新型应用人工智能（AI）方法的数字病理学图像产品被吹捧有许多用途和好处。然而，产品的公开信息可能不一致，独立证据来源较少。本综述旨在识别数字病理学中基于AI的产品的公开证据。审查了欧洲经济区/英国（EEA/GB）市场上的产品的主要特征，包括其监管批准、预期用途和已发表的验证研究。共有26种基于AI的产品符合纳入标准，其中24种通过自我认证途径获得了通用体外诊断（IVD）医疗器械的监管批准。只有10种产品（38%）有同行评审的内部验证研究，11种产品（42%）有同行评审的外部验证研究。为了支持透明度，我们开发了一个在线注册表（
摘要
新型应用人工智能（AI）方法的数字病理学图像产品被吹捧有许多用途和好处。然而，产品的公开信息可能不一致，独立证据来源较少。本综述旨在识别数字病理学中基于AI的产品的公开证据。审查了欧洲经济区/英国（EEA/GB）市场上的产品的主要特征，包括其监管批准、预期用途和已发表的验证研究。共有26种基于AI的产品符合纳入标准，其中24种通过自我认证途径获得了通用体外诊断（IVD）医疗器械的监管批准。只有10种产品（38%）有同行评审的内部验证研究，11种产品（42%）有同行评审的外部验证研究。为了支持透明度，我们开发了一个在线注册表（
引言
数字化病理学的日益普及，结合机器学习方法的扩展，为从数字图像的形态特征生成预测的新产品打开了大门。这些基于人工智能（AI）的技术有可能通过提高诊断准确性、协助病例分类和指导治疗选择来支持病理工作流程，从而减轻病理服务的压力、降低成本并改善患者结果。然而，实现这些潜在的好处依赖于临床部署经过充分验证的算法，这些算法已经进行了彻底的性能和可用性测试。
任何用于临床实践的医疗器械，包括软件，都必须达到高标。全球许多组织提供了临床采用所需的数字技术标准的指导。例如，在英国，国家卫生与护理研究所（NICE）的《数字健康技术证据标准框架》1,2、NHSX的《数字技术评估标准》3和卫生和社会保障部（DHSC）的《数字和数据驱动医疗技术良好实践指南》4定义了临床性能、安全、安全性和成本效益的要求。这些指导方针，加上医疗器械立法，一致要求新技术在临床验证期间在代表性数据集上进行彻底测试1,4。对于数字病理学而言，特别需要在多样化的测试数据集上严格验证算法，以证明其准确性和普适性，因为数字图像创建过程可能会通过玻片制备、染色协议/试剂、扫描平台、图像格式和扫描质量的差异引入特定地点的变化5,6,7。然而，随着新的基于AI的产品不断进入市场，了解新产品已经接受的测试水平，包括测试数据集的来源和组成，可能具有挑战性。
所有新型医疗器械在进入EEA/GB市场之前都必须获得监管批准。这涉及制造商收集证据以证明符合医疗器械法规的过程。对于软件，这涵盖了安全性和性能、风险管理以及产品验证和验证的要素8。在EEA，基于图像分析的AI软件通常被视为体外诊断（IVD）医疗器械9，因此受体外诊断医疗器械法规（2017/746）（IVDR8）的约束，该法规自2022年5月起生效（图1a）。这取代了旧的法规（体外诊断医疗器械指令98/79/EC；IVDD）10，目前在现有的等效英国立法（UK MDR 200211）中反映。IVDD/UK MDR和新IVDR之间的一个关键区别在于，根据IVDD，用于数字病理学的基于图像分析的AI软件通常被视为最低级别的通用IVD，允许制造商自我认证其设备符合基本要求（图1b）。相比之下，根据新的IVDR，类似的软件更有可能成为较高风险的C类设备，因此必须满足更高的安全性和性能标准，并需要通过合格评定机构进行证据审查。目前，有一个过渡期，允许某些IVDD合规设备在2027年5月之前继续进入EEA市场，具体取决于设备类别（图1a）。自英国退出欧盟以来，不同的规则现在适用于GB市场12,13（图1a, b）。目前，大多数注册在MHRA的IVD可以在满足以下条件之一的情况下进入GB市场：（1）符合UK MDR 2002的要求并获得UK Conformity Assessed（UKCA）标记；或（2）在2022年5月之前根据EU IVDD获得有效的证书或符合性声明和CE标记；或（3）根据新的EU IVDR获得有效的证书或符合性声明和CE标记14,15,16（详见图1a, b）。因此，在这个持续的过渡期内，EEA/GB市场上的基于AI的医疗器械可能符合不同的标准和要求，这促使需要对新兴产品进行独立评估。
结果
产品识别
初步搜索以识别符合条件的基于AI的产品确定了400家生产数字病理学相关产品的公司（图2a）。审查了公司的产品，发现60家公司正在开发基于AI的图像分析软件，115个产品对苏木精和伊红（H&E）染色的组织样本图像进行分析。其中，15家独特公司的26个产品获得了进入EEA/GB市场的监管批准，并符合所有纳入标准（图2b）。有关所有26个符合条件产品的详细信息见补充表1。
关键产品特性
生产26个符合条件产品的15家公司总部位于11个不同的国家，其中约一半的公司（8/15）员工少于50人（图3a；补充表1）。在26个产品中，24个已作为通用IVD获得EEA市场的监管批准，两个作为IVDR下的C类设备（图3b）。26个产品中有9个也获得了UKCA标记，一个获得了FDA批准。
科学出版物
对于所有符合条件的产品，识别了描述其开发或测试的科学出版物。从每篇出版物中提取了指定的数据，包括训练和测试数据集的组成、算法性能以及出版物是否开放获取和/或独立于供应商（见“方法”部分中用于判断的标准）。从每个出版物中提取的所有数据见补充表2。在26个产品中，15个与科学出版物相关（图4a）。这包括23篇出版物（18篇同行评审和5篇预印本），其中3篇描述了内部验证研究，6篇描述了外部验证研究，14篇描述了两种类型的研究（图4b）。因此，在26个已获监管批准的产品中，50%（13/26）与已发表的内部验证研究细节相关，38%（10/26）与同行评审的内部验证研究证据相关。同样，54%的产品（14/26）与已发表的外部验证研究细节相关，42%（11/26）与同行评审的外部验证研究证据相关。此外，87%的可用科学出版物（20/23）是开放获取的，但只有17%（4/23）独立于供应商（即公司及其员工既未撰写也未资助该研究；图4b）。为了了解产品批准和出版物之间的关系，评估了产品在EEA/GB市场上报告的监管批准日期与出版日期之间的时间差（图4c, d）。结果显示，对于有伴随出版物的产品，大约53%（8/15）与批准日期当天或之前的首次出版物相关，而47%（7/15）在首次科学出版物之前获得批准（图4c, d）。
讨论
新型基于AI的工具支持数字病理学工作流程的快速出现，伴随着对AI应用透明度、开放性和更多审查需求的增加意识（例如参见文献35,36,37,38）。这不仅包括算法性能透明度和性能漂移的可能性，还包括训练数据中存在的偏见5,39,40。为了支持新型医疗技术引进的决策和公众信任，新产品的信息需要对将受到影响的各种利益相关者既透明又易于访问20。这一点得到了NHS转型局的一项公众调查的支持，该调查用于制定英国的国家健康和社会护理AI战略，强调公众希望轻松获取有关产品符合医疗器械法规的信息41。我们对已获EEA/GB市场批准的基于AI的产品的分析确定了26个针对H&E图像的产品，其中24个根据IVDD法规获得了通用IVD的批准，无需由公告机构审查。此外，并非所有制造商或设备都能在公共数据库中找到，不到一半的产品有描述其临床验证的同行评审出版物。然而，有用的是，大多数这些出版物都是开放获取的。因此，有关医疗器械监管批准和临床验证的信息并不始终可用，也没有最新的独立数据库可以验证关键信息。
在美国最近的一项研究中，强调了医疗设备信息透明度的重要性，该研究指出，放射学中约19%的基于AI的医疗设备在FDA批准的使用说明与其营销材料之间存在差异42。这项分析得益于可公开获取的FDA批准摘要。然而，在EEA/GB，由于通过EEA/GB监管程序批准的设备信息有限、缺乏全面的公共数据库以及公告机构评估的证据不透明20,43，这种对供应商信息的独立验证将显著更具挑战性。这强调了独立可验证信息来源的价值，以及支持新型AI医疗设备开放性和透明度的必要性。
近期监管框架的变化认识到需要改进信息透明度和可访问性，例如欧盟AI法案44、EUDAMED数据库的引入以及新型医疗设备评估的严格性增加，例如通过更多的产品需要公告机构审查的新EU IVDR。还有几个独立举措支持市场透明度，例如AIforRadiology.com的放射学商用产品公共数据库28，以及皇家放射学院（RCR）构建的类似注册表29。RCR数据库表示，它还将包含使用AI产品的医院站点信息，这将有助于了解这些产品的使用范围并促进第一手经验的分享29。
为了在病理学中促进这种可访问性/开放性的文化，我们构建了一个数字病理学AI产品的注册表：
方法
产品资格标准
我们的目标是评估数字病理学中已获监管批准的基于AI的产品的公开证据。我们将纳入标准限制为满足以下条件的产品：1. 仅使用苏木精和伊红（H&E）或苏木精-伊红-沙黄（HES）染色的组织样本全切片图像（WSI）作为输入。2. 使用基于机器学习的方法进行图像分析，以增强WSI的解释。仅执行与质量控制或图像管理相关的任务的产品不包括在内。3. 已获得CE或UKCA标记，可在EEA/GB市场上销售（截至2023年9月30日）。不符合上述标准的产品被排除在进一步分析之外。搜索和数据收集于2023年7月15日至10月1日完成。
公共产品注册表
已获得监管批准的符合条件的基于AI的产品的相关信息已在线提供：
伦理
本研究仅检查了先前发表的数据，不包括任何需要伦理批准的新人类或组织数据集。因此，本研究无需伦理批准。作者假设所检查的研究在适当的情况下已获得伦理批准，并符合赫尔辛基宣言。
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