从SNMMI2022看AI医学影像，蓝海市场蓄势待发

Struggle

生病后，时间是最宝贵的。医生开出影像单、缴费，排上一个月的队拍摄，再过一周拿到初步诊断……对于许多人来说，MRI、PET等复杂医学影像是诊断和后续治疗中的必备项目，可是检查冗长、耗时、昂贵。
而今年全球最重要的核医学和分子影像学会 (SNMMI) 年会上，以AI技术为基础，我们看到了技术对于医学影像的全方位变革——从预防、检测、评估，AI技术正在改变医院、医护人员及普通人的医学影像体验，改变这一医学领域里离技术最近的步骤。
分子影像优化COVID诊疗：检测预防


其中最值得关注的技术突破，正围绕着近几年全球最重要的关键词：COVID。
会上发表的一项研究表明，18 F-FDG PET/CT 成像是评估感染 COVID-19 后肺部炎症和患者治疗效果的有效工具。这一研究首次表明挥之不去的 COVID-19 后遗症可归因于持续的肺部炎症。
这项研究来自印度勒克瑙，研究者在类固醇和抗纤维化药物治疗前后对 COVID 后肺病患者进行了 F-18 FDG PET / CT 扫描。他们注意到在后续扫描中肺部病变的数量、大小和代谢活动显着减少。
在感染严重 COVID-19 的患者中，持续的呼吸道并发症很常见。估计表明，三分之一的 COVID-19 住院患者受到呼吸道症状的影响，许多患者即使在病毒检测呈阴性后仍需要补充氧气。
“因此，F-18 FDG PET / CT 可以帮助评估COVID 后肺病炎症过程，监测治疗效果，并可能有助于制定患者管理策略，”桑杰甘地医学科学研究所的Dr. Yogita Khandelwal表示。
本次研究包含 25 名 COVID-19 感染后呼吸急促（呼吸困难）但在逆转录聚合酶链反应 (RT-PCR) 测试后呈阴性的患者，其中超过半数有持续的氧气需求。患者接受甲基强的松龙（一种类固醇）和吡非尼酮（一种抗纤维化药物），然后在 6 至 12 周后进行随访扫描，以评估他们对治疗的反应并评估残余肺损伤。最终，三名患者在随访期间因呼吸道感染性休克死亡。在其他 22 名患者中，先前看到的肺部病变的数量、大小和“FDG 亲和力”显着减少。
Khandelwal 指出，在COVID期间，此前没有标准的方式来评估残留的肺部炎症，即使在康复患者中也很难衡量疾病的程度和严重程度。因此，进行适当的治疗具有挑战性。 “由 F-18 FDG PET / CT 鉴定的分子标志物可以揭示炎症的触发因素和维持机制，”他总结道。 “在未来，这可能有助于开发新药和更好的管理策略。”
AI助力新核素药剂识别病变、降本增效


除COVID以外，分子医学影像在诊断、治疗其他疾病上也不断突破，越来越多新的核素药剂上市让新的疾病快速检查成为可能。
明尼苏达州罗切斯特梅奥诊所的研究人员开发了一种基于深度学习的方法来识别多发性骨髓瘤引起的病变。在测试中，他们的模型对于检测多发性骨髓瘤病变具有高度敏感性和特异性。在 CT 检查中，骨破坏被确定为中轴和近端附肢骨骼中的溶解性病变。
另一个例子是，根据大会上公布的初步研究结果，F-18 氟雌二醇 (FES) -PET / CT 可用于检测临床意义上较为严重的乳腺癌。
迄今为止，来自加利福尼亚的研究人员在一项正在进行的前瞻性临床试验中收集了 60 名患者的数据，该试验比较了 PET / CT 与 FES（一种雌激素受体 (ER) 靶向放射性示踪剂）和当前用于检测 ER 疾病的护理标准成像方法-患有局部晚期和疑似复发性疾病的阳性乳腺癌患者。到目前为止，他们已经发现 FES-PET/CT 可以识别 CT、FDG-PET/CT、超声和乳房 MRI 遗漏的淋巴结和转移灶。
上周，先通医药的氟[18F]比他班注射液（NeuraceqTM）上市申请获得受理，有望改善阿尔茨海默病（AD）的早期诊断与治疗干预。
Neuraceq为一种脑β-淀粉样蛋白（Aβ）正电子发射断层扫描（PET）显像剂，由德国Life Molecular Imaging （LMI）公司所研发。该显像剂通过PET/CT或PET/MRI设备进行PET成像，可对成年患者脑内β-淀粉样蛋白（Aβ）水平进行精准测定，以评估AD导致认知功能下降的病因。
在欧美获批上市后，该产品广泛应用于AD诊断，先通医药获得在中国境内研发、注册申请和商业化生产等独家许可，日前在国内正式上市。
而软件及人工智能技术相关的医疗影像服务商，也在不断改变医学影像现状，帮助医疗机构降本增效。
其中，本次大会上展示了多方进展的知名AI医学影像公司深透医疗（Subtle Medical）就是个很好的例子——他们致力于从AI+医学成像出发，结合深度学习和图像重建技术，将耗时长、质量较低、危害（辐射剂量）较大的方式采集的数据，转化为高效、高质量、更安全的诊断级别的医学图像。相关产品已在全球获批上市，多篇多中心论文验证过其产品再18F-脱氧葡萄糖(FDG), β-淀粉样蛋白（Aβ）,tau蛋白, PSMA靶向核素等多种前沿分子影像应用的效果。

深透医疗项磊博士为第一作者的论文“DeepSPECT: A Deep Learning Based Framework for Fast SPECT Imaging”在SNMMI会议中发表，并作为大会专题进行主席汇报。其中与上海东方医院合作验证了通过深度学习进行SPECT核医学影像加速可达到至少7倍，且重建图像的质量与标准时间采集的图像质量保持一致，如下图所示。

“深透医疗已先后获得4项美国FDA AI软件 510(K) 认证，也先后完成国内NMPA和欧洲等地产品注册，相关多项专利从2017年开始积累，已率先在美国获批并进入全球。在全球数百家医院和影像中心临床使用，实现商务落地和按例付费的新模式，成为AI医学影像加速优化领域的头部企业。”深透医疗创始人CEO、斯坦福大学影像AI科学家宫恩浩博士表示。
此前，西门子医疗与深透医疗官宣合作，最新的西门子MR设备将可预装SubtleMR等深透医疗软件及技术，不需要额外的软硬件升级即可实现全面的产品性能提升。除MR之外其他医学影像设备也都有类似可以通过AI进一步升级更迭的需求，以AI为中心的跨软硬件解决方案可以为医院及影像中心提供更全面的降本增效。
备受关注的安全性


核医学检测和治疗中核素辐射的安全性是产业中着重关注的问题之一。
近些年不断涌现新的PET核素，比如针对阿尔兹海默症的Amyloid,Tau等核素以及，PSMA靶向放射性配体等新核素。SNMMI年会今年的最佳影像奖励授予的研究也是用最新的gallium-68-labeled (Ga-68) PET核素来分析心脏病的预后。
这些新的核医学药剂及核素应用为分子影像诊疗带来了新的机遇与增长点，但也带来了是新的辐射风险和成本来源。
从硬件角度，联影、通用医疗等公司研发的全身PET等分子影像设备为更快速、低剂量、全身影像提供了新的可能性。但不可否认这些最新全身PET的设备的成本也限制了一定程度的临床应用。影像学顶刊Radiology（影响因子近30）此前曾发布主编报告“The Dawn of a New Era in Low-Dose PET Imaging”曾引用UC Davis\联影的Explorer设备和斯坦福\深透医疗的AI算法讨论了未来低剂量核医学影像技术会结合硬件设备和AI算法分别带来的百倍提升，让一万倍的剂量和速度优化成为可能。
深透提供的方案，可以大幅降低所需要和PET放射核素剂量，从而降低辐射也优化成本。 当前全球放射核素供应链吃紧的情况下，深透医疗的AI解决方案提供了更加高效安全的影像优化增强方式。
上文提到的宫恩浩博士在2017年研究发表了PET百倍低剂量等技术，并先后获得北美放射学会的优秀科研成果奖、福布斯30-under-30、未来医疗100强蔚澜年度创新科学家等奖项。此外其研发的基于人工智能的多项影像增强、造影剂剂量降低等技术也先后获得多项全球奖项，并与拜耳医疗、西门子医疗等造影药剂公司开展合作。
蓝海市场蓄势待发


根据Grandview Research、AlliedResearch等多家研究机构数据，未来十年将是医学影像市场快速发展的十年。2021 年全球医学影像市场规模为 280.2 亿美元，预计 2022 年至 2030 年将以 4.9% 的复合年增长率 (CAGR) 增长。其中分子影像特别是核医学及PET影像近年来有超过10%的增长预期。针对相关影像的优化技术需求也会显著增大。
随着技术发展，人们对健康的追求不断增长，除了基础的治疗、诊断，慢病管理、预防等也成为现代医学领域中不可缺少的部分，而医学影像作为了解人类器官、掌握健康数据的最重要手段之一，也在此浪潮中不断发展。
目前，医院和大学为先进技术提供培训，对最先进的成像模式的需求不断增加，预计这将对预测年份的市场增长产生重大影响。此外，采用人工智能来自动化图像量化和识别过程也有望推动市场增长。例如，谷歌的人工智能平台Deepmind，与 Moorfields 眼科医院合作，读取所有使用光学 CT 扫描仪进行的眼部扫描，以确保及早发现与年龄相关的黄斑变性。此外，3D MRI 和 CT 扫描的引入使放射科医生能够快速分析扫描，缩短分析时间并提高疗效。
此外，计算机视觉正被用于诊断人眼看不到的情况。尽管技术改进和先进成像工具的采用增加，但由于 COVID-19 大流行的爆发，市场出现了下滑。成像量的减少、导致先进成像设备采用减少的经济挫折、放射中心和医院的工作人员减少以及远程放射服务的采用增加，都是影响市场下降的因素。 随着使用 CT 扫描对 COVID-19 感染患者的诊断增加，计算机断层扫描市场出现了激增。
在医学影像市场中，医院最终用途细分市场在 2021 年主导全球市场，占总收入超过 47.00% 的最大份额。对先进成像模式的需求不断增长以及手术服与成像技术的整合是推动该细分市场的一些因素生长。与综合医院或专科医院相比，一些发达地区国家的教学医院对这些模式的需求急剧增加。亚太地区发展中国家的新医院数量也出现了急剧上升。
不难想象，随着AI、深度学习等技术的发展，医学影像技术将全方位地影响医疗全流程，在全球范围内变革行业，让人们能够获得更好、更便捷、更安全的治疗方案。

来源：https://www.163.com/dy/article/HC3JGB0N05118H54.html
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