医工简报 | PET扫描新技术解锁隐藏信号，助力疾病诊断；具有锥形蠕动微泵的软神经接口，用于无线药物输送

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医工学人

The Innovators

1. Science | PET扫描新技术解锁隐藏信号，助力疾病诊断

2. nature reviews cardiology | 2025年的高血压：我们准备好在全球范围内采取大胆的精确公共卫生方法了吗？

3. Nature Med. | 用于睡眠和健身指导的个人健康大语言模型

4. IEEE Trans. Med. Imaging | 基于注意力与边缘增强的无配对低场MRI重建

5. npj flexible electronics | 具有锥形蠕动微泵的软神经接口，用于无线药物输送

6.npj flexible electronics | 用于持续监测特应性皮炎的高分辨率反向偏移印刷可穿戴层压纺织品电容传感器

7.npj flexible electronics | 光学/电子人造皮肤将机器人感知扩展到分子传感

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行业动态

Science | PET扫描新技术解锁隐藏信号，助力疾病诊断

8月13日，Science News 发布报道，表示曾被忽视的奇异“正电子素原子”辐射有望提升医学扫描仪精度。Paweł Moskal表示他们的PET扫描仪最新版预计将于 2028 年推出，其成本仅为商用机器的 10% 至 20%，并且灵敏度甚至更高。

https://www.science.org/content/article/new-twist-pet-scans-unlocks-hidden-signals-diagnosing-disease

临床综合

nature reviews cardiology | 2025年的高血压：我们准备好在全球范围内采取大胆的精确公共卫生方法了吗？

高血压领域的最新发展使人们更好地了解了高血压的病理生理学，以及新的药物和基于设备的疗法以及丰富的预防、诊断和治疗临床指南。要真正应对全球高血压的流行，需要将务实的方法和基于精准医疗的新颖概念相结合。

https://www.nature.com/articles/s41569-025-01192-5

医学人工智能

Nature Med. | 用于睡眠和健身指导的个人健康大语言模型

尽管大语言模型（LLM）显示出在临床医疗保健应用方面的前景，但它们在使用可穿戴设备数据进行个性化健康监测方面的效用仍未得到充分开发。8月14日，谷歌研究中心团队介绍了专为睡眠和健身应用而设计的个人健康大语言模型（PH-LLM）。PH-LLM是Gemini LLM的一个版本，当应用于汇总的每日分辨率数字传感器数据时，它被微调为文本理解和推理。研究人员创建了三个基准数据集来评估睡眠和健身的多个互补方面：专家领域知识、生成个性化见解和建议以及根据纵向数据预测自我报告的睡眠质量。PH-LLM在睡眠医学（79% vs 76%）和健身（88% vs 71%）的多项选择题考试中取得的分数超过了人类专家样本。在一项涉及857个真实世界案例研究的综合评估中，PH-LLM在健身相关任务方面的表现与人类专家相似，并在提供个性化睡眠见解方面比基本的Gemini模型有所改进。最后，PH-LLM使用可穿戴传感器数据的多模态编码有效地预测了自我报告的睡眠质量，进一步展示了其有效地将可穿戴模式情境化的能力。这项工作突出了LLM通过从可穿戴数据中定制的见解和预测来彻底改变个人健康监测的潜力，并提供数据集，量规和基准性能，以进一步加速个人健康相关的LLM研究。

https://www.nature.com/articles/s41591-025-03888-0

医学成像技术

IEEE Trans. Med. Imaging | 基于注意力与边缘增强的无配对低场MRI重建

高场MRI（如3T）虽成像质量优异，但其高昂成本限制了在资源匮乏地区的应用。为此，深圳技术大学团队提出一种无监督循环生成对抗网络，实现0.3T低场MRI到3T级图像的重建，无需配对训练数据。核心创新包括：（1）注意力模块：通过空间自适应权重动态融合高场特征与原始低场输入，保留解剖结构；（2）边缘优化模块：利用拉普拉斯算子提取边界，经U-Net细化后增强结构细节并抑制噪声。模型在公开非配对数据（M4Raw/HCP/fastMRI）上训练，并在配对临床数据（T1w/T2w/FLAIR序列）验证。结果显示：重建图像在信噪比提升42%、组织对比度优化35%的同时，结构保真度优于主流方法（SSIM提高0.059），为低场MRI的临床实用化提供新范式。

https://doi.org/10.1109/TMI.2025.3597401

康复（神经）工程

npj flexible electronics | 具有锥形蠕动微泵的软神经接口，用于无线药物输送

由于血脑屏障的限制性和全身毒性的风险，在大脑内实现精确、局部的药物递送仍然是一项重大挑战。该研究提出了一个全软神经接口，该接口结合了热气动蠕动微泵和不对称锥形微通道，用于有针对性的按需无线给药。所有结构和功能部件均由软材料制成，确保与脑组织的机械兼容性。该系统采用微加热器的顺序驱动来产生单向气流，从而驱动从机载储液器输注药物。微通道的喷嘴-扩散器几何形状最大限度地减少了回流，同时无需机械阀即可实现受控、连续输送。流体动力学仿真指导了微流体设计的优化，从而实现了稳健的正向流动和最小的回流。模拟大脑模型的台式验证证实了一致且可编程的药物输注。该平台代表了中枢神经系统疾病神经药理学研究和治疗交付的重大进步。

https://www.nature.com/articles/s41528-025-00463-y

可穿戴技术

npj flexible electronics | 用于持续监测特应性皮炎的高分辨率反向偏移印刷可穿戴层压纺织品电容传感器

反向胶印（ROP）能够在柔性基板上进行微尺度图案化，使其成为制造用于特应性皮炎（AD）监测的叉指电容式（IDC）传感器的理想选择。AD以皮肤干燥和炎症为特征，需要精确的水合跟踪。将IDC电极间隙裁剪到50µm可以集中角质层（SC）内的电场，从而提高灵敏度，超出传统丝网印刷的能力。采用有限元建模和ROP来评估电极几何形状和封装厚度对传感器性能的影响。研究结果表明，封装层低于10µm的50µm电极保持高灵敏度和一致的操作。临床案例研究证明50µm传感器能够区分病变和非病变皮肤。这些结果为优化封装-性能平衡提供了信息，并推进了可穿戴、高分辨率IDC传感器的设计，用于个性化皮肤科护理中的持续皮肤水合监测。

https://www.nature.com/articles/s41528-025-00456-x

生物材料

npj flexible electronics | 光学/电子人造皮肤将机器人感知扩展到分子传感

人造皮肤对于弥合机器人和环境之间的感官差距至关重要，从而实现自然和直观的交互。虽然人造皮肤可以感知压力和拉伸性等刺激，但它们的能力需要扩展到特定应用的化学传感。该研究介绍了光学/电子人造皮肤（oe-skins），将机器人传感从物理感知推进到化学感知。将光纤集成到基于碳纳米管（CNT）的触觉电子皮肤中。这使皮肤能够感知力和温度，同时检测来自分子的近红外（NIR）光信号，提供物理和化学传感的双重模式，成功地将oe-皮肤实施到机器人中，实现了眼压和葡萄糖水平检测，用于诊断光青眼和糖尿病。

https://www.nature.com/articles/s41528-025-00431-6

END

内容 | 郝娅婷张艳青

编辑 | 吴苡齐

审核 | 刘帅罗虎

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