文章结构
00 导读
01 ECG心电介绍
02 院外家庭场景-远程移动ECG心电行业
03 远程移动ECG心电相关公司
ECG心电贴片
ECG心电卡
ECG心电可穿戴设备
ECG心电AI读图算法
04 远程移动ECG心电核心竞争力分析
00 导读心电图对我们来说并不陌生,在医院已是一项很常规且普及的检查,本文主要是想探讨下远程移动医疗方向,比如在院外家庭的远程移动场景,我们能够随时随地做个心电图,或者做到实时持续监测我们的心电数据吗?
其实已部分实现,先看下国外几款远程移动ECG心电产品的进展
- 美国的iRythm公司早在2014年就推出Zio Patch心电贴片产品,是目前重量最轻、体积最小、结果最准确,比Holter更好用,可连续监测14天,记录2万分钟的检测数据,睡觉、运动、甚至洗澡的时候都可以戴着。其算法通过FDA认证,获得医生认可,可通过医生开处方获得ZIO,具有医学临床价值;
- 2018年12月6日,苹果给 Apple Watch Series 4 推送了 ECG 心电图功能,并已通过美国FDA认证,意味着心电ECG功能被带进小巧的智能手表,用户可以随时随地做个单导联心电检测。近期已扩展到全球26个国家或地区,包括中国香港,但不包括大陆地区(正在拿CFDA认证);
- 另一家美国的AliveCor,其2019年发布的新产品KardiaMobile 6L六导联心电卡,是美国FDA批准的首个唯一的6导联个人心电图,为医生提供了一个远优于单一导联心电图的心脏视图。
可以看出,国外几款单导联ECG心电产品已经做得不错,可以实现基本的心电监测功能,也出现了六导联更进阶的产品。其实国内也有不少远程移动ECG心电产品,但跟国外几款产品相比,在医疗严谨性上有差距,主要还是健康概念的产品,先做个简单的比较:
- 国外产品,基本都积累大量临床数据,发表诸多论文,通过FDA认证,获得医生认可,具有一定临床价值,并进入医保范围,这样消费者和医生才能真正用起来。
- 反观国内,不论是智能手表形态还是心电卡、心电贴片,也都有厂商在做,但大部分在医疗严谨性上投入不足,比如大部分都没有CFDA认证,相关临床测试数据缺失,医生认可度不够,这样测出来的数据临床价值不足,消费者不会当真,就很难用起来,更多是属于健康产品,离远程医疗尚有距离。
从市场前景来看,我国作为心脑血管疾病大国,患有心脑血管疾病的人数约有 2.9 亿人,随着老龄化加剧这个数字将持续增加,远程移动ECG心电监测在院外场景的需求会越来越大,是一个值得关注的方向。
下文是具体介绍,欢迎阅读。
01 ECG心电介绍就是我们常说的心电图,心电图(ECG)是利用心电图机从体表记录心脏每一心动周期所产生的电活动变化图形的技术。
心脏的每一次搏动都伴随着心脏电生理活动,通俗点说就是心脏的起博点通过放电,使电流传导到每个心肌纤维,接收到电信号后,相应的心肌纤维完成一次收缩,心脏也就随之搏动一次。心脏的电信号可以传导到体表皮肤,并且不同体表部位所检测到电信号表现不同。
因此,在体表特定的部位放置相应的电极,通过各电极间的相互配合就能呈现出12段心电图波形,因此称为12导联心电图,也就是医院里常规的心电图,可以诊断各型心律失常,心肌病(包括心肌梗死,心肌缺血等)。
ECG心电分类
监测方式方面,心电图可以分为静态心电、动态远程心电和床旁监测(心电监护)三大类。
传统的心电图检查即为静态心电,监测对象为患者十几秒到数分钟的心电图,该法检测时间短,而且患者进行检测的时间常常与症状发作时间有间隔,对于一过性、阵发性和隐匿性心律失常来说,静态心电难以捕捉。
动态心电图(holter)是通过动态心电图仪在患者日常生活状态下连续24小时或更长时间记录其心电活动的全过程,并借助计算机进行分析处理,以发现在常规体表心电图检查时不易发现的心律失常和心肌缺血等,为临床诊断、治疗及判断疗效提供重要的客观依据。动态心电图仪由美国Holter1949年首创,故又称Holter心电图,临床上已由单导、双导发展为12导联全记录。
动态心电图记录时间长,获取的心电信息量大,对心律失常的检出率高,且能进行定性和定量分析。心电监护仪是临床重症监护病房最常用的重要监护设备,可以对患者的各种生理、生化参数进行连续、长时间、自动和实时监测,并经分析处理后实现多类别的自动报警、自动记录。
床旁监测(心电监护)和动态心电类似,都是对患者的心电信号进行长时间的持续监测,只是场景不同,床旁监测主要在医院场景内。
应用场景及需求
心电诊断方面应用前景广泛,可以分为基层医疗机构、大型医院、家庭监护与养老以及个人可穿戴四个层面。
- 在基层医疗机构方面,我国有大量基层医院、个体诊所、体检中心等,医疗资源匮乏,缺乏专业的心电医生。
- 在大型医院方面,接诊量大,同样需要心电诊断方面的辅助。
- 家庭监测方面,许多支架术后患者需要长期监测恢复状况,AI 心电诊断能够配合相应的硬件共同实现心电的家庭监测,辅助术后康复。
- 在可穿戴设备方面,AI 技术能够提高目前可穿戴设备的技术水准,从而得到更广泛的应用。目前可穿戴设备主要以单导测量为主,形式主要有手环、手表、贴片等。
按导联系统分类
根据导联数量进行分类,导联数越多测得越精确,可观察的病种越多,通常医院用12导联心电图,考虑到便携性和连续监测的因素,家庭远程医疗和健康监测场景使用单导联为主。
医院常用的是标准12导联心电图监护仪,可快速监测精确的心电信号波形,并针对多种心电信号异常的症状进行自动分析与诊断;但由于该类设备通常是体积庞大的固定式装置,且成本较高,因此主要用于医院或其他集中性医疗服务场所。
12导联心电图使用起来太麻烦,只能在医院操作,不太可能在家使用。所以单导联心电图产品开始出现,方便使用,随时测试,适合院外家庭场景。
心电市场测算 约150亿元
我国作为心脑血管疾病大国,患有心脑血管疾病的人数约有 2.9 亿人,心血管病死亡率仍居首位,占居民疾病死亡构成的40%以上;其中心脏疾病患者超过 2500 万人,心电图机设备及服务市场仍具备较大发展前景。
基于目前市场情况,心电图检查每年约2.5 亿人次,单次费用约 25 元左右;动态心电图3500 约 万人次,单次费用约 250 元左右,目前我国静态、动态心电图医疗的市场总额约超过 150 亿元(不考虑仪器销售额)。
02 院外家庭场景-远程移动ECG心电行业远程心电检测目前主要面向个人在家场景,用于术后监测;考虑到远程移动所要求的便携性,主要采用单导心电,具体形式为智能手表、心电卡、心贴等。
单导心电图只有两个电极,最大的优势就是小巧便携,特别适合移动穿戴和个人持续检测场景,很容易能部署在智能手表、手环,或是以小贴片的形式存在。
单导联心电图具有的功能
单导联心电图为仅由一对心电电极所采集到的单路心电信号,应用在产品中常见的是模拟胸前导联和双手导联。分别适用于长时间的心电监测和短时单次的心电测量。但由于提供的信息不够,只能看到现象,没有办法精确定位确诊。但也可以实现一些监测功能。
心率监测:能诊断心动过速(大于100次/分钟),心动过缓(小于60次/分钟)。普通的智能穿戴设备可以通过光电法就能实现该功能,通过ECG会更准确。
心房颤动:能有效诊断心房颤动,其主要的一个典型特征就是“脉搏短绌”,意思就是说心率大于脉搏。
早搏:在单导联上的图形均可表现为提前出现的QRS波。
心室颤动:简称室颤,是一种恶性心律失常,短时间内就可晕厥倒地,若抢救不及时极易发生猝死。心电图上的典型表现为宽大畸形的QRS波,这个在单导联的心电图上也能监测到。
远程移动ECG心电产业链
远程移动ECG心电常见产品形式
主要为3种形式:心贴、心电卡、可穿戴设备等。
03 远程移动ECG心电相关公司从产品形态和业务模式来看分析,主要可分为心电贴片(持续动态检测)、心电卡、可穿戴设备、读图算法四类。
- ECG心电贴片:iRythm ZIO Patch心贴、粒恩医疗、爱乐芙医疗
- ECG心电卡:AliveCor Kardia Mobile ECG、迈瑞MR.Wear、卡帕奇(CarePatch)心电卡
- ECG心电可穿戴设备:苹果 Apple Watch Series 4、Withings Move ECG、华米、乐心(做智能手表、智能手环的基本都跟风苹果加入了ECG功能)
- AI读图算法:CardioLogs、沃方科技
ECG心电贴片相关公司
iRythm 美国加州 纳斯达克IPO(2016.10)
iRhythm公司成立于2006年,总部在加州的旧金山。
创始人Uday Kumar是个学霸,本科在哈佛读的生物化学,4年就在哈佛医学院拿下了MD学位,并且这个创业项目他在博士期间就开始做。博士毕业后,参与创业过一家做影像数据的公司,之后在哥伦比亚大学的哥大长老会医院(能排到全美前10名的医院)完成了内科的training,又在UCSF完成了心脏电生理和心脏病的fellowship,后来又到了斯坦福大学做生物工程的讲师。背景辉煌。然后,就开始创业创立iRhythm公司。
核心产品是用于心律失常快速检测的Zio Patch,目前重量最轻、体积最小、结果最准确,比Holter更好用,可连续监测14天,记录2万分钟的检测数据,睡觉、运动、甚至洗澡的时候都可以戴着。公司对自己的定位是可穿戴生物传感 云端数据 机器学习能力。
作为医生出生的Uday对临床准确性很关注,算法是FDA认证的,经过60万个病人1.5亿小时ECG数据的验证优化。
iRhythm的Zio已通过20多项同行评审的临床研究进行了临床验证。为您的患者提供可靠,可靠的监测解决方案的保证。
Zio系统已被医生证明能够检测和诊断不规则的心律,并得到了医生的信任,并且已为成千上万的患者开出处方。
公司后续开发了myZIO 手机 app 能够与监测胸贴配套运用,供患者和医师同享心率监测信息。
公司在2016年10月在纳斯达克IPO,上市前融了1.2亿美金,上市融了1.07亿美金,目前股价80.18美元/股,市值21.49亿美金。公司2019年收入2.15亿美金,亏损5456.80万美金。
iRhythm ZIO Patch优势
- 创始人医学背景,对临床准确性很关注,算法通过FDA认证;
- 获得医生认可,可通过医生开处方获得ZIO,患者信任度极高;
- 不仅在便携性舒适性比传统holter更好,在漏检率也低于holter,有望逐步取代;
- 受所有主要商业保险公司和Medicare的承保。
粒恩医疗 深圳
粒恩心电可主动监测21种心律失常、ST抬高和ST压低,发生异常APP实时预警,提前监测心脏健康风险。
粒恩心电获得CFDA医疗器械注册证,具备领先LEAP心电算法,可捕捉到心电活动异常并能实时预警,为临床诊断提供有力参考依据,获得多家三甲医院推荐。
自建医生团队,专职心内科医生全程在线,人工复核每一份报告并给出贴心指导意见,若发现异常即刻电话通知用户或其紧急联系人。
爱乐芙医疗 天津
天津中科爱乐芙医疗科技有限公司(爱乐芙医疗)是中国科学院计算技术研究所直属高科技企业,致力于移动互联网 医疗资讯服务的融合与发展,从事完备的心脏健康保障 体系建设和运营,专注于心脏病垂直细分领域的心脏病康复、心律失常随访管理 、心肺运动健康及远程心电监测等服务,打造基于云化核心平台(大象心健康云 服务平台)的O2O服务体系,依托中科院科研技术优势,在生物信号处理、云计 算、信息安全、大数据、人工智能等方面有着丰富经验。
产品:大象随心宝
公司现有员工100余人,研发人员占到70%。
“大象心健康服务中心”具备医疗机构服务资质,现有高级医生1人,中级医生1 人,初级医生6人,为用户(患者)提供居家心脏运动康复监测、评估、随访管 理、实时心电监测、咨询等服务;协助医生(医院)进行心脏康复患者运动和随 访管理、档案管理、资料查询及大数据处理等服务。
医院合作:中心已经和北京301医院、中日友好医院、天津胸科医院、天津医科大学 总医院等大型三级甲等医院和众多知名心血管病专家建立了良好的合作关系。
算法:十余年算法积累,经过国际权威心电数据库MIT和CSE验证
AI读心电图:爱乐芙医疗已与天津医科大学总医院心电图科、北京中日友好医院中西医结合心脏科达成合作协议。建立心电图大数据中心,搭建基于心电图大数据的心律异常智能化分析的神经网络算法模型和深度学习分布式训练系统。并针对智能化分析结果,完成临床对照实验。搭建心电智能化读图平台,为动态心电设备厂商、各医疗服务机构提供API。
ECG心电卡相关公司
AliveCor 美国
AliveCor成立于2010年,是医疗设备领域的一家初创企业,由前Google 高级主管Vic Gundotra创建。该公司致力于研究心脏疾病的移动解决方案,并率先推出了“机器学习”技术KardiaMobile,这是经FDA(美国食品和药物管理局)批准的临床级个人ECG监护仪,也是市场上通过临床验证最多的移动心电图解决方案。
Kardia Mobile能够把任何智能手机变成一个具备专业医疗设备质量的ECG记录仪,它能够随时随地检测出具有临床等级准确度的心脏健康状况,而整个检测过程仅需30秒,以此来了解患者的心律是否正常,并将患者的ECG通过电子邮件发送给患者或患者医生。
新产品KardiaMobile 6L - 6导联产品
用户将拇指放在两个顶部电极的每一个上,并将底部电极放在她的左膝或脚踝上。这种形成,在心脏病学中称为 Einthven 三角,允许心脏病专家从六个角度或“线索”(I,II,II,aVL,aVR 和 aVF)来观察心脏中的电活动。六导心电图为医生提供了一个远优于单一导联心电图的心脏视图,使他们能够检测范围更广的心律失常和其他心脏状况,所有这些都没有困扰凝胶或电线。
FDA批准的首个唯一的6导联个人心电图,售价149美元。
融资历程
- 价格便宜,起价为89美元,可以使用FSA,HSA或HRA用税前美元付款。
- 获得FDA批准的医疗级心电图记录。
- 在临床研究方面,积累了85篇同行评审文章。
- 个性化健康报告,每30天收到一份邮寄报告,其中包含您的心电图和血压数据摘要,以与您的医生共享。
- 数据跟医生共享,随着时间的推移跟踪数据或通过电子邮件将医疗级记录直接发送给您的医生以供检查。
- 但与Zio Patch相比,无法实现holter模式的动态连续监测。
- 这种类型单导产品,后续可能受到以苹果Apple Watch Series 4可穿戴设备设备形式的冲击。
迈瑞医疗 MR.Wear 深圳
2016年4月17日,在第75届中国国际医疗器械CMEF(春季)博览会上,迈瑞医疗发布了旗下第一款正式上市的可穿戴式设备——Mr.Wear (贴心管家)。
- 重量不超过9克,厚度小于6毫米,创可贴式设计,佩戴舒适、方便;
- 具有高等级防水设计(IPX7),可佩戴淋浴,对日常生活无扰;
- 心电数据可直接上传云端,进行计算和分析,辅助医生决策;
- 医用级心电测量技术,支持1/2导心电测量选择,测量准确度高;
- 目前Mr.wear ECG分为两个版本一个是运动版,一个是医疗版,分别别覆盖运动和健康管理、心脏类疾病的慢性病人群管理。
迈瑞提供的是医疗级的心电测量结果主要做的是toB端的医疗机构,而合作伙伴会根据自己的业务模式来打造toc端的应用,最终这些医疗数据会通过MR.SDK软件开发包上传至MR.Computing大数据计算,从而使迈瑞根据这些医疗数据,进行自我的调整,以更好的服务于大众。近期消息不多。
质子科技 杭州
杭州质子科技有限公司成立于2015年9月,是从事医疗级生命体征监测技术研发、智能硬件生产与销售的高科技企业,为个人、家庭、机构提供专业健康管理综合解决方案。创始团队来自浙江大学、清华大学、美国加州大学圣巴巴拉分校,其中包括了4位顶尖专家(2位国家千人计划专家,1位全球顶级移动生物医疗影像分析专家),团队成员包括多位教授、博士、硕士,拥有丰富的研发经验,掌握世界前沿的信息和技术。
公司产品主要包括心电卡和体温贴,心电贴产品暂未上市。
卡帕奇(CarePatch)心电卡
- 医疗级心电波形,已获三甲医院主任级医师认可。
- 人工智能算法,自动识别早搏、房颤等心律失常。
- 心血管专家,提供一对一咨询和专业指导建议。
- 用户测量结束,测量数据自动上传至卡帕奇云平台,建立个人健康档案。
- 用户查看报告,如果发现异常情况,通过卡帕奇心电APP,可立即向远程心血管专家进行咨询。
- 医院合作:质子科技与浙江医院等公立三甲医院签署了远程医疗合作协议。心血管专家可通过卡帕奇医生App查看用户测量报告,及时回复用户问题。
掌上心电 南京
南京熙健信息技术有限公司是一家专注于心电领域的移动医疗科技公司,其创新性的解决方案包括多款医疗级可穿戴心电监测设备、移动App、智能分析大数据云平台与心血管医疗服务资源,为医生、患者、亚健康人群提供专业心脏健康管理服务。
产品
ECG心电可穿戴设备相关公司
苹果
2018年12 月 6 日,苹果终于给 Apple Watch Series 4 推送了 ECG 心电图功能。目前美版以及美国海外领地的版本上线了该功能,近期扩展到全球26个国家或地区,包括中国香港,但不包括大陆地区。
- 单导联静态心电图监测, 每次测试时长共 30 秒钟;
- 通过了美国 FDA的批准。
华米
2017年4月,华米发布了第一代Amazfit米动健康手环,实现了ECG随身监测功能,用户可在app端的心血管健康指数中看到完整的心电图,这比苹果表上线ECG功能提前了一年半还多。
截至2018年12月中,华米通过云端分析了超过1195万条心电图数据,医生和云端Deep Learning AI算法结合起来,检测出超过1.3万人次、8.5万套的数据有心率不齐、房颤等问题。
2019 夏季发布的 AMAZFIT 米动健康手表,搭载了ECG心电传感器,创新性地采用四面环绕按压式设计。
该款手表还采用了NB-IoT(窄带物联网)独立通信功能,不需要蓝牙连接手机,便可实现实时报告紧急记录,比如直接通知亲人或者医疗机构。
同时发布的另一款旗舰级产品——AMAZFIT智能手表 2 ECG版也在健康领域重点发力,采用了“高通骁龙” “黄山1号”的双芯方案,通过 ECG 心电传感器,只需 60 秒就可以获得一张非处方心电图。
可在米动健康 APP 里提交心电图至华米在线专家团队,获得更加专业的读图服务。(注:需配合米动健康APP,使用此功能心电专家读图服务需要付费)
截至19年5月份,华米科技米动健康云服务累计分析的心电图数据,经医生确认的心电图异常超过了56000条,通过AI和医生的双重筛查确认为房颤的心电图超过19000条
医学研究:北京大学第一医院心血管内科基于华米科技(NYSE:HMI)智能可穿戴设备的心脏健康临床研究成果:ECG 和 PPG 判断房颤的准确度分别达到了 94.76% 和 93.27%。
乐心健康
乐心智能手表 Health Watch H1
Lifesense Health Watch H1通过二类医疗器械注册认证(不包括自动分析、诊断功能),所采用的Cardio-learn心电算法获得第18届PHYSIONET全球心电计算挑战赛冠军,监测结果可以为医生提供参考。
乐心医疗与云康集团进行了合作,云康集团主要为该款手表提供医疗数据分析服务。
Withings 伊朗
成立于 2008 年,Withings 是最早将设计摆在高优先级的可穿戴设备公司之一。早在 2014 年,在 Apple Watch 发布之前,Withings 就发布了外观类似传统手表的 Withings Activité 智能手表。
Withings 在 CES 2019 上推出了多款可穿戴设备,其中包括可以测量心电图(EKG)的新手表 Move ECG
Move ECG 有 3 个感应器可以进行测量:手表背面有 2 个,表框有 1 个。用手捏住表框 30 秒即可获得心电图,然后可在配套应用 Health Mate 中查看所有数据。
Move ECG 上也没有配备显示屏,需要通过手机的 Health Mate app 来查看。
目前 Move ECG 正在进行接受美国 FDA(食品药品监督管理局)的审批。
20116年被诺基亚收购;2018 年 5 月,诺基亚宣布计划将数字健康业务出售给 Withings 的联合创始人 Eric Carreel,重获独立。
七岩电子 南京
南京七岩电子科技有限公司由南京大学南京传感与成像技术研究院与江苏南大五维电子科技有限公司联合组建,是一家专注于医疗健康领域的创新型高科技公司。
vHeart心电腕表
- 2B为主,提供心电手表解决方案
- 暂未拿到CFDA认证
- 提供院外远程心电方案:养老院,康复中心、医疗信息化;
- 拥有完整的心电算法,也做医疗心电;同时应用到可穿戴设备,从健康走到医疗。
ECG心电AI读图算法相关公司
CardioLogs 法国
Cardiologs是一家总部位于法国巴黎的医疗技术公司,致力于利用医疗级人工智能和云技术来转变心脏诊断方式。Cardiologs是第一家基于深度学习技术获得医疗设备CE标志的公司,也是唯一一家支持ECG分析的深度学习解决方案公司。
Cardiologs自2014年成立以来一直与心脏病专家及医生合作,开发了集成约150万个心电图(ECG)记录的数据库,利用深度学习算法识别患者类型并诊断心脏病。从动态心电图监护仪或用于跟踪心脏活动的ECG设备获得的数据,被输入到Cardiologs系统中进行分析,然后Cardiologs临床决策支持系统(CDSS)将帮助医生检测患者心脏活动中的异常情况,Cardiologs平台可将检测房颤的假阳性率降低20倍。
这家是类似AI肿瘤筛查,主要做AI读图算法的团队。
沃方科技 北京
沃方科技的产品主要瞄准心脏健康中的重要情况,作出优先处理,比如心律失常中的房颤、心动过缓、传导阻滞、室性早搏等,部分心电特殊情况的敏感性和特异性都已经超过了90%,远远高于基于专家系统的自动读图系统。
目前市场上存在众多不同型号类型的心电设备,沃方科技的人工智能心电辅助识别系统的定位是服务于市场上绝大多数的心电设备,包括动态心电、静态心电、健康级别、医疗级别等。
在收费方式上面,沃方科技非常灵活,既可以根据客户调用接口的次数收费,也可以一次性打包卖给设备厂商,完全根据合作伙伴的需求来解决。
远程移动ECG心电行业小结
- 产品形态来看,心电贴功能更强,可实现持续动态心电监测;心电卡接下来会受到智能可穿戴设备的竞争,功能类似容易被取代;心电AI读图算法门槛较高,有较大价值,不仅能服务远程移动ECG心电公司,还能服务医院等医疗机构,缓解心电医生读图压力,值得重点关注。
- 在院外家庭场景下的ECG心电监测市场,国外远优于国内公司,国外比如做心电贴片的iRythm、做心电卡的AliveCor以及做AI心电读图算法的CardioLogs,都是医疗级别的产品,不仅通过了FDA认证,而且拥有医学研究支持,大量临床实验,进入医保范围,获得医生认可;
- 国内厂商大部分做出了硬件,小部分拿到了CFDA认证,但在医学研究支持和临床实验缺失比较严重,和医院的合作不够深入,在消费者方面信任度不够,还多是健康级别的产品,国内更重营销。
硬件:门槛不高,芯片一般采购TI ECG芯片、国内智能可穿戴设备供应链成熟,提供心电解决方案的公司也不少,3-6个月即可开发出来,价值有限。
医学认可:核心门槛,和各大医院开展医学研究、临床数据追踪,获得医疗行业人士认可,专业门槛非常高,投入大,时间周期长,国内比较缺失。
AI读图算法:难度较大,需要大量数据训练和AI算法能力,并且需要获得医疗认证。
远程医生服务:加分项,目前国内还不具备国外家庭医生环境,国内ECG心电产品厂商提供的远程医生服务,服务深度还较浅,对产品增信有限。
从国外发展来看,院外家庭场景心电监测是个不小的市场,但是国内目前没看到做得特别好的厂商,大多停留在健康概念产品阶段。
建议寻找国内具有医学背景或者医疗科研支持的团队,硬件产品较好实现,关键考察跟医院合作深度、医学研究积累、临床试验开展情况,是否获得CFDA认证,是否拥有AI心电读图算法能力等核心要素。
,