人工智慧技術用於醫療臨床決策支援之規範與挑戰—以美國FDA為例

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AI領航推動計畫(1/1)_AI 新創領航
 

人工智慧技術用於醫療臨床決策支援之規範與挑戰—以美國FDA為例

資訊工業策進會科技法律研究所
蔡宜臻法律研究員
2018年11月27日

壹、事件摘要

  美國係推動人工智慧用於醫療服務的領航國家,FDA轄下的數位健康計畫(Digital Health Program)小組負責針對軟體醫療器材規劃新的技術監管模式,在過去五年中,該計畫發布了若干指導文件 ,嘗試為醫用軟體提供更為合適的監督管理機制。但由於指導文件並非法律,監管的不確定性依舊存在,因此近兩年 FDA推動修法並做成多項草案與工作計畫,望以更具約束力的方式回應軟體醫療器材最新技術於臨床之適用。當中最為重要的法制變革,便是2016年底國會通過之《21世紀治癒法》(21st Century Cures Act)。該法重新定義了醫用軟體的監管範圍,一般認為是對人工智慧醫用軟體的監管進行鬆綁,或有助於人工智慧醫用軟體的開發與上市。然而在新法實施近兩年以來,實務上發現人工智慧的技術特質,會導致在進行某些「臨床決策支援之人工智慧軟體」是否為醫療器材軟體之認定時,產生極大的不確定性。對此FDA也於2017年12月作成《臨床與病患決策支持軟體指南草案》(Clinical and Patient Decision Support Software-Draft Guidance for Industry and Food and Drug Administration),望能就部份《21世紀治癒法》及其所修正之《聯邦食品藥物化妝品法》(Federal Food, Drug, and Cosmetic Act, FD&C Act)[1]裡的規範文字提供更為詳細的說明。

  本文望能為此項法制變革與其後續衍生之爭議進行剖析。以下將在第貳部分重點說明美國2016年頒布的《21世紀治癒法》內容;在第參部份則針對人工智慧技術用於醫療臨床決策支援所發生之爭議進行分析;最後在第肆部份進行總結。

貳、重點說明

  2016年12月美國國會頒布了《21世紀治癒法》,在第3060節明確界定了FDA對數位健康產品(Digital Health Products)之管轄範圍,將某些類型的數位健康產品排除在FDA醫療器材(medical device)定義之外而毋須受FDA監管。此規定亦修正了美國《聯邦食品藥物化妝品法》第520節(o)項有關FDA排除納管之軟體類別之規定。

  根據新修正的《聯邦食品藥物化妝品法》第520節(o)(1)項,美國對於醫用軟體的監管範疇之劃設乃是採取負面表列,規定以下幾種類型的軟體為不屬於FDA監管的醫用軟體:

  1. 行政管理目的[2];或
  2. 目的在於非關診斷、治療、緩解、預防或病症處置之健康維持或健康生活習慣養成[3];或
  3. 目的在於進行電子化的個人健康紀錄[4];或
  4. 目的用於傳輸、儲存、格式轉換、展示臨床研究或其他裝置資料與結果[5];或
  5. 同時符合以下四點之軟體:

    (1)不從體外醫療器材或訊號蒐集系統來讀取、處理或分析醫療影像或訊號[6]

    (2)目的在於展示、分析或印製病患醫療資訊,或其他醫療訊息(例如:偕同診斷之醫療研究、臨床處置指南)[7]

    (3)目的在於替醫療專業人員就疾病或症狀之預防、診斷或處置提供支持或臨床建議[8]

    (4)使醫師在使用該軟體時尚能獨立審查「臨床建議產生之基礎」,因此醫師所做成之臨床診斷或決策,並非主要依賴該軟體提供之臨床建議[9]

  雖然大多數被排除的類別相對無爭議,但仍有一部分引起法律上不小的討論,即《聯邦食品藥物化妝品法》第520節(o)(1)(E)項所指涉的某些類型之臨床決策支援軟體(Clinical Decision Support Software,以下簡稱CDS軟體)。

  CDS軟體係指分析數據以幫助醫療手段實施者(例如:醫師)做出臨床決策的軟體。多數以人工智慧為技術基礎的醫療軟體屬於此一類型,比方病理影像分析系統。根據《21世紀治癒法》與《聯邦食品藥物化妝品法》,CDS軟體是否被排除在FDA的管轄範圍之外,取決於該軟體是否「使醫師在使用該軟體時尚能獨立審查『臨床建議產生之基礎』,因此醫師所做成之臨床診斷或決策,並非主要依賴該軟體提供之臨床建議」[10]。若肯定,則將不被視為FDA所定義之醫療器材。為使此一規定更加明確,FDA於2017年12月8日發布了《臨床與病患決策支持軟體指南草案》,該指南草案針對如何評估軟體是否能讓醫師獨立審查臨床建議產生之基礎進行說明。FDA表示該軟體至少要能清楚解釋以下四點[11]

  1. 該軟體功能之目的或用途;及
  2. 預期使用者(例如超音波技師、心血管外科醫師);及
  3. 用於產生臨床建議的原始資料(例如患者的年齡和性別);及
  4. 臨床建議產生背後之邏輯或支持證據

  後續方有機會被FDA認定係令醫療專業人員使用該軟體時,能「獨立審查」臨床建議產生之基礎。換言之,指南草案所提的四點,為FDA肯認醫師在使用軟體時尚能「獨立審查」之必要前提。除此之外,指南草案尚稱預期使用者必須能自己做成與軟體相同之判斷,並且要求「用於生成臨床建議與演算邏輯的原始資料必須可被預期使用者辨識、近用、理解,並為公眾可得」[12],進而方有機會符合《聯邦食品藥物化妝品法》第520節(o)(1)(E)(iii)之規定;若該軟體亦同時符合第520節(o)(1)(E)之其他要件,則有望被劃分為非醫療器材而不必受FDA監管。

  由於規範內容較為複雜,指南草案亦提供案例說明。比方若一糖尿病診斷軟體是由醫生輸入患者參數和實驗室測試結果(例如空腹血糖、口服葡萄糖耐量測試結果或血紅蛋白A1c測試結果),並且該裝置根據既定臨床指南建議患者的病情是否符合糖尿病的定義,可被FDA認定為「非醫療器材」[13];而諸如分析電腦斷層、超音波影像之軟體,則仍維持屬於醫療器材[14]

  另需注意的是,《聯邦食品藥物化妝品法》在第520節(o)(3)(A)(i)項亦建立「彌補性納回(claw-back)」機制,FDA需遵守通知評論程序(notice-and-comment process)以便及時發現軟體可能對健康造成嚴重危害的風險,並隨時將之納回監管範疇中。同時FDA每兩年必須向國會報告醫療器材軟體的實施經驗[15]

參、事件評析

  《21世紀治癒法》頒布至今兩年,FDA已核准多個以人工智慧為技術核心的軟體,例如在2018年2月13日通過能自動偵測可疑的大血管阻塞(large vessel occlusion, LVO),並迅速通知醫師病人可能有的中風危險的臨床決策支援軟體:Viz.AI Contact application;又比如於2018年4月11日通過利用演算法分析由視網膜攝影機(Topcon NW400)所獲得的影像,快速篩檢糖尿病病人是否有必須由專業眼科醫師治療的視網膜病變的IDx-DR。

  然而,在CDS軟體以人工智慧為技術核心時,現有的法規與監管框架依舊有幾點疑慮:

一、「理解」演算法?

  根據新修正之《聯邦食品藥物化妝品法》,如果CDS軟體欲不受FDA監管,醫師的決策必須保持獨立性。目前規定只要該醫療產品「企圖」(intended to)使醫師等專業人員理解演算法即可,並不論醫師是否真正理解演算法。然而,若FDA肯認理解演算法對於執行醫療行為是重要的,那麼當CDS係基於機器學習產生演算法時,具體該如何「理解」就連開發者本身都未必能清楚解釋的演算法?有學者甚至認為,CDS軟體是否受到FDA法規的約束,可能會引導至一個典型的認識論問題:「我們是怎麼知道的?(How do we know?)」[16]。對此問題,我們或許需要思考:當醫師無法理解演算法,會發生什麼問題?更甚者,未來我們是否需要訓練一批同時具備人工智慧科學背景的醫療人員?[17]

二、如何要求演算法透明度?

  指南草案所提之「清楚解釋臨床建議產生背後之邏輯或支持證據」以及資料來源為公眾可得、醫生對演算法使用的資料來源之近用權限等,被認為是FDA要求廠商應使CDS軟體之演算法透明[18]。但根據FDA指南草案公告後得到的反饋,醫療軟體廠商對此要求認為並不合理。廠商認為,應該從實際使用效益來審視人工智慧或機器學習軟體所提出的臨床建議是否正確,而不是演算法是什麼、怎麼產生[19]

三、醫療專業人員之獨立專業判斷是否會逐漸被演算法取代?未來醫療軟體廠商與醫療專業人員之責任該如何區分?

  FDA目前的法規與指南並未直接回應此二問題,惟其對於不被列管之CDS軟體之規定係需使醫師並非主要依賴該軟體提供之臨床建議、醫師能自己做成與軟體相同之判斷。由反面解釋,即FDA肯認部份CDS軟體具備與醫師雷同之臨床診斷、處置、決策之功能,或能部份取代醫師職能,因此需受FDA監管。是故,醫師之專業能力與人工智慧演算法相互之間具有取代關係,已是現在進行式。惟究竟醫師的判斷有多少是倚靠人工智慧現階段尚無法取得量化證據,或需數年時間透過實證研究方能研判。往後,醫療軟體廠商與醫師之責任該如何區分,將會是一大難題。

肆、結語

  隨著醫療大數據分析與人工智慧技術的發展,傳統認知上的醫療器材定義已隨之改變。雖然硬體設備仍然在診斷、治療與照護上扮演極為重要的角色,但軟體技術的進步正在重新改寫現代醫療服務執行以及管理模式。這些新產品及服務為醫療器材市場帶來活水,但同時也形成新的監管議題而必須採取適當的調整措施。美國FDA針對近年來呈爆炸性發展的醫療軟體產業不斷調整或制定新的監管框架,以兼顧使用者安全與新技術開展,並於2016年通過了極具改革意義的《21世紀治癒法》,且以此法修正了《聯邦食品藥物化妝品法》。

  然而,新法實施後,關於個別醫用軟體是否納為不受FDA監管的醫療器材仍有法律認定上的灰色空間。舉例而言,倍受矚目的以人工智慧為核心技術的CDS軟體,在新法框架下似乎可能存在於監管紅線的兩側。根據新修正之《聯邦食品藥物化妝品法》,一CDS軟體是否屬於醫療器材軟體,關鍵在於醫師能否「獨立審查」從而「非主要依賴」軟體所提供之臨床建議。也由於此要件概念較為模糊,FDA後續在2017年發布《臨床與病患決策支持軟體指南草案》為此提供進一步解釋,然而仍無法妥適處理人工智慧機器學習技術所導致的演算法「該如何理解?」、「透明度該如何認定?」等問題。更甚者,從整體醫療服務體系納入人工智慧協助臨床決策診斷之趨勢觀之,未來醫療專業人員的獨立判斷是否會逐漸被演算法取代?未來人工智慧軟體與醫療專業人員之責任該如何區分?都是醞釀當中的重要議題,值得持續關注。

[1] 21 U.S. Code §360j

[2] FD&C Act Sec. 520(o)(1)(A)

[3] FD&C Act Sec. 520(o)(1)(B)

[4] FD&C Act Sec. 520(o)(1)(C)

[5] FD&C Act Sec. 520(o)(1)(D)

[6] FD&C Act Sec. 520(o)(1)(E)

[7] FD&C Act Sec. 520(o)(1)(E)(i)

[8] FD&C Act Sec. 520(o)(1)(E)(ii)

[9] FD&C Act Sec. 520(o)(1)(E)(iii)

[10] “Enabling such health care professionals to independently review the bases for such recommendations that such software presents so that it is not the intent that such health care professional rely primary on any of such recommendations to make clinical diagnosis or treatment decisions regarding individual patient.” FD&C Act, Sec. 520(O)(1)(E)(iii)

[11] FOOD AND DRUG ADMINISTRATION[FDA], Clinical and Patient Decision Support Software-Draft Guidance for Industry and Food and Drug Administration (2017), .at 8 https://www.fda.gov/downloads/medicaldevices/deviceregulationandguidance/guidancedocuments/ucm587819.pdf (last visited Sep. 21, 2018)

[12] 原文為 “The sources supporting the recommendation or underlying the rationale for the recommendation should be identified and easily accessible to the intended user, understandable by the intended user (e.g., data points whose meaning is well understood by the intended user), and publicly available (e.g., clinical practice guidelines, published literature)”, id, at 8

[13] FOOD AND DRUG ADMINISTRATION[FDA], supra note 11

[14]FOOD AND DRUG ADMINISTRATION[FDA], supra note 11

[15] 21th Century Cures Act, Sec. 3060(b)

[16] Barbara J. Evans & Pilar Ossorio, The Challenge of Regulating Clinical Decision Support Software after 21st Century Cures. AMERICAN JOURNAL OF LAW AND MEDICINE (2018), https://papers.ssrn.com/sol3/Delivery.cfm/SSRN_ID3142822_code1078988.pdf?abstractid=3142822&mirid=1 (last visited Sep. 21, 2018)

[17] Id.

[18] Gail H. Javitt & J.D., M.P.H., ANESTHESIOLOGY, Regulatory Landscape for Clinical Decision Support Technology (2018), http://anesthesiology.pubs.asahq.org/article.aspx?articleid=2669863 (last visited Sep. 21, 2018)

[19] REGULATIONS.GOV, Clinical and Patient Decision Support Software; Draft Guidance for Industry and Food and Drug Administration Staff; Availability(Dec. 8, 2017)  https://www.regulations.gov/docketBrowser?rpp=25&po=0&dct=PS&D=FDA-2017-D-6569&refD=FDA-2017-D-6569-0001 (last visited Sep. 25, 2018)

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由於起始材料(starting material)與其作用機制的複雜性,如何評估細胞和基因治療(Cell and Gene Therapy, CGT)產品的效價,並且確保產品效價有一致性,是一項複雜的工作。因應近年CGT產品的發展,美國食品及藥物管理局(U.S. Food and Drug Administration, FDA)於2023年12月28日發布《細胞和基因治療產品效價保證指引草案》(Potency Assurance for Cellular and Gene Therapy Products Draft Guidance for Industry),旨在提供廠商基於科學與風險評估的效價確保策略。 指引草案重點如下: 1.確立效價測試基準:納入2011年《細胞和基因治療產品的效價測試指引》(Potency Tests for Cellular and Gene Therapy Products Guidance for Industry)中關於效價測試設計的具體建議,包括專一性、準確性和精確性等要求。 2.建立涵蓋產品生命週期的效價保證策略:強調在整個產品生命週期中,進行效價測試的重要性,涵蓋製程設計、製程控制、物料控制與批次檢測等多個環節。 3.導入風險管理評估概念:包括根據CGT產品的作用機制、臨床指示和給藥途徑來訂定目標產品品質(Quality Target Product Profile, QTPP),確定與效價相關的關鍵品質因素(Critical Quality Attributes, CQA)、以及影響CQA的關鍵性製程因素(Critical Process Parameter, CPP)等,並應用到效價保證策略中。 依照這份指引草案,未來廠商在產品開發早期階段就需要進行產品性質與作用機制的風險評估,在製造過程中持續進行品質監控,並詳細記錄其效價測試方法。這樣能確保產品在每個生產階段都符合FDA的安全性和效價標準,從而減少市場准入的障礙,也增強了公眾對CGT產品安全性和療效的信心,加快創新治療方法的推廣,而後續亦值得關注2024年3月27日所徵集的意見。

美國音樂授權平台營運觀察─以BMI為例

美國音樂授權平台營運觀察─以BMI為例 資策會科技法律研究所 法律研究員 丘瀚文 104年10月22日 壹、前言   我國著作權法採「創作保護主義」[1],於著作完成之時,立即取得著作權保護,惟亦因如此,實務上難以證明何人為著作權人,常使利用人鋌而走險非法使用著作,使我國著作權流通、發展受到限制。如何讓著作人可以安心授權著作、利用人得以透過合法授權管道,簡單的取得授權,國外已有透過建立著作權授權平台來解決問題的先行實例。本文為研析我國著作權授權平台可行之營運方式、授權契約、費用計算方式,故觀察分析美國第二大音樂授權平台Broadcast Music Inc.(以下簡稱BMI),之特色,希望對我國著作權授權平台建立,有所助益。 貳、BMI音樂授權平台介紹 一、BMI音樂授權平台介紹   American Society of Composers Authors and Publishers(以下簡稱ASCAP)是美國最大的音樂授權平台,自1914年成立以來,凡是以公開播放方式利用音樂著作皆須向ASCAP支付授權費用,長久壟斷音樂授權市場[2]。在1940年ASCAP大幅提高授權費用後,以美國廣播協會為首廣播業者,為了因應ASCAP之調整價格,便聯合了500多家廣播公司自行組織了BMI進行抵抗,並蒐集大量非ASCAP管理之音樂供廣播業者利用,但由於後續運作獲得許多利潤,因而繼續經營。   美國司法部於1941年對ASCAP提出反托拉斯訴訟,結果達成和解,之後又於2001年司法部再度與ASCAP達成協議,完成了第二最終修正裁判(Second Amended Final Judgement),該協議讓司法部得藉司法監督,去控制ASCAP授權音樂費率於一定額度內,使BMI跟ASCAP能維持競爭關係。上開原因使BMI能慢慢發展成美國第二大音樂授權團體。 二、BMI授權方式觀察   BMI授權方式分為兩種,一為非即時性授權契約,其提供著作利用人定型化授權契約,但需經由傳真、客服確認時間,故不具有授權即時性;此一類型又區分為概括授權和單一節目授權兩種形式;二為即時性線上授權契約,利用BMI自行創設之數位授權中心,經線上填入資料、金融轉帳後,即可立即獲得授權,惟目前依網頁介紹觀察,授權對象僅限網站[3]。下列即分述兩種授權方式。 (一)非即時性授權契約   BMI非即時性授權契約分為媒體授權合約(Media Licensing)和一般授權契約(General Licensing)等兩大類型,媒體授權合約主要以公開播放業者為授權交易對象,並區分概括授權與個別節目授權;概括授權即繳納年費後不限次數使用,而個別節目授權則限定特定節目使用,如需在其他節目使用則需另外繳納授權費。   一般授權契約對象則多是廣播以外其他行業,如遊樂園、舞廳、餐廳、政府機關、健身俱樂部、手機…等,其使用授權費率皆不同,利用人填入行業內容後,該授權系統會線上提供與該行業相關授權契約內容供利用人參考,利用人填寫後可上傳至BMI管理中心即可完成授權作業[4]。不過亦非所有行業BMI均提供授權契約範本,仍有部分如餐館等,尚需使用人自行連絡BMI代理人方得進行授權。   以零售商(Retail Establishments)為例,本文登入BMI授權系統,並點選「Apply for License」按鈕,即出現下載授權契約選項,其內容包含[5]:有人對使用方提出訴訟,其訴訟標的關於BMI所提供授權服務,BMI將會負責損害賠償部分。使用人若想結束或轉讓生意,應於30日email至licensing @bmi.com,BMI會將授權金額重新計算,並寄送於使用人。   費用計算上BMI對每個行業皆有不同「計算基準」,據此計算出授權費用。例如零售商是以「場地大小」為計算基準;2000平方英呎以下零售商撥放一般音樂,授權費用為一年為227.6美元,播放具有視覺性音樂(MV),授權費用為一年307美元。計算基準是隨行業不同而有所變化,例如健身房則與零售商相異,其一年最少費用為311美元,費率亦非以「場地大小」單價計算,而是用「會員數量」作計算基準,並區分音樂是否使用於健身課程,而有不同費率;用於健身課程則一個會員0.279美元,非用於健身課程則一個會員0.195美元[6]。   最後,申請人應將此一表格掃描後做成電子檔,並藉由BMI網頁的上傳功能,上傳至BMI管理中心,中心審核後並確認匯款無誤,即會通知申請人開放授權[7]。 (二)即時性線上授權   BMI即時性線上授權是透過「數位授權中心」(Digital Licensing Center)進行,和非即時性一般授權契約不同,著作利用人只須登入該系統,線上填妥相關利用資訊,並以信用卡、線上轉帳等方式給付授權費用,即得線上完成與BMI締結授權契約程序。BMI將此一授權方式簡化為線上處理,避免授權契約雙方往返溝通繁雜手續,並具有即時性,是更為便利的交易模式。 x數位授權中心有兩種計價方式,總收入計算法與網頁流量計算法。總收入計算法是將網站一定比例收入計算為音樂授權金額。網頁流量計算法則是依據網頁上的流量為基準計算音樂授權金額[8]。而BMI將網站使用區分為三類:1.音樂網站2企業網站3.非營利網站,三者會讓使用者選擇計價方式不同。   舉例來說,企業網站、非營利網站關於音樂使用,其音樂使用與網站業務目的無關,音樂使用僅為提升形象,故不宜使用總收入計算法,應採網頁流量計算方式會較為節省[9]。簡言之,音樂使用與網站業務目的相關,則多使用總收入計算法,使用音樂與網站業務目的無關,則多使用網頁流量計算法。而網站可對財政報告進行分析,並選擇最經濟的方案,並可在一年中進行四次的變更,以符合網站商業運作模式。 參、結論   藉由觀察國外著作權平台授權方式並參考營運模式,對於我國類似平台建置營運提出三點或許可以借鏡之建議: 一、依行業區分不同授權標準   BMI之授權契約多樣化,並以行業做為區分標準,滿足不同需求,此區分各種行業不同收費方式,值得借鏡。例如廣播業者與零售商播放音樂軟體,使用權利雖可能皆為公開播送權,但播放時間、地點、影響程度可能皆不相同,如一律依使用權利態樣定收費標準,似有失公平,應可參考BMI以行業區分授權契約種類模式。 二、即時性線上授權   BMI將授權契約區分為即時性授權契約與非即時性授權契約,而即時授權對於使用人而言,較為方便,我國則可考慮以即時線上授權為基礎,並將對象擴張至一般行業皆能運用。 三、費用計算方式   BMI即時線上授權收費方式區分為總收入計算法與網頁流量計算,在授權對象為網站時,給予多重選擇,例如使用者為一般網站時,網頁流量計算法是對其比較有利的。這種費用的計算方法,讓使用人可依據網站業務不同,選擇利益最大化之優點,增加了使用人使用平台誘因,故此方式值得借鏡。   綜上,BMI之授權方式與契約內容、經營方式有獨到之處,可成為我國著作權平台建立之參考範本,使著作得以順利流通,促進我國產業發展。惟各式授權契約擬定,除有賴大量契約範本蒐集方得完善,授權費用如何設定仍是未來類似平台建置營運必須透過交易經驗與資料統計分析始能克服之難題。 [1] 著作權法第10條:著作人於著作完成時享有著作權。 [2] Music Licensing History,National Religious Broadcasters Music License Committee,http://www.nrbmlc.com/music-licensing/music-licensing-history(last visited Sep. 8, 2015). [3] BMI,https://apps.bmi.com/licensing/nmwebsite.jsf(last visited Aug. 12, 2015). [4] Musuc Users,BMI,http://www.bmi.com/licensing(last visited Aug. 12, 2015). [5] Music License For Retail Establishments,BMI,http://www.bmi.com/forms/licensing/gl/rtl.pdf (last visited Sep. 12, 2015). [6] Music License For Fitness,Clubs,BMI, http://www.bmi.com/forms/licensing/gl/fit1.pdf,(last visited Sep. 8, 2015). [7] BMI,http://www.bmi.com/digital_licensing(last visited Sep. 8, 2015). [8] 例如來站人次、瀏覽人數。 [9] BMI,http://www.bmi.com/digital_licensing(last visited Aug. 11, 2015).

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