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行业洞见|麦肯锡:医疗人工智能的演进方向:从单点解决方案到模块化架构

发布时间:2025-12-25 来源:Boom Health 浏览量: 字号:【加大】【减小】 手机上观看

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本报告翻译自麦肯锡(McKinsey)发布的《The coming evolution of healthcare AI toward a modular architecture》,聚焦医疗人工智能领域从战术性单点工具向模块化互联架构与临床数据工厂转型的核心趋势。通过剖析行业结构性挑战、技术融合路径及多元主体竞争格局,揭示医疗AI正从分散应用走向系统整合,数据治理与生态协同成为价值创造关键的深层变革逻辑。


报告指出,在劳动力短缺、利润率压缩等压力下,AI驱动的单点解决方案造成运营摩擦等问题;未来医疗AI将迎来两大关键转变,即模块化互联架构的构建与临床数据工厂的崛起,数据与协调层的控制权将成为行业竞争核心。同时,电子健康记录(EHR)企业、超大规模科技公司、医疗服务提供方与支付方的战略博弈日益激烈,而健全的数据治理、跨系统互操作性及生态化布局,将决定各参与方在医疗AI新生态中的核心地位与长期竞争力。


01 行业背景与变革动因


人工智能已深度融入全球医疗领域的发展脉络,成为驱动行业变革的核心力量。当前,医疗保健机构面临着劳动力短缺、医疗成本持续攀升、利润率不断压缩等深层次结构性挑战,这些困境直接催生了对高效解决方案的迫切需求。市场上可供选择的人工智能解决方案数量呈现爆发式增长,甚至形成了“选择过剩”的独特局面。


然而,单点解决方案的快速普及也带来了新的行业痛点。这类工具虽能精准解决特定工作流中的具体问题,提供立竿见影的短期价值,但大量异构单点工具的无序堆砌,导致医疗人工智能环境陷入碎片化困境,引发了新的运营摩擦。医疗保健机构逐渐意识到,单纯依赖单点解决方案只能自动化当前的低效率流程,无法从根本上实现行业的系统性升级。


行业的下一阶段创新将源于智能体人工智能、简化的数据连接以及跨职能协作的深度融合,这一趋势正推动医疗人工智能领域迎来两项关键转变:一是构建模块化、互联的人工智能架构,将分散的单点解决方案、数据基础设施和智能体整合为有机整体;二是打造临床数据工厂,将医疗保健机构积累的海量患者记录转化为数字资产,进而激发创新活力、优化临床服务质量、改善患者预后,并挖掘全新价值来源。数据治理作为这两项转变的核心支撑,其重要性日益凸显,建立健全的治理框架和风险防护机制,保障患者隐私与数据安全,成为行业实现可持续发展的关键前提。


医疗保健领域的相关方当前正处于战略抉择的十字路口:是继续被动充当第三方工具的销售者、购买者和使用者,还是主动参与塑造灵活高效、一体化的医疗人工智能新架构?这一选择将直接决定各机构在未来行业格局中的定位与竞争力。医疗人工智能正从战术性、特定工作流工具向联合式、模块化架构及临床数据工厂转型,行业竞争的核心焦点也将随之转向数据层与协调层的控制权争夺。



02 模块化互联架构:医疗AI的下一代演进方向


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架构核心构成


模块化、互联的人工智能架构是破解当前行业碎片化困境的关键路径,其核心价值在于实现跨工作流、跨领域的单点解决方案协同运作。该架构由三大关键层级构成:一是特定领域人工智能模型,这类模型在诊断辅助、药物研发、患者管理等特定功能上具备专精优势,能够精准应对各细分场景的专业需求;二是智能体,作为架构中的核心连接器,负责协调不同模型间的交互与协作,确保各类功能模块高效联动;三是标准化协议,以模型上下文协议(MCP)为代表,这类协议能够支持安全、实时地访问分布在不同存储位置的异构数据,为架构的高效运转提供数据流通保障。


这三大组件的有机结合,构建起一套能够连接领域内与跨领域工作流的一体化系统。对于医疗保健机构而言,部署此类互操作架构具有显著的实际价值:可大幅缩短从技术实施到产生实际效益的周期,有效降低行政运营负担,减少因流程衔接不畅导致的收入流失,同时为患者提供更连贯、高效的医疗服务体验。


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投资者战略调整


人工智能工具的爆发式增长使投资市场竞争日趋激烈,投资者正重新审视医疗AI领域的投资逻辑,投资策略呈现出明显的精细化与差异化趋势。由于行业退出时限的不确定性增加,多数基金将投资重点转向具备嵌入式分销渠道、整合能力且有成为插件式资产潜力的企业。同时,非传统投资方向逐渐崛起,包括与支付方和医疗服务提供方需求对齐的模型、理赔API及协调层等基础设施相关工具,以及由私募股权主导、旨在打造协同生态系统的“整合并购”项目。


当前,投资者的尽职调查范围已超越单纯的产品实力评估,生态系统定位、技术整合速度和长期防御能力同样成为关键考察指标。从长期投资回报来看,能够构建完整生态系统的企业,其退出价值远高于仅提供独立工具的公司。医疗保健机构将人工智能单点解决方案视为迈向模块化架构和临床数据工厂的切入点,这种战略认知的转变,进一步推动了投资市场对生态型企业的青睐。


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市场竞争格局演变


主要电子健康记录(EHR)公司的战略动向深刻影响着行业竞争格局。这些企业近期密集发布的产品公告,涵盖了从患者参与工具、病历记录辅助工具到收入周期管理、患者数据关联分析,再到临床试验管理和数据共享的全链条人工智能解决方案,无疑加剧了对专业人工智能单点解决方案供应商的市场压力。


人工智能技术正成为重塑行业生态的催化剂。一方面,AI可能重新定义电子健康记录市场的竞争规则;另一方面,也将推动单点解决方案供应商向支持多供应商互操作性、保障医疗服务提供方自主选择权的电子健康记录平台聚集。


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医疗服务提供方的决策困境与选择


医疗服务提供方在技术选型过程中面临复杂的权衡。电子健康记录原生解决方案凭借采购流程简化、工作流深度集成、部署负担最小等优势,获得了部分机构的青睐,但过度依赖单一平台可能带来的供应商锁定风险,让多数机构保持着审慎态度。与此同时,行业对创新速度、转化效率,尖端技术的需求持续存在,而这些技术往往由原生人工智能医疗服务与技术公司率先突破,这一现状支撑了优质单点解决方案的市场需求。


OpenEvidence的市场实践为行业提供了有益参考。该公司近期向经过验证的医疗服务提供方推出免费服务,将人工智能驱动的环境聆听技术与最新临床文献洞见相结合,迅速获得市场认可,印证了差异化单点解决方案的市场价值。


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支付方与医疗服务提供方的“机器人之战”


健康保险公司与医疗服务提供方之间,正围绕人工智能技术应用展开一场独特的“机器人之战”。医疗服务提供方部署人工智能工具,旨在简化临床文档记录流程、实现预先授权和理赔处理的自动化;而支付方则运用类似技术验证理赔合理性、管理拒赔案件。在自动化工作流中,双方的算法模型有时会出现判定冲突,形成特殊的行业博弈场景。


尽管支付方较早将人工智能应用于利用率管理和支付流程,但医疗服务提供方的技术迭代速度不断加快,这迫使支付方必须重新思考和设计相关流程,以匹配人工智能技术在理赔流程中能够实现的效率与精准度。行业普遍期望,这场“机器人之战”最终能推动支付方与医疗服务提供方达成更高效的协同,实现更快速、更准确的结果判定,将人工干预局限于少数复杂案例,并通过人机协同模式快速解决问题。这一转变将有效减少行业摩擦,提升整体运营效率。


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超大规模科技公司的行业赋能与布局


随着高质量数据的战略价值日益凸显,以及对可扩展人工智能基础设施的需求持续增长,全球科技巨头正加速进军美国医疗保健领域,其角色已从单纯的基础设施提供商,向医疗人工智能核心操作层转型。


英伟达与梅奥医学教育与研究基金会(梅奥诊所)合作构建的梅奥诊所数字病理平台,以及谷歌DeepMind专为医疗相关人工智能开发的开放模型MedGemma,成为超大规模科技公司赋能医疗行业的典型案例。在电子健康记录领域,这种融合趋势同样明显,例如,某主要电子健康记录企业近期发布的人工智能病历记录辅助工具,便是与超大规模科技公司合作开发的成果。


与此同时,美国医疗保险和医疗补助服务中心(CMS)的互操作性强制要求,以及CMS互操作性框架和CMS对齐网络的建立,进一步强化了行业向开放架构和标准化数据流动转型的趋势。这一系列举措有望推动医疗人工智能从碎片化、任务特定型解决方案,向支持快速创新、规模化应用和精准医疗服务的企业级整合方向发展。未来的医疗人工智能架构将以模块化、原生人工智能为核心特征,通过智能体人工智能网络实现异构系统间的互联互通,取代传统的集中式系统。



03 临床数据工厂:医疗AI的新价值蓝海


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核心价值与发展基础


高质量、经过精心整理的临床数据是人工智能医疗模型开发的核心基础,而纵向临床数据的获取能力,正逐渐成为医疗行业的核心竞争优势。超大规模科技公司已开始与医疗保健机构展开深度合作,在严格保护患者隐私的前提下,挖掘深度临床数据集的潜在价值,这一趋势凸显了医疗系统在解锁数据价值过程中的关键作用。


临床数据工厂的核心运作模式的是:医疗系统或人工智能驱动的数据聚合器,在获得患者同意并建立健全数据治理体系的基础上,将去标识化数据集授权给医疗服务与技术公司用于模型训练,或与制药企业、医疗技术公司建立收入共享合作机制。这种模式有望推动医疗服务与技术公司形成新的发展范式——与医疗系统深度合作,基于本地人群数据开发专有人工智能工具,实现技术创新与临床需求的精准对接。


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发展挑战与行业空间


尽管临床数据工厂前景广阔,但行业发展仍面临诸多现实挑战。某主要电子健康记录公司近期宣布将基于其去标识化数据库构建基础模型,这一举措可能进一步强化数据集中化趋势。然而,据估计,在使用该电子健康记录系统的医疗系统中,仅有不到40%参与了数据贡献,这一现状为医疗系统和新兴医疗服务与技术公司留下了广阔的市场空间,使其能够积极参与临床数据工厂的开发与商业化进程,并在数据使用协议的制定中掌握更多主动权。


目前,行业内尚未出现能够全面整合设备输出数据、诊断结果、基因组数据、药房数据、理赔数据、医生笔记和试验注册信息的成熟临床数据工厂。要实现这一目标,不仅需要严格遵守相关监管要求,还需建立健全的数据治理体系、赢得患者与临床医生的信任,并协调各相关方的利益诉求,确保长期价值的实现。


数据治理在临床数据工厂的发展中扮演着关键差异化角色。建立多学科人工智能团队,对风险评估、临床验证和供应商管理行使监督与决策权,成为必要前提。缺乏这些保障机制,将可能导致监管合规风险、医疗保健机构的抵制以及安全问题等一系列严重后果。


对于拥有原生医疗人工智能模型的医疗保健机构和数据聚合器而言,临床数据工厂的发展为其带来了重要转型机遇——能够将临床数据从被动记录转变为主动资产,通过商业化运营、跨领域整合应用,为医疗价值链各环节的决策提供支持。临床数据工厂的崛起有望定义医疗行业的下一个主要利润池,而那些能够有效整理、激活数据资产的机构,将在医疗人工智能生态系统的经济格局中占据主导地位。



04 行业未来展望


人工智能时代的核心特征是行业变革的加速迭代,月度甚至每日都可能出现颠覆性变化,这要求医疗行业必须在纷繁复杂的变革中把握趋势,主动塑造未来发展路径。从长期来看,那些能够实现横向规模化扩展(覆盖各类临床与行政垂直领域)的机构,将成为构建模块化、互联医疗人工智能架构的核心力量。


这一新型架构将推动医疗行业实现数据驱动的跨职能系统级价值创造,彻底变革医疗价值链的运作模式,最终助力临床数据工厂的全面崛起。在这一演进过程中,数据治理将始终扮演核心支撑角色,而各相关方的协同合作与战略转型,将共同决定医疗人工智能行业的发展速度与质量。


医疗人工智能的进化之路并非一帆风顺,仍需跨越技术整合、数据安全、监管合规、利益协调等多重障碍,但随着模块化互联架构的不断成熟与临床数据工厂的逐步落地,行业将朝着更高效、精准、普惠的方向发展,为全球医疗健康事业的进步注入持久动力。未来,医疗人工智能不仅将重塑医疗服务的交付方式,更将重新定义医疗行业的价值创造模式,为患者、医疗服务提供方、支付方等所有利益相关者带来深远影响。


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