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and Patient Decision Support Software-Draft Guidance for Industry and Food and Drug Administration),望能就部份《21世紀治癒法》及其所修正之《聯邦食品藥物化妝品法》(Federal Food, Drug, and Cosmetic Act, FD&C Act)[1]裡的規範文字提供更為詳細的說明。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)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]:
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)
英國工黨政府為解決當前民生、產業用電,過於仰賴化石燃料價格波動的社會課題,於2025年6月30日發布《太陽光電發展路徑:太陽能如何驅動英國》(Solar roadmap: United Kingdom powered by solar),透過62項具體的政策行動,減輕用電負擔,可視為歐盟《可負擔行動計畫》(Action Plan for Affordable Energy)的英國光電版本。 為實現2024年年末發布的《2030潔淨電力行動計畫》(Clean Power 2030 Action Plan)的政策目標,即2030年從目前裝置容量18GW,提升到45至47GW,該報告宣示將啟動「屋頂光電革命」(Rooftop Revolution),克服長久以來阻礙商業、住宅與公共建築物屋頂布建的障礙,政策方向擬定如下: 1. 發展「大英能源公司」(Great British Energy)的潛力,如目前已推動英格蘭約200所學校、醫院等安裝屋頂太陽能,降低電費支出。 2. 預計將修訂新建、既有住宅的《溫暖住宅計畫》(Warm Homes Plan)與《未來住宅與建築標準》(Future Homes and Buildings Standards),如規範新建築物裝設太陽光電的義務。 3. 針對大型戶外停車場建置太陽能車棚,進行意見徵詢。 4. 簡化利害關係人協作流程,如研擬工業、商業類型建築物出租屋頂安裝太陽能的標準合約範本。 英國政府除積極推動屋頂光電外,亦針對電力網路、供應鏈、培養人才、國土計畫、社區參與等,規劃一系列太陽光電發展路徑中的配套措施,如改善英國國家能源系統營運商(National Energy System Operator, NESO)併網流程,要求應確保併網申請順序的分配保持公平;並於《大英能源法》(Great British Energy Act 2025)規範大英能源公司於採購時,得拒絕與任何供應鏈中涉及強迫勞動的廠商簽約等;並與英國太陽能產業協會(Solar Energy UK)協作,促成產業實踐社區參與溝通。
歐洲人權法院(ECtHR)認為土耳其政府封鎖網站之行為,有違歐洲人權公約言論自由規定歐洲人權法院(ECtHR)在去年(2012)12月作出一項因封鎖網路而侵害言論自由的判決。該判決認為土耳其政府封鎖整個Google網站的行為,已違反歐洲人權公約第10條關於言論自由之保障。 土耳其法院在2009年審理侮辱有土耳其國父之稱的凱末爾將軍案時,判決封鎖設在Google平台的某網站,但土耳其通訊主管機關(Telecommunications Directorate)向法院建議,因技術上問題,建議封鎖整個Google網域才能達到效果,此舉連帶影響本案上訴人架設於Google平台上的網站也一併遭致封鎖,上訴人在窮盡國內訴訟程序後,進而向歐洲人權法院提告。 歐洲人權法院認為,網路目前已經成為表達言論的一個重要工具與場域,根據歐洲人權公約第10條規定,立法限制言論自由必須明確,以便當事人能夠遵循。但土耳其法令(Law no. 5651)並無可封鎖整個網域之相關規定;此外,亦有證據顯示土耳其政府並未盡告知義務,且該網路平台Google亦無拒絕遵循當地國法令之情形;至於通訊主管機關建議法院封鎖整個Google網域行為,亦違反土耳其法令(Law no. 5651)之授權範圍。因此歐洲人權法院認為土耳其政府已經違反歐洲人權公約第10條規定。 根據歐洲安全與合作組織(Organization for Security and Co-operation in Europe)的調查指出,在2012年土耳其政府至少封鎖了3700個網站,包括YouTube、DailyMotion、Google等知名網站。 而總部設在倫敦的維護言論自由知名組織Article19(取名自世界人權宣言第19條言論自由保障而來)主任Agnes Callamard博士也指出,本案是網路言論自由的重大勝利,尤其是當前各國政府積極尋求各種網路管制手段時,更應注意立法限制言論自由必須具有明確的法源基礎且應有救濟管道,以落實歐洲人權公約保障言論自由之意義。
美國指控中國兩大電信通訊商威脅國家安全,呼籲各機關及私人企業拒絕向其購買設備及技術美國眾議院情報委員會終於發佈了對中國兩大電信通訊商「中興」(ZTE)和「華為」(Huwei)的調查報告,報告結論指出,「中興」和「華為」確實危及美國的國家安全。 情報委員會呼籲美國政府機關和企業,尤其是政府機關,不應該讓「中興」、「華為」成為資訊系統相關設備或零組件的供應商,因為他們會安裝「後門程式」(backdoor)為中國政府和軍方進行間諜活動和網路攻擊,並敦促美國企業的經營者,應該阻絕未來收購、購併「中興」、「華為」的可能性。情報委員會亦呼籲美國國民不要購買任何由「中興」、「華為」製造的任何電子設備,包括手機、平板電腦、數據機等,否則個人資料將在不知不覺中全數洩漏給中國。 「華為」的建立者任正非(Ren Zengfe),同時也是「華為」執行長,1987年離開中國軍方創立「華為」,情報委員會認為他始終與中國政府和軍方保持密切聯繫,而「華為」拒絕配合情報委員會的調查,「中興」也不願提供完整的內部資料,報告指出:「中興」和「華為」應該讓公司內部架構、組織和財務管理及經營運作更加透明化,盡到美國法制要求的應盡義務」。 但英國政府表明支持「華為」,只是會採取必要的保護措施維護國家安全。「華為」在英國具有相當龐大的影響力,2001年在英國正式營運,投資了一億五千萬英鎊,並創造了650個工作機會,主要提供英國電信業者於寬頻服務的相關硬/軟體設備。另外英國手機營運商EE(Everything Everywhere)所發行英國首套的4G商用網,當中的行動作業系統便是使用「華為」的技術,EE的發言人表示:「我們有一套嚴格的安全檢查程序,確保合作伙伴和合作內容都符合EE的要求和標準,而「華為」是值得信賴和尊敬的伙伴」。 其他國家如加拿大和澳洲,則採取保守態度,評估這兩家電信通訊商的可信度和可用性。
外籍專業人士來台法規將放寬經建會最近針對歐洲商會所提出之「 2005 到 2006 建議書」與該商會進行協調,歐洲商會表達希望政府針對跨國外商公司所聘僱之外籍專業人士,與因跨國企業內部調動來台之中國大陸專業人士,以及隨行來台之眷屬在台居留等相關規定,予以鬆綁。 為將國際人力資源引進台灣,以加速經濟的國際化與自由化,經建會宣布將進一步放寬有關外籍專業人士在台居留與聘僱許可的限制,並將簡化申請手續之處理原則。有關外籍專業人士聘僱許可之展延申請,原規定應於聘僱許可有效期限屆滿前 60 天提出展延,將放寬為前 4 個月提出即可;在居留證展延方面,也將由原本有效期限屆滿前 15 日,放寬為前 4 個月即可提出展延申請,使外籍專業人士規劃在台長期居留時更為便利。 至於歐洲商會提出延長中國大陸人士來台從事商務活動所核發之入出境許可證效期及展延後效期,陸委會將於近期內再召開協調會進行研議;其餘有關外籍專業人士大陸籍配偶「多次入出境證」之核發,以及開放大陸籍員工或隨行來台大陸籍配偶之父母能夠短期來台探親等建議,都將朝放?的方向規劃。另由於部分外商公司所聘僱大陸籍員工之子女目前無法在台取得學籍,經外僑商會反映後,政府表示將於近期內討論,以協助他們的未成年子女能夠取得學籍並在台就讀。