年,共有7870家医院参与了电子病历评级。其中,三级医院2592家,参评率为95.29%,有114家三级医院未参与年度评价;参评的二级医院5097家,其他参评医疗机构181家。


结果显示,2019年全国电子病历评级平均分为2.08级,其中三级医院的平均分为3.11级,二级医院的平均分1.59级。2018年,全国电子病历评级平均分为1.74级,其中三级医院的平均分是2.59级,二级医院的平均分为1.21级。无论是三级医院还是二级医院,整体水平同比都在向上提升、向前发展。


尽管电子病历应用水平逐年提高,但仍有三级医院还未参评,三级医院平均分距离政策要求的4级也还有差距。2020年已过大半,最新的参评情况和结果暂时无法统计,但可以肯定的是,作为承担阶段性任务的一年,未达到评级标准的医院将在最后几个月时间进行“冲刺”。


2021年起,三级医院在电子病历评级方面的需求重在等级提高。具体到CDSS而言,则聚焦于功能叠加和升级。届时,若没有新的政策对等级提升时限做出要求,三级医院对CDSS的需求急迫程度将放缓,更多集中在大三甲医院冲击电子病历高等级评级上。


信息化迭代需求。大约在10年前,国内如中日友好医院等顶级三级医院便开始使用合理用药系统,对医生配药环节进行流程监控,这一环节的支撑系统便是如今CDSS“疾病知识库”的雏形。


结合中国政府采购网公布的招标文件内容,目前CDSS已经形成了以疾病知识库、智能分诊系统、门诊医生辅助系统、病房医生辅助系统、病房护士辅助系统、检查/检验系统、单病种质控系统为主的7大系统,从药房走向了医院临床管理全流程。


三级医院采购CDSS产品涉及的主要系统,资料来源:中国政府采网招标文件,蛋壳研究院制图


基层医疗资源补充需求。在三级医院需求发生变化的同时,基层医疗机构对CDSS的需求正进一步显现。


在分级诊疗、乡镇卫生院服务能力要求、社区卫生中心服务能力要求等政策的推动之下,基层也纷纷开始采购全科版本的CDSS系统,促进医疗质量提的提升。


分级诊疗制度中,基层首诊、双向转诊、急慢分治、上下联动这十六字内涵隐含着我国医疗体系对于信息化水平与诊疗水平的要求。但国内医疗优质医生资源不足,医疗资源配置不均衡、基层信息化设施缺乏等问题,严重阻碍了分级诊疗的推进。在这一背景下,医疗机构对医疗人工智能、CDSS的需求正不断增加。基层应用需求在于全科医生数量不足、诊疗水平不高;低年资医生的诊疗规范性有待提高。诸多有待解决的问题为AI+CDSS带来了巨大的市场空间。


国家卫健委发布的《乡镇卫生院服务能力标准(2018版)》和《社区卫生服务中心服务能力标准(2018年版)》中,都将CDSS功能作为优秀评价的标准之一。


市场格局:四类主体不同程度布局CDSS


从企业主营业务的角度看,现阶段国内布局CDSS产品的主要有四大主体,即:老牌信息化企业、AI和大数据企业、互联网和科技企业以及高校、医院和科研机构等。由于四大主体主营业务不同,他们布局CDSS的优势、参与程度也各不相同。

 

CDSS产品四类主体的综合比较,资料来源:企业官网等公开资料,蛋壳研究院制图


老牌信息化企业。这类公司大多在20世纪90年代或21世纪初期成立,包括东软集团、卫宁健康、达实智能等上市公司。我们整理了10家涉及CDSS的上市公司历年年报,发现这些公司从2010年起就逐步意识到大数据、人工智能以及临床决策等成为了新技术、新趋势,企业持续关注这些动态,并开展研发和实践。相关产品大多在2017年以后进入试用或落地阶段。


AI和大数据企业。这类公司大多于2014-2015年前后成立,创始团队和研发团队兼具医疗、大数据和人工智能的背景,将三者进行深度融合,充分发挥人工智能在CDSS产品中的作用。


互联网和科技企业。目前,BAT均已推出CDSS产品,聚焦智能语音和人工智能的科大讯飞也在CDSS领域有涉足。这类主体往往兼具有力的资源整合能力,拥有非医疗产业的核心业务为投入进行支撑,能够广泛开拓其他业务。


高校、医疗机构、研究机构和其他。这类主体科研能力强、临床数据、学术文献丰富,尤其是医院,对临床需求有更深刻的体验,能够更好地将产品研发与实际需求结合起来。


超百亿市场规模,商业化进程加快


受政策、市场、技术等多重因素的推动,CDSS商业化进程加快,不同类型的企业主体利用自身优势,建立起各具特色的产品壁垒和业务模式。


市场规模:全科超百亿,专科待释放


CDSS的采购因需求不同,采购主体也会略有差异。大部分情况下,CDSS一般由有需求的医疗机构自行采购;或由区域内的政府机构(卫健委等)代为采购,供区域内的医疗机构或某一医联体/医共体内的成员单位共同使用。


政府给医疗机构采购,这种情况一般是由于区域内的医疗机构对CDSS的需求比较高,政府也有主动推行CDSS来提升区域内医疗诊疗效率与水平的动力。


粗略来看,2019年,全国总计有7000多家医院申报了电子病历评级。通过这一数据进行粗略测算,该市场年规模约在80亿元左右。


全科的市场相对更大。若只是知识库的查询功能,单个产品的招标价格在30-50万左右,但通常而言,医疗机构会要求配置辅助诊断、用药推荐以及配套的硬件产品,具体算下来,单个机构的平均客单价会在100万左右。


据统计,江苏有90多个区县,以平均每个区县购置100万的项目来计算话,这里便有一个亿的市场。但对于一些核心城市,基层医疗机构的密度将会远高于一般城市。


此外,民营医疗连锁为了规范诊疗流程,通过大数据提升运营效率,也会尝试采购全科版本的CDSS,例如吕医生社区连锁诊所便采购了惠每科技的CDSS产品。所以,总体估算下来,全科CDSS的市场规模将超过百亿。


专科CDSS的产品略贵于全科产品,从动脉网统计的招标数据来看,其价格在50-300万元不等。但这里的市场规模取决于企业开拓出场景的程度,如果单个VTE产品能够布置于每一个医院,那么专科CDSS单一场景的市场将接近于评级版CDSS的规模。


商业化进程:无偿试用淡出市场,

两种渠道实现营收


CDSS的商业化分为5个步骤,即:市场洞察、产品研发、落地试用、商业化、升级迭代。CDSS行业发展初期,会进入医疗机构进行免费的落地试用,随着商业化进场加快,免费试用正在逐渐减少,主要通过两种渠道实现营收。

 

CDSS商业化路径,图片来源:蛋壳研究院制图


市场洞察。我们查阅了10家医疗信息化上市公司的年报,多家企业在2010年-2015年的年报中谈到了对人工智能、大数据应用于临床信息化的趋势预判。在此阶段,国内医疗信息化快速发展,新技术出现并呈现出良好的发展势头;同时,国家在推动分级诊疗等深化医改的措施时,无论三级医院还是基层医疗机构,都急需进一步提高临床诊疗和管理工作的效率。


产品研发。在市场洞察的基础上,企业开始进行针对性的产品研发。产品研发分为独立研发和合作研发两种方式,独立研发是主流方式。


从目前CDSS相关软件著作权登记的情况来看,独立研发是大多研发主体选择的方式。合作研发主要在企业、医疗机构、研究机构之间展开,尤其是企业和医疗机构合作。


落地试用。2018年以前,CDSS大多要落地医疗机构进行免费试用;2019年电子病历评级大规模铺开后,项目逐渐不再免费试用。这一变化直接体现了市场供需双方的诉求变化。未来,落地试用这个步骤会随着产品和市场进一步成熟而弱化甚至消失,所以我们在示意图中使用虚线表示。


商业化。CDSS的商业化路径分为两种,一是企业根据项目需求直接投标,按标的金额向招标方收费;二是与信息化厂商合作,向信息化厂商收费。


收费方式也分为两种,一种是CDSS系统+有限期售后整体采购,大厂商多采用此种方式,考虑到安全性、可靠性,大型医院也多选用此方式。另一种是系统免费部署+按年收取服务费,提供此服务方式的多为小厂商;对医院来说,这种方式虽然前期启动资金比较少,但存在系统维护、数据安全等方面的风险。同时,与传统医疗信息化产品类似,采购方一次性付清或者分期付费均有存在。


升级迭代。对CDSS而言,决定其升级迭代的因素主要有两个:首先是产品与临床需求的契合程度,这也是最直接的需求。其次是政策的变化,尤其是影响医疗机构评审评级或绩效考核的政策。


案例解析:企业产品壁垒、业务模式各具特征


从应用专科或病种的角度看,不同类型CDSS产品的商业化程度也有所不同。全科和评级类CDSS由于应用场景多、医院需求急迫,已经迈入商业化阶段。应用较为成熟的单病种领域包括VTE、房颤、眼科等;精神病科、儿科、ICU等拥有众多监测指标的科室的相关应用已有部分企业制成产品,各类面向肿瘤的CDSS也在开拓之中。


在众多CDSS企业中,我们以百度灵医智惠、惠每科技、海森健康三家企业作为案例进行介绍,这三家企业的业务模式在CDSS 领域中,存在着明显的特征。


百度灵医智惠:以循证AI优势进行广泛合作,共同赋能医疗机构


灵医智惠是百度大脑技术驱动的AI医疗品牌,秉承“循证AI赋能基层医疗”愿景,已打造了覆盖医疗筛、诊、管全流程的智慧筛查、智慧诊疗、智慧家医服务等解决方案,服务院内院外全场景。


作为智慧诊疗解决方案的重要组成部分,灵医智惠CDSS已在产品技术框架、应用场景、市场布局等方面形成自身特色。


首创循证AI技术框架,辅助决策“可解释”。灵医智惠联合人民卫生出版社共同打造了一套专业、权威、可循征的医学知识体系,在此基础之上将医疗自然语言处理、医疗知识计算等AI技术与循证医学知识有机结合,打造了一系列可循证的辅助决策能力。


面向不同需求量身定制,应用场景“广覆盖”。灵医智惠通过医院版CDSS在顶级医院的应用和对其数据的学习,持续丰富专业、权威的临床经验,并将这些经验沉淀为知识和模型,通过基层版CDSS输送给广大基层医疗机构,真正打通了专业医学知识和经验的系统化下沉通道。


广泛开展生态合作,扩大医疗“朋友圈”。灵医智惠依托百度作为“中国人工智能头雁”的资源优势和开放共赢的心态,展开医疗界的广泛合作,与合作伙伴相互赋能。


在医学知识方面,百度于2019年9月与人民卫生出版社签署战略合作协议;在市场推广方面,灵医智惠与包括东软、医惠等在内的数十家全国性和地方性优秀医疗信息化企业展开深度合作。


接下来,灵医智惠CDSS的关键布局与迭代将主要围绕两方面展开:与医院、卫健委等客户的应用场景进行更加深入地结合,进一步推动与电子病历系统的一体化融合,加深决策辅助能力在医疗诊疗流程中的场景化适配;继续紧跟医疗政策方向,以“智慧医疗”“分级诊疗”“强基层”等国家政策为指导和抓手,不断丰富人工智能和大数据等技术在医疗场景中的落地和应用。


惠每科技:质控解决方案全面满足医院考核与管理需求


成立于2015年的北京惠每云科技有限公司(简称惠每科技)是国内领先的CDSS服务提供商,已为国内120多家大中型医院提供基于人工智能技术、覆盖医疗全过程的质控解决方案Dr.Mayson。


惠每科技通过融入PDCA过程管理闭环理念,为医疗质量与安全构筑智能防护盾牌,已助力30多家三甲医院通过国家电子病历高级别评审、互联互通成熟度测评。


Dr. Mayson质控体系遵循国家单病种质控、三级医院绩效考核等对病种诊疗质量、病历书写质量的管理要求。一方面,惠每科技研发了以病种为单位的诊疗过程质控产品线——单病种质控(上报)系统、院内VTE智能防治系统、房颤风险管理系统、围手术期质控系统、肿瘤化疗质控系统等。


另一方面,惠每科技打磨了以帮助医院控费为目的产品线——病案首页质控、运行病历质控、病历内涵质控、DRG分组、费用预测等。


截至目前,Dr. Mayson已取得了良好的临床应用效果。


发表在核心期刊《中国卫生信息管理杂志》、由惠每科技与合作医院共同完成的应用研究数据显示:基于AI的单病种诊疗过程管理方式大幅提高临床诊疗规范性,合作医院病种质量指标达成率在90%以上。北京某三甲医院采用惠每VTE智能防治系统后,不仅实现了全院级、多节点动态风险监测与预警,并且该院VTE中高危患者检出数、风险评估率、预防措施实施率较基线数据提升了10倍以上。


海森健康:结合十余年实践,“双引擎”CDSS满足多种场景


海森健康是国内领先的智慧医疗创新服务提供商,专注于医疗大数据、人工智能及互联网医疗产品的自主研发和临床应用,是嘉和美康集团旗下的成员企业。


公司凭借嘉和美康集团在医疗信息化领域十余年的持续积累和医疗大数据、人工智能及互联网医疗方面的先发优势,以及1300多家医疗机构的实践基础,利用自然语言处理、机器学习等技术,打造了高度集约化、标准化的数据整合、数据治理及服务体系——智能医学数据中台;并在此基础上,形成覆盖临床诊疗、科研支持、医务管理、医患互动服务等多个应用场景在内的全生态产品矩阵,并可全方位支持不同层级医疗机构需求。


海森健康的核心产品临床辅助决策支持系统(CDSS)以智能医学数据中台为基础,通过沉淀医院临床最佳实践和BMJ Best Practice临床实践 “双引擎”,可以实现从问诊到治疗完整流程的智能化辅助决策功能,是新一代智能化CDSS。经测算,临床诊断准确率可达95%以上,可有效降低误诊率10%以上。


目前,该产品已在全国数十个省份、百余家三甲医院落地。


中西部地区医院、基层市场有待进一步开发


在CDSS商业化进程加快的大趋势下,如何进一步开拓市场?我们从中国政府采购网、各省份政府采购网监测到75组CDSS招投标数据作为样本进行分析。数据显示,比起发达地区的大型医院来说,中西部地区医疗机构、基层医疗机构市场还有待进一步开发。(注:数据仅作为样本,不等于全部建设情况)


从招投标样本的整体情况来看,国内医疗机构在2014年-2015年开始重视CDSS应用,2017年需求量开始逐渐增加,2019年项目数呈跨越式增长并达到顶峰。


尽管2020年新冠肺炎疫情给各行各业的常规活动带来了影响,造成前6个月的项目数有所下降。但从长远看,通过大数据、智能化等手段来提升医疗质量,甚至应对新冠肺炎疫情这样的突发公共卫生事件,都需要CDSS助力。因此,CDSS整体上将会在更大范围的医疗机构落地。

 

CDSS项目中标年份,资料来源:中国政府采购网、各省份政府采购网,蛋壳研究院制图


在区域分布方面,75组数据中的采购方在北京、福建、广东和江苏分布最多,这与当地的经济水平、政府卫生支出以及医疗资源等因素都有关系。中西部地区的采购方相对更少,这些区域还有市场拓展空间。


中标项目采购方的区域分布

资料来源:中国政府采购网、各省份政府采购网,蛋壳研究院制图


本次样本数据显示,招标采购CDSS的医疗机构中,大型医院是采购主力;尽管从应用目标角度看,CDSS可以提升基层医生的诊疗能力,但基层招标采购CDSS的项目相对更少,仍有开发空间。


发展趋势


随着CDSS中知识库与人工智能的磨合逐渐深入,这一系统所包含的概念也在不断增大,尤其是CDSS的质控功能,许多企业已将其运用于电子病历、HIS系统之中,以逐渐丰富的内涵质控代替过去的形式质控。因此,CDSS的运用场景正在不断扩大,在这个过程中,知识库与循证AI的发展将成为决定CDSS本身发展的机遇与挑战。


行业面临的五大挑战


对于CDSS而言,机遇与挑战同源。从内因上看,NLP技术不成熟,知识库本身架构、内容的缺陷都是桎梏这一行业发展的重要因素;从外因来看,医院的信息化水平、信息科对于CDSS的接受程度都是阻碍该产品落地的关键。总的来说,现阶段的行业挑战可归结为以下几点:


一是知识库面临的挑战:现有知识库的规模不够且更新速度有限;专业知识库构建难度大,具有临床思维的人才有限;


二是缺少标准化信息模型的支持:由于系统标准不统一,导致可移植性差、推广应用难;


三是缺少共享化服务模式:目前主流的CDSS是作为一个子系统嵌入在EMR当中,如临床路径系统、合理用药系统等,是否能够精确敏锐的捕捉到用户的关注,并且不妨碍用户的工作流程,极其关键;


四是缺少完整性决策支持:缺少对患者出院后的疗效评估、健康教育等支持;患者的信息可能分散在多个不同的信息系统中,没有任何一个系统可以查看患者完整的信息;


五是CDSS需求存在改变:传统的CDSS以单纯被动接受指导为主,在疑难杂症需要会诊时缺少明确的路径,基于单学科开发的CDSS已经难以满足临床需求。


新一代CDSS的两大发展方向


在应用层面,CDSS绝非只为评级而生,从现在来看,这一技术主要有两个发展方向。


其一是继续深入发展。现在很多信息化企业都在单病种上做一些拓展,这是一个好现象,不过由于单病种质控与临床结合非常深,这里的壁垒没有那么容易被人跨越。为了解决这个问题,部分企业专门组建了一支医学团队,帮助医院临床科室更好的去应用CDSS,以寻求在VTE、新冠肺炎、脓毒血症等多个病种中取得不错的效果。


其二是从NLP技术出发,将CDSS置入电子病历等系统之中,为其进行内涵质控。嘉和美康就是这样个例子,这家公司将它的CDSS系统以插件的方式置入各个科室的电子病历系统、各个工作站,可以帮助医生在书写病历时便起到质控的作用。


相关的应用已经逐渐出现在信息化厂家的HIS系统、电子病历系统之中。换句话说,如果企业能够做好知识库,并将其与现有信息化系统相结合,过去单一的事后质控则便转变事中质控与事后质控的结合,那么在这种情况下,患者的安全将得到进一步保障。


总之,在CDSS产品从满足评级需求到逐步深入临床流程的过程中,行业将迎来第二次增长跨越。

*封面图片来源:123rf


本文由作者自行上传,并且作者对本文图文涉及知识产权负全部责任。如有侵权请及时联系(邮箱:guikequan@hmkx.cn
关键词:
CDSS,人工智能,临床,数据

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