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本文作者: 劉海濤 | 2020-01-16 16:03 |
雷鋒網(wǎng)(公眾號(hào):雷鋒網(wǎng))消息,近日,由人工智能醫(yī)療器械創(chuàng)新合作平臺(tái)、中國信息通信研究院主辦,國家藥監(jiān)局醫(yī)療器械技術(shù)審評(píng)中心支持的“2019人工智能醫(yī)療器械創(chuàng)新大會(huì)”在博鰲召開。本次會(huì)議以“科技創(chuàng)新助力醫(yī)療器械高質(zhì)量發(fā)展”為主題。
深圳硅基智能科技有限公司副總經(jīng)理賴銘在大會(huì)技術(shù)法規(guī)工作組上,發(fā)表主題為《基于人工智能糖尿病視網(wǎng)膜病變分析軟件創(chuàng)新醫(yī)療器械申報(bào)實(shí)踐》的演講。
2019年5月,國家藥監(jiān)局公布深圳硅基智能科技有限公司申報(bào)的“糖尿病視網(wǎng)膜病變分析軟件”產(chǎn)品獲批創(chuàng)新醫(yī)療器械,進(jìn)入快速審評(píng)綠色通道,此舉將進(jìn)一步加速醫(yī)療AI產(chǎn)品的落地商用。
演講中,賴銘分享了硅基智能在創(chuàng)新申報(bào)過程中的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)。他表示,申報(bào)創(chuàng)新醫(yī)療器械是以顯著臨床應(yīng)用價(jià)值為核心,例如:更優(yōu)性能、更低成本和更高臨床價(jià)值等。“但是,僅提出創(chuàng)新的概念還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,必須將技術(shù)轉(zhuǎn)化為基本定型的產(chǎn)品才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值,并通過知識(shí)產(chǎn)權(quán)把技術(shù)和產(chǎn)品保護(hù)起來?!?/p>
據(jù)雷鋒網(wǎng)了解,硅基智能“糖尿病視網(wǎng)膜病變分析軟件”申報(bào)創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查的材料主要關(guān)注如下四部分,分別是產(chǎn)品國內(nèi)首創(chuàng)、核心技術(shù)發(fā)明專利、產(chǎn)品基本定型和顯著臨床應(yīng)用價(jià)值。
產(chǎn)品國內(nèi)首創(chuàng)方面,因?yàn)樵谏陥?bào)創(chuàng)新時(shí)國內(nèi)沒有同類產(chǎn)品上市,硅基智能的產(chǎn)品被判定為國內(nèi)首創(chuàng);
核心技術(shù)發(fā)明專利方面,專利必須進(jìn)入實(shí)質(zhì)性審查階段或是獲得授權(quán)。對(duì)于進(jìn)入實(shí)質(zhì)性審查的情況,企業(yè)還需到國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局查新,證明專利中的權(quán)利要求同時(shí)具備新穎性和創(chuàng)造性。在申報(bào)創(chuàng)新時(shí),硅基智能已有3件針對(duì)算法的核心發(fā)明專利獲得授權(quán);
產(chǎn)品基本定型方面,器審中心專家比較關(guān)注需求分析、數(shù)據(jù)收集、算法設(shè)計(jì)和測(cè)試驗(yàn)證。賴銘認(rèn)為,企業(yè)的申報(bào)材料中對(duì)這四部分內(nèi)容應(yīng)盡可能詳實(shí);
顯著臨床應(yīng)用價(jià)值方面,硅基智能的所有審查材料都以此為核心。此外,創(chuàng)新審查專家提出,要提供基于一定樣本量的初步確認(rèn)材料來證明顯著臨床應(yīng)用價(jià)值。
以下為賴銘的演講全文,雷鋒網(wǎng)做了不改變?cè)獾木庉嫼驼怼?/strong>
賴銘:首先,感謝大會(huì)主辦方對(duì)硅基智能的邀請(qǐng),也特別感謝在座各位同行朋友們,聽我分享在過去三年硅基智能“糖尿病視網(wǎng)膜病變分析軟件”申報(bào)創(chuàng)新醫(yī)療器械的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
我將會(huì)從以下四個(gè)層面介紹。
首先簡單介紹公司和產(chǎn)品的基本情況,然后將硅基智能研發(fā)AI糖網(wǎng)分析軟件產(chǎn)品的各個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)和行業(yè)重大事件進(jìn)行對(duì)比,再介紹硅基智能申報(bào)創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查程序的完整過程,最后總結(jié)我們?cè)谏陥?bào)過程中的心得體會(huì)。
深圳硅基仿生科技有限公司于2015年成立,在美國、北京、上海、廣州設(shè)有分公司,研發(fā)人員占比超過半數(shù)。
我們目前申請(qǐng)專利數(shù)量將近90件,獲得授權(quán)39件。公司的業(yè)務(wù)包括醫(yī)用有源植入、醫(yī)療人工智能和醫(yī)療大數(shù)據(jù)。其中植入式視網(wǎng)膜電刺激器是有源植入產(chǎn)品,通過發(fā)出模擬電刺激信號(hào)幫助視網(wǎng)膜色素變性患者恢復(fù)一定的視覺,該產(chǎn)品在2017年已獲批創(chuàng)新醫(yī)療器械。公司在這個(gè)項(xiàng)目中積累了自主芯片設(shè)計(jì)、高密度封裝和MEMS加工的經(jīng)驗(yàn)。
2016年,我們正式成立深圳硅基智能有限公司,公司專注于醫(yī)療人工智能領(lǐng)域,第一個(gè)項(xiàng)目就是基于AI的糖尿病視網(wǎng)膜病變分析軟件。
下面我將按照時(shí)間節(jié)點(diǎn),與各位分享硅基智能這些年的完整歷程。
從創(chuàng)新醫(yī)療器械審查的公示結(jié)果,我們僅能看到產(chǎn)品名稱和公司名稱兩行信息,但這凝聚了整個(gè)團(tuán)隊(duì)從2016年到現(xiàn)在努力的結(jié)果。我相信很多同行在前行道路上都付出了同樣的努力。
回顧我們這件事的底層邏輯。首先,為什么AI應(yīng)用在糖網(wǎng)領(lǐng)域更能被認(rèn)可,并受到廣泛關(guān)注。2014年11月,中華醫(yī)學(xué)會(huì)眼科學(xué)會(huì)發(fā)布了《我國糖尿病視網(wǎng)膜病變臨床診療指南》。至此,AI在糖網(wǎng)分析診療中有了臨床理論基礎(chǔ)。
2016年11月,硅基智能從需求定義開始產(chǎn)品研發(fā)工作。同年11月底,谷歌的DeepMind團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一篇“深度學(xué)習(xí)算法應(yīng)用于糖網(wǎng)分析”的文章,也從理論上證明AI應(yīng)用于糖網(wǎng)分析的可能性,更堅(jiān)定了我們工作的信心。
從2016年11月到2017年6月,我們將資源集中在需求確認(rèn)、數(shù)據(jù)收集、算法驗(yàn)證等工作中,產(chǎn)品正式定型是在2017年8月。產(chǎn)品定型后,我們啟動(dòng)了注冊(cè)檢驗(yàn)工作。
硅基智能開展首次注冊(cè)檢驗(yàn)時(shí),遇到的第一個(gè)困難就是國內(nèi)還沒有任何一家檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)具備醫(yī)療人工智能產(chǎn)品檢測(cè)能力,其中包括中檢院(中國食品藥品檢定研究院)。
迫于項(xiàng)目時(shí)間節(jié)點(diǎn)的壓力,我們的首次注冊(cè)檢驗(yàn)依照獨(dú)立軟件的要求和標(biāo)準(zhǔn)完成了軟件質(zhì)量評(píng)價(jià),未測(cè)試AI的性能。
針對(duì)這一問題,2018年1月,中檢院開始啟動(dòng)建設(shè)眼底圖像數(shù)據(jù)庫。中檢院聯(lián)合國內(nèi)十家以上AI糖網(wǎng)企業(yè)收集圖像,并從國內(nèi)頂尖醫(yī)療機(jī)構(gòu)邀請(qǐng)了數(shù)十位具有五年以上工作經(jīng)驗(yàn)的眼科醫(yī)師進(jìn)行圖像標(biāo)注。2018年3月,中檢院眼底圖像數(shù)據(jù)庫建庫工作完成。
2018年4月,硅基智能開展了第二次注冊(cè)檢驗(yàn),并在同月完成檢驗(yàn)。此次檢驗(yàn)與AI性能相關(guān)的測(cè)試項(xiàng)目包括:產(chǎn)品的特異性、敏感性、準(zhǔn)確率和Kappa系數(shù)等。
而在同一時(shí)期,我們非常驚喜的發(fā)現(xiàn)美國一款同類產(chǎn)品IDx-DR獲得了FDA的批準(zhǔn),這更堅(jiān)定了我們的研發(fā)信心,同時(shí)也看到落地應(yīng)用的希望。
2018年5月,硅基臨床試驗(yàn)正式啟動(dòng),分別在中山眼科,北大人民,溫醫(yī)眼視光三家醫(yī)院分別開展了共計(jì)1000例受試者的臨床試驗(yàn)。與此同時(shí),國內(nèi)《深度學(xué)習(xí)輔助決策醫(yī)療器械評(píng)審要點(diǎn)》征求意見稿正式發(fā)布。
硅基智能的首次創(chuàng)新醫(yī)療器械答辯是在2018年9月。因?yàn)閯?chuàng)新醫(yī)療器械申報(bào)沒有發(fā)補(bǔ)的環(huán)節(jié),所以,我們分別在2019年2月,2019年5月進(jìn)行了第二次和第三次申報(bào),每次都結(jié)合專家的提出的意見來完善資料,最終獲得了批準(zhǔn)。
申報(bào)創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查程序過程,是以顯著臨床價(jià)值為自己的核心,例如:更好性能、更低成本和更高效率等。這個(gè)光有概念還不行,必須將技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品定型才能更快實(shí)現(xiàn)這個(gè)價(jià)值,并通過知識(shí)產(chǎn)權(quán)把技術(shù)和產(chǎn)品保護(hù)起來。
核心技術(shù)發(fā)明專利可以是算法的專利,或是算法與硬件相結(jié)合的專利。
如果核心專利已經(jīng)獲得授權(quán),那么授權(quán)公告距創(chuàng)新申報(bào)日不超過五年。如果專利進(jìn)入實(shí)質(zhì)性審查,則應(yīng)到國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局查新,并且查新結(jié)論為權(quán)利要求同時(shí)具備新穎性和創(chuàng)造性。
在創(chuàng)新申報(bào)時(shí),硅基智能已有3件針對(duì)算法的發(fā)明專利獲得授權(quán)。
從產(chǎn)品定型方面來看,分為需求分析、數(shù)據(jù)收集、算法設(shè)計(jì)和測(cè)試驗(yàn)證四個(gè)部分,這四大部分是硅基智能創(chuàng)新器械審查中專家比較關(guān)注的問題,企業(yè)需要對(duì)這四大部分詳細(xì)準(zhǔn)備資料。
因?yàn)锳I糖網(wǎng)產(chǎn)品的核心還是醫(yī)療器械,所以要嚴(yán)格依照醫(yī)療器械的申請(qǐng)開發(fā)流程進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)。
需求分析層面,我們的產(chǎn)品應(yīng)用在具備開展AI輔助診斷能力的醫(yī)療機(jī)構(gòu)中不斷迭代,最終在這樣的場(chǎng)景里實(shí)現(xiàn)需求定義。
數(shù)據(jù)收集層面,首先保證采集數(shù)據(jù)的多樣性,數(shù)據(jù)地域分布和臨床地域分布一致性,還要考慮設(shè)備的比例分布。數(shù)據(jù)處理過程就是從確認(rèn)標(biāo)注工具到實(shí)際預(yù)處理的數(shù)據(jù)清洗。
標(biāo)注質(zhì)量層面,訓(xùn)練集就像是AI算法的老師。如果老師是錯(cuò)的,那教出來的學(xué)生肯定也不正確。要在申報(bào)資料中完整體現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)注過程,首先選擇了哪些資質(zhì)的醫(yī)生、怎么對(duì)醫(yī)生整個(gè)標(biāo)注過程進(jìn)行質(zhì)控、標(biāo)注過程有哪些特別設(shè)計(jì),這些方面也是專家比較關(guān)注的問題。
此外,在申報(bào)材料要統(tǒng)一標(biāo)明訓(xùn)練數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量、疾病構(gòu)成、來源機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)情況。
算法的設(shè)計(jì)層面,專家比較關(guān)注怎么證明算法經(jīng)過了充分訓(xùn)練。在專家的建議下,我們補(bǔ)充了訓(xùn)練數(shù)據(jù)量和算法性能的曲線。隨著訓(xùn)練數(shù)據(jù)量的增加,算法性能不斷提升,當(dāng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)量增加到一定數(shù)值后,算法性能趨于平緩,并且達(dá)到預(yù)設(shè)的性能指標(biāo),這就表明算法的訓(xùn)練是充分的。
測(cè)試和驗(yàn)證層面,可以借鑒中檢院建庫的原則和方法。
中檢院建庫有幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn),包括權(quán)威性,選擇更有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生;科學(xué)性,規(guī)范數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理;可追溯性,標(biāo)明每個(gè)數(shù)據(jù)的來源;多樣性,實(shí)際樣本要貼合最終臨床場(chǎng)景,此外還有封閉性、動(dòng)態(tài)性和安全性等要求。
產(chǎn)品國內(nèi)首創(chuàng)層面分為兩種情況,首先國內(nèi)沒有同類產(chǎn)品上市則直接判斷為國內(nèi)首創(chuàng)。在有同類產(chǎn)品上市時(shí),就要具體看算法是否有突破性的改進(jìn),這些改進(jìn)帶來的臨床價(jià)值和意義,或者是否擴(kuò)大了產(chǎn)品的適用范圍。硅基智能屬于第一種情況。
產(chǎn)品顯著臨床價(jià)值層面,專家提的意見必須提供初步確認(rèn)資料,即基于一定樣本量的初步確認(rèn)結(jié)果。此外,還應(yīng)考慮算法訓(xùn)練結(jié)果、驗(yàn)證結(jié)果和初步確認(rèn)結(jié)果的性能差異。我們可以想象,算法訓(xùn)練的結(jié)果、數(shù)據(jù)庫驗(yàn)證結(jié)果和實(shí)際臨床數(shù)據(jù)結(jié)果是肯定是有差異的。把這個(gè)差異的影響因素分析出來,便于專家更好的理解這個(gè)產(chǎn)品理解算法背后的邏輯架構(gòu)。
最后,我想談?wù)勎覀冊(cè)谏陥?bào)過程中的一些思考。
第一點(diǎn),應(yīng)該充分理解創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查程序背后的底層邏輯,即產(chǎn)品應(yīng)用怎樣的創(chuàng)新技術(shù),這些技術(shù)帶來哪些臨床價(jià)值提升,每個(gè)技術(shù)有沒有專利保護(hù),當(dāng)然還有產(chǎn)品定型的基本要求。
第二,回歸醫(yī)療器械設(shè)計(jì)開發(fā)的本質(zhì),因?yàn)楫a(chǎn)品的核心還是醫(yī)療器械,所以要嚴(yán)格按照醫(yī)療器械的設(shè)計(jì)開發(fā)流程開展工作,同時(shí)結(jié)合人工智能本身的特點(diǎn)。
第三,創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品落地需要全行業(yè)共同努力。相信大家已經(jīng)感受到,近幾年審評(píng)中心針對(duì)深度學(xué)習(xí)輔助決策醫(yī)療器械軟件產(chǎn)品發(fā)布了指導(dǎo)文件,今年審評(píng)中心和信通院牽頭,聯(lián)合10多家單位共同建立的人工智能醫(yī)療器械創(chuàng)新合作平臺(tái),對(duì)于人工智能醫(yī)療器械的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用,都有很大的推動(dòng)。
感謝各位在場(chǎng)的朋友,相信在不久的將來,人工智能醫(yī)療器械一定會(huì)迎來一個(gè)新的里程碑,我們一起努力。謝謝!雷鋒網(wǎng)
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