医工简报 | 用于空间生物标志物发现的自动化细胞注释与分类技术；双源CBCT短扫描轨迹下的大视野成像技术

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7.9‍‍‍‍‍‍‍‍

医工学人

The Innovators

1. Nat. Commun. | 基于组织病理学的自动化细胞注释与分类技术用于空间生物标志物发现

2. IEEE Trans. Med. Imaging | 双源CBCT短扫描轨迹下的大视野成像技术

3. AFM | 使用机器学习打印基于仿生珍珠母层状微结构MXene的电子纺织设备，用于传感和呼吸模式识别

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医学人工智能

Nat. Commun. | 基于组织病理学的自动化细胞注释与分类技术用于空间生物标志物发现

苏木精-伊红（H&E）染色的组织病理学检查是临床诊断的常规手段。单细胞水平的组织病理学分析为理解疾病进展和治疗反应中复杂的细胞相互作用提供了强大工具。然而，现有研究受限于低效且易出错的人工注释。该研究提出一种结合实验与计算的自动化方法，用于H&E染色图像的细胞注释与分类。采用多重免疫荧光（mIF）技术，基于细胞谱系蛋白标志物定义细胞类型，而非依赖人工注释。通过将H&E图像与同一组织切片的mIF数据在单细胞水平配准，构建了包含1,127,252个细胞的高质量注释组织微阵列数据集。研究训练了一种结合自监督学习与领域适应的深度学习模型，在H&E图像上对四种细胞类型的分类准确率达86%-89%，且该模型可应用于全切片图像。进一步研究表明，肿瘤微环境中特定免疫细胞的空间相互作用与患者生存及免疫检查点抑制剂疗效相关。该工作为标准化组织病理学的单细胞分析提供了可扩展方案，有望推动精准肿瘤学中新型空间生物标志物的发现。

https://www.nature.com/articles/s41467-025-61349-1

医学成像技术

IEEE Trans. Med. Imaging | 双源CBCT短扫描轨迹下的大视野成像技术

传统CBCT系统因探测器宽度限制导致水平视野（FoV）严重受限，现有偏移探测器方案需360°全扫描，增加时间成本且兼容性差。7月8日，浙江工业大学、东南大学联合团队提出双源CBCT几何结构，通过对称双X射线源交替曝光与短扫描轨迹（<230°）突破FoV限制，并开发两种重建算法：① 锥形平行重排法消除扇形角冗余，② 改良Parker加权法解决双源数据互补性。实验表明，该方案FoV半径达214.83mm（较90%偏移探测器提升8%），扫描角度减少36%，成像质量媲美传统方案且硬件改造成本低，为骨科术中C臂系统等受限场景提供新解决方案。

https://doi.org/10.1109/tmi.2025.3586622

可穿戴技术

AFM | 使用机器学习打印基于仿生珍珠母层状微结构MXene的电子纺织设备，用于传感和呼吸模式识别

可穿戴传感器能够持续监测生理参数并识别异常健康状态，为个性化健康管理和疾病诊断提供了重要潜力。COVID-19大流行加速了智能口罩在公众中的普及，尤其在呼吸健康监测领域。为满足这一需求，该研究通过将MXene与水基聚氨酯（WPU）结合，开发了一种适用于3D直写墨水印刷的可持续墨水配方，所制备的纳米复合材料互连结构展现出优异的机械强度和电学性能。该纳米复合材料可直接印刷于纺织品上，适用于可穿戴传感应用，其器件具有低电阻（~1.8 Ω cm⁻²）、良好生物相容性（细胞存活率>94%）和高抗拉强度（~120 MPa）的仿生珍珠母层级微观结构。此配方还可用于印刷集成近场通信（NFC）线圈和湿度传感器的纺织品，具备高灵敏度、稳定性和可重复性。通过将无线湿度传感器节点记录的时间序列数据与基于卷积神经网络的机器学习模型结合，该传感器能以约90%的准确率区分多种呼吸模式。此项工作为适用于无线医疗及其他相关应用的可扩展制造、高性能多功能电子纺织品提供了示范。