医工简报 | 基于MR血管壁成像的头颈部血管造影快速分割与重建；用于大范围、高灵敏度的应激检测的多模态传感智能皮肤系统

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医工学人

The Innovators

1. Powerful Medical 获得 4000 万欧元的非稀释性赠款，用于利用人工智能加速心血管疾病的早期诊断

2. Nature | 大脑在病患靠近时会激活免疫细胞

3. npj digital medicine | 基于MR血管壁成像的头颈部血管造影快速分割与重建

4. IEEE Trans. Med. Imaging | 解耦控制的真实全景牙齿X光生成

5. ACS sensors | 多模态传感智能皮肤系统，用于大范围、高灵敏度的应激检测

6. ACS sensors | 金纳米颗粒限域配位聚合物高效电化学发光用于神经系统疾病生物标志物的灵敏检测

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行业动态

Powerful Medical 获得 4000 万欧元的非稀释性赠款，用于利用人工智能加速心血管疾病的早期诊断

7月29日，MedTech Dive 发布报道，人工智能驱动的心血管诊断领域的领导者 Powerful Medical 已被选中通过欧盟委员会的 IPCEI Tech4cure 项目计划获得超过 4000 万欧元（4600 万美元）的非稀释性赠款资金。这笔赠款是迄今为止欧盟对医疗保健技术公司最大的贡献之一，将用于加速 PMcardio 的全球采用和临床验证，PMcardio 是世界上第一个用于快速准确心血管诊断的人工智能平台。Powerful Medical 首席执行官 Martin Herman 表示，利用这笔赠款资金大力投入到利用人工智能加速心血管早期诊断、心血管护理创新方面的发展，改善患者治疗效果并最终挽救全球生命。

https://www.medtechdive.com/press-release/20250729-powerful-medical-receives-40-million-non-dilutive-grant-to-accelerate-earl-1/

临床综合

Nature | 大脑在病患靠近时会激活免疫细胞

一项研究表明，仅需看到病患的画面，大脑就会激活一线免疫细胞，模拟身体对真实感染的反应。该研究结合了脑部扫描、血液检测以及非常规技术——游戏设备。志愿者佩戴虚拟现实（VR）头显，观察带有皮疹、咳嗽或其他病症症状的虚拟人像，从而避免接触真实病原体。研究合著者、瑞士洛桑大学医院神经科学家安德烈亚·塞里诺表示，结果印证了大脑“预测潜在威胁并选择恰当反应”的能力。这项研究于7月28日发表在《Nature Neuroscience》期刊上。

https://www.nature.com/articles/d41586-025-02363-7

医学人工智能

npj digital medicine | 基于MR血管壁成像的头颈部血管造影快速分割与重建

三维磁共振血管壁成像（3D MR-VWI）是表征脑血管病变的关键技术，但其临床应用因繁琐的后处理流程而受到限制。该研究团队开发了VWI Assistant这一多序列集成的深度学习平台，该平台基于多中心数据（研究队列包含1981例患者和影像数据集）训练，可实现动脉分割和重建的自动化。该框架在不同患者群体、成像方案和扫描设备中均表现出稳定的性能，合格率达到92.9%，与专家手动勾画结果相当。与人工方法相比，VWI Assistant将处理时间缩短了90%以上（每例仅需10-12分钟，p < 0.001），并提高了观察者间和观察者内的一致性。实际临床应用（n = 1099例患者）表明其快速普及，12个月内使用率从10.8%提升至100.0%。通过优化3D MR-VWI工作流程，VWI Assistant解决了血管影像规模化应用的挑战，为常规临床使用和大规模研究提供了实用工具，显著提高了工作效率，同时降低了人力成本和时间成本。

https://www.nature.com/articles/s41746-025-01866-x

医学成像技术

IEEE Trans. Med. Imaging | 解耦控制的真实全景牙齿X光生成

牙齿X光合成面临复杂解剖结构与专业术语的双重挑战，现有方法难以兼顾结构精度与放射学风格。7月29日，香港中文大学等团队提出ToothMaker框架，通过解耦控制策略实现高质量牙齿影像生成。该研究中，1）控制解耦微调(CDFT)：设计风格与布局双控制器，采用梯度解耦方法（梯度保留率λ=0.6）分别优化放射学风格与牙齿空间结构；2）先验解耦引导(PDGM)：利用大语言模型分解牙科术语为138项元知识元素，通过超图神经网络建模高阶关系（含先验距离编码），增强病理概念生成精度。实验表明：在3,657张牙齿X光数据上，FID指标达72.91，下游任务中牙齿分割DSC提升1.7-4.7%，视觉问答准确率提高，有效降低人工标注依赖。

https://doi.org/10.1109/TMI.2025.3588466

可穿戴技术

ACS sensors | 多模态传感智能皮肤系统，用于大范围、高灵敏度的应激检测

在自然环境中，机械应力相互作用的强度体现在多个数量级上。传统的单机构机械传感器表现出有限的动态检测范围，在以最佳灵敏度同时解决细微应力和高强度冲击方面存在根本局限性。这种固有的限制需要开发结合摩擦纳米发电机（TENG）、机械发光（ML）材料和压电材料的协同多转导传感架构，以实现具有广谱响应性的仿生智能皮肤系统。受人体皮肤机械感觉能力的启发，这项工作通过结合摩擦电纳米发生器（TENG）和机械发光（ML）技术，引入了一种多模态传感智能皮肤系统，能够进行宽范围（0-130 MPa）和高灵敏度的应力检测。该系统在自供电模式下运行，可在如此宽的频谱中实现精确的机械信号检测。表皮系统结合了三种不同的传感模式，表现出协同反应和相互验证，在应激识别方面实现了接近 100% 的准确性。广泛的耐久性测试证实了系统的坚固性，可承受超过 10,000 次冲击循环而不会发生结构退化。其多功能性能在空间识别、警告检测和人机交互方面显示出巨大的潜力。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssensors.5c01539

生物材料

ACS sensors | 金纳米颗粒限域配位聚合物高效电化学发光用于神经系统疾病生物标志物的灵敏检测

本研究通过以2,2′-二硫代二苯甲酸（DTBA）为发光配体、Zn²⁺为金属节点，并利用金纳米颗粒（AuNPs）作为共反应加速剂，通过Au-S键将其限域于DTBA中，成功合成了一种高效电化学发光（ECL）配位聚合物Au-Zn-DTBA。该材料用于构建灵敏检测神经系统疾病生物标志物多巴胺的生物传感器。与未添加共反应加速剂的Zn-DTBA ECL体系相比，Au-Zn-DTBA的ECL强度提高了4倍。这是由于限域在Zn-DTBA中的AuNPs能够促进共反应剂K₂S₂O₈产生大量硫酸根自由基（SO₄⁻·），从而显著增强Zn-DTBA的ECL效率。基于此，该研究团队开发了一种超灵敏ECL生物传感器，采用Au-Zn-DTBA/K₂S₂O₈ ECL体系检测多巴胺，实现了0.41 nM的低检测限，性能优于大多数已报道的多巴胺生物传感器。该策略展示了基于限域效应的共反应加速剂的巨大潜力，为提升ECL效率及拓展其在临床分析中的应用提供了新思路。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssensors.5c01053

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内容 | 郝娅婷张艳青

编辑 | 黄丹青

审核 | 刘帅罗虎

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