医工简报 | 用于计算眼科学的多模态视觉语言基础模型;早发型 2 型糖尿病:下一个主要的糖尿病转变

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医工学人

The Innovators

1. Nature | 医疗 AI 可以改变医学,但前提是我们仔细跟踪它所接触的数据;

2柳叶刀系列 | 早发型 2 型糖尿病:下一个主要的糖尿病转变;
3. npj Digital Medicine | 用于计算眼科学的多模态视觉语言基础模型;

4. Med. Image Anal. | 无造影剂荧光引导的域无关2D-3D可变形配准;
5. Nature Communications | 胆碱能基底前脑神经元调节血管动力学和脑脊液通量;
6. ACS Nano| 使用可悬浮水凝胶平台对 T 细胞进行特异性刺激和多重分泌分析,可在单细胞规模上进行免疫表型

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 行业动态  

Nature | 医疗 AI 可以改变医学,但前提是我们仔细跟踪它所接触的数据
 

6月23日,《自然》期刊发表评论文章,文章指出,虽然人工智能辅助的预测模型在医学中潜力巨大(例如提高早期癌症筛查和脓毒症干预的准确性),但它们也可能无意中污染临床数据,影响模型长期可靠性。AI 模型的预测结果通常会被记录进电子病历(EHR),并可能改变后续临床决策,从而扭曲数据中的关联(比如原本预示脓毒症的指标现在可能与患者未患病联系在一起)。这种“数据污染”问题累积,会削弱模型的再训练效果,甚至影响其他模型。文章呼吁应持续监控、采用对照期评估、定期外部验证,并谨慎设计评估机制,以确保 AI 在医学中的长期有效性和信任。

https://www.nature.com/articles/d41586-025-01946-8

临床综合

柳叶刀系列 | 早发型 2 型糖尿病:下一个主要的糖尿病转变

早发性 2 型糖尿病的发病率正在增加,现在越来越多的病例发生在儿童、青少年和年轻人中。这种转变主要是由于年轻人群肥胖患病率的上升,尤其是在高收入国家。然而,肥胖与早发性 2 型糖尿病之间的关系因种族而异,一些人群在 BMI 阈值较低时表现出更高的风险,这可能是由于胰岛素抵抗和β细胞功能的差异。社会经济因素进一步塑造了疾病模式,早发性 2 型糖尿病对高收入环境中的低收入人群的影响不成比例,而在低收入和中等收入国家,经济发展和城市化导致较富裕群体的发病率增加。这种向早发性 2 型糖尿病的转变的后果是严重的,与晚发性疾病相比,疾病进展加速,微血管和大血管并发症的风险增加,以及相当大的社会和医疗保健负担。鉴于儿童和青少年肥胖症的持续上升,预计早发性 2 型糖尿病的发病率将进一步增加,给全世界的医疗保健系统带来越来越大的压力。在本系列三篇论文中的第一篇中,研究者们研究了早发性 2 型糖尿病发病率和患病率的全球趋势,确定了这种在年轻时过渡到诊断的关键驱动因素,并回顾了人群和个人层面的风险因素证据

https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(25)00830-X/abstract

 

医学人工智能

npj Digital Medicine | 用于计算眼科学的多模态视觉语言基础模型

早期发现眼部疾病对于预防视力丧失至关重要。现有的眼科人工智能模型主要针对单一模态,忽视了多视角信息,并且由于长尾分布问题而在罕见疾病诊断中表现不佳。研究团队提出了EyeCLIP,这是一个多模态视觉语言基础模型,基于11种模态的277万张眼科图像及部分临床文本训练而成。新颖的预训练策略结合了自监督重建、多模态图像对比学习和图像-文本对比学习,以捕捉跨模态的共享表征。EyeCLIP在14个基准数据集上表现出强大的性能,在疾病分类、视觉问答和跨模态检索任务中表现优异。该模型还展现出强大的少样本和零样本学习能力,能够在真实世界的长尾场景中实现准确预测。EyeCLIP在眼部疾病和全身性疾病的检测以及弥补真实临床应用的空白方面具有重要潜力。

https://www.nature.com/articles/s41746-025-01772-2

医学成像技术

Med. Image Anal. | 无造影剂荧光引导的域无关2D-3D可变形配准

荧光引导的肝脏介入手术常需注射造影剂(CA)以增强血管显影,但CA具有肾毒性且显影短暂,限制了实时引导。6月23日,法国Inria等机构的研究团队提出一种域无关(domain-agnostic) 的深度学习方法,从单张无造影剂荧光图像实时估计3D位移场。该研究创新性地采用随机高斯核生成平滑微分同胚的合成位移场构建训练数据,摆脱了对特定运动模式的依赖;网络架构融合了几何感知的反投影模块,将2D荧光图像特征映射到3D解剖空间;并提出投影空间监督的混合损失函数,避免高对比度结构主导优化。该方法单帧处理仅需12ms,结合术前CT可为荧光图像实时叠加配准后的血管结构,有望消除介入手术中的造影剂注射需求。

https://doi.org/10.1016/j.media.2025.103688

康复(神经)工程

Nature Communications | 胆碱能基底前脑神经元调节血管动力学和脑脊液通量
 

脑废物通过脑脊液 (CSF) 途径(淋巴系统)清除,其功能障碍可能是许多大脑疾病的基础。先前的研究表明,通过血氧水平依赖性 (BOLD) fMRI 测量的相干血管振荡与 CSF 流入相结合以驱动液体通量。然而,这种耦合如何受到调节,它是否介导废物清除,以及为什么会受损,目前尚不清楚。该研究证明了胆碱能神经元调节 BOLD-CSF 偶联和淋巴功能。研究者们发现 BOLD-CSF 偶联与老年人的皮质胆碱能活性相关。雌性小鼠基底前脑胆碱能神经元损伤会损害淋巴外流和 BOLD-CSF 偶联、动脉搏动和淋巴内流的相关变化。乙酰胆碱酯酶抑制剂主要通过外周机制改变这些动力学。研究结果表明,胆碱能丢失通过神经血管机制损害淋巴功能,可能导致病理废物积累。这可能为开发淋巴功能障碍的诊断和治疗提供基础。

https://www.nature.com/articles/s41467-025-60812-3

生物材料

ACS Nano| 使用可悬浮水凝胶平台对 T 细胞进行特异性刺激和多重分泌分析,可在单细胞规模上进行免疫表型

通过流式细胞术根据细胞表面标志物的表达谱来表征和分离细胞,这一技术革新了我们对单个细胞层面免疫系统的理解。然而,使用表面蛋白定量来评估刺激后T细胞的功能,无法捕捉到T细胞激活的重要结果,尤其是细胞因子的分泌。

此研究采用了一种基于单细胞微粒的技术(称为纳米管),来评估刺激后T细胞的表面表达谱和蛋白质分泌行为。通过使用与蛋白质结合的纳米管,展示了刺激卵清蛋白特异性的小鼠CD8 T细胞的能力,无论是通过在颗粒上涂覆抗CD3和抗CD28抗体,通过在颗粒表面涂覆卵清蛋白肽负载的主要组织相容性复合体和抗CD28抗体,进一步证明了纳米管能够同时捕获单个细胞分泌的多种细胞因子,并且可以基于细胞因子分泌水平对纳米管内的活T细胞进行分类。总体而言,此研究开发的纳米管平台和检测方法有助于揭示T细胞的功能特性,为未来细胞疗法的开发提供重要信息。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c18391

END

内容 | 罗虎 张艳青 员蓉 郝娅婷

编辑 | 王可豪

审核 | 刘帅 罗虎

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