彭亮

國家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械技術(shù)審評中心

劉梟寅

國家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械技術(shù)審評中心

人工智能醫(yī)療器械是指采用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)其預(yù)期醫(yī)療用途的醫(yī)療器械，包括本身即為醫(yī)療器械的人工智能獨(dú)立軟件（AI SaMD）和含有人工智能軟件組件（AI SiMD）的醫(yī)療器械[1]。因人工智能獨(dú)立軟件可以單獨(dú)按照醫(yī)療器械注冊，且第三類醫(yī)療器械風(fēng)險(xiǎn)最高，深度學(xué)習(xí)是當(dāng)前人工智能技術(shù)的主流技術(shù)，故第三類深度學(xué)習(xí)獨(dú)立軟件為人工智能醫(yī)療器械的典型產(chǎn)品[2]。

自2020 年1 月首款第三類深度學(xué)習(xí)獨(dú)立軟件產(chǎn)品注冊以來，產(chǎn)品注冊數(shù)量逐年增加，呈現(xiàn)良好發(fā)展態(tài)勢，表明我國人工智能醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，監(jiān)管工作切實(shí)促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。本文在前期統(tǒng)計(jì)分析工作的基礎(chǔ)上[2]，結(jié)合產(chǎn)品、注冊人等角度深入分析了2020～2023 年我國第三類深度學(xué)習(xí)獨(dú)立軟件的產(chǎn)品注冊數(shù)據(jù)，以期進(jìn)一步了解我國人工智能醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢，為完善我國人工智能醫(yī)療器械監(jiān)管工作提供參考與思路。

一、人工智能醫(yī)療器械典型產(chǎn)品注冊情況

（一）年度產(chǎn)品注冊情況

2020～2023 年在我國注冊的第三類深度學(xué)習(xí)獨(dú)立軟件共73 項(xiàng)（表1），其中境內(nèi)產(chǎn)品注冊71 項(xiàng)，占97.3%；進(jìn)口產(chǎn)品注冊2 項(xiàng)，占2.7%；港澳臺無產(chǎn)品注冊。說明境內(nèi)產(chǎn)品是第三類深度學(xué)習(xí)獨(dú)立軟件的主流產(chǎn)品，且發(fā)展迅猛。進(jìn)口產(chǎn)品注冊數(shù)量偏少，主要原因在于：進(jìn)口產(chǎn)品大部分為人工智能軟件組件，未納入人工智能獨(dú)立軟件的統(tǒng)計(jì)范圍；部分進(jìn)口產(chǎn)品轉(zhuǎn)產(chǎn)我國，重新進(jìn)行算法訓(xùn)練以滿足我國臨床需求，并按境內(nèi)產(chǎn)品完成注冊。

表1 2020～2023 年我國第三類深度學(xué)習(xí)獨(dú)立軟件產(chǎn)品注冊情況 （單位：項(xiàng)）

由 表1 可 知，2020～2023年分別注冊第三類深度學(xué)習(xí)獨(dú)立軟件9、13、23、28 項(xiàng)，占 12.3%、17.8%、31.5%、38.4%。2022 年產(chǎn)品注冊數(shù)量較前兩年大幅增長，2023 年產(chǎn)品注冊數(shù)量較2022 年有小幅增長?？傮w而言，我國人工智能醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢良好。

（二）產(chǎn)品類型分析

人工智能獨(dú)立軟件通常以“病變部位+數(shù)據(jù)類型+預(yù)期用途+軟件”進(jìn)行產(chǎn)品命名[1-3]，故產(chǎn)品類型主要從預(yù)期用途、病變部位和數(shù)據(jù)類型3 個維度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。預(yù)期用途分為4 種，按風(fēng)險(xiǎn)水平從低到高包括：輔助分診與評估、輔助檢測、輔助診斷、輔助治療。病變部位包括9 個：肺部、心臟、頭頸、骨骼、眼部、消化道、細(xì)胞、乳腺、肝臟。數(shù)據(jù)類型包括8 種：CT 圖像、X 射線圖像、眼底圖像、心電數(shù)據(jù)、內(nèi)窺鏡圖像、MR 圖像、顯微鏡圖像、超聲圖像。2020～2023 年我國第三類深度學(xué)習(xí)獨(dú)立軟件產(chǎn)品類型情況，見表2。

表2 2020～2023 年我國第三類深度學(xué)習(xí)獨(dú)立軟件產(chǎn)品類型 （單位：項(xiàng)）

從預(yù)期用途來看，輔助分診與評估類軟件28 項(xiàng)，占38.4%；輔助檢測類軟件24 項(xiàng)，占32.9%；輔助診斷類軟件19 項(xiàng)，占26.0%；輔助治療類軟件2 項(xiàng)，占2.7%。前三類呈梯度分布，輔助治療類軟件產(chǎn)品注冊數(shù)量較少。

從病變部位來看，肺部類軟件22 項(xiàng)，占30.1%；心臟類軟件14 項(xiàng)，占19.2%；頭頸、骨骼類軟件各10 項(xiàng)，各占13.7%；眼部類軟件8 項(xiàng)，占11.0%；消化道類軟件4 項(xiàng)，占5.5%；細(xì)胞、乳腺類軟件各2 項(xiàng)，各占2.7%；肝臟類軟件1 項(xiàng)，占1.4%。肺部類軟件產(chǎn)品注冊數(shù)量最多，心臟類軟件次之，頭頸、骨骼類軟件排第三位，細(xì)胞、乳腺、肝臟類軟件產(chǎn)品注冊數(shù)量相對較少。

從數(shù)據(jù)類型來看，圖像類軟件68 項(xiàng)，占93.2%；波形類軟件5 項(xiàng)，占6.8%。圖像類軟件中，CT 圖像類軟件42 項(xiàng)，占61.7%；眼底圖像、X 射線圖像類軟件各8 項(xiàng)，占11.8%；內(nèi)窺鏡圖像類軟件4 項(xiàng)，占5.9%；MR 圖像類軟件3 項(xiàng)，占4.4%；顯微鏡圖像類軟件2 項(xiàng)，占2.9%；超聲圖像類軟件1 項(xiàng)，占1.5%。波形類軟件均為心電數(shù)據(jù)類軟件。CT 圖像類軟件數(shù)量最多，是第三類深度學(xué)習(xí)獨(dú)立軟件的代表產(chǎn)品，眼底圖像、X 射線圖像類軟件次之，其他類軟件產(chǎn)品注冊數(shù)量相對較少。

第三類深度學(xué)習(xí)獨(dú)立軟件基于上述3 個分類維度共有23 種產(chǎn)品類型，其中CT 圖像類軟件9 種，X 射線圖像類軟件5 種，MR 圖像類軟件3 種，顯微鏡圖像類軟件2 種，眼底圖像、心電數(shù)據(jù)、內(nèi)窺鏡圖像、超聲圖像類軟件各1 種。CT 圖像類軟件種類最多，X 射線圖像類軟件次之，MR 圖像類軟件排第三位，其他類軟件種類較少。

整體而言，CT 圖像類軟件產(chǎn)品注冊的種類和數(shù)量最多，特別是肺部數(shù)量和種類均較多；X 射線圖像類軟件產(chǎn)品注冊的種類和數(shù)量排第二位，眼底圖像類軟件產(chǎn)品注冊種類較少但數(shù)量較多，其他類軟件產(chǎn)品注冊的種類和數(shù)量均較少，可見產(chǎn)品分布不均勻。一方面反映了我國當(dāng)前對于人工智能醫(yī)療器械的臨床需求情況；另一方面也預(yù)示著人工智能醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)尚有廣闊的發(fā)展空間。

（三）重點(diǎn)產(chǎn)品情況

重點(diǎn)產(chǎn)品是指注冊數(shù)量較多的產(chǎn)品，可以反映產(chǎn)品集中度情況。上述23 種產(chǎn)品類型平均每種注冊3.2 項(xiàng)產(chǎn)品，其中眼底圖像類軟件1 種注冊8 項(xiàng)產(chǎn)品，心電數(shù)據(jù)類軟件1 種注冊5 項(xiàng)產(chǎn)品，CT 圖像類軟件平均每種注冊4.7項(xiàng)產(chǎn)品，內(nèi)窺鏡圖像類軟件1 種注冊4 項(xiàng)產(chǎn)品，X 射線圖像類軟件平均每種注冊1.6 項(xiàng)產(chǎn)品，MR圖像、顯微鏡圖像、超聲圖像類軟件每種注冊1 項(xiàng)產(chǎn)品。前四類軟件產(chǎn)品集中度較高，特別是眼底圖像類軟件集中度最高；后四類軟件產(chǎn)品集中度較低。

從產(chǎn)品名稱來看，重點(diǎn)產(chǎn)品主要有肺結(jié)節(jié)CT 圖像輔助檢測軟件12 項(xiàng)、糖尿病視網(wǎng)膜病變眼底圖像輔助診斷軟件6 項(xiàng)、肺炎CT 圖像輔助分診與評估軟件6 項(xiàng)、冠脈CT 造影圖像血管狹窄輔助分診與評估軟件5 項(xiàng)、心電分析軟件5 項(xiàng)、骨折CT 圖像輔助檢測軟件4 項(xiàng)、結(jié)腸息肉電子內(nèi)窺鏡圖像輔助檢測軟件4 項(xiàng)、顱內(nèi)出血CT 圖像輔助分診軟件3 項(xiàng)、兒童手部X 射線圖像骨齡輔助評估軟件3 項(xiàng)。這些重點(diǎn)產(chǎn)品占全部產(chǎn)品的65.8%，產(chǎn)品集中度較高，特別是肺結(jié)節(jié)CT 圖像輔助檢測軟件占16.4%；另有2 項(xiàng)產(chǎn)品含有肺結(jié)節(jié)輔助檢測功能。若全部納入統(tǒng)計(jì)，則其占比高達(dá)19.2%。

從年度產(chǎn)品注冊情況來看，2020 年重點(diǎn)產(chǎn)品為肺結(jié)節(jié)CT 圖像輔助檢測軟件2 項(xiàng)、糖尿病視網(wǎng)膜病變眼底圖像輔助診斷軟件2 項(xiàng)，2 種產(chǎn)品年度占比44.4%；2021 年重點(diǎn)產(chǎn)品為肺炎CT 圖像輔助分診與評估軟件6 項(xiàng)、肺結(jié)節(jié)CT 圖像輔助檢測軟件2 項(xiàng)，2種產(chǎn)品年度占比61.5%；2022年重點(diǎn)產(chǎn)品為肺結(jié)節(jié)CT 圖像輔助檢測軟件5 項(xiàng)、糖尿病視網(wǎng)膜病變眼底圖像輔助診斷軟件3 項(xiàng)、心電分析軟件3 項(xiàng)、顱內(nèi)出血CT 圖像輔助分診軟件2 項(xiàng)，4 種產(chǎn)品年度占比56.5%；2023 年重點(diǎn)產(chǎn)品為冠脈CT 造影圖像血管狹窄輔助分診與評估軟件4 項(xiàng)、肺結(jié)節(jié)CT 圖像輔助檢測軟件3項(xiàng)、結(jié)腸息肉電子內(nèi)窺鏡圖像輔助檢測軟件3 項(xiàng)、骨折CT 圖像輔助檢測軟件2 項(xiàng)、乳腺X 射線圖像輔助檢測軟件2 項(xiàng)，5 種產(chǎn)品年度占比50.0%。肺結(jié)節(jié)CT圖像輔助檢測軟件4 年中均為重點(diǎn)產(chǎn)品，糖尿病視網(wǎng)膜病變眼底圖像輔助診斷軟件在2 個年度為重點(diǎn)產(chǎn)品，特別是2021 年重點(diǎn)產(chǎn)品肺炎CT 圖像輔助分診與評估軟件，為新冠疫情防控做出了應(yīng)有貢獻(xiàn)?？傮w而言，重點(diǎn)產(chǎn)品的年度占比趨于穩(wěn)定，產(chǎn)品類型呈增長趨勢，說明產(chǎn)品集中度較高問題有所改善。

二、人工智能醫(yī)療器械典型產(chǎn)品注冊人情況

（一）年度注冊人累計(jì)情況

2020～2023 年我國第三類深度學(xué)習(xí)獨(dú)立軟件注冊人累計(jì)情況見表3。2020 年累計(jì)9 家企業(yè)，平均每家注冊1 項(xiàng)產(chǎn)品；2021 年累計(jì)16 家企業(yè)，新增7 家，平均每家注冊1.4 項(xiàng)產(chǎn)品；2022 年累計(jì)28 家企業(yè)，新增12 家，平均每家注冊1.6 項(xiàng)產(chǎn)品；2023 年累計(jì)39 家企業(yè)，新增11 家，平均每家注冊1.9 項(xiàng)產(chǎn)品。由表3可知，年度新增企業(yè)數(shù)量較為穩(wěn)定，企業(yè)數(shù)量呈快速增長趨勢；年度平均每家注冊產(chǎn)品數(shù)量也呈快速增長趨勢，企業(yè)頭部效應(yīng)日益增強(qiáng)。

表3 2020～2023 年我國第三類深度學(xué)習(xí)獨(dú)立軟件年度注冊人累計(jì)情況 （單位：家）

截至目前共有第三類深度學(xué)習(xí)獨(dú)立軟件注冊人39 家，其中境內(nèi)注冊人37 家，注冊71 項(xiàng)產(chǎn)品，平均每家注冊1.9 項(xiàng)產(chǎn)品；進(jìn)口注冊人2 家，每家注冊1 項(xiàng)產(chǎn)品。表明境內(nèi)企業(yè)是我國人工智能醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的主力軍。

（二）境內(nèi)注冊人情況

本文主要從注冊產(chǎn)品數(shù)量、所在地區(qū)和企業(yè)類型3 個維度分析境內(nèi)注冊人情況，其中企業(yè)類型分為醫(yī)療器械行業(yè)傳統(tǒng)企業(yè)和新入企業(yè)[2]。

從注冊產(chǎn)品數(shù)量來看（表4），注冊5 項(xiàng)以上產(chǎn)品的企業(yè)有4 家，共注冊31 項(xiàng)產(chǎn)品，占境內(nèi)產(chǎn)品的43.7%；注冊2～3 項(xiàng)產(chǎn)品的企業(yè)有6 家，共注冊13 項(xiàng)產(chǎn)品，占境內(nèi)產(chǎn)品的18.3%；注冊1 項(xiàng)產(chǎn)品的企業(yè)有27 家，占境內(nèi)產(chǎn)品的38.0%。企業(yè)頭部效應(yīng)較為明顯，呈梯度分布。

表4 2020～2023 年我國第三類深度學(xué)習(xí)獨(dú)立軟件境內(nèi)注冊人情況

從所在地區(qū)來看（表4），北京有11 家企業(yè)，注冊28 項(xiàng)產(chǎn)品，平均每家注冊2.5 項(xiàng)產(chǎn)品；上海有6 家企業(yè)，注冊12 項(xiàng)產(chǎn)品，平均每家注冊2 項(xiàng)產(chǎn)品；浙江有4 家企業(yè)，注冊11 項(xiàng)產(chǎn)品，平均每家注冊2.8 項(xiàng)產(chǎn)品；廣東有6家企業(yè)，注冊9 項(xiàng)產(chǎn)品，平均每家注冊1.5 項(xiàng)產(chǎn)品；江蘇有2 家企業(yè)，注冊3 項(xiàng)產(chǎn)品，平均每家注冊1.5 項(xiàng)產(chǎn)品；福建有3 家企業(yè)，每家注冊1 項(xiàng)產(chǎn)品；其他地區(qū)有5家企業(yè)，每家注冊1項(xiàng)產(chǎn)品。北京企業(yè)數(shù)量和產(chǎn)品注冊數(shù)量均位于首位，上海、浙江、廣東次之，其他地區(qū)較少，地區(qū)頭部效應(yīng)明顯；浙江、北京產(chǎn)品集中度較高，企業(yè)頭部效應(yīng)明顯。

從企業(yè)類型來看，5 家屬于醫(yī)療器械行業(yè)傳統(tǒng)企業(yè)，注冊12 項(xiàng)產(chǎn)品，平均每家注冊2.4 項(xiàng)產(chǎn)品；其余32 家為醫(yī)療器械行業(yè)新入企業(yè)，注冊59 項(xiàng)產(chǎn)品，平均每家注冊1.8 項(xiàng)產(chǎn)品。新入企業(yè)是人工智能醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的主力軍，企業(yè)數(shù)量、產(chǎn)品注冊數(shù)量均多于傳統(tǒng)企業(yè)，但產(chǎn)品集中度低于傳統(tǒng)企業(yè)。

（三）頭部企業(yè)情況

頭部企業(yè)共有4 家，其中1家注冊12 項(xiàng)產(chǎn)品、1 家注冊7項(xiàng)產(chǎn)品、2 家注冊6 項(xiàng)產(chǎn)品，產(chǎn)品注冊數(shù)量占全部的42.5%。北京頭部企業(yè)有2 家，注冊18 項(xiàng)產(chǎn)品，占本地區(qū)注冊產(chǎn)品數(shù)量的64.3%；上海頭部企業(yè)有1 家，注冊6 項(xiàng)產(chǎn)品，占本地區(qū)注冊產(chǎn)品數(shù)量的50.0%；浙江頭部企業(yè)有1 家，注冊7 項(xiàng)產(chǎn)品，占本地區(qū)注冊產(chǎn)品數(shù)量的63.6%。有3 家頭部企業(yè)屬于新入企業(yè)，共注冊25 項(xiàng)產(chǎn)品，占新入企業(yè)注冊產(chǎn)品數(shù)量的42.4%；1 家頭部企業(yè)屬于傳統(tǒng)企業(yè)，注冊6 項(xiàng)產(chǎn)品，占傳統(tǒng)企業(yè)注冊產(chǎn)品數(shù)量的50.0%。可見，企業(yè)頭部效應(yīng)在地區(qū)、企業(yè)類型等方面均較為明顯。

2020～2023 年4 家頭部 企業(yè)注冊產(chǎn)品數(shù)量分別為4、5、6、16 項(xiàng)，占比分別為44.4%、38.5%、26.1%、57.1%，企 業(yè)頭部效應(yīng)在前三年呈下降趨勢，但2023 年較為顯著，說明第三類深度學(xué)習(xí)獨(dú)立軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能進(jìn)入新階段。

三、人工智能醫(yī)療器械監(jiān)管工作的建議

當(dāng)前，我國人工智能醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)可能開始進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展新階段，境內(nèi)企業(yè)是產(chǎn)業(yè)的主力軍，企業(yè)和地區(qū)頭部效應(yīng)均較為明顯，新入企業(yè)發(fā)展態(tài)勢整體優(yōu)于傳統(tǒng)企業(yè)；境內(nèi)產(chǎn)品是主流產(chǎn)品，但產(chǎn)品種類和數(shù)量均相對較少，部分產(chǎn)品集中度較高，產(chǎn)品分布不均勻；產(chǎn)業(yè)整體呈良好發(fā)展態(tài)勢，具有廣闊的發(fā)展空間。

我國人工智能醫(yī)療器械監(jiān)管工作取得階段性成果，已發(fā)布8項(xiàng)指導(dǎo)原則、8 項(xiàng)審評要點(diǎn)和6項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋產(chǎn)品命名、分類界定、技術(shù)審評、體系核查等監(jiān)管環(huán)節(jié)，初步建成了人工智能醫(yī)療器械指導(dǎo)原則體系[1,3-21]。結(jié)合人工智能醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢，筆者認(rèn)為以下4 個方面工作仍需相關(guān)部門持續(xù)關(guān)注[2,21]。

首先，在現(xiàn)有工作基礎(chǔ)上加速人工智能醫(yī)療器械重點(diǎn)產(chǎn)品審評指導(dǎo)原則、審評要點(diǎn)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作，持續(xù)推進(jìn)人工智能醫(yī)療器械指導(dǎo)原則體系和標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建，以滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。其次，加強(qiáng)針對人工智能醫(yī)療器械頭部企業(yè)產(chǎn)業(yè)調(diào)研工作，深入了解人工智能醫(yī)療器械新技術(shù)新產(chǎn)品情況，提前做好技術(shù)儲備，服務(wù)于產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。再次，針對醫(yī)療器械行業(yè)新入企業(yè)大力開展培訓(xùn)工作，及時宣貫法律法規(guī)、指導(dǎo)原則、審評要點(diǎn)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求，提升行業(yè)理解和認(rèn)識，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。最后，加強(qiáng)信息化建設(shè)工作，規(guī)范產(chǎn)品注冊證載明信息，加強(qiáng)人工智能軟件組件的標(biāo)識，做好統(tǒng)計(jì)分析工作，全面準(zhǔn)確反映人工智能醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。

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總之，我國對于人工智能醫(yī)療器械監(jiān)管的框架、原則和要求，在上市前評價、變更控制、信息透明、生存周期質(zhì)控、真實(shí)世界監(jiān)測、新技術(shù)評價等方面與國際監(jiān)管先進(jìn)水平基本相當(dāng)，在重點(diǎn)產(chǎn)品評價方面處于領(lǐng)先水平[22]。但人工智能醫(yī)療器械新技術(shù)新產(chǎn)品所帶來的監(jiān)管挑戰(zhàn)依然存在且將長期存在，因此仍需持續(xù)加強(qiáng)監(jiān)管科學(xué)研究，不斷完善和推進(jìn)監(jiān)管工作，進(jìn)一步提升我國國際競爭力和話語權(quán)。