医工简报 | MRI数据揭示大脑衰老速度；用于健康监测的全打印无芯片可穿戴神经形态系统；基骨胶防止骨质疏松性骨折修复的过度纤维化

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医工学人The Innovators

1.Nature | 你的大脑衰老有多快？普通扫描揭示了速度；

2.Nature Communications | 一种皮肤界面的三维闭环传感和治疗性电子伤口绷带；
3.npj digital medicine | 基于眼底图像和临床叙述的可解释纵向青光眼视野估计深度学习系统；
4.IEEE Trans. Med. Imaging | 使用选择性状态空间模型推进高分辨率视网膜血管分割；
5.Nature Neuroscience | 解决大规模自动化青少年脑部MRI分析中的伪影偏差；
6.Nature communications | 用于多模态理化健康监测的全打印无芯片可穿戴神经形态系统；
7. Nature Communications | 可注射的双膦酸镁 MOF 基骨胶可防止骨质疏松性骨折修复的过度纤维化

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行业动态

Nature | 你的大脑衰老有多快？普通扫描揭示了速度

6月30日，《自然》期刊新闻栏目发表文章《How fast is your brain ageing? Ordinary scans reveal the pace》，报道了研究者如何利用常规脑部MRI扫描数据来评估大脑老化速度。研究者以新西兰Dunedin地区出生于1972–1973年的860名成年志愿者为样本，结合心血管、代谢及免疫等多系统的“老化速度”（Pace of Aging）指标，训练出一种算法，成功从MRI图像中预测个体大脑老化的实际速度。该方法将常规医学影像技术与多系统健康信息相结合，体现出大脑老化不仅仅是时间累积，更与整体生理状态密切相关，为未来早期识别加速脑衰老人群并介入干预提供了可行路径。

https://www.nature.com/articles/d41586-025-02086-9

临床综合

Nature Communications | 一种皮肤界面的三维闭环传感和治疗性电子伤口绷带

慢性伤口愈合是一个复杂而长期存在的问题，多年来一直是世界各地主要且关键的临床问题。数字伤口敷料的最新进展为解决这一问题开辟了新的可能性。该研究报道了一种用于智能伤口管理的无电池、全渗透、皮肤粘合、可拉伸电子伤口绷带（iSAFE）。这种电子绷带在多个方面表现出优异的性能，并且可以适形粘附在皮肤伤口上。此外，iSAFE 可以准确评估原位伤口状况，从而自适应地进行局部药物释放。动物体外和体内研究的结果证明了伤口监测、伤口愈合促进和智能闭环伤口管理的有效性。对 18 至 95 岁患有各种类型伤口的患者进行了临床试验。这些结果都表明了所报道的伤口监测和管理技术的独特性和普遍性。

https://www.nature.com/articles/s41467-025-61261-8

医学人工智能

npj digital medicine | 基于眼底图像和临床叙述的可解释纵向青光眼视野估计深度学习系统

青光眼是一种全球普遍的疾病，会导致不可逆的失明。视野（VF）检查对于视觉功能评估很重要，但耗时，对患者的合作和可靠性要求很高。而彩色眼底照片（CFP）很容易访问。该研究提出了一种多模态纵向估计深度学习（MLEDL）系统，能够从 CFP 和临床文本中预测现在和未来的 VF。该模型是在 1598 条横截面记录和 3278 条纵向数据集记录的基础上开发的，其中包含 446 条外部测试记录。五个模型的逐点平均绝对误差范围为 3.098 至 4.131 dB。热图展示了眼底损伤与视力丧失之间的空间关系。采用 VF 分级方法验证临床可靠性。MLEDL 有助于通过 CFP 和临床叙述进行 VF 预测，在青光眼的长期病程中具有作为功能评估工具的潜力，从而提高临床实践效率。

https://www.nature.com/articles/s41746-025-01750-8

医学成像技术

IEEE Trans. Med. Imaging | 使用选择性状态空间模型推进高分辨率视网膜血管分割

超广角扫描激光眼底成像（UWF-SLO）提供200度视网膜高分辨率视图，其血管精确分割对眼底疾病诊断至关重要，但血管的纤细弯曲特性及高分辨率导致的严重类别失衡带来巨大挑战。7月1日，由香港科技大学等机构组成的团队提出Serpentine Mamba网络。该研究首创性融合Mamba选择性状态空间模型（SSM）于UWF血管分割任务，利用其长程依赖建模能力与线性计算复杂度优势：1) 设计蛇形交织自适应扫描（SIA）机制，通过动态变形学习使扫描路径沿血管曲率“蛇行”，突破传统固定方向扫描局限，显著提升弯曲血管结构的连续性特征捕获能力；2) 提出模糊驱动双路重校准（ADDR）模块，通过双可学习阈值划分像素，并利用血管/背景特征双路驱动及连续性感知策略精修模糊区域，有效缓解高分辨率下的极端类别失衡问题。

https://doi.org/10.1109/tmi.2025.3584468

康复（神经）工程

Nature Neuroscience | 解决大规模自动化青少年脑部MRI分析中的伪影偏差

7月1日，《自然·神经科学》发表了一项由加州大学圣地亚哥分校等机构主导的研究，揭示在大规模青少年脑发育研究中，自动化MRI图像分析易受到伪影干扰，导致脑结构测量产生系统性偏差。研究团队基于美国ABCD项目超过1.1万名儿童的数据，发现超过一半的影像质量不佳，可能引发关键临床变量的假阳性或假阴性关联。他们提出结合自动指标（如Surface Hole Number）与人工质量控制的新策略，有效减少伪影影响，为未来大样本脑影像研究提供更可靠的分析框架。

https://www.nature.com/articles/s41593-025-01990-7

可穿戴技术

Nature communications | 用于多模态理化健康监测的全打印无芯片可穿戴神经形态系统

可穿戴传感器技术的最新进展使实时监测生理和生化信号成为可能，为个性化医疗保健应用开辟了新的机会。然而，传统的可穿戴设备通常依赖于刚性电子元件进行信号传输、处理和无线通信，由于机械与人体皮肤柔软、灵活的特性不匹配，导致信号质量受到影响。此外，当前的计算技术在有效处理这些庞大的数据集方面面临着巨大的挑战，可扩展性有限，功耗高，并且严重依赖外部互联网资源，这也带来了安全风险。为了应对这些挑战，该研究开发了一种小型化、独立式、无芯片的可穿戴神经形态系统，能够同时监测、处理和分析多模态物理化学生物标志物数据（即代谢物、心脏活动和核心体温）。通过利用可扩展的打印技术，制造了既用作传感器又用作模拟处理单元的人工突触，将它们与打印的突触节点一起集成到一个紧凑的可穿戴系统中，该系统嵌入了用于多模态数据处理和决策的医学诊断算法。这种灵活的可穿戴神经形态系统的可行性在脓毒症诊断和患者数据分类中得到了证明，突出了这种可穿戴技术在实时医疗诊断方面的潜力。

https://www.nature.com/articles/s41467-025-60854-7

生物材料

Nature Communications | 可注射的双膦酸镁 MOF 基骨胶可防止骨质疏松性骨折修复的过度纤维化

目前骨质疏松性骨折的治疗方法主要针对骨吸收破骨细胞，但它们往往无法解决纤维化问题，即破坏骨愈合的纤维组织堆积。这种纤维化通常由双膦酸盐引发，双膦酸盐虽然能有效减少骨质流失，但也会激活成纤维细胞并损害愈伤组织形成。该研究发现，由嵌入明胶/二醛淀粉网络中的阿仑膦酸镁金属有机框架（Mg-ALN MOF）组成的可注射水凝胶骨胶可以同时抑制骨吸收并减少纤维化。Mg-ALN MOF 胶粘剂牢固地粘合在不规则的骨骼表面，并在酸性骨质疏松症条件下降解，逐渐释放 Mg(2+)离子。这些离子竞争性地与硬化蛋白（SOST）结合，从而中断促进成纤维细胞活化和异常胶原沉积的 SOST/TGF-β 信号通路。这种双重作用机制显著增强了骨折愈合，使弯曲强度提高了 27.8%。该研究结果表明了一种很有前途的治疗策略，该策略将机械支持与骨吸收和病理纤维化的靶向调节相结合。

https://www.nature.com/articles/s41467-025-60853-8

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