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| 本文作者： 劉海濤 | 2020-01-16 16:03 |
雷鋒網(wǎng)(公眾號：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、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)審評中心支持的“2019人工智能醫(yī)療器械創(chuàng)新大會”在博鰲召開。本次會議以“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)療器械申報實踐》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)新申報過程中的經(jīng)驗與教訓(xùn)。他表示，申報創(chuàng)新醫(yī)療器械是以顯著臨床應(yīng)用價值為核心，例如：更優(yōu)性能、更低成本和更高臨床價值等。“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)品才能實現(xiàn)其價值，并通過知識產(chǎn)權(quán)把技術(shù)和產(chǎn)品保護(hù)起來。”
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)用價值。
產(chǎn)品國內(nèi)首創(chuàng)方面，因為在申報創(chuàng)新時國內(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)入實質(zhì)性審查階段或是獲得授權(quán)。對于進(jìn)入實質(zhì)性審查的情況，企業(yè)還需到國家知識產(chǎn)權(quán)局查新，證明專利中的權(quán)利要求同時具備新穎性和創(chuàng)造性。在申報創(chuàng)新時，硅基智能已有3件針對算法的核心發(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)計和測試驗證。賴銘認(rèn)為，企業(yè)的申報材料中對這四部分內(nèi)容應(yīng)盡可能詳實；
顯著臨床應(yīng)用價值方面，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)用價值。
以下為賴銘的演講全文，雷鋒網(wǎng)做了不改變原意的編輯和整理。
賴銘：首先，感謝大會主辦方對硅基智能的邀請，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”申報創(chuàng)新醫(yī)療器械的實踐經(jīng)驗。
我將會從以下四個層面介紹。
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)品的各個時間節(jié)點和行業(yè)重大事件進(jìn)行對比，再介紹硅基智能申報創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查程序的完整過程，最后總結(jié)我們在申報過程中的心得體會。
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。公司在這個項目中積累了自主芯片設(shè)計、高密度封裝和MEMS加工的經(jīng)驗。
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，第一個項目就是基于AI的糖尿病視網(wǎng)膜病變分析軟件。
下面我將按照時間節(jié)點，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，但這凝聚了整個團(tuán)隊從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)會眼科學(xué)會發(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，我們啟動了注冊檢驗工作。
硅基智能開展首次注冊檢驗時，遇到的第一個困難就是國內(nèi)還沒有任何一家檢驗機構(gòu)具備醫(yī)療人工智能產(chǎn)品檢測能力，其中包括中檢院（中國食品藥品檢定研究院）。
迫于項目時間節(jié)點的壓力，我們的首次注冊檢驗依照獨立軟件的要求和標(biāo)準(zhǔn)完成了軟件質(zhì)量評價，未測試AI的性能。
針對這一問題，2018年1月，中檢院開始啟動建設(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)療機構(gòu)邀請了數(shù)十位具有五年以上工作經(jīng)驗的眼科醫(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檢驗，并在同月完成檢驗。此次檢驗與AI性能相關(guān)的測試項目包括：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)，這更堅定了我們的研發(fā)信心，同時也看到落地應(yīng)用的希望。
2018年5月，硅基臨床試驗正式啟動，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1000例受試者的臨床試驗。與此同時，國內(nèi)《深度學(xué)習(xí)輔助決策醫(yī)療器械評審要點》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。因為創(chuàng)新醫(yī)療器械申報沒有發(fā)補的環(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，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)。
申報創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查程序過程，是以顯著臨床價值為自己的核心，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)品定型才能更快實現(xiàn)這個價值，并通過知識產(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)新申報日不超過五年。如果專利進(jìn)入實質(zhì)性審查，則應(yīng)到國家知識產(chǎn)權(quán)局查新，并且查新結(jié)論為權(quán)利要求同時具備新穎性和創(chuàng)造性。
在創(chuàng)新申報時，硅基智能已有3件針對算法的發(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)計和測試驗證四個部分，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)需要對這四大部分詳細(xì)準(zhǔn)備資料。
因為AI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)療器械的申請開發(fā)流程進(jìn)行設(shè)計開發(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)療機構(gòu)中不斷迭代，最終在這樣的場景里實現(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。如果老師是錯的，那教出來的學(xué)生肯定也不正確。要在申報資料中完整體現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)注過程，首先選擇了哪些資質(zhì)的醫(yī)生、怎么對醫(yī)生整個標(biāo)注過程進(jìn)行質(zhì)控、標(biāo)注過程有哪些特別設(shè)計，這些方面也是專家比較關(guān)注的問題。
此外，在申報材料要統(tǒng)一標(biāo)明訓(xùn)練數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量、疾病構(gòu)成、來源機構(gòu)、設(shè)計情況。
算法的設(shè)計層面，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。
測試和驗證層面，可以借鑒中檢院建庫的原則和方法。
中檢院建庫有幾個標(biāo)準(zhǔn)，包括權(quán)威性，選擇更有經(jīng)驗的醫(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)明每個數(shù)據(jù)的來源；多樣性，實際樣本要貼合最終臨床場景，此外還有封閉性、動態(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，就要具體看算法是否有突破性的改進(jìn)，這些改進(jìn)帶來的臨床價值和意義，或者是否擴大了產(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)庫驗證結(jié)果和實際臨床數(shù)據(jù)結(jié)果是肯定是有差異的。把這個差異的影響因素分析出來，便于專家更好的理解這個產(chǎn)品理解算法背后的邏輯架構(gòu)。
最后，我想談?wù)勎覀冊谏陥筮^程中的一些思考。
第一點，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)帶來哪些臨床價值提升，每個技術(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)計開發(fā)的本質(zhì)，因為產(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)計開發(fā)流程開展工作，同時結(jié)合人工智能本身的特點。
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，近幾年審評中心針對深度學(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，對于人工智能醫(yī)療器械的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，都有很大的推動。
感謝各位在場的朋友，相信在不久的將來，人工智能醫(yī)療器械一定會迎來一個新的里程碑，我們一起努力。謝謝！雷鋒網(wǎng)
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