医工简报 | 通过深度学习与多光谱光声成像推进黑色素瘤无创诊断；具有仿生圆周对齐结构的超可压缩坚韧水凝胶的同心冰模板

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医工学人

The Innovators

1.世卫组织发布首份全球指南以改善患有镰状细胞病妇女的妊娠护理；

2.柳叶刀研讨会：脑瘫；

3.npj Digital Medicine | 超越Fitzpatrick：皮肤病患者的基于人工智能的自动肤色分析；

4.Photoacoustics | 通过深度学习与多光谱光声成像推进黑色素瘤无创诊断；

5.Science ｜神经系统疾病中的神经炎症；

6.ACS Sensors ｜具有高灵敏度和生物相容性的智能隐形眼镜，用于连续无创眼压监测；

7.Science Advances ｜具有仿生圆周对齐结构的超可压缩坚韧水凝胶的同心冰模板；

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行业动态

世卫组织发布首份全球指南以改善患有镰状细胞病妇女的妊娠护理

世界卫生组织（世卫组织）于6月19日发布了其首份关于妊娠期镰状细胞病管理的全球指南，旨在应对这一日益严重并可能危及妇女及婴儿生命的健康挑战。镰状细胞病是一组遗传性血液疾病，其特征是红细胞呈现异常的新月或镰刀状。这些细胞会阻塞血流，导致严重贫血、剧痛发作、反复感染以及中风、脓毒症或器官衰竭等医疗紧急情况。

由于妊娠期间身体对氧气和营养供应的需求增加，与镰状细胞病相关的健康风险会加剧。患有镰状细胞病妇女面临的孕产死亡风险是未患镰状细胞病妇女的4到11倍，且更有可能出现先兆子痫等产科并发症，而其婴儿死产、早产或体重不足的风险也更高。世卫组织性和生殖健康与研究司司长及联合国人类生殖特别规划负责人Pascale Allotey博士说：“通过优质卫生保健，患有镰状细胞病等遗传性血液疾病的妇女可以安全健康地怀孕和分娩。这份新指南旨在改善受影响人群的妊娠结局。随着镰状细胞病的增加，迫切需要加大投入以扩大妊娠期间获得循证治疗的机会，以及关于这种被忽视疾病的诊断和信息。”

https://www.who.int/zh/news/item/19-06-2025-who-issues-first-global-guideline-to-improve-pregnancy-care-for-women-with-sickle-cell-disease

临床综合

柳叶刀研讨会：脑瘫

脑瘫是一种影响运动和姿势的终生身体残疾。脑瘫的运动障碍是由非退行性脑损伤、脑畸形和遗传变异引起的，这些变异是由孕前、怀孕、分娩或出生后前 2 年内的多种风险因素和因果途径引起的。在过去十年中，诊断、预防和管理病情的重大进展改变了治疗方法。一个关键的发现是，高达 30% 的 CP 个体具有遗传特征。在高收入国家，患病率下降了 40%，从每 1000 名活产婴儿 2.1 例下降到每 1000 名活产婴儿 1.6 例。然而，低收入和中等收入国家的患病率更高。早期诊断的进步使得最早 3 个月大时就发现脑瘫成为可能，从而能够及时、密集的早期干预，从而改善儿童和父母的预后。此外，新的医学、再生和康复疗法已经出现，增强了功能和参与度。对成年人面临的健康挑战和身体衰退的认识不断提高，这凸显了终身方法的必要性。该研讨会重点介绍了现有的最佳证据和最新进展，以帮助临床医生解决具有生活经验的个人发现的关键问题。

https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(25)00686-5/abstract

医学人工智能

npj Digital Medicine | 超越Fitzpatrick：皮肤病患者的基于人工智能的自动肤色分析

人类肤色受到遗传、环境和文化因素的影响，由于不同肤色的疾病表现差异，在皮肤病学中发挥着关键作用。广泛使用的Fitzpatrick量表基于紫外线响应，只对少数皮肤类型进行分类，限制了其捕捉肤色全部多样性的能力。该研究引入了一种自动肤色评估算法，通过使用DensePose和OpenFace从CIELAB颜色值中计算个人类型角度（ITA）。ITA值映射到Fitzpatrick和Monk肤色尺度。对3D身体扫描和人工智能生成的图像的验证显示，与Monk分类高度一致，但与Fitzpatrick类型的一致性较低。尽管类不平衡，但该算法可靠地将肤色分类到蒙克量表，并具有在远程皮肤病学、临床研究和个性化医学中的应用潜力。需要进一步的研究来对外验证我们的算法。

https://www.nature.com/articles/s41746-025-01770-4

医学成像技术

Photoacoustics | 通过深度学习与多光谱光声成像推进黑色素瘤无创诊断

为解决黑色素瘤发病率攀升，现行切除活检与组织病理学标准常因肿瘤边界视觉评估不准导致多次手术的问题，瑞典隆德大学团队提出新型计算框架，首次将光谱驱动深度学习应用于人体黑色素瘤多光谱光声成像（PAI）数据。该研究创新性结合：K-means聚类无偏生成个体化训练数据（高/低吸收光谱分别对应肿瘤/健康组织）；一维卷积神经网络解析像素光谱实现病灶分类；主动轮廓算法整合空间信息完成3D肿瘤边界精准勾勒。该方法预测的Breslow厚度与病理金标准相关性达0.74，误差符合临床安全范围（病理切缘需≥2mm），且高估方向更利于根治性切除。所生成的3D肿瘤模型可提供术前厚度评估与术中切缘指导，显著减少手术次数，为个体化皮肤肿瘤诊断开辟新途径。

https://doi.org/10.1016/j.pacs.2025.100743

康复（神经）工程

Science ｜神经系统疾病中的神经炎症

6月19日，北京天坛医院施福东教授与加拿大阿尔伯塔大学V. Wee Yongang教授在《科学》期刊发表回顾性文章。他们全面概述了神经炎症在一系列神经系统疾病（包括多发性硬化症、中风、阿尔茨海默病和帕金森病）过程中的贡献并整合了各种研究的结果，以突出不同情况的共性和差异，以及它们对治疗干预的影响。

https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.adx0043

可穿戴技术

ACS Sensors ｜具有高灵敏度和生物相容性的智能隐形眼镜，用于连续无创眼压监测

能够持续监测的智能眼压 （IOP）传感器在青光眼的治疗中起着至关重要的作用。然而，由于眼睛独特的生理环境，早期诊断和治疗仍然面临重大挑战。主要的科学挑战在于开发一种不损伤角膜的连续、高灵敏度 IOP 监测方法组织。为了解决这个问题，研究者们开发了一种新型智能隐形眼镜，将基于水凝胶的微纳米结构与衍射光栅嵌入薄膜集成在一起。该设备利用 3D 打印技术实现与眼表的保形粘附，通过光数字信号转导实现实时 IOP 监测。此外，离体猪眼球用于体外测试和评估，以定量展示智能传感器的性能。结果表明，本研究开发的智能隐形眼镜表现出优异的生物相容性和 2.5% mmHg 的高灵敏度(–1)在 0–50 mmHg 范围内，可实现精确的 IOP 监测。这些镜片在临床 IOP 监测方面具有巨大潜力，并显示出预防下一代眼部疾病的巨大前景。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssensors.5c00883

生物材料

Science Advances ｜具有仿生圆周对齐结构的超可压缩坚韧水凝胶的同心冰模板

具有圆周排列纤维的材料，例如椎间盘和动脉，在自然界中很丰富，但尽管具有机械优势，但很难人工复制。尽管冰模板可以创造出仿生材料，但可实现的结构仍然局限于简单的形式，例如蜂窝状、层状和放射状结构。研究者们开发了一种独特的冰模板技术，通过缓慢冷冻在水凝胶中构建圆周纤维结构。这些水凝胶通过旋转压缩退火增强，表现出传统冰模板和顶级坚韧水凝胶无法同时实现的破纪录特性，包括高拉伸性能、每平方米 2320 焦耳的各向同性疲劳阈值、超压缩性（500 次循环后 8% 的应变）和 1.6 bar 的非凡爆破压力，同时保持 85 重量% 的含水量。这些特性为机器人技术提供了机会，包括水凝胶气动抓手和无系绳的仿生机器人鱼，该鱼表现出高驱动力和长期稳健性。我们的方法丰富了人造材料中仿生结构的多样性，通过跨长度尺度结构设计建立了卓越的机械性能。

https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.adv7786

END

内容 | 罗虎张艳青员蓉郝娅婷

编辑 | 余帆

审核 | 刘帅罗虎

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