2018年4月,美國(guó)食品藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)通過(guò)了IDx公司研發(fā)的首個(gè)應(yīng)用于一線醫(yī)療的自主式人工智能診斷設(shè)備——IDx-DR 的軟件程序,它可以在無(wú)專業(yè)醫(yī)生參與的情況下,通過(guò)查看視網(wǎng)膜照片對(duì)糖尿病性視網(wǎng)膜病變進(jìn)行診斷。這個(gè)看似簡(jiǎn)單的診斷,IDx 整整走了21年。IDx 是一家專注于開(kāi)發(fā)臨床自主診斷算法的公司,單就和 FDA 在如何評(píng)估系統(tǒng)并確保其準(zhǔn)確性和安全性方面的溝通,IDx就花了7年。
近年來(lái),醫(yī)療人工智能行業(yè)的發(fā)展速度越發(fā)迅猛,采用深度學(xué)習(xí)技術(shù)的醫(yī)療器械軟件日益增多。
自2020年1月15日,科亞醫(yī)療以“冠脈血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)計(jì)算軟件產(chǎn)品”獲得第一張AI醫(yī)療三類證后,NMPA審核加速,在十個(gè)月時(shí)間內(nèi),NMPA已通過(guò)8家公司AI醫(yī)療器械審核,共計(jì)9項(xiàng)產(chǎn)品,它們將經(jīng)過(guò)臨床試驗(yàn)后成為可供市場(chǎng)使用的成熟產(chǎn)品。
目前通過(guò)審核的產(chǎn)品中,涉及心臟科、神經(jīng)科、內(nèi)分泌科、骨科、胸外科等學(xué)科。其中,心臟科產(chǎn)品數(shù)量最多,為4項(xiàng);其次是內(nèi)分泌科,為2項(xiàng)。
《醫(yī)療設(shè)備雜志》文中提到,中國(guó)人工智能(AI)醫(yī)療器械發(fā)展最主要的制衡因素在于缺乏審批政策和審批標(biāo)準(zhǔn)。而審批政策落地較慢的主要原因在于:
(1)審批數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)不統(tǒng)一。相比算法,數(shù)據(jù)更是核心,幾乎所有產(chǎn)品的精準(zhǔn)程度都是靠數(shù)據(jù)來(lái)運(yùn)作的。但目前各地、各醫(yī)院的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不同,簡(jiǎn)單舉例:大醫(yī)院的臨床數(shù)據(jù)很可能不適用于縣級(jí)醫(yī)院。
(2)難以明確AI診斷醫(yī)療責(zé)任主體。當(dāng)醫(yī)生使用AI輔助診斷出現(xiàn)醫(yī)療事故時(shí),難以判斷責(zé)任方是醫(yī)生還是產(chǎn)品。
2017年來(lái),NMPA為了推動(dòng)醫(yī)療AI的發(fā)展,一直在對(duì)產(chǎn)品的上市審批制度進(jìn)行不斷完善。結(jié)合目前審批情況和公開(kāi)資料,中美在AI醫(yī)療器械審批上主要在三個(gè)方面表現(xiàn)出差異:上市途徑、審核要素與臨床評(píng)價(jià)、促進(jìn)政策。
1.?上市途徑
FDA和NMPA對(duì)AI醫(yī)療器械的定義都比較寬泛。
新版《醫(yī)療器械分類目錄》增加了與人工智能輔助診斷相對(duì)應(yīng)的類別,在目錄中體現(xiàn)為對(duì)醫(yī)學(xué)影像和病理圖像的分析和處理,結(jié)合《深度學(xué)習(xí)輔助決策醫(yī)療器械軟件審批要點(diǎn)》,只要醫(yī)療器械中包含“深度學(xué)習(xí)”,既可以被認(rèn)定為AI醫(yī)療器械。若診斷軟件通過(guò)其算法,提供診斷建議,僅具有輔助診斷功能,不直接給出診斷結(jié)論,相關(guān)產(chǎn)品按照第二類醫(yī)療器械管理。若診斷軟件通過(guò)其算法對(duì)病變部位進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別,并提供明確的診斷提示,則其風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別相對(duì)較高。由此,目前我國(guó)AI醫(yī)療產(chǎn)品,大多按照第三類醫(yī)療器械管理。
美國(guó)FDA個(gè)根據(jù)醫(yī)療器械的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、上市前安全性和有效性評(píng)估,將醫(yī)療器械分為三類(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ),風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)逐級(jí)升高。結(jié)合AI醫(yī)療器械危險(xiǎn)程度、用處的不同,共有三種上市方法,見(jiàn)下表:
FDA批準(zhǔn)基于AI/ML的醫(yī)療技術(shù)類型說(shuō)明 |
|
FDA批準(zhǔn)等級(jí) |
描述 |
上市前通告510(k) |
在美國(guó)市場(chǎng)銷售醫(yī)療器械之前90天,需向美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)遞交510(k)申請(qǐng) |
上市前批準(zhǔn)(PMA) |
FDA進(jìn)行科學(xué)和法規(guī)審查,以評(píng)估Ⅲ類醫(yī)療器械的安全性和有效性 |
產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)重新分類(De Novo) |
產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)重新分類,適用于中低風(fēng)險(xiǎn),但無(wú)法通過(guò)510(k)申請(qǐng)建立實(shí)質(zhì)等同(SE)的新型醫(yī)療器械 |
2.?臨床評(píng)價(jià)
AI醫(yī)療器械雖然以計(jì)算機(jī)工程評(píng)價(jià)體系作為底層支撐,但應(yīng)用于醫(yī)學(xué),還需要完整的醫(yī)學(xué)證據(jù),有完善的醫(yī)學(xué)邏輯支撐才能形成臨床指南,才能進(jìn)而推動(dòng)臨床應(yīng)用。
由此,醫(yī)療器械臨床評(píng)價(jià)是對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的確認(rèn),是為證明所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品安全并且滿足預(yù)期用途而開(kāi)展的活動(dòng)。
中國(guó)醫(yī)療AI產(chǎn)品的臨床試驗(yàn)與傳統(tǒng)醫(yī)療器械類似,二類有臨床豁免目錄,需要開(kāi)展臨床評(píng)價(jià),通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析和評(píng)價(jià)獲得結(jié)論,三類醫(yī)療器械需要臨床試驗(yàn),“臨床試驗(yàn)”是通過(guò)規(guī)范的活動(dòng)獲得臨床數(shù)據(jù),在一例或多例受試者中進(jìn)行的系統(tǒng)調(diào)查或研究,用于評(píng)價(jià)醫(yī)療器械的安全性和有效性。
FDA根據(jù)上市途徑而有所不同:PMA要求提交包含人類數(shù)據(jù)的臨床研究;510(k)基于“實(shí)質(zhì)性相同”的評(píng)價(jià)方式,可通過(guò)非臨床或臨床測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)證明與對(duì)比產(chǎn)品的等同性;De Novo 目前CFR暫未有具體要求。
3.?促進(jìn)政策
在保障醫(yī)療器械安全性、功能性的同時(shí),中美兩國(guó)都出臺(tái)了相關(guān)政策,以推動(dòng)AI在醫(yī)療行業(yè)的快速落地與應(yīng)用。
中國(guó)方面,為了加速AI醫(yī)療產(chǎn)品的產(chǎn)品進(jìn)度,國(guó)家藥監(jiān)局開(kāi)辟綠色通道,2019年4月以來(lái),科亞醫(yī)學(xué)、鷹瞳醫(yī)療、數(shù)坤科技、硅基智能等5個(gè)糖網(wǎng)和冠脈類產(chǎn)品進(jìn)入“創(chuàng)新醫(yī)療器械綠色通道”。2020年3月,又發(fā)布《肺炎CT影像輔助分診與評(píng)估軟件審評(píng)要點(diǎn)(試行)》,用于明確肺炎CT影像輔助分診與評(píng)估軟件的產(chǎn)品注冊(cè),或?qū)⒓铀貯I產(chǎn)品的獲批上市。
美國(guó)方面,2017年,F(xiàn)DA發(fā)布數(shù)字健康創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(Digital Health Innovation ActionPlan)。避免傳統(tǒng)繁瑣的審核流程,并對(duì)醫(yī)療器械軟件提出審核新標(biāo)準(zhǔn)。