Marktbericht zu Künstlicher Intelligenz (KI) im Gesundheitswesen: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Angebot (Hardware, Software, Dienstleistungen), Technologie (Maschinelles Lernen, Verarbeitung natürlicher Sprache, Kontextbezogenes Rechnen, Computer Vision, Sonstige), Anwendung (Medizinische Bildgebung und Diagnostik, Wirkstoffforschung und -entwicklung, Patientenmanagement und -überwachung, Roboterassistierte Chirurgie, Cybersicherheit, Personalisierte Medizin, Virtuelle Pflegeassistenten, Betrugserkennung, Vernetzte Medizingeräte, Sonstige), Endnutzer (Krankenhäuser und Gesundheitsdienstleister, Pharma- und Biotech-Unternehmen, Kostenträger im Gesundheitswesen, Patienten, Sonstige) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika). Prognosen für den Zeitraum 2024–2032.

Wachstumsfaktoren des Marktes für künstliche Intelligenz (KI) im Gesundheitswesen

Big Data und Informationsexplosion im Gesundheitswesen

Durch die zunehmende Digitalisierung entsteht ein riesiges Volumen komplexer Daten. Diese Daten können in verschiedenen Formen vorliegen, darunter Sprache, Videos und Bilder. Darüber hinaus hat die Nutzung des Internets über alle Geschäftsplattformen und Bereitstellungsmodelle hinweg für die Datenanalyse und Forschung zu einem hohen globalen Internetverkehr geführt. Mithilfe kognitiver Computersysteme lassen sich unstrukturierte Daten analysieren, um wertvolle Erkenntnisse zu gewinnen. Auch verschiedene Regierungsbehörden in den USA nutzen Big-Data-Analysen, um ihre betriebliche Effizienz zu steigern und neue Erkenntnisse zu gewinnen. Beispiele hierfür sind das Health Data Repository, das Million Veteran Program des US-Veteranenministeriums, das Cancer Imaging Archive (TCIA) und das Cancer Genome Atlas (TCGA)-Projekt.

Zudem ist die täglich generierte Menge an Gesundheitsdaten enorm, und es ist entscheidend, diese Daten zu erfassen, zu speichern und zu analysieren, um die Gesundheitsversorgung zu verbessern. Verschiedene Krankheitsmuster, Bevölkerungsdemografien und regionsspezifische Gesundheitsprobleme lassen sich mithilfe von Big-Data-Analysen untersuchen. Die Rechengeschwindigkeit der Systeme reicht jedoch nicht aus, um komplexe medizinische Probleme zu lösen. Daher wird erwartet, dass die Nutzung von kognitivem Computing mithilfe von Supercomputern in den nächsten Jahren deutlich zunehmen und das Marktwachstum ankurbeln wird.

Mangel an Fachkräften im öffentlichen Gesundheitswesen

Der Mangel an medizinischem Fachpersonal ist in vielen Ländern weltweit zu einem ernsthaften Problem geworden. Dies ist hauptsächlich auf die steigende Nachfrage nach Ärzten zurückzuführen, die das Angebot übersteigt. Laut WHO fehlten 2019 weltweit rund 4,3 Millionen Pflegekräfte, Ärzte und andere medizinische Fachkräfte. Der Einsatz von KI kann dazu beitragen, den Ärztemangel zu beheben. Beispielsweise können Telemedizin-Chatbots im Notfall medizinisches Fachpersonal bei der Ferndiagnose, -behandlung und -versorgung von Patienten unterstützen, bis Hilfe eintrifft. Dies dürfte die Belastung einzelner Ärzte verringern und es ihnen ermöglichen, mehrere Patienten in kürzerer Zeit zu behandeln, was das Marktwachstum ankurbelt. NLP-fähige Chatbots tragen beispielsweise dazu bei, die Bearbeitungszeit für Ärzte zu verkürzen.

Markthemmende Faktoren

Hohe Implementierungskosten

Die Beschaffung und kommerzielle Nutzung von KI-Systemen erfordert hohe Investitionen. Die hohen Kosten dieser Systeme sind auf den Einsatz fortschrittlicher Technologien und der notwendigen Infrastruktur zurückzuführen. Beispielsweise wurden die Kosten des ersten IBM Watson-Systems, das 2011 in der Quizshow Jeopardy! vorgestellt wurde, auf fast 3 Millionen US-Dollar geschätzt – allein die Kosten für die Hardwarekomponenten. Die Gesamtkosten des Systems, einschließlich Cloud-Speicher und weiterer Infrastruktur, dürften deutlich über 3 Millionen US-Dollar liegen. Aktuell sind diese Systeme noch relativ teuer, was das Wachstum des Marktes für künstliche Intelligenz (KI) im Gesundheitswesen bremsen könnte. Mit zunehmender Verbreitung dürften die Kosten jedoch sinken.

Marktchancen

Datenschutz- und Diebstahlprobleme

Die Erfassung von patientengenerierten Gesundheitsdaten ist ein wesentlicher Bestandteil der Patientenakten.Life-Science-AnalytikEs wird erwartet, dass eine breite Beteiligung von Endnutzern erforderlich ist, was das Risiko von Datenschutzverletzungen und Sicherheitsproblemen erhöhen kann. Daher sind die Sicherheit und Vertraulichkeit der erhobenen Daten von höchster Wichtigkeit. Darüber hinaus ist die zunehmende Häufigkeit von Datendiebstahl und Sicherheitsvorfällen einer der Hauptgründe für die verstärkte Einführung von KI-Technologien im Gesundheitswesen, um die Herausforderungen der Datensicherheit zu bewältigen. Laut dem Office for Civil Rights im US-Gesundheitsministerium (HHS) gab es im Jahr 2013 in den USA etwa 199 Verstöße gegen den Schutz von Gesundheitsdaten (Protected Health Information, PHI), die über 7 Millionen Patientendatensätze betrafen.

Beispielsweise entdeckte Anthem, Inc. im Februar 2015 einen Datenverstoß, der die Gesundheitsdaten von über 80 Millionen Patienten gefährdete. Verschiedene Unternehmen, wie IBM Security und Enterprise Immune System, verfügen über solide Portfolios an KI-Lösungen für das Gesundheitswesen. Der Einsatz von KI-Technologien im Bereich der Cybersicherheit im Gesundheitswesen soll dazu beitragen, das Risiko von Cyberkriminalität zu mindern und vor Datenverlusten im Gesundheitswesen zu schützen. Darüber hinaus schaffen die steigende Nachfrage nach der Gewährleistung der Kontinuität und Verfügbarkeit von Analysediensten ohne Betriebsausfälle und -unterbrechungen sowie die Präsenz von etablierten Informationssicherheits-, Datenschutz- und Datensicherheitsbehörden Wachstumschancen für KI im Gesundheitsmarkt.

Regionalanalyse

Nach Regionen aufgeteilt ist der globale Marktanteil von künstlicher Intelligenz (KI) im Gesundheitswesen in Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Lateinamerika sowie den Nahen Osten und Afrika.

Nordamerika dominiert den Weltmarkt

Nordamerika ist der bedeutendste globale Marktanteilsinhaber und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein jährliches Wachstum von 40,6 % verzeichnen. Zu den wichtigsten Faktoren für die Entwicklung Nordamerikas zählen die lokale Präsenz großer Marktteilnehmer, die wachsende Zahl älterer Menschen, die zunehmende Häufigkeit gesundheitlicher Probleme, die steigende Anzahl staatlicher Initiativen und das wachsende Bewusstsein für den Einsatz von KI im Gesundheitswesen. So startete die US-Regierung beispielsweise im März 2019 die Website AI.gov, die sich der Präsentation von Ideen zur Entwicklung, Regulierung und Anwendung von KI in den USA widmet. Die Website wurde eingerichtet, nachdem US-Präsident Donald Trump eine offizielle Verordnung zur KI-Politik unterzeichnet hatte.

Darüber hinaus umfasst die nordamerikanische Region die USA und Kanada. Die USA sind führend im Bereich KI im Gesundheitswesen in Nordamerika. Diese Dominanz lässt sich auf die stark gestiegene Nachfrage nach KI zurückführen, die die Medizin revolutionieren und medizinisches Fachpersonal bei der Neugestaltung von Diagnose und Behandlung von Krebs unterstützen soll. Auch die zunehmende Nachfrage nach KI in der medizinischen Bildgebung treibt das Marktwachstum an. Im Gegensatz dazu beflügeln wachsende Investitionen der kanadischen Regierung in KI im Gesundheitswesen das Marktwachstum in Kanada. Laut Canadian Healthcare Technology investierte die kanadische Regierung im Juni 2018 24,9 Millionen US-Dollar in ein Forschungsprogramm zu KI und Gesundheitswesen.

Asien-Pazifik: Am schnellsten wachsende Region mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 44,8 %

Für den asiatisch-pazifischen Raum wird im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 44,8 % erwartet. Die steigende Zahl von Patienten und die zunehmende Akzeptanz von Cloud Computing sind die Haupttreiber dieses Marktwachstums. Auch die verstärkten staatlichen Initiativen zur Förderung von KI-Technologien in dieser Region dürften das Wachstum unterstützen. So kündigte beispielsweise das südkoreanische Ministerium für Wissenschaft und IKT im März 2019 an, im Dezember 2019 einen Pilotbetrieb für einen KI-basierten Präzisionsmedizin-Service namens „Dr. Answer“ zu starten. Darüber hinaus setzen viele biopharmazeutische Unternehmen KI ein, um die Wirkstoffforschung zu modernisieren, und auch in der Diagnostik findet KI Anwendung. Beispielsweise führte das chinesische Unternehmen Tencent im Jahr 2017 ein KI-gestütztes System zur diagnostischen Bildgebung namens „AI Medical Innovation System“ (AIMIS) ein. Die Technologie erreichte eine Genauigkeit von 90 % bzw. 95 % bei der Erstdiagnose von Speiseröhren- bzw. Lungenkrebs. Allerdings dürften der Bedarf an qualifizierteren IT-Fachkräften und Forschern sowie das Fehlen festgelegter Erstattungsrichtlinien in Gesundheitseinrichtungen das Wachstum des Marktes für KI im Gesundheitswesen im asiatisch-pazifischen Raum behindern.

Für Europa wird im Prognosezeitraum ein deutliches Wachstum erwartet. Die europäischen Gesundheitssysteme sind aufgrund steigender Kosten, zunehmender chronischer Erkrankungen, einer großen älteren Bevölkerung und wachsender Nachfrage nach Gesundheitsleistungen überlastet. Zusätzlich treiben steigende Investitionen in KI im Gesundheitswesen das Marktwachstum an. So kündigte die britische Regierung im Oktober 2019 Investitionen in Höhe von 300 Millionen US-Dollar in KI an, die vom öffentlichen Gesundheitssystem zur Verbesserung der Versorgungsqualität eingesetzt werden sollen. Die Zusammenarbeit von Herstellern und Innovatoren zur Produktentwicklung fördert ebenfalls das Wachstum der KI-Branche im Gesundheitswesen in der Region. Großbritannien ist zudem führend bei KI-basierten Gesundheitstechnologien. Faktoren wie die gleichberechtigte Nutzung von KI-Technologie durch den Nationalen Gesundheitsdienst (NHS) und medizinisches Fachpersonal zur Verbesserung der Diagnostik haben zum starken Wachstum der KI-Branche im Gesundheitswesen beigetragen.

Lateinamerika gilt aufgrund der Bereitschaft der Regierungen zur Einführung neuer Technologien als potenzieller Markt für KI im Gesundheitswesen. Laut einer Studie des International Development Research Centre (IDRC) und Oxford Insights belegten die Regierungen von Uruguay, Mexiko und Brasilien im Hinblick auf ihre KI-Einführungsbereitschaft einen Platz unter den ersten 50 Ländern.

Zunehmende chronische Erkrankungen wie Atemwegserkrankungen und Herzkrankheiten sowie die wachsende Zahl älterer Menschen treiben die Nachfrage nach Gesundheitseinrichtungen im Nahen Osten und in Afrika an. Auch die Häufigkeit chronischer Krankheiten wie Adipositas, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes nimmt aufgrund verschiedener Faktoren wie Bewegungsmangel, Bluthochdruck, ungesunder Ernährung, körperlicher Inaktivität und Schlafmangel zu. Rasante Fortschritte in der digitalen Technologie, die durch Partnerschaften zwischen Regierungen, Akteuren der Branche und anderen Investoren im Gesundheitswesen ermöglicht werden, fördern das Marktwachstum im Nahen Osten und in Afrika.

Segmentanalyse

von Komponenten

Der globale Markt für KI im Gesundheitswesen ist in Softwarelösungen, KI-Plattformen und Dienstleistungen unterteilt. Das Segment der Softwarelösungen hält den größten Marktanteil und wird voraussichtlich ein starkes Wachstum verzeichnen.Jährliche Wachstumsrate von 40,8 %Im Prognosezeitraum wird mit einem Wachstum des KI-Softwaresegments gerechnet. Die zunehmende Nutzung von KI-Softwarelösungen durch Kostenträger und Leistungserbringer im Gesundheitswesen ist einer der Haupttreiber. Im Februar 2018 kündigte John Snow Labs die Einführung einer Bibliothek für die Verarbeitung natürlicher Sprache (NLP) mit gesundheitsspezifischen Deep-Learning-Modellen an. Diese unterstützt Entwickler bei der Erstellung von Softwareanwendungen, die medizinische Texte verstehen. Dadurch können medizinische Fachkräfte Risikopatienten analysieren, Patienten klinischen Studien zuordnen, Pflegekräfte über Patientensicherheitsrisiken informieren, die klinische Kodierung und Abrechnung automatisieren und klinische Empfehlungen aussprechen. Dies trägt zum Wachstum von KI-Software im Gesundheitswesen bei. Darüber hinaus sind die steigende Anzahl strategischer Initiativen in den Bereichen Fusionen und Übernahmen, Partnerschaften zur Produktentwicklung und Seed-Investitionen wichtige Indikatoren für das Wachstumspotenzial von KI im Gesundheitsmarkt.

Die Nachfrage nach Software-as-a-Service (SaaS) steigt, während die Zahl der IT-Fachkräfte im gleichen Maße wie der technologische Fortschritt sinkt. Daher besteht in Gesundheitseinrichtungen und der Life-Sciences-Branche ein erhöhter Bedarf an IT-Ressourcen, was die Nachfrage nach KI-as-a-Service weiter ankurbelt. Beispielsweise automatisiert Olives KI-as-a-Service von dem in Ohio ansässigen Unternehmen Olive administrative Aufgaben, sodass sich das Gesundheitspersonal auf eine bessere Patientenversorgung konzentrieren kann. Darüber hinaus wird KI im Gesundheitswesen in verschiedenen anderen Anwendungen eingesetzt, etwa in der automatisierten radiologischen Befundung.TeleradiologieUnternehmen wie MEDICONNECTION nutzen KI-Technologie, um Bearbeitungszeiten zu verkürzen und die Patientensicherheit zu erhöhen. Zu den wichtigsten Akteuren auf dem Markt zählen Agent Health, Olive, HiTechNectar und SGInnovate.

per Antrag

Der globale Markt für KI im Gesundheitswesen ist in roboterassistierte Chirurgie, virtuelle Assistenten, administrative Workflow-Assistenten, vernetzte Geräte, Diagnose, klinische Studien, Betrugserkennung, Cybersicherheit und die Reduzierung von Dosierungsfehlern unterteilt. Das Segment der klinischen Studien hält den größten Marktanteil im Bereich der künstlichen Intelligenz (KI) im Gesundheitswesen und wird voraussichtlich ein starkes Wachstum verzeichnen.Jährliche Wachstumsrate von 41,5 %Im Prognosezeitraum haben in den letzten Jahren viele Blockbuster-Medikamente ihren Patentschutz verloren. Beispielsweise wurden Alimta, Crestor und Vfend 2016 in den USA bzw. in Europa zugelassen. Mit der zunehmenden Anzahl an Patentabläufen ist der Bedarf an beschleunigten klinischen Studien rasant gestiegen, um der Entwicklung neuer Medikamente gerecht zu werden. Obwohl KI bisher noch keinen signifikanten Einfluss auf klinische Studien hat, unterstützen KI-basierte Modelle die Studienplanung. Darüber hinaus konzentrieren sich KI-basierte Überwachungssysteme darauf, die Studienteilnahme durch die Senkung der Abbruchraten zu verbessern, während KI-basierte Techniken für die Patientenrekrutierung eingesetzt werden. Ein solches KI-Überwachungssystem ist Deep6AI, das speziell dafür entwickelt wurde, innerhalb von Minuten statt Monaten mehr Patienten für klinische Studien zu finden und so lebensrettende Therapien schneller zugänglich zu machen.

Die steigende Anzahl von KI-gestützten Diagnose-Startups im Gesundheitswesen, gepaart mit hohen Investitionen von Risikokapitalgebern in die Entwicklung innovativer Technologien für schnelle und effektive Diagnoseverfahren – bedingt durch die stetig wachsende Zahl chronisch kranker Patienten –, fördert das Wachstum des Marktes für KI-Diagnostik. Rund 33,3 % aller SaaS-Unternehmen im Bereich KI im Gesundheitswesen entwickeln Diagnostiklösungen und machen dies damit zum wichtigsten Fokusbereich für Startups. Das US-amerikanische Startup PathAI sicherte sich 2016 Investitionen in Höhe von 75,2 Millionen US-Dollar für die Entwicklung von Machine-Learning-Technologie, die Pathologen bei präziseren Diagnosen unterstützt. Steigende Investitionen in KI-gestützte Diagnose-Startups sind ein entscheidender Indikator für zukünftige Chancen.