Imatge mèdica: Present i futur

Imatge mèdica: Present i futur 1080 608 Pau Esteve

Summary

La imatge mèdica busca revelar les estructures internes ocultes per la pell i els ossos per a diagnosticar i tractar les malalties. Comprèn diferents tipus de modalitats en funció de la naturalesa física de les ones que s'utilitzen i del mètode de captura de la imatge, com ara la radiografia, la ressonància magnètica, la CT, l'ecografia, etc. La imatge mèdica es pot utilitzar tant per a finalitats diagnòstiques com terapèutiques i és un component essencial de la pràctica clínica i per al sistema sanitari.

Aquest article pretén donar una visió general del mercat global de la imatge mèdica, present i futur; analitzant els factors que expliquen el seu creixement, així com les principals tendències i actors clau que podrien marcar el futur de la imatge mèdica. També es parlaran d'altres temes com ara estratègies de regulació, ciberseguretat i protecció. Finalment, es farà una anàlisi DAFO per concloure amb els factors més determinants.

Per tenir una visió general de l’entorn del mercat de la imatge mèdica i les seves tecnologies, es fa una anàlisi PESTLE (Taula 1)

Taula 1. Factors clau en els diferents àmbits del PESTLE. Font: Markets and Markets, 2021.

Factors polítics
  • Les regulacions governamentals, com la HIPAA, la GDPR i altres normatives de protecció de dades
  • Subvencions i incentius governamentals que fomenten l’ús de tecnologies d’imatge mèdica
  • La variabilitat de les regulacions i llicències entre països
Factors econòmics
  • Augment de la demanda de tecnologies d’imatge mèdica a causa de l’augment dels costos sanitaris
  • Augment del cost de les tecnologies d’imatge mèdica a causa de l’avenç tecnològic
  • Creixement del sector sanitari global
Factors socials
  • Envelliment de la població a molts països
  • Augment de la conscienciació sobre la importància de l’atenció sanitària preventiva
  • Acceptació social de les tecnologies d’imatge mèdica
Factors tecnològics
  • Avenços en tecnologies com la intel·ligència artificial, que permeten millorar les tecnologies
  • Augment de l’ús de la tecnologia al núvol, que permet una major col·laboració i intercanvi de dades
Factors legals
  • Reglaments i directrius estrictes, com ara les lleis de protecció de dades
  • Proteccions de propietat intel·lectual, com les patents, que proporcionen a les empreses incentius per innovar
  • L’heterogeneïtat de lleis sanitaries entre països poden limitar la introducció de noves tecnologies al mercat
Factors medioambientals
  • Consum d’energia dels equips d’imatge mèdica i regulacions d’eficiència energètica en alguns països
  • Reciclatge d’equips d’imatge mèdica i regulacions de gestió de residus en alguns països

Les tècniques d’imatge médica més comuns es mostren en la següent taula:

Taula 2. Tècniques d’imatge més utilitzades amb la seva descripció, tipus de tecnologies i aplicacions. Fonts: 1) Michael S. Tehrani, 2020, 2) Fatma El-Zahraa et al., 2016, 3) Markets and Markets, 2021

Tècnica1 Descripció2 Tecnologia3 Aplicació3
Raigs-X

x-ray
Els raigs-X o radiografia, utilitzen radiació ionitzant per produir imatges de les estructures internes del cos -Digital Imaging Systems

-Analog Imaging Systems

– Radiologia general

– Dental

– Fluoroscopia

– Mamografia

CT

CT

La tomografia computaritzada (CT) utilitza raigs X per produir una sèrie d’imatges basades en seccions transversals mitjançant l’ordinador -High-slice CT

-Mid-slice CT

-Low-slice CT

-Cone Beam CT

– Cardiologia

– Oncologia

– Neurologia

– Altres

MRI

mri

La ressonància magnètica (MRI) produeix “talls” que representen el cos humà mitjançant l’aplicació de senyals magnètics. Dura més que una CT i és més detallada – High- and – Very-high-field

-Low-to-mid-field

– Ultra-high-field

– Cardiologia

– Vascular

– Músculoesquelètic

– Neurologia

– Mama

Imatge Nuclear

nuclear

Una tècnica no invasiva on, mitjançant la ingestió de radioisòtops, es produeixen imatges que reflecteixen processos biològics que prenen lloc a nivell cel·lular -Standalone SPECT

-Hybrid SPECT

-Hybrid PET

– Cardiologia

– Oncologia

– Neurologia

– Altres

Ultrasons

ultrasound

Tècnica basada en ones sonores i que és capaç de produir informació diagnòstica quantitativa i qualitativa  – 2D Ultrasound

– 3D & 4D Ultrasound

– Doppler Ultrasound

– Radiologia

– Cardiologia

– Ginecologia

– Urologia

– Vascular

– Altres

Des del moment en què un pacient entra a un hospital per a un examen de radiologia fins al resultat, la informació viatja a través d’un flux de treball que integra la cita, la programació, l’adquisició d’imatges, l’emmagatzematge i la visualització (Figura 1).

workflow

Figura 1. Flux de treball d’imatge mèdica amb el sistema informàtic que s’utilitza en cada pas. Adaptació d’Andrei Leontiev IHE (Integrating the Healthcare Enterprise) i Telerad Tech.

Un flux d’informació integrat permet una millor eficiència en l’atenció al pacient de radiologia i garanteix la disponibilitat i la consistència de les dades del pacient. La implementació d’un flux de treball integrat permet a l’hospital (i) reduir els errors i millorar l’atenció al pacient, (ii) millorar el rendiment i (iii) reduir el cost/temps4.

El mercat global d’imatge mèdica en termes d’ingressos va valer 26,52 mil milions de dòlars el 2020 i s’espera que arribi als 35,78 mil milions de dòlars el 2027, creixent a un CAGR del 3,99% del 2021 al 20274 (Figura 2).

mkt overview

Figura 2. Visió general de la mida del mercat global d’imatge mèdica: creixement i segments clau. Fonts: Brand Essence Research i Grand View Research.

S’espera que el mercat global de la imatge mèdica creixi a un ritme de creixement substancial a causa de diversos factors5,6:

  • Augment de la prevalença de malalties cròniques
  • Creixent població geriàtrica
  • Avenços tecnològics en imatge mèdica
  • Augment de la demanda de diagnòstic precoç i tractaments mínimament invasius
  • Conscienciació creixent sobre els beneficis de la imatge mèdica
  • Augment de l’adopció de tecnologies avançades en imatge mèdica
  • Augment de la despesa sanitària
  • Augment de les iniciatives d’inversió i reemborsament realitzades pel govern
  • Ampliacions de les instal·lacions a països emergents

El mercat de la imatge mèdica es pot segmentar segons la tècnica d’imatge, l’aplicació, la regió i l’usuari final.

TÈCNICA D’IMATGE

  • El segment d’ultrasons va dominar el mercat mundial el 2021 (28% dels ingressos globals) i s’espera que mantingui el lideratge durant els propers anys (figura 3). El creixement del segment es pot atribuir a (i) el nombre creixent d’aplicacions d’ultrasons, (ii) nous dispositius d’ultrasons en imatges biomèdiques i cardiovasculars, (iii) desenvolupament de dispositius d’ultrasons portàtils per a l’atenció ambulatòria i d’emergència i (iv) integració de la IA en sistemes d’ecografia per automatitzar el procés de quantificació i selecció d’imatges7.
  • S’espera que el segment de la CT sigui el que creixi més ràpid a causa de (i) l’alta demanda de dispositius de CT Point of Care (POC), (ii) el desenvolupament d’un escàner de CT d’alta precisió mitjançant la integració d’IA i ML i la visualització avançada. sistemes. A més, els escàners de CT van experimentar un creixement enorme a causa de la COVID-197.

technique

Figura 3. Mida del mercat de la imatge mèdica del Regne Unit segons la tècnica (producte), actual i pronòstic 2020-2030 (milions de dòlars). Patrons similars apliquen a nivell mundial. Font: Grand View Research.

REGIÓ

  • S’espera que Amèrica del Nord domini el mercat mundial de la imatge mèdica a causa de (i) l’augment de la prevalença de malalties cròniques, (ii) l’augment dels llançaments de productes i l’altra freqüència de llançaments, (iii) l’augment de la inversió i la col·laboració estratègica, (iv) l’augment de la població envellida a aquesta regió, i (v) la presència de molts actors del sector5.
  • Àsia-Pacífic és el mercat de més ràpid creixement (figura 4) a causa dels avenços tecnològics, juntament amb reserves i fons de suport del govern, especialment en països emergents, com l’Índia i la Xina5.
region
Figura 4. Taxa de creixement del mercat del diagnòstic d’imatge mèdica per regió (escala de color alt-mitjana-baixa). Font: Mordor Intelligence.

 

USUARI FINAL
  • El segment hospitalari va dominar el mercat mundial el 2021 (figura 5) i va representar el 47% dels ingressos totals, a causa de (i) la creixent demanda de modalitats d’imatge avançades, (ii) la integració de tecnologies d’imatge en cirugia, i (iii) l’entrada de proveïdors de serveis sanitaris multinacionals.
  • S’estima que el segment de centres de diagnòstic per imatge tingui la taxa de creixement més alta a causa de (i) l’augment de l’adopció de tecnologia avançada, (ii) la millora de la infraestructura i (iii) l’elevat finançament per al creixement d’aquests centres.

end user
Figura 5. Quota de mercat global d’imatge mèdica segons l’usuari final, 2021 (%). Font: Grand View Research

INTEL·LIGÈNCIA ARTIFICIAL (IA):
La IA s’està convertint en un component important de moltes aplicacions dins de l’àmbit sanitàri, i la radiologia és l’especialitat mèdica amb més eines d’IA (al voltant del 75% dels dispositius mèdics d’IA autoritzats fins ara per la FDA són en radiologia, font: FDA).

La integració de components d’IA dins del flux de treball d’imatge mèdica pot augmentar l’eficiència, reduir els errors i fer front a la manca de radiòlegs en alguns països o evitar que tinguin burnout gràcies a l’optimització del temps.

Hi ha diverses àrees al llarg del flux de treball d’imatges on s’apliquen eines d’IA, alguns exemples inclouen la programació de cites intel·ligent, la priorització i triatge, l’orquestració del flux de treball, el processament del llenguatge natural, etc. (figura 6).

ai use cases

Figura 6. Casos d’ús de la IA en el flux de treball d’imatge mèdica. Font: Frost & Sullivan, 2020.

REALITAT VIRTUAL I AUGMENTADA (VR/AR) I IMÀTGE MÈDICA 3D: Les tecnologies VR/AR i 3D són cada cop més populars en el camp de la imatge mèdica a causa de la seva capacitat per oferir una experiència més immersiva i interactiva. Les tecnologies VR/AR i 3D permeten als professionals mèdics visualitzar exploracions mèdiques en un entorn 3D, cosa que els permet interpretar i diagnosticar millor les condicions mèdiques. Aquestes tecnologies poden crear models detallats de l’anatomia d’un pacient, ajudant als professionals mèdics a comprendre millor les condicions mèdiques complexes i planificar abans d’un procediment mèdic.

IMATGE NUCLEAR:
La imatge nuclear és cada cop més popular en imatge mèdica a causa de la seva capacitat per proporcionar una visió dinàmica del cos i els seus òrgans. Mitjançant l’ús de petites quantitats de molècules radioactives (marcador), la imatge nuclear pot detectar petits canvis en la química del cos que els mètodes tradicionals d’imatge no poden, permetent la detecció precoç de malalties i diagnòstics més precisos.

WEARABLES:
La tecnologia wearable es va fer popular en l’àmbit de l’esport. No obstant, s’estan estudiant algunes aplicacions que utilitzen dispositius wearables per monitoritzar i controlar òrgans interns (com els pulmons, el cor i el cervell) en poblacions envellides. Els dispositius d’imatge portàtils podrien establir un estàndard per al futur de les exploracions mèdiques, però avui dia encara es troben en fase d’investigació.

El mercat d’imatge mèdica està bastant fragmentat a causa de la presència de diversos actors al mercat7.  A continuació es mostren les empreses més destacades que s’han identificat (figura 7).

key players

Figura 7. Actors clau del mercat d’imatge mèdica, agrupats en les àrees que dominen. Font: Grand View Research, 2021; Definitive Healthcare, 2022; Future Market Insights, 2022.

Les corporacions i les startups han llançat productes per a radiologia amb tecnologies disruptives durant els últims anys, especialment en IA (taula 3 i figura 8). Pel que fa a aquests productes, el mercat està encara més fragmentat a causa de l’elevat nombre d’empreses. Aquestes empreses tindran un paper crucial en el futur de la radiologia, tenint en compte que la IA és una de les tendències més importants del mercat.

Taula 3. Empreses amb productes d’IA disponibles comercialment en múltiples àrees de la radiologia i l’àrea d’activitat. Adaptat de: van Leeuwen et al., 2021

key players IA

ai medical imaging

Figura 8. Empreses amb productes d’IA disponibles comercialment en radiologia i àrea d’activitat. Adaptat de: van Leeuwen et al., 2021

Taula 4. Institucions més relevants en radiologia i imatge mèdica. Font: Scimago Institutions Rankings

Institució Activitat Link

La seva investigació engloba una varietat de modalitats d’imatge, des de la CT fins a la PET, la ressonància magnètica i l’òptica, amb experiència en diverses tècniques, des de la reconstrucció i el modelatge cinètic fins al desenvolupament de radiotraçadors link
Mayo_Clinic_logo.svg
Investiguen en diferents àrees de la Radiologia com la innovació 3D, la AR i machine intelligence, la ressonància magnètica, la imatge molecular, etc. link
university_logo_small_vertical_blue
Les divisions de recerca inclouen imatge del càncer, ressonància magnètica i física radiològica link
Helmholtz Gemeinschaft Es centren en mètodes òptics innovadors que permeten una visualització nova del teixit biològic viu link

Taula 5. Principals revistes de radiologia, medicina nuclear i imatge mèdica segons SCImago Journal Rank (SJR) indicator. Font: Scimago Institutions Rankings

Revista SJR Link
JACC: Cardiovascular Imaging 5,91 link
Radiology: Artificial Intelligence 4,73 link
Radiology 4,59 link
Ultrasound in Obstetrics and Gynecology 4,44 link
Medical Image Analysis 4,17 link

Els dispositius d’imatge mèdica són considerats dispositius mèdics per les principals agències reguladores (EMA a la UE i FDA als EUA), per tant, estan regulats per les seves respectives lleis i regulacions (Taula 6).

Taula 6. Normativa de dispositius mèdics a la UE i als EEUU.

EMA (EU) Els dispositius mèdics estan regulats pel Reglament de dispositius mèdics (UE) 2017/745. L’última versió d’aquesta normativa també inclou el programari de dispositius mèdics (MDSW). Els fabricants poden utilitzar el marcatge CE (Conformité Européenne) en un dispositiu mèdic un cop hagi superat una avaluació de conformitat11.
FDA (EEUU) Els dispositius utilitzats en imatges mèdiques es consideren dispositius mèdics segons la Llei federal d’aliments, medicaments i cosmètics (FD&C Act). La majoria de les tecnologies d’imatge mèdica existents es consideren dispositius mèdics de classe I i classe II per la FDA, sent elegibles per a l’autorització segons la via 510 (k). La FDA ha publicat recentment una guia sobre “Programari de suport a la decisió clínica”, que té com a objectiu aclarir l’abast de la supervisió de la FDA del programari de suport a la decisió clínica12.

Els dispositius d’imatge mèdica estan cada cop més connectats a Internet, xarxes hospitalàries i altres dispositius mèdics. Aquestes mateixes característiques també augmenten els possibles riscos de ciberseguretat. Els dispositius mèdics, com altres sistemes informàtics, poden ser vulnerables a les infraccions de seguretat, la qual cosa pot afectar la seguretat i l’eficàcia del dispositiu; per tant, els fabricants, els hospitals i les instal·lacions han de treballar junts per gestionar els riscos de ciberseguretat13.

Els productes d’imatge mèdica poden estar formats tant per software (programari) com per hardware (dispositiu, sensors, monitors, etc.). Protegir idees abtractes, software i tecnologies digitals pot ser complicat en algunes jurisdiccions, per això és important tindre en compte quins son els elements que més ens interessen protegir i escollir l’estrategia més adequada (Taula 7). 

Taula 7. Estratègies de protecció intel·lectual dels dispositius d’imatge mèdica i programari amb la seva descripció. Font: Mark J. Diliberti et al., 2009.

Estratègia Descripció
Copyright La protecció de copyright (drets d’autor) es pot concedir a “obres originals d’autoria fixades en qualsevol mitjà d’expressió tangible”.  Aquesta estratègia es pot utilitzar per protegir el programari (ja sigui del dispositiu d’imatge mèdica o d’una eina incorporada), el disseny de la carcassa exterior del dispositiu i el look and feel de la interfície d’usuari.
Trademark Es pot utilitzar per protegir el nom, símbol o eslògan del dispositiu d’imatge mèdica, així com el seu look and feel o disseny estètic. És una estratègia interessant per a protegir marques que poden donar bones connotacions al producte i fer-lo més atractiu per al client.
Patents d’utilitat Es pot demanar una patent d’utilitat sobre qualsevol “procés, màquina, fabricació o composició de matèria nou i útil”. Ens pot servir per protegir molts aspectes del dispositiu d’imatge mèdica i dura 20 anys des de la data de presentació, però obtenir la patent pot ser un procés llarg i car; cosa que podria ser un desavantatge sobretot per a eines digitals.
Patents de disseny Permet protegir la forma o disseny d’un producte, però no la seva funció. Els aspectes de disseny d’algunes eines d’imatge mèdica digitals poden ser un factor clau, pel que fa especialment interessant aquest tipus d’estratègia. Té una durada de 14 anys des de la data d’emissió.
Trade Secret El Trade Secret o secret comercial protegeix la informació que pot tindre valor econòmic mantenint-la en secret. Els secrets comercials poden incloure el codi base del programari, plans de negoci, llistes de clients, estratègies de màrqueting i invencions relacionades amb processos. És una estratègia molt emprada amb el software dels dispositius d’imatge mèdica i eines relacionades.

Taula 8. Empreses interessants espanyoles que innoven en imatge mèdica.

Empresa Descripció Link
alma medical Solució dissenyada per a l’emmagatzematge, visualització, gestió i intercanvi de dades mèdiques link
quibim Líder mundial en anàlisi d’imatges mèdiques link
methinks Suport per avaluar les deteccions d’ictus a partir d’un simple examen neurològic i d’una CT sense contrast link
Logo_Sycai-2
Algorismes basats en IA per donar suport al diagnòstic de lesions abdominals (centrant-se en el pàncrees) i en la predicció de la seva evolució link

Taula 9. Anàlisi DAFO del mercat de la imatge mèdica. Font: Markets and Markets, 2021.

FORTALESES

  • Creixent població geriàtrica
  • Augment de la prevalença de malalties associades
  • Avenços tecnològics

DEBILITATS

  • Limitacions tecnològiques associades al aïllament dels sistemes
  • Manca de personal format en alguns països

OPORTUNITATS

  • Oportunitats de creixement als països emergents
  • Desenvolupament de noves tecnologies d’imatge mèdica
  • Conscienciació creixent de diagnòstic i prevenció
  • Augment dels programes de cribratge

AMENACES

  • Retallades pressupostàries hospitalàries
  • Potencial de sobrediagnòstic i sobretractament
Pau Esteve

Passionate about science and the impact it can create. Graduated in Biotechnology with experience in Startups and Pharma. I am currently helping to bring impactful solutions to society at I3PT Parc Taulí.

All stories by: Pau Esteve

Leave a Reply

Your email address will not be published.

Preferències de privacitat

Quan visites el nostre lloc web, el teu navegador pot emmagatzemar informació de serveis específics, normalment en forma de cookies. Aquí pots canviar les teves preferències de privacitat. Cal tenir en compte que el bloqueig d’alguns tipus de cookies pot afectar la teva experiència al nostre lloc web i als serveis que oferim.

Activar / desactivar el codi de seguiment de Google Analytics
Activar / desactivar Google Fonts
Activar / desactivar Google Maps
Activar / desactivar el vídeos incrustats
Aquest lloc web utilitza cookies, principalment de serveis de tercers. Pots editar les teves preferències de privacitat i/o acceptar l'ús de les cookies.