人工智能醫療器械是指基于“醫療器械數據”,采用人工智能技術實現其預期用途(即醫療用途)的醫療器械。我們經常說的機器學習,是屬于人工智能概念的子集,是人工智能的核心領域,目前二者對于醫療器械而言含義基本相同,統一采用人工智能進行表述。
關于人工智能的類型,可以從很多維度進行闡述,下表梳理了不同維度下的人工智能類型,大家可以對號入座,看看自家人工智能產品的“成分”如何。
人工智能類型 | 類型描述 | ||
用途角度 | 輔助決策類 | 通過提供診療活動建議輔助用戶(如醫務人員、患者)進行醫療決策 | 通過病灶特征識別、病灶性質判定、用藥指導、治療計劃制定進行輔助分診、輔助檢測、輔助診斷、輔助治療等 |
非輔助決策類 | 僅提供醫療參考信息而不進行醫療決策 | 包括流程優化(如成像流程簡化、診療流程簡化等)、診療驅動(如成像質量改善、成像速度提高、自動測量、自動分割、三維重建等) | |
功能角度 | 處理功能類 | 前處理功能 采集人體解剖、生理信息生成醫療器械數據過程的處理功能 | 如成像流程簡化、成像質量改善、成像速度提高等 |
后處理功能 利用醫療器械數據生成診療信息或進行醫療干預過程的處理功能 | 如診療流程簡化、自動測量、自動分割、三維重建、病灶特征識別、病灶性質判定、用藥指導、治療計劃制定等 | ||
控制功能類 | 控制/驅動醫療器械硬件運行的功能 | 如閉環控制、機械臂運動控制等 | |
安全功能類 | 保證醫療器械安全性的功能 | 如風險預警、急停控制等 | |
學習策略角度 | 有監督學習 | 需要對訓練數據進行標注 | 如線性回歸、邏輯回歸、決策樹、樸素貝葉斯、K近鄰、支持向量機等經典回歸、分類算法 |
無監督學習 | 無需對訓練數據進行標注 | 如K均值、主成分分析等經典聚類、降維算法 | |
學習方法角度 | 基于模型的算法 | 采用統計模型、規則推理等方法 | / |
基于數據的算法 | 主要采用大數據方法 | / | |
可解釋性角度 | 白盒算法 | 特征提取需要人為干預,可與現有醫學知識建立關聯 | / |
黑盒算法 | 自動完成特征提取,難與現有醫學知識建立關聯 | / | |
成熟度角度 | 成熟 | 安全有效性已在醫療實踐中得到充分證實的情形 | 注:人工智能醫療器械的算法、功能、用途若有一項為全新則屬于全新類型,反之屬于成熟類型。 |
全新 | 未上市或安全有效性尚未在醫療實踐中得到充分證實的情形 | ||
上述類型劃分維度是可以相互交叉的,每家企業的人工智能產品可能涉及一種或多種人工智能類型。例如:前處理和后處理均可采用不同類型的人工智能算法實現輔助決策、非輔助決策用途,有監督學習和無監督學習既可采用基于模型的算法、基于數據的算法,又可采用黑盒算法、白盒算法。
企業在搞清楚自家人工智能產品的“成分”后,然后再按照《人工智能醫療器械注冊審查指導原則》準備注冊申報需要提交的軟件資料,才能事半功倍!
