9月28日，美國掌上超聲裝置廠商Butterfly Network宣佈完成2.5億美元D輪融資，投後估值12.5億美元，一躍成為數字醫療健康領域新晉獨角獸。
Butterfly是誰？投資人為何如此看好？目前整個掌上超聲市場的現狀是怎樣的？中國有沒有能夠與Butterfly媲美的企業？動脈網試圖通過對行業的深度梳理，逐一解開這些疑問……
Butterfly成立於2011年，是全球領先的手持式超聲成像儀研發企業之一，致力於通過“掌上超聲+AI”的研發和應用，引領醫學影像的去中心化變革。其推出的Butterfly iQ超聲產品，是全球第一款獲得FDA批准上市的個人超聲裝置，也是全球首款單一探頭全身通用的超聲成像儀。
圖片來源：newatlas
Butterfly iQ依託整合在單個晶片上的超聲換能器系統，可以直接與智慧手機連線，並通過與雲技術、人工智慧、深度學習等相結合，實現單個手持式超聲探頭通過多種檢查模式，分別完成對全身多個部位、多種臨床應用需求的操作。
據悉，Butterfly iQ已經覆蓋了包括腹部、心血管、胎兒、婦科、泌尿、肌肉骨骼等在內的13種適應症。
同時，藉助智慧手機應用和網際網路技術，Butterfly iQ很好地具備了遠端互助等功能，實現普通使用者與行業專家之間、基層醫療機構與大型醫院之間的無縫實時合作交流。
Butterfly創始人Jonathan M. Rothberg博士認為，Butterfly iQ代表了“一個新行業的誕生”，它正在用晶片上的超聲，改變現有的醫療模式。
掌上超聲是對傳統超聲的挑戰？
這個新行業，正是“掌上超聲+AI”這一細分領域。
掌上超聲，又名手持超聲，是一種如手機般大小的超聲裝置，可以完成需要醫院大型B超儀做的檢查。相比傳統大型儀器，這種小型的掌上超聲儀器具備很多獨特優勢：
傳統大型超聲器械存在體積大、笨重、無法移動和價格高昂等缺點。對醫院來說，採購大型超聲裝置花費不菲，也需培訓專業醫生；對患者來說，使用場景有限，必須到專門的科室檢查，一般都要提前預約或排隊等待，程式也相對繁瑣。
便捷式超聲裝置則正好可以彌補這些弱勢。首先，掌上超聲的易攜帶性和易操作性，都能大大提高診斷效率，方便進入臨床科室，以及下沉到基層；其次，在價格方面，掌上超聲也有極大的優勢。
上海瑞金醫院的超聲科主任表示，“大型超聲售價 100 萬以上，而掌上超聲成本極低，利於在基層和臨床科室普及，未來可像聽診器一樣，成為醫生的幫手。
同時，掌上超聲可以達到很大的量，大型超聲一般三甲醫院只有 20 臺左右，小型超聲臨床科室每個帶組醫生都可以配。基層醫療機構若買不起高階儀器，可以用掌上超聲達到超聲普查目的，還可以下到社群和鄉村，應用場景非常廣泛。此外，軍事領域掌上超聲也非常有用，野外作戰的需求很大。”
應用廣泛
具體而言，掌上超聲的應用場景主要有三個：醫院臨床科室，包括床旁檢測和ICU急診；基層醫療市場；院外災害急救。這是傳統大型超聲難以觸及的增量市場。
第一，隨著超聲裝置的小型化發展，超聲技術已走出超聲科，進入臨床科室，輔助臨床醫生進行床旁檢測，甚至進入急診科和ICU，挽救生命。比如手術前的麻醉，醫生在超聲引導下精確施針，可減少麻醉時插入針頭的次數。
第二，醫療資源的下沉，基層醫療逐漸崛起。中國廣大的基層醫療市場對於超聲檢查的需求非常巨大。但是當前由於基層醫生不會用、看不懂超聲，限制了超聲檢查的普及。
為了能讓更多的基層醫生廣泛使用超聲，“掌上超聲+AI”將發揮重大作用。依靠整合人工智慧系統，超聲裝置得以實現自動提示，如病灶是否可能是惡性，可以大大減輕基層醫生的壓力。
第三，在救災現場，特別是一些偏遠山區，便攜的掌上超聲裝置特別有用。它可以幫助醫生在現場對患者傷情進行精確診斷，方便及時給與治療方案，確定哪些病人需要現場急救，哪些需要馬上轉移。
此外，掌上超聲還有一個應用場景是家庭健康護理。隨著人口老齡化的發展，家庭醫生和護士可以為患者進行一般常規的生命體徵檢查。目前掌上超聲在美國家庭醫生中比較普及。
價格低廉
在價格方面，掌上超聲裝置也比傳統大型超聲儀器便宜得多。
根據Cost Owl的說法，大多數新型超聲裝置的價格在20,000美元到75,000美元之間。GE的高階超聲儀售價甚至超過了六位數。而Butterfly iQ超聲裝置的價格僅2,000美元，相比之下低了了10倍不止。
Butterfly的首席醫療官John Martin甚至表示，一旦公司擴大生產規模，裝置的價格可能還會更低，低至500美元。Butterfly希望掌上超聲裝置可以如“聽診器”一般，成為醫生的常備工具。
復星醫藥總裁兼執行長吳以芳這樣評價道：“Butterfly帶來了醫療成像的革命，使超聲波影像技術更普及、更便捷、更可負擔。”
至於未來隨著掌上超聲的進一步普及，它是否會撼動傳統超聲裝置的地位，甚至取而代之，尚不確定。但可以預測的是，掌上超聲一定會成為超聲市場最強勁的增量。或許，掌上超聲之於傳統超聲，不是替代，而是補充。
掌上超聲需求大，市場規模龐大
我們生活在一個醫療資源和技術分佈不均的世界，在這個世界上大概有三分之二的人無法獲得醫學影像服務，即使在已開發國家，費用和專業知識的缺乏也限制了醫學影像的普及。
Butterfly一直試圖將超聲成像大眾化，通過先進的技術，掃除費用障礙，滿足全球47億人口對超聲檢查的需求。全球有920萬醫生以及數量翻倍的護士、助產士和其他醫療服務提供者。因此，高效、便攜、廉價的掌上超聲裝置市場規模相當龐大。
據探針資本和Signify Research的調研，2015年，全球超聲成像裝置市場規模為75億美金，預計2021年全球市場為105億美金，年均增長率為7%。其中，行動式超聲細分市場，2016年到2017年的規模增長了40％。隨著效能和可用性的提高，預計2017年到2022年，該市場將以每年20%的速度增長。
Signify Research首席分析師Simon Harris表示：“最新的手持式超聲裝置在效能方面得到了很大改善，例如影象質量和電源管理以及可用性，在床旁診斷中獲得普遍認可，並在放射學、泌尿科、心血管和女性健康等比較傳統的科室，也有較小程度的應用。”
藍海市場，技術為王
那麼，掌上超聲市場是紅海還是藍海？動脈網盤點發現，如此大的一個香餑餑，全球玩家卻不過14家，而中國僅6家企業。可見，掌上超聲市場尚屬一片藍海，未來還有很大的發展空間。
資料來源：華醫資本、crunchbase；動脈網整理
從全球來看，以GPS為首的傳統醫療器械巨頭企業領跑掌上超聲市場，最早的從2009年就已開始佈局。
GE公司生產的第一代掌上超聲VSCAN 1.0在美國上市時，曾引起轟動，分別被美國《時代週刊》和知名科普雜誌《科技新時代》評為“2009年50項最佳發明”和“2010年100項最佳科技成果”。
但是，全球絕大部分掌上超聲廠商都以初創企業為主，中國企業與國外企業基本同步，且大多數都是在2016—2017年間獲得首個掌上超聲認證。
目前，國外GE、飛利浦、Clarius、Healcerion和Butterfly均已獲得了FDA認證，澳大利亞企業Signostics分別獲得了澳、加、日、新和歐洲監管部門批准，但並未進入中國。
國內朗昇為第一家獲得CFDA認證的企業，索諾星和蘇州斯科特緊隨其後。動脈網瞭解到，思多科也有望於今年獲得國家藥監局的認證。
資料來源：探針資本；動脈網整理
此外，從技術的角度來看，國內外企業也有一些差異。超聲裝置的成像質量和兩個方面息息相關：一是硬體上的物理通道數，二是演算法晶片實現水平，前者可以比喻為超聲效能的軀體，後者可以理解為超聲效能的靈魂。
在物理通道數方面，一般來說物理通道數越多，收集的訊號資料越多，通過運算得到的影象解析度越高。
目前，掌上超聲的主要幾個廠家多為8通道或24通道，其中思多科的手持裝置起步就可以做到32物理通道。並且該企業表示，其下一步計劃是開啟128物理通道。這將成為目前國內中低端市場大型彩超裝置用到的物理通道數。
在演算法晶片方面，優秀的超聲核心演算法和晶片實現可以讓超聲裝置發揮出遠超現有硬體水平的效能水準。目前不少國內知名的超聲品牌在硬體水平上已經完全媲美進口品牌，但是在演算法晶片技術的鑽研和積累上與進口品牌還有很大差距。
美國的Butterfly是第一個從頭開始重新設想超聲的企業。其推出的Butterfly iQ超聲裝置不再僅僅是對傳統超聲裝置的縮小，而是從根本上改變了超聲的設計思路。
傳統的超聲裝置依賴於石英晶體感測器的振動將脈衝傳送到人體內，然後電子裝置將返回的脈衝轉換成影象。
而Butterfly iQ用嵌有9,000個金屬感測器的ASIC晶片取代了這些晶體，每個金屬感測器都小於人類頭髮絲的尖端。相比GPU、CPU等通用型晶片，ASIC晶片的算力更強，成本更低。同時，它還可以封裝AI演算法，使超聲檢測的所有功能集中於前段，資料收集效率大大提高，整體算力加強。
動脈網發現，目前在產品上搭載AI的掌上超聲廠商，全球僅4家，分別是澳大利亞Signostics、美國Butterfly、以及中國朗昇科技和思多科。思多科是國內目前唯一一家可以將底層平臺演算法和人工智慧演算法封裝到ASIC晶片的超聲檢測裝置廠商。目前，此類人工智慧輔助需求偏向於勾畫器官結構，勾畫病灶。
在中國，本土掌上超聲企業更具優勢
聚焦到國內，2014年中國超聲診斷裝置市場已達69億元，預計2019年，中國醫用超聲診斷裝置市場規模將突破91億元，年均複合增長率達5.7%。
而在掌上超聲細分領域，隨著中國醫療技術研發能力的提升，出現了越來越多能夠媲美Butterfly的國產企業，如朗昇科技、思多科等。作為本土企業，他們正享受著技術、政策和市場環境帶來的紅利。
首先，隨著技術的發展以及規模化帶來的成本降低，掌上超聲裝置在床旁檢測等方面有望取代聽診器這一當前最為普遍的臨床檢測儀器，因而其所帶來的市場前景非常廣闊。
在整個超聲影像領域，掌上超聲裝置也因其應用領域廣，操作便攜等優勢，正在不斷為臨床科室醫生所接受，可進入臨床科室並逐步下沉基層醫療，有望成為超聲影像市場增長的最強勁動力。
根據調研，國內三甲醫院的急診、麻醉、婦產、心臟、內分泌等科室對其也有大量需求，未來可觸及市場約270億美元。
其次，基層醫療逐漸崛起，醫院門診開始向基層醫療轉移，基層成為了小型無創診斷裝置主要的使用場景之一。
最後，國家政策利好國產掌上超聲行業發展。近年來，國家推出了一系列政策鼓勵醫療器械創新。
如：2017年釋出《關於深化審評審批制度改革鼓勵藥品醫療器械創新的意見》，鼓勵國產醫療器械創新；2016年科技部發布的國家“十三五”重大研發專案，掌上超聲裝置名列其中；“馬背上的醫生”等政府基層醫療專案開展，採購小型無創診斷裝置，需求增大。
這一系列政策和市場的因素讓思多科等國產掌上超聲企業，在中國市場比GE、飛利浦、Butterfly等國外企業更佔優勢。並且，就目前來看，國內市場上沒有國外的無線便攜超聲。西門子的無線裝置有在國外銷售，但是價格太高，沒有在國內銷售；飛利浦是有線裝置，也沒在國內銷售；GE則是手機式的，主要做大醫院的臨床科室。
因此，這是中國國產掌上超聲行業發展的大好機會。
國產崛起，誰將率先實現彎道超車？
那麼，在如此大好的環境下，那些自主研發實力優異的公司將最有可能彎道超車，率先實現掌上超聲裝置的商業化落地。
動脈網觀察到，國內的幾家掌上超聲裝置企業當中，思多科最有希望成為國產掌上超聲的領軍企業。
首先，強大技術背景的團隊讓思多科不同於其他超聲領域企業。思多科的核心團隊擁有深厚的技術功底和豐富的超聲研產銷經驗。其天使輪投資人紫牛基金的俞波博士曾這樣評價思多科的創始團隊：他們是國內少數具備底層技術平臺軟硬體一體化設計開發能力的團隊。
該公司還擁有自己的原研成像平臺，以及原研彈性成像技術、三維多普勒頻譜成像等多項關鍵技術。思多科原研超聲成像平臺，不僅啟用32物理通道（同類多為8通道或24通道），還自主研發了GUP Open CL架構來進行影象資料處理。要知道，基於GPU的影象資料處理技術一般出現在國際一線廠家，如GE、西門子、法國聲科等公司的新型高階超聲產品上。國內大型醫學超聲產品則多是使用CPU運算處理，落後於GPU演算法。
據思多科CEO張卓介紹，思多科現已有多款基於超聲的小型無創診斷產品，可應用於多個場景如術中、麻醉、穿刺等，並且能夠進行肝病診斷、頸部血管和甲狀腺等的篩查。未來還可以利用影象融合導航，用於介入手術指導。
在掌上超聲領域，我們看到Butterfly憑藉其顛覆性的技術實力，發展成為行業獨角獸。它將提高全球一半人口的醫療質量，同時也讓其投資者在此過程中獲得豐厚的回報。
同Butterfly一樣，思多科也將底層平臺演算法和人工智慧演算法封裝到ASIC晶片上，藉助搭載的智慧診斷模組，將超聲的常規使用場景搬出單一影像科室，進入各臨床科室，大大擴充了使用場景與市場規模，使診斷更為精準且儘量降低對高水平專家經驗的需求，很利於向基層推廣。
所以，憑藉強大的技術實力，思多科會不會是中國的Butterfly呢？甚至藉助中國本土企業的優勢，在國家政策和市場的推動下，實現彎道超車，引領整個掌上超聲行業呢？我們拭目以待。
未來可期
有句古話說得好：“賣給富人，和窮人一起生活；賣給窮人，和富人一起生活。”從感知的角度來看，賣給窮人好像更有利。也就是說，那些能夠改善窮人生活質量的技術和產品，將更容易得到可持續發展。掌上超聲以更低廉的價格，滿足了更多人的醫療需求，正好符合這一理念，未來發展前景可期。
現在，越來越多的醫生意識到掌上超聲的潛力。未來五到十年，大量的臨床醫生、全科醫生和其他醫務人員，將擁有一款可以放在口袋裡的個人超聲裝置。掌上超聲可能會是下一個聽診器。