医疗AI智能诊断标注应用模型及数据架构

日期:2024-03-27 12:25:31 / 人气:4266

体外诊断(IVD)是一种医学检测方法,它在体外检测来自人体的样本(血液、体液、组织等),以获取临床诊断信息,诊断疾病或身体功能。通过IVD试剂与人体样本之间的反应,可以给出定性或定量诊断,并与正常值进行比较,以判断患者的生理状态。体外诊断在医疗领域被誉为“医生的眼睛”,是现代检验医学的重要构成部分,在临床应用中贯穿了疾病预防、初步诊断、 治疗方案选择、疗效评价等疾病治疗的全过程,能够为医生提供大量有用的临床诊断信息,越来越成为人类疾病诊断、治疗的重要组成部分,在现代医学疾病诊断中发挥着重要作用。

经过近40年的发展,中国IVD产业正处于广泛应用阶段;随着民众对于IVD检验方法及产品的接受度不断提高、政府对于市场的规范力度逐步增强,我国IVD行业已历经孕育萌芽期、探索规范期、高速发展期、升级取代期四个主要阶段,目前正处于广泛应用期,长期发展态势喜人。

中游制造商和服务商处于IVD产业链中的价值最高点;IVD产业链由上游原材料供应商、中游制造商和服务商、下游需求方(即应用端)组成。上游部分,诊断酶、抗原和抗体是IVD产品的主要原料,技术壁垒高,质量直接影响IVD试剂质量和稳定性,目前国产率较低。中游部分,主要负责IVD产品的研发、制造和质控,包括仪器、耗材和试剂的制造商以及提供ivd检测服务的服务商,在产业链中价值最高,还会存在一小部分的分销商,主要负责将IVD产品从制造商销售和运输到需求方。下游部分,主要是使用IVD产品进行测试的机构和个人,包括医院、第三方实验室等。

IVD产品应用广泛,覆盖从常规检查到危重病、从个人到医疗机构全场景;IVD产品的应用范围非常广泛,不仅可以用于诊断各种疾病,同时还能够在生命科学研究、体育医学、环境监测、食品安全等领域发

挥重要作用。回归于医疗领域,通常情况下,可以将IVD产品根据疾病类型以及终端用户的类型进行两种不同的分类。基于疾病,IVD产品可以覆盖从常规检查到危重病等多种情况,包括常规检查和慢性病、传染病、妊娠、遗传疾病、肿瘤等。基于终端用户,IVD产品可以覆盖从个体到医疗机构等多种场景,包括个人、非营利组织(如CDC、血站、学院等)和医疗机构(主要是医院和实验室)。综合而言,IVD产品辐射了临床的各个阶段,贯穿于初步诊断、治疗方案选择、有效性评价、确诊治愈等疾病治疗全过程,且随着研究的深入与技术的进步,未来IVD产品将会有更多的应用可能性。

根据行业特点,IVD产品可按检测原理和使用场景分别分类

根据检测方法或技术,IVD产品可分为免疫诊断、生化诊断、分子诊断、血液诊断、微生物诊断五个主要类别。不同的检测原理使得其在现状、应用情况、未来主要增长点等方面皆存在较大差异,将在后文进行详细解读。根据使用场景,IVD产品可分为POCT和实验室Lab两类。两者主要差别在于POCT在病人身旁即可进行快速检测,且性价比更高,但精准度相对Lab而言较低,Lab则需要更严谨的操作环境和专业性强的操作人员,两者各有所长,能够适用于不同的检测环境。

免疫诊断与分子诊断技术更迭速度快、应用广泛,广受市场关注

IVD可根据检测原理大致分为五类。其中生化诊断目前技术较为成熟,临床应用广泛;免疫诊断市场占比最高,未来将由化学发光引领新一轮技术革新与体量增长;分子诊断近年来增速较快,主要以二代基因测序为主,在肿瘤早筛领域极具发展空间;微生物诊断与血液诊断占比较低,增长空间有限。

整体而言,全球IVD市场规模增长速度喜人,目前已达970亿美元,虽然随着新冠疫情基本结束、疫情防控全面放开等因素影响,IVD市场会于2023年面临一定程度的回调,但仍有望于2025年突破1000亿美元。细分来看,免疫诊断可应用于传染病、内分泌、肿瘤、药物检测等领域,是目前IVD市场中最大的细分市场,占比高达45.5%;另外分子诊断在PCR技术的加持之下,将持续保持高速增长,预计会在5年左右同免疫诊断呈现“分庭抗礼”的局面。

Lab和POCT术业有专攻,分别解决不同的需求痛点

IVD产品按照使用场景可以分为Lab和POCT两大类。通俗而言,Lab即在实验室中进行并对检验全程采取严密质量管理的检验方式,POCT则为在病人身旁进行的快速诊断检验方式。对比来看,POCT产品的检测地点更加灵活,没有地域限制,可以直接在被检测对象身边检测且不需要专业的检验人员操作,可以省去诸多繁琐过程,直接快速得到可靠的结果,为医生进一步诊治赢得高贵的时间,显著减少送检和占用医护人员的时间及病人住院的时间因而可以降低医院的综合成本。但POCT的准确性目前同Lab相比仍存在一定的可提升空间,提高准确度将是未来POCT的主要发力点。

POCT作为一种新型测试产品自20世纪10年代开始流行,并以其方便性和价格友好性迅速发展。其市场规模已于2022年达到近100亿美元,市场占有率从2017年的29.0%于2022年上升到37.8%。但需要明确的是,POCT和传统实验室Lab检测是相辅相成的关系,POCT的出现是传统检验技术缺陷的强力补充,并不代表其会挤压实验室的市场空间,很多对于检测环境和检测精准度要求更为严格的检测项目仍需要在Lab中进行,短期内POCT无法实现技术替代,故Lab仍将在未来保持较为稳定的增长速度。

CLIA在免疫诊断中的定位

免疫诊断是应用免疫学理论设计的一系列测定抗原、抗体、免疫细胞及其分泌的细胞因子的检验方法。随着学科间的相互渗透,免疫学涉及的范围不断扩大,新的免疫学检测方法层出不穷。近年来国内的临床应用以化学发光检测技术为主,化学发光免疫分析是将具有高灵敏度的化学发光测定技术和高特异性的免疫反应相结合,用于各种抗原、半抗原、抗体、激素等的检测分析技术,是继放射免疫、酶联免疫、荧光免疫、时间分辨荧光免疫后发展起来的一项最新免疫测定技术。其具有特异性高、试剂稳定、自动化程度高、可大规模检测等优点,在临床应用中迅速推广,正逐步取代其他定性方法,成为免疫分析领域的主流诊断技术,占领了近60%的市场份额。

作者:医疗大模型训练,肺结节识别Ai模型,脑瘤识别AI模型


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