随着全球人口老龄化的不断加剧和医疗资源的日益紧张,各国政府和民众都越来越重视医疗电子、智慧医疗产业。

根据 IHS Markit 的数据,到 2035 年,5G 将为全球智慧医疗保健行业带来超过 1．1 万亿美元的产品和服务,真正地实现医疗保健的数字化。IoMT(医疗物联网)设备市场预计到 2021 年将增长成为一个 1368 亿美元的产业。创造新的以数据驱动的服务机会,实现基于价值(value-based)的医疗保健,为患者提供互联护理将是整个医疗行业的重要发展方向。

其中,西门子数字化工业软件作为全球医疗器械行业数字化的市场领导者,积极致力于医疗器械行业生态系统的建设,面向行业提供整合式的解决方案、应用、工具及服务,借以推动全球医疗器械行业的数字化转型。

对于在智慧医疗领域的布局,西门子亚太区医疗技术行业数字化创新总监 陈嘉仪向笔者介绍道:“在 Healthcare 4．0 中,西门子的数字双胞胎(Digital Twin)技术是在数字健康和医疗设备行业中具有巨大潜力,数字双胞胎技术目前已在产品设计,生产和性能等方面得到广泛应用。随着新技术的日益进步,它的应用可以扩展到为个人 / 病人建立数字双胞胎的范畴,为其实现具备预防性,预测性,个性化和更精确的医疗服务。

医疗保健专业人员现在可以为个人创建数字双胞胎,进而能够对其实现慢性疾病的监控,而无需对患者进行物理手术。结合虚拟现实等技术,这可以极大地帮助医疗专业人员管理风险因素,同时允许他们提供远程护理。

在医疗器械行业,新技术为医疗器械的设计,制造和服务的创新带来了全新机遇。数字化是企业拥抱新技术的唯一途径,同时也能帮助企业应对不断增加的产品复杂性和法规遵从性,以及由于地域的分散性为工程和制造部门带来的种种挑战。

增材制造是另一项关键的新兴技术,可以为中国的医疗技术行业带来巨大利益。现在,制造商可以使用模拟和建模来增进他们对植入物如何应用于现实世界中每位患者这一事项的洞察。通过赋予医疗保健提供者处理高度复杂设计和进行大规模定制的能力,这项技术能够使医疗专业人员更加专注于个人成果,设计个性化解决方案。”

从上述对于智慧医疗行业的未来前景来看,对于中国的医疗技术公司来说,这将是一个巨大的机会,可以为亚太地区和其他新兴市场的广大人口提供产品和服务,加速增长并跑赢市场,从而实现预防性,预测性,个性化和精确性的医疗。如此一来,临床试验的成本将得以降低,同时可以提供支持市场准入的数据以及具有真实证据的上市后监测,支持远程医疗,最终帮助政府以较低的成本实现更好的医疗保健。

当今时代,随着 5G、AI、IoT 等新兴技术的发展和成熟,给医疗行业带来了新的机遇和变革。相关厂商纷纷布局于此,西门子数字化工业软件近期发布了 Xcelerator,据陈嘉仪介绍,这是一款软件,服务和应用程序开发平台的集成产品组合,可以个性化和调整,以满足客户和行业的特定需求,帮助各种规模的公司成为数字企业。

Xcelerator 将西门子设计,工程和制造软件的完整组合与扩展的 Mendix 低代码,多经验应用开发平台相结合。Mendix 平台现在包括由用于数字工程和物联网(IoT)的云和应用服务,由西门子基于云的开放式 IoT 操作系统 MindSphere?提供支持,此外,Mendix 还拥有市场领先的统一低码和无码开发环境。

该平台是 Xcelerator 独有的,它可以令生态系统中的任何人(包括开发人员和工程师)轻松构建,集成和扩展其现有的数据和系统,从而驱动数字转换。这一点对于数字健康时代来说尤其重要,如今,医疗保健行业可以集成来自不同设备的数据,并为患者的数字双胞胎提供所有集成的数据,使得 AI 能够更大程度地助力于医疗保健专业人员的诊断和治疗。

如何降低医疗领域安全性风险?

在人们最为关注的医疗安全性、可靠性等方面,对于西门子数字化工业软件来说,提供最佳解决方案以支持医疗设备和制药行业中的数字化和法规遵从性,目的只有一个:通过将想法变为现实,帮助我们的客户改善生活质量。凭借涵盖设计,开发和制造流程各个步骤的数字化解决方案,西门子数字化工业软件为发现和创新带来了新的希望,最重要的是,为患者带来了更好的治疗方法和更好的治疗效果。

在具体方面,对于如何提高医疗机器人的精度和可靠性?陈嘉仪表示:“我们在全球有许多全球外科手术机器人客户都在使用 Simcenter 来模拟手术室的可变性,从而在手术室中实现更好的设计和更高的精度。西门子数字化工业软件使用数字双胞胎技术在软件中实现跨域虚拟模型,该模型可以准确地呈现出产品或生产操作过程。使用这种方法,通过 IIoT 平台收集的数据就能够针对生产运营提供更加详细的洞察,并提供持续的反馈和情报以提高产品性能。

通过将这些信息连接到高保真数字双胞胎模型,我们就可以创建一个一致的数字线程,使其能够具备实时的洞察力,进而加快开发速度,优化制造流程并为下一个版本或迭代改进产品。

通过将 MindSphere 与我们的 Teamcenter 软件产品数据管理协作工具相结合,数字双胞胎将不断发展并不断更新,以反映整个生命周期中物理对应对象的任何变化,从而在虚拟环境中创建闭环反馈。”

解决医疗行业中的风险问题是产业链上各企业义不容辞的责任,在西门子数字工业软件部门,Polarion?ALM?- 应用程序生命周期管理解决方案是确保软件构建和发布管理的安全性和风险管理的重要软件,允许在不影响一致性、完整性和法规遵从性的情况下频繁发布。

其可以设置自动执行的连续交付和迭代开发以实现频繁发布,而不会影响一致性,完整性和法规遵从性。确保构建的内容是详细产品发布到代码可追溯性计划的内容。

Polarion 通过维护标准文档模板来自动化审核,法规和合规性要求,通过可配置的工作流自动化和内置的电子签名来确保流程的遵循性,并通过提供精细的多方向性来自动化合规性证明,以确保开发过程的每个阶段信息的完整性及可追溯性。

众所周知,应用于医疗领域的设备、产品,其成本较高且生命周期相对较长,随着智慧医疗的推进,现阶段对于传统设备的升级、新设备的投入等两部分业务方面,是怎样的进展情况?

陈嘉仪对此向笔者解释道:“医疗设备开发的复杂性,特别是对于包括软件和电子产品的智能医疗设备,要求软件解决方案来建立设计控制,以协调跨学科工程团队的设计过程。

针对于此,西门子的解决方案是智能设计控制,可以帮助医疗器械公司实现数据驱动,并基于模型和文档智能化。智能设计控制可提高设备整个生命周期的工程效率和速度,同时避免代价高昂的错误,比如质量问题和召回等情况的发生。

在保证质量和法规遵从性的同时,我们还提供一流的创新医疗设备,这一点从未如此重要。我们卓越的运营解决方案一方面能够执行符合法规的制造操作,另一方面可以增强定义,计划,执行和确保制造过程中优化质量和效率的能力。

此外,我们的产品分析解决方案能够基于制造和高质量大数据提供具备前瞻性的质量洞察和决策支持。”

中国医疗电子行业的机遇和挑战

在 2025 年中国制造和 2030 年健康中国的政策支持下,中国的医疗电子市场已进入黄金时期,这是一个巨大的增长机会。 全世界的投资者都将目光投向了中国的医疗保健行业,并且随着越来越多非医疗行业公司进入这一市场,竞争将更加激烈。

随着竞争的加剧,创新成为摆在行业面前的挑战,如何加快创新过程,提高质量并确保法规遵从性,同时要应对法规框架的日益复杂及在全球范围内增长业务的压力等都是行业厂商需要面对的难题。

西门子数字解决方案可以通过智能设计控制,智能制造和智能监管解决方案,帮助业界实现所有突破,同时通过 IoT 来支持 5G,基因组,机器人和增材制造等数字健康趋势。

结合中国医疗电子的发展现状,与国外市场相比,有哪些值得学习的地方?陈嘉仪指出,在美国,20%的 GDP 是用于医疗保健费用,这是不可持续的。中国可以做得更好。目前,中国在该方面的占比是 5%,随着智能技术,5G,人工智能应用的不断落地,中国市场可以实现跨越式发展,通过数字化提供无障碍的,负担的起的,以患者为中心的医疗服务。

“中国的医疗器械行业仍处于数字化的初期。将数字双胞胎与 Simcenter 仿真技术,NX 自适应设计,及用于产品生命周期管理的 Teamcente 相结合,可以将创新周期缩短 50%;而正如公司在许多客户中得到验证的那样,Opcenter Smart Manufacturing 可以使其生产率提高 83%。设计的卓越性同样重要。支持智能,互连设备的创新以及治疗和诊断的结合,有望实现更有效的疾病治疗。

西门子卓越设计解决方案的成功关键在于多学科开发了集成硬件、电子、软件和配方组件的系统。通过利用数字仿真来预测性能和优化设备,将风险和需求联系起来,及早发现问题。灵活、高效、快速、准确地管理每阶段的变化复杂性。同时,在保证质量和法规遵从性的情况下,我们还提供一流的创新医疗设备,这一点从未如此重要。我们卓越的运营解决方案一方面能够执行符合法规的制造操作,另一方面可以增强定义,计划,执行和确保制造过程中优化质量和效率的能力。

此外,我们的产品分析解决方案能够基于制造和高质量大数据提供具备前瞻性的质量洞察和决策支持。”陈嘉仪补充道。

如今,亚太地区已经超过欧盟,成为医疗器械行业的第二大增长最快的市场,市场规模已经超过 1580 亿美元。

新兴市场将是中国医疗技术行业的巨大机遇。由于全球一半以上的人口都居住在亚太地区,加上各国政府大力推动该地区快速建立医疗基础设施的倡议,很可能会导致该地区对优质医疗保健需求的快速增长,亚太地区的人群居住较为分散,在为其提供可负担的医疗保健方面,各个地区均面临着不同的挑战。与美国和欧盟相比,该地区的医疗需求不同,医疗保健专业人员不足,政府报销和监管政策也不尽相同。 对于中国医疗技术制造商而言,这意味着需要在亚太地区的研发和制造中心来服务于该市场,还需要转变到以患者为中心的商业模式。数字化为中国企业提供了巨大的机会,使其可以跨越医疗服务领域,为人们提供负担得起的医疗保健产品和服务。

因此,西门子的数字连接将极大地影响医疗技术在这一市场的发展,因为获得医疗保健仍然是需要解决的关键问题之一,特别是在农村地区。远程医疗已经成为中国,泰国和新加坡的重点关注点,借助于西门子数字化工业软件的 Xcelerator,以及其它支持中国医疗保健 4．0 的行业知识和软件,提供预防性、预测性、个性化和更精确的医疗服务,加快 IoMT 医疗物联网在中国的使用,从而推动中国的数字医疗进程。