華為：Cloud XR 醫療平臺白皮書(27頁).pdf

1、Cloud XR 助 力 醫 療 健 康 服 務 水 平 提 升 醫療平臺 執行總結4 第一章： 醫療健康行業發展趨勢及其對XR技術的需求 6 第二章： XR醫療技術的發展現狀及未來趨勢 13 第三章： XR醫療產業鏈發展現狀與趨勢分析18 第四章： XR醫療未來產業生態23 第五章： 未來展望 25 白皮書內容目錄 4 醫療云 醫療健康事業面臨著人口老齡化、 醫療 資源短缺且分布不平衡、 醫療費用增長 過快等挑戰， 民眾對于醫療健康服務的 需求在未來仍將長期保持快速增長。 為 應對此挑戰， 當前中國和許多國家都在 充分利用新興技術以提高醫療健康服務 能力。 擴展現實 （XR Extended

2、 Reality） 能應 用于醫療教學和培訓、 疾病診斷與治療、 遠程醫療等多種場景， 正在發展成為提 高醫療健康服務能力的關鍵技術之一， 發展潛力巨大。 據IDC調查和預測， XR醫療市場規模 在2022年將達到17.0億美元， 2018到 2022年的市場復合增長率為105.6%。 在已經部署XR系統的科室中， 有30%比 例的醫生逐漸養成了使用XR的習慣， 其 日常病例中使用XR的頻率接近50%， 使用頻率仍在上升。 隨著更多的實踐應 用， XR醫療正獲得醫生和患者的認可和 肯定。 基于云技術的XR （Cloud XR） 成為未來 發展的必然趨勢。 Cloud XR將數字內 容、 計算和

3、渲染功能放到云端， 終端側只 需進行簡單的畫面顯示和動作捕捉。 XR 終端實現輕量化、 無繩化， 佩戴舒適， 能 支持在室內外各種醫療場景中使用。 執行總結 圖1 Cloud XR云平臺運行體系 來源： 華為iLab XR XR 5 電信運營商將利用Cloud XR醫療平臺， 面向全國以及全球的醫學院和醫院等機構提供教育培訓、 疾病診斷和治療等 服務， 也將會面向康復機構、 養老機構以及家庭提供康復和健康管理服務， 提高醫療健康服務能力。 Cloud XR將會融 入和豐富全聯接醫療， 支持 “健康中國” 目標實現以及促進全球民眾健康水平提升。 電信運營商在發展Cloud XR醫療中有著先天的優

4、勢， 憑借其強大的云網資源， 能為用戶提供最佳Cloud XR醫療體 驗； 同時能依托其突出的運營能力和社會公信力， 提供Cloud XR平臺， 作為樞紐整合XR醫療生態系統中各類廠商 （包 括設備供應商、 內容制作商、 渠道及集成商以及行業用戶） ， 彌合生態斷點， 聚合產業力量， 推動XR醫療的發展。 運營商/集成商/渠道 設備供應商內容制作商 ?？崎T診基層醫院醫院/教學醫院醫學院健康管理/居家護理 XR顯示 設備廠商 設備采購 內容采購 XR操作 設備廠商 5G高速寬帶/專線 XR軟件廠商 圖2 XR醫療技術發展演化生態圖 來源: IDC, 2019 6 醫療健康服務需求持續增長， 而醫

5、療資源供給面臨短缺 中國醫療健康事業面臨著人口老齡化、 醫療資源不平衡、 醫療費用增長過快等挑戰， 民眾對于醫療健康服務的需求在未來 仍將長期保持快速增長； 而受到各種資源的限制， 醫療服務供給能力難以與需求同步增長， 醫療資源處于短缺狀態。 全球范 圍內許多國家在醫療健康服務領域也面臨與中國類似的挑戰。 第一章： 醫療健康行業發展趨勢 及其對XR技術的需求 2017 17.3% 17.9% 30% 20182030 圖3 中國60歲以上人口占比趨勢 來源:中國國家統計局 隨著經濟發展以及民眾生活水平的提升， 人們對于 健康水平的需求日益增長， 同時隨著老齡化的到來， 醫療服務的需求大量增長。

6、 根據中國國家統計局發 布的數據， 到2018年底， 中國老年人口 （60歲以上） 高達2.49億人， 占全國總人口的17.9%， 預計到2030 中國60歲以上人口將占總人口的30%， 老齡化的健 康醫療服務和保健問題將成為中國社會發展的一個 重大挑戰。 據世界衛生組織估計， 全球范圍內對于醫護工作者 需求的缺口預計將在2030年超過1,400萬。 中國的 中小城市和鄉村地區醫護人員、 醫療培訓的技術和 設備缺乏的現象也普遍存在， 尤其是具有一定專業 技能的醫護人員非常缺乏， 培訓醫護人才的需求長 期存在。 7 新技術應用是提高醫療資源供給能力從而應對醫療健康服務需求增長的關鍵途徑 當今社會

7、新興技術快速發展， 已經在醫療健康領域展開了積極的應用， 包括擴展現實技術 （XR） 、 機器人、 人工智能等在內的 新技術已經應用在疾病預防、 診斷、 手術、 護理以及醫療教育和培訓等領域， 這些新技術在提高醫療服務能力方面展現出巨 大的發展潛力。 中國政府一直把醫療和健康事業發展作為重點工作， 非常重視新技術的應用。 2017年3月， 國家衛計委發布 “十三五” 全國 人口健康信息化發展規劃 ， 推動信息化在創新健康醫療中的作用。 中國的許多醫院正在采用或者正在計劃采用云計算、 擴 展現實、 人工智能、 機器人等技術， 增加醫療服務的供給能力， 提高診療水平， 推動中國醫療健康事業的發展。

8、 新技術應用所驅動的醫療健康服務的數字化轉型正在全球范圍內展開， 根據IDC的研究報告 （IDC#US43117617, Health- care Digital Transformation: A Way for U.S. Healthcare to Think Digital and Get Digital Done, 2017年10月） ， 到2017年 美國已經有60.7%的醫療健康服務組織開始做數字化轉型， 以提升醫療服務能力， 應對醫療健康服務需求增長帶來的挑戰。 XR醫療技術正發展成為應對醫療健康需求的關鍵技術之一 擴展現實技術 （XR Extended Reality） 利用計

9、算機技術來形成圖像、 聲音、 觸動等信號， 使人獲得模擬的或增強性的視覺、 聽覺、 觸覺以及身體等感知， 實現完全沉浸的或被增強的情境， 豐富人們的工作和生活。 XR包含了虛擬現實 （VR） 、 增強現實 （AR） 、 混合現實 （MR） 等技術。 XR技術是提高醫療健康服務能力的有效工具， XR技術應用可以增加醫護人才的供給、 提升疾病診斷效率和治療水平以及支 持遠程醫療開展， 在未來發展中顯示出巨大的潛力。 增強現實混合現實 虛擬現實 圖4 XR技術及頭顯設備概覽 半透明顯示 在現實對象上疊加數字內容 半透明顯示 現實與數字對象同時存在 并能動態互動 完全遮擋 完全沉浸， 只有數字內容 8

10、 XR技術用于醫護人才的教育和培訓 應用場景1： 醫學解剖教學 過去的醫學解剖教學存在著人體標本數量有限、 學生做解剖操作機會少的問題。 XR技術的使用， 克服了標本少的問題， 使所 有的學生都能夠有機會開展實踐操作， 并且可以反復進行解剖操作練習。 2016年四川大學建立了VR解剖課實驗室； 2018年11月， 臺北醫學大學與宏達電 （HTC） 旗下健康醫療事業部DeepQ團隊合 作成立VR解剖學教室， 用來支持臨床解剖教學。 XR醫療技術 XR遠程醫療 XR醫護人員教育培訓 XR診療技術提升 遠程手術及 遠程手術指導 醫療解剖教學 醫學影像 分析疾病診斷 術前規劃 方案溝通 手術操作 支持

11、等 精神類 疾病治療 輔助患者 康復訓練 促進醫患 關系管理 遠程病房巡視 和遠程查房 手術操作訓練 遠程康復 指導和輔助 手術直播教學 圖5 XR醫療技術應用場景 來源: IDC, 2019 9 應用場景2： 手術操作訓練 XR技術通過顯示、 觸感、 力反饋等設備， 使接受培訓的醫生沉浸在虛擬場景中， 進行手術操作和練習， 體驗真實的臨床手術 過程。 支持醫生反復操作練習， 練習中可以承受操作失誤。 這種場景可以進行術前規劃和術中操作的模擬， 提高醫生診斷病 情和制定治療方案的能力， 同時能夠大幅降低傳統培訓中的器材、 標本等成本。 北京大學首鋼醫院的吳階平泌尿外科醫學中心、 首都醫科大學附

12、屬北京友誼醫院臨床技能中心都安裝了XR醫學手術模擬 訓練設備， 供醫生培訓和練習。 圖6 實體與VR醫學解剖應用對比 傳統解剖VR解剖 學生操練機會少 解剖教學機會有限 器官觀察不夠仔細 學生可操作解剖 學生可隨時進行學習 深入觀察各個器官構造 圖7 模擬道具與實景模擬手術訓練應用對比 手術道具逼真度欠缺 僅能通過假想進行術前規劃 僅能針對道具進行手術模擬 畫面采用真是手術場景； 可模擬術前規劃和術中操作； 通過觸感設備和沉浸式VR設備可以真實地 進行手術訓練 來源: IDC, 2019 來源: IDC, 2019 模擬道具手術訓練實景模擬手術訓練 10 應用場景3： 手術直播教學 使用XR技

13、術開展手術直播， 受培訓的學生和醫生就能夠 直觀地、 全方位地看到實際的手術操作過程， 其沉浸式 的體驗使得受訓醫生就像在手術現場觀察一樣， 配合細 節攝像機進行局部拍攝并融合到XR場景中， 可以清楚地 看到每一步手術操作細節， 從而使受訓人員獲得手術經 歷。 這種直播不僅可以在醫院觀看， 也可以利用手機App 和VR設備在遠程異地觀察學習。 從2014年起上海中山醫院就已經開始利用VR技術直播 肝切除、 胃切除等手術操作。 中山醫院的直播也邀請了 正在進行手術的患者家屬以及其他計劃做手術的患者 參加， 使患者以及家屬也能夠了解手術過程， 使其更加 理解和配合治療， 提高治療效果。 應用場景1

14、： 醫學影像的分析和疾病診斷 隨著三維醫學影像技術的快速發展， VR渲染技術與三維成像技術相結合， 為臨床醫生提供了強大的醫學影像處理和分析 能力， 促進了基于醫學影像進行疾病診斷的準確度， 也提高了醫生開展診斷工作的工作效率。 目前多家醫院開展了三維成像與VR技術相結合的醫學影像輔助診斷， 例如中山大學附屬第二醫院、 張家口第二醫院等。 XR技術應用支持改進診療技術、 提高診療水平 應用場景2： 手術術前規劃、 手術方案溝通、 手術操作支持等 隨著觸感、 光感等各類傳感技術與XR的結合應用， 醫生不僅能在術前、 術中真實地觀測患者病灶部位， 以及血管、 神經、 肌 肉、 軟組織等部位的影像，

15、 還能通過觸覺、 手勢等對醫學影像進行旋轉、 翻動、 分層、 解剖等操作， 從而能獲得對病情、 病灶部 位或手術部位更全方位的認知， 有助于術前規劃、 手術溝通、 手術操作等。 在醫微訊公司的支持下， 張強醫生集團從2016年開始使用XR技術用于靜脈曲張手術的術前規劃、 手術溝通和手術操作 的實時支持。 11 應用場景3： 精神類疾病治療 XR技術可以用來輔助恐懼癥、 抑郁癥、 自閉癥等精神類疾病的治療。 例如 在恐懼癥輔助治療中， XR通過視覺、 聽覺和觸覺等構造患者所恐懼的某特 定情境， 使患者暴露在該情境中， 幫助患者逐漸地接觸、 了解、 適應所恐懼 的事物， 從而達到治療效果。 上海市

16、精神衛生中心已經開展了利用XR系統治療孤獨癥的嘗試。 應用場景4： 輔助患者康復訓練 XR技術可以生成特定的情境， 使患者沉浸在特定的情境中進行神經和機體 的康復。 結合操作手柄或者其他觸覺的方式， 使患者進行肢體、 神經、 器官 等進行有針對性的訓練， 輔助其康復或者預防， 例如癡呆癥預防等。 溫州醫科大學附屬第二醫院利用XR開展腦卒中的康復訓練， 北京同仁醫 院利用XR技術開展兒童弱視的恢復訓練。 其中， 腦卒中患者使用XR技術 進行康復訓練已經取得了非常好的效果。 應用場景5： 醫患關系管理 XR可以通過一些特定的場景促進醫生和患者之間的溝通， 支持患者了解疾 病情況并參與治療方案的制定

17、， 從而促使患者積極參與治療過程， 提高治 療效果。 一些醫院使用XR技術與患者進行手術方案的和手術效果的溝通， 使患者理解手術方案， 避免溝通不暢造成醫患矛盾。 一些醫院在手術過程 中， 讓患者佩戴VR設備， 使患者在輕松的心情中完成手術過程。 12 XR醫療技術的發展前景和市場規模預測 醫生和患者都對XR醫療系統的應用給予充分的認可和肯定， 根據IDC調查， 在已經部署XR系統的科室中， 有30%比例的醫 生逐漸養成了使用XR的習慣， 其日常病例中使用XR的頻率逐漸接近50%， 而且使用頻率仍在上升， 每年有數千病例治療 中使用VR系統。 XR醫療技術展現出非常廣闊的發展前景。 根據IDC

18、的市場研究， 2018年中國AR醫療系統市場規模達到4200萬美元， 同比增長204.7%。 預計AR技術在醫療領域的應用 將在5年內保持高速增長， 于2022年AR醫療系統市場規模將達到12.9億美元； 2018年中國VR醫療系統市場規模達到5200萬 美元， 同比去年同期增長206.8%， 預計2018至2022年該市場復合增長率將達到66.9%， 在2022年VR醫療系統市場規模將達 到4.1億美元。 AR和VR醫療系統市場的預測圖如下所示。 XR促進遠程醫療效果接近實地治療 應用場景1： 遠程手術及遠程手術指導 XR能逼真地重現治療現場的情形， 通過全息、 光場等技術， 使身在異地的醫

19、 生也能夠 “親臨” 手術現場， 進行遠程會診和醫療指導等。 未來結合觸覺手 套、 力反饋、 遠程醫療機器人等， 醫生還能直接進行遠程手術操作， 這使得 優質醫療資源在治療業務中實現共享， 緩解了醫療資源不平衡的問題。 應用場景2： 遠程康復指導和輔助 通過XR技術， 患者既可以在醫療機構中， 也可以在自己家中開展康復訓練， 而醫生能使用XR對患者進行遠程的監控和指導， 提升康復效果。 應用場景3： 遠程病房巡視和遠程查房 醫生或者護士可以利用XR系統在辦公室或者護士站對病房內的患者進行 巡視， 也可以在遠程對查房過程中的情景進行觀察， 有助于提高治療和護 理質量。 圖8 中國AR醫療系統市場

20、規模及增長率預測 （百萬美元） ， 2018-2022 圖9 中國VR醫療系統市場規模及增長率預測 （百萬美元） ， 2018-2022 來源: IDC, 2018 2019202120182020202220192021201820202022 204.7% 206.8% 126.5% 65.2% 47.6%40.3% $52.8 $119.5 $197.5 $291.6 $409.2 $42.6 $116.5 $307.6 $642.9 $1,294.2 173.7% 164.1% 109.0% 101.3% 來源: IDC, 2018 13 目前， 醫院中使用XR技術的科室主要有外科、

21、骨科、 放射科、 教育科、 精神科等科室。 XR醫療在醫療教育和培訓中的優勢 已經獲得了廣泛認可， 在手術規劃、 手術操作、 醫患溝通方 面的XR醫療應用最廣泛也最成熟， 在精神疾病治療和康復 訓練的應用還處于探索階段。 XR技術的應用已經獲得了醫院的認可， 醫院認為XR技術 對于改善和提升臨床醫療效果方面提供的作用較大， 在支 持創新和降低風險方面也發揮了很大作用。 根據IDC的調 查， XR技術為醫院診療工作所帶來的支持如下圖所示。 第二章： XR醫療技術的發展現狀 及未來趨勢 XR醫療技術的部署和應用狀況 根據IDC調查， 目前使用XR技術的醫院的比例是8%左右。 在 沒有部署XR的醫院

22、中， 其主要的原因是還沒有找到合適的 XR解決方案， 其中在未來兩年內計劃部署XR的醫院比例為 66.7%。 目前 “還沒有合適的XR醫療解決方案” 是醫院還沒 有部署XR系統的主要原因。 33.3% 66.7% 未來兩年中 還沒有明確規劃 未來兩年內安裝部署 圖10 醫院部署XR醫療技術的計劃 來源: IDC, 2019 改善/提升臨床醫療效果 進行創新型診療試驗 降低臨床技能訓練帶來的風險 幫助患者更直觀、 更好地理解診療 進行精神疾病以及心理方面治療 提升機構形象， 吸引有需求的群體 降低人力以及其他業務成本 27.4% 19.3% 16.5% 12.4% 12.4% 8.3% 3.7%

23、 圖11 XR技術為醫院的哪些診療工作帶來了支持 來源: IDC, 2018 14 XR醫療技術在應用中目前面臨的主要問題 XR技術在醫療中的應用雖然展示出初步的效果和巨大的發展潛力， 但是目前仍然面臨一些問題需要克服， 主要的問題包括 如下幾個方面: XR醫療技術的標準規范有待建立 XR醫療技術標準包括通用的XR技術標準和醫療應用的行業性標準。 XR技術標準： 2017年4月， 中國首個自主制定的虛擬現實行業規范 虛擬現實頭戴式顯示設備通用規范 聯盟標準正式發 布， 該標準的發布以及聯盟企業的執行， 促進了XR的發展。 但用于XR系統開發的平臺和應用接口標準還沒有形成， 不同平 臺上開發的X

24、R系統不兼容， 影響XR系統的推廣。 醫療應用的行業性標準： 為了使XR醫療符合醫療操作標準規范， XR醫療服務一般需要專業的醫療人員與XR技術人員合作 完成。 目前XR醫療技術在醫療行業的標準還處于探索階段。 XR醫療的應用體驗還需要提升 在使用XR系統的過程中， 醫護工作者需要佩戴相關設備， 以及操作傳感器等， 因此操作更便捷的XR系統才會獲得更大范圍 的推廣。 目前的XR主要存在佩戴舒適性、 清晰度等問題。 圖12 醫療行業本地XR技術與Cloud XR技術對比 來源: IDC, 2019 需連接PC 無需PC有繩 活動 空間受限 無繩 活動 空間無限 單眼 分辨率 1K 2K 單眼 分

25、辨率 佩戴 舒適性 佩戴 舒適性 笨重輕便 靈活 15 2016年以來， 各類XR頭戴設備不斷更新迭代， 越來 越多的無繩化、 一體化設備出現， 且佩戴舒適度和 操作便利性也已得到較大改善。 無繩化、 輕便化的 XR頭戴設備， 一定程度上緩解了活動空間受限的問 題， 但這種無繩的XR頭戴設備， 其計算能力往往受 到限制。 Cloud XR將計算和渲染等功能轉移到云端來完成， 這是解決本地計算能力不足的有效方法， 同時隨著 未來網絡技術的發展， 清晰度、 流暢度等體驗將會 得到更好的支撐。 XR醫療系統在部署實施和推廣中還需要牽頭機構來整合多種資源 目前XR醫療系統的部署方式效率低， 更多的是以

26、單個系統在單點應用為主， 難以快速推廣到更多機構。 XR系統在部署和推 廣中還需要更多資源的投入， 以及需要牽頭的機構來整合各種資源。 目前在XR推廣工作中也有一些領域已經取得突破， 例如在住院醫師規范化培訓的相關政策文件中， 已經明確規定了培訓機 構需要配備專業的手術模擬設備， 這為XR醫療技術的推廣應用奠定了基礎。 基于云計算的XR （Cloud XR） 醫療系統解決方案 的發展， 也為大范圍推廣應用提供了技術基礎。 醫療機構 XR醫療系統的投入較大， 需要購 買和部署設備、 軟件、 網絡等 對XR系統的操作不熟練， 缺乏相關培訓 與現有醫療體系結合難度大； 持續跟進用戶需求的時間、 人

27、力成本高 醫生XR醫療技術提供商 來源: IDC, 2019 不易與現有診療系統融合 電量消耗快， 難以支持長期操作 對云計算以及網絡要求較高 技術更新時間長， 不能及時滿足需求 影像清晰度低， 容易產生暈眩 設備發熱， 佩戴體驗差 操作復雜， 培訓成本高 對新技術適應周期長 流暢性不好， 有延遲 圖13 XR技術應用中遇到的問題 來源: IDC, 2018 0%15%5%20%30%10%25%35%40%45% 16 XR醫療系統的技術生態還有待進一步完善 XR醫療系統運行的廠商生態中包括設備供應商、 內容制作商、 渠道及集成商以及行業用戶等廠商。 為了保證XR醫療技術的 先進性， 需要更

28、多軟件公司作為內容制作商參與開發臨床和教學應用場景； 在計算算力和網絡通訊方面， 則需要專業的系 統集成商來搭建IT基礎設施。 目前XR醫療系統的開發和運行中， 通常一個XR廠商會承擔上述多種角色， 雖然能夠提供XR醫療系統， 但是在一些環節中不 夠專業。 未來發展中， 需要整個生態系統中的各類廠商協調配合， 各自發揮自己的所長， 從而開發出實用的XR醫療解決方 案， 實現XR醫療的價值。 未來XR醫療技術發展和應用趨勢 由于醫療行業對于數據處理、 圖像渲染的高要求需要很強的計算能力來支撐， 因此目前市場中大部分使用基于PC或主機的 XR醫療系統。 但一體機隨著芯片、 電池的進步， 憑借輕便、

29、 限制較少等特點逐漸受到行業用戶的重視。 XR醫療數字化內容， 包括人體解剖教材、 醫學影像、 手術操作影像等內容， 也包括與疾病治療相關的各類情境影像內容。 XR醫療系統的組成部分如下圖所示： XR醫療IT基礎設施 XR醫療數字化內容 XR醫療顯示設備 XR醫療操作設備 XR醫療軟件 服務器、 網絡 醫學影像 手術操作影像 醫學教材 頭戴式 眼鏡式 手柄 觸覺手套 力反饋設備 醫療APP 影像編輯工具 3D引擎 圖14 XR醫療系統組成示意圖 來源: IDC, 2019 17 XR醫療系統在上述四個方面的發展趨勢如下表所示： 上述XR醫療系統各組成部分的發展趨勢， 將會因云計算、 人工智能、

30、 未來網絡、 物聯網等新興技術的發展和演進而加速到來， 未來XR醫療系統的操作將會逐步 便捷化， 應用效果將會明顯顯現出來， 使得臨床醫生在以舒適的方式使用XR醫療 的過程中， 提高診療效果以及服務能力。 XR醫療系統的 組成部分 發展成熟性分析未來發展趨勢和路徑 XR醫療數字化內容 目前已經基本具備可用于制作XR醫療系統 的數字化內容。 需要臨床醫生配合將這些內容制作成為XR系統， 以及根據XR系統的需求， 采集和編輯更多適合 XR系統的內容， 支持XR醫療系統開發更多功能。 XR醫療軟件 XR醫療軟件還非常欠缺， 需要在臨床應用中 找到更多的場景， 以及更多的軟件開發團隊 來加入XR醫療軟

31、件制作中。 XR醫療軟件將會引入更多臨床醫生參與， 各類 XR開發平臺功能更加完善， 逐步建立起行業適 用的開發標準， 使得XR醫療軟件開發速度加快， 實用性加強。 XR醫療顯示設備 目前顯示設備基本實現了沉浸式情境的顯 示， 但是頭顯設備佩戴還不太方便， 例如設 備比較重、 設備連接網線等， 影響了XR醫療 系統實際應用效果。 顯示設備將采用無線通訊的方式從而實現無繩 化， 也會通過技術改進變得輕便化， 從而使佩戴 頭顯設備以及佩戴設備做各種操作更加便捷化。 XR醫療操作設備 目前的操作手柄基本上實現了沉浸式情境 的操作， 但是缺乏專門用于XR醫療系統的操 作設備。 在未來XR醫療的操作手柄

32、的開發和優化中， 需要 引入臨床醫生參與， 從而使操作手柄以及觸覺手 套、 力反饋手套等設備更加具有醫療專業性， 更 符合醫生操作的人體工程學， 這可以使醫療訓練 更逼真， 以及使遠程醫療更好地實現 “望聞問切” XR醫療系統的 IT基礎設施 目前很多XR醫療系統部署在本地， 難以支持 遠程應用， XR醫療系統應用效果的發揮情況 也受到本地網絡通訊部署性能的影響。 未來， Cloud XR將成為主流， 通過云部署使得XR 軟件所需要的計算算力得到有效保證， 并且可以 支持多點應用和遠程應用。 下一代網絡技術的發 展將會促進XR醫療系統發揮效果。 來源: IDC, 2019 18 XR醫療產業鏈

33、構成和運行機制 當前， XR醫療市場生態體系主要包括設備供應商、 內容制作商、 渠道及集成商， 以及行業用戶等。 主流的商業模式以行業用 戶與內容制作商直接進行合作為代表， 由內容開發商提供標準化或定制化的服務， 并在后期提供產品維護， 用戶進行一次 性采購以及一次性付款。 對于XR相關設備而言， 用戶可以自行負責硬件采購， 也可以選擇設備及軟件集成的整體解決方案。 此外， 除了特定的單一醫療場景， 對于醫療培訓等泛教育類應用， 供應商也提供包括多項XR醫療應用的合集， 其中包含來自 不同科室以及場景的應用。 在整體解決方案的采購費用中， 設備采購費用通常只占到25%以下， 其他主要都來自于軟

34、件應 用相關的成本。 第三章： XR醫療產業鏈發展現狀 與趨勢分析 內容制作商 設備供應商 渠道集成商行業用戶 圖16 XR醫療市場產業鏈 來源: IDC, 2019 19 當前XR醫療產業鏈主要參與者 設備提供商 硬件提供商主要包括頭顯廠商以及手柄、 傳感器、 病灶部位身體模型等設備制造商。 由于行業用戶對于XR設備的需求較為分散， 目前單個醫療機構單個科室的單次采購量通常僅有兩三臺， 只有較少訂單能夠達 到二三十臺的規模， 因此設備供應商主要通過渠道以及集成商進入用戶市場。 同時， 對于數量較少的一次性購買需求， 采購方 也可以直接通過線下門店以及官方商城等進行購買。 盡管如此， 由于存在

35、連鎖機構以及醫院， 整個醫療市場對于XR設備的需求 量仍然潛力巨大， 因此更加需要擁有平臺用戶的集成商對資源進行整合。 內容制作商 目前國內醫療VR應用開發更多集中在培訓教育領域， 在術前規劃、 術中輔助以及手術直播等實際操作領域的內容制作商數量 仍然比較少。 同時， 由于醫學行業門檻較高， 開發商通常是由具有專業學術背景的團隊所支持， 或者選擇與醫院以及醫學實驗 室進行合作， 在開發過程中往往集中在專一的醫療場景， 如骨科、 眼科等。 由于市場中能夠整合醫療市場資源的平臺商較少， 內容制作商仍然需要自行開發用戶， 因此需要耗費額外的成本。 而在向行 業用戶提供軟件服務的同時， 內容制作商也會

36、提供硬件打包的整體解決方案， 其中頭顯設備通常選擇市場上已有的產品， 而 數據手套等配套設備會根據用戶需求進行定制化開發。 根據IDC調查顯示， 用戶在考慮采購XR醫療設 備時， 除了設備本身的性能以外， 最關注的是 設備在行業中的普及率， 因此設備提供商需要 依靠集成商的平臺化服務進行推廣及運營， 以 獲取更多的終端用戶。 此外， 僅有不到20%的 用戶會關注設備的價格， 因此XR設備提供商應 該更關注于提高和改善設備的使用體驗， 如顯 示清晰度、 定位精確度、 佩戴舒適性等。 關于設備的性能 關于設備在行業的普及率 關注設備提供商的品牌 關注設備的價格 關注設備的售后服務 92.9% 38

37、.1% 19.0% 16.7% 33.3% 圖17 采購XR醫療設備的關注點 來源: IDC, 2018 20 渠道及集成商 渠道及集成商主要包括以提供頭顯設備為主， 軟件支持為輔的服務商， 以及提供設備軟件一體的整體解決方案供應商。 對 于前者而言， 代理的設備品牌對供應商在市場拓展的過程中尤為重要， 同時， 供應商掌握的客戶訂單及已有案例越多， 用戶 選擇的意愿也更強； 對于后者而言， 目前市場主要由提供頭顯設備配套手術模擬器的整體解決方案供應商占主導， 通常所 涵蓋的應用場景較多， 能夠滿足不同醫療機構對于特定應用的具體需求。 對于缺少應用開發資源和能力的行業用戶而言， 渠道及集成商能夠

38、提供硬件設備以及醫療軟件的整體解決方案。 同時， 因 為目前醫學行業壁壘較高， 獨立的內容制作商難以直接與分散的行業用戶進行溝通， 因此也需要擁有集中資源的渠道及集 成商進行需求協調。 行業用戶 行業用戶包括醫院、 醫學院及其附屬醫院、 康復中心等醫療機構， 其中醫學院占到現有總體用戶比例的80%以上。 在技術發 展以及政策支持的推動下， 開始使用XR相關技術和設備的醫療機構數量正在快速增長。 此外， 目前行業用戶接觸XR醫療技術的途徑主要包括線下推廣、 行業會議、 同行介紹以及互聯網渠道， 根據IDC調查顯示， 對 于已采用XR醫療技術的機構而言， 了解相關技術及設備的途徑主要來自于線下推廣

39、， 而對于還未采用XR醫療技術的機構， 了解相關技術及設備的途徑主要來自于行業會議以及同行介紹。 通過這兩類渠道獲取到的信息相對淺薄， 效率較低， 易造 成行業用戶對于XR醫療技術的了解并不全面和深入。 因此， 市場中需要建立能夠集中提供信息整合以及設備服務的平臺。 10%7.1% 42.9% 26.2% 23.8% 30% 60% 線下推廣 同行介紹 行業會議 同行介紹 互聯網渠道 線下推廣 行業會議 問： 貴機構最早是由什么渠道了解到 醫療擴展現實 （XR） 技術及設備？ 問： 貴機構最早是由什么渠道了解到 醫療擴展現實 （XR） 技術及設備？ 圖18 已采用XR技術的機構了解XR技術的途

40、徑圖19 未采用XR技術的機構了解XR技術的途徑 來源: IDC, 2018 來源: IDC, 2018 21 XR醫療產業生態存在的問題 當前， XR醫療行業處于快速發展的階段， 產業鏈上下游的參與者正在不斷壯大。 但根據IDC的調查發現， 目前產業鏈中仍然 存在如下生態斷點， 需要建立聚合平臺來高效分配資源： 設備及內容開發商與行業用戶的斷點： 市場中缺少將設備內容資源以及行業用戶資源整 合起來的系統集成商， 用戶與設備及內容開發商之間存在溝通成本偏高的問題， 市場信 息缺乏透明度。 供應商與行業用戶的斷點： 由于醫療行業的專業性， 與醫療機構保持長期合作的供應商 在資源的掌握方面更加成熟

41、， 但相對比較分散， 因此對于新進入的廠商而言具有較高的 壁壘， 而對整個市場的發展而言相對缺乏效率。 海外設備內容與國內市場的斷點： 對于設備而言， 國內缺乏足夠的渠道推廣從國外引進 的設備， 并且目前較少有開發者跟進開發應用， 因此在實際當中的應用就會更少。 設備平臺與內容開發商的斷點： 目前不同硬件廠商的XR設備平臺仍然存在相對分散的問 題， 跨平臺應用面臨成本升高以及技術調整等瓶頸， 不利于優質內容的推廣與普及。 內容資源與行業用戶的斷點： 由于缺乏內容聚合平臺， 行業用戶需要與內容開發商進行 定制化應用設計及研發， 資源利用效率較低； 對于內容商而言， 用戶拓展同樣面臨成本過 高以及

42、效率偏低的困境。 目前， 醫療項目通常需要定制化， 需要內容制作商與用戶保持持續性溝通， 為用 戶提供線下或本地化的上門服務， 在缺乏集成商的統一管理情況下， 制作商同樣 面臨成本較高的問題。 22 XR醫療產業鏈演變趨勢 電信運營商進入XR醫療產業生態鏈后將擔當起連接供應商與終端用戶的樞紐角色， 通過建立服務平臺進而集成整合來 自內容開發者以及設備廠商的產品與服務， 并以整體解決方案的模式向行業用戶提供支持。 由內容及設備提供商與終端 用戶直接對接的分散化的商業模式將逐漸弱化， 平臺的服務集成作用將會越來越重要， 行業合作與資源運轉效率將得到 有效提升。 IDC的研究報告 （IDC# US4

43、4484018, IDC FutureScape: Worldwide Health Industry 2019 Predictions, 2018年12月） 指出， 隨著用戶期望的不斷提高， 到2020年60%的醫療服務提供者將把改善數字化醫療體驗作為最重要的三項策略之一， 其中以 云服務以及XR技術等數字化支持為代表的技術將成為為病患提供更透明易懂以及更好服務的關鍵點。 設備+內容 內容制作商 設備供應商 運營商 醫學院 醫院 其他醫療 機構 版權購買/利潤分成 免費/付費 醫療服務 采購/銷售傭金 版權+內容 XR終端設備 付費 圖20 運營商作為XR醫療行業集成商和服務提供商 來源:

44、IDC, 2019 23 第四章： XR醫療未來產業生態 利用云計算和網絡技術的優勢， 電信運營商有能力成為XR醫療解決方案的最佳集成商和服務提供商 與傳統XR解決方案相比， Cloud XR平臺能夠將醫療行業的XR內容聚合起來， 并將其快速分發到醫院、 醫學院及其他醫療機 構等行業用戶的終端系統。 同時， Cloud XR將處理過程中的計算及渲染放置于云端， 對于XR終端而言， 降低了對硬件配置的 高要求， 更容易以輕量的方式被用戶所接受。 而在此過程中， 需要借助高速穩定的網絡， 將云端的處理內容及時地傳輸到用 戶的終端設備中， 實現XR醫療業務上云。 當前生態效率低 平臺太多、 重復開發

45、； 內容分散不 易獲??； 內容提供商自行開發市 場， 成本高、 難度大 統一平臺與規范， 便于推廣； 加速 醫療內容聚合； 提高分發效率 需要強大的計算算力， XR醫療系 統投入成本高； 缺乏足夠的渠道進 行推廣， 設備普及率不高 云端提供計算和渲染， 降低XR醫 療系統投入成本； 利于推動設備 的普及 受限當前網絡， XR醫療清晰度、 流 暢性等體驗受到影響 提供高質量網絡 （5G、 品質專線、 超寬帶、 WI-FI等） ， 保證XR醫療 體驗 行業用戶需求分散 利用集中和管理行業用戶需求； 可 牽引大量的家庭用戶參與進來 缺乏行業標準和規范 利用推動行業標準， 規范市場運營 運營商提供XR

46、 Cloud云平臺 電信運營商擁有良好的云計算和網絡基礎優勢， 在發展Cloud XR醫療平臺、 整合醫療資源上 云、 聚合行業伙伴和用戶的過程中處于有利位置。 24 XR醫療產業鏈中的廠商將圍繞電信運營商搭建的XR醫療云平臺， 互相協作構建功能強大的XR 醫療解決方案 XR醫療產業鏈生態中各相關技術廠商可以借助運營商的平臺化服務， 擺脫來自用戶拓展及市場推廣等方面的業務限制， 充 分發揮在應用開發方面的優勢， 同時與平臺合作提供更加多樣化的服務支持， 不僅能發揮各自的價值， 還能促進整個產業 的價值最大化。 運營商能夠協調整合行業中的有效資源， 吸引更多的行業機構加入XR醫療產業鏈， 利用內

47、容制 作商的研發技術與傳統醫療機構的診療手段相結合， 有助于推動XR醫療行業的持續發展。 運營 商可以將XR醫療服務進行模塊化運營， 將行業用戶依照地域、 專業、 類型等特征進行分級管理， 通過后臺服務實現應用同步更新。 內容制作商依靠運營商提供的服務平臺， 可以統一收集分析行業用戶的需求， 針對市場痛點進 行專項研發， 以及對現有的XR醫療應用進行完善升級。 XR設備廠商， 不同廠商不同類型的XR設備可以通過標準的數據接口連接到云平臺上。 另外傳 統醫療器械廠商正逐步成為XR醫療生態的重要成員， 例如美敦力和強生已經各自推出虛擬現 實產品。 行業用戶 （如醫療機構、 醫療教育培訓機構等） 與

48、XR技術開發商合作后， 將拓展現有的XR醫療 場景， 建立從行業用戶到內容制作商再到行業用戶的生態閉環。 運營商/集成商/渠道 設備供應商內容制作商 ?？崎T診基層醫院醫院/教學醫院醫學院健康管理/居家護理 XR顯示設備廠商 設備采購 內容采購 XR操作設備廠商 5G高速寬帶/專線 XR軟件廠商 來源: IDC, 2019 25 下一代網絡促進CloudXR醫療發展， 助力 全聯接醫療 根據IDC調查， 在初步使用XR醫療系統的醫院中有30% 的醫院反映其XR系統應用中存在網絡帶寬不足的問題， 有20%的醫院反映其XR使用中存在流暢性低、 延遲大的 情況。 下一代網絡 （如5G、 超寬帶） 能穩

49、定提供大帶寬、 低時延 的內容傳輸， 可極大地支撐Cloud XR醫療業務。 而跨區 域、 多分支協作的遠程手術、 遠程指導等場景， 不僅對時 延敏感， 還對可靠性和安全性具有非常嚴格要求， 需要 品質專線作為支撐。 第五章： 未來展望 電信運營商推動XR醫療平臺發展， 支撐更多醫療應用場景 目前， 電信運營商正在積極建立Cloud XR醫療平臺， 例如， 中國移動福建公司已經與XR生態系統中的華為、 視博云、 蘭亭數 字等廠商合作， 于2018年7月建立起云VR平臺， 支持教育、 娛樂等業務， 也正在面向醫療行業開發XR應用。 隨著XR醫療生態的完善和壯大， 設備供應商、 內容制作商、 渠道及集成商、 行業用戶、 以及傳統 醫療器械廠商之間的合作將會越來越緊密， 促進教育培訓、 疾病診療、 遠程醫療、 康復健康管理 等更多的XR醫療場景孵化與落地， 發揮XR醫療的價值， 幫助醫療機構面向病人和家庭用戶提 供更好的醫療健康服務。 來源: 華為iLab 醫療云 XR XR 26 根據華為iLab Cloud VR解決方案白皮書 （2018） ， 在理想體驗階段的Cloud VR