《医工周报》是医工学人收集、整理与发布的周期性医工领域新闻动态，包括科学研究、创新产品、政策热点等；涉及包括康复（神经）工程、可穿戴设备、纳米医学与工程、超声医学技术、医学影像技术等12个领域。周期性医工领域新闻动态的发布，有助于工程研究人员和临床医生迅速了解该领域在学术链、价值链、产业链及政策链的最新现状，帮助医工领域研究者及从业者获得研究启发及转化可能。
热点速览
1. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering：用于运动想象解码的多域卷积神经网络
2. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement：基于多实例学习和Transformer解决PPG血压估计弱标签问题
3. ACS Nano：纳米医学策略在克服缺氧和利用缺氧对抗癌症方面的最新进展
4. Nature BME：三维智能超声成像
5. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement：DSC-Net：一种结合Transformer和CNN进行超声图像分割的新型交互式双流网络
6. Science Advances：网络医学架构揭示中药仿制药对于症状的有效性
7. WHO：关于监管人工智能促进健康的考虑因素的概述
8. Science Advances：用于心脏介入治疗的多功能软体机器人
康复（神经）工程
1 用于脑电图的运动想象解码的多域卷积神经网络
运动想象（MI）解码在基于脑电图（EEG）的脑机接口（BCI）技术的进步中发挥着至关重要的作用。目前，大多数研究都集中在用于 MI 解码的复杂深度学习结构上。但是网络日益复杂可能导致过度拟合，并由于冗余信息而导致解码结果不准确。为解决这一限制并充分利用多域脑电图特征，该研究提出了一种用于 MI 解码的多域时空频卷积神经网络（TSFCNet）。实验结果表明，TSFCNet 的性能优于最先进的模型，具有出色的分类精度和 kappa 值，有望增强 MI BCI 的解码性能。
🔗：http://ieeexplore.ieee.org/document/10275093
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2 协作机器人在辅助和康复应用中的作用
https://www.science.org/doi/abs/10.1126/scirobotics.adk6743?af=R
3 多模态传感融合和人工智能背景下步态分析的系统综述
http://ieeexplore.ieee.org/document/10286556
4 经颅直流电刺激对多发性硬化症患者平衡和步态的有效性：随机临床试验的系统评价和Meta分析
https://jneuroengrehab.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12984-023-01266-w
5 VR用于认知障碍患者康复：一项调查
http://ieeexplore.ieee.org/document/10288537
可穿戴设备
1 基于多实例学习和Transformer解决PPG血压估计弱标签问题
近年来，基于光电容积脉搏波（PPG）的血压（BP）估计获得了巨大的发展势头。然而，常用样本所构建的方法用于训练 BP 估计模型会导致弱标签问题，而这些问题通常被常规监督学习（SL）方法所掩盖。因此该研究提出了一种基于多实例学习和转换器（BP-MIL-Trans）的端到端BP估计模型。与常见的SL模型相比，该模型具有更好的估计性能、噪声鲁棒性和模型复杂性。我们的研究揭示了血压估算中一个被忽视的问题，并提供了一个更有效的解决方案。此外，它还为轻量级模型设计提供了新的视角，值得关注。
🔗：https://ieeexplore.ieee.org/document/10286246
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2 用于肾脏监测的植入式设备
https://www.nature.com/articles/s41928-023-01058-z
3 智能隐形眼镜——迈向无创连续眼睛健康监测的一步
https://www.mdpi.com/2079-6374/13/10/933
4 用于细菌检测的多重便携式生物传感器
https://www.mdpi.com/2079-6374/13/11/958
5 使用掺硼金刚石电极进行尿路感染电化学诊断
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssensors.3c01569
纳米医学与工程
1 纳米医学策略在克服缺氧和利用缺氧对抗癌症方面的最新进展
癌症是危害人类福祉的重大疾病，其病理过程复杂。由于氧供需不平衡，缺氧是大多数实体瘤的自然特征，也是癌症治疗的重要障碍，与肿瘤的增殖、转移和侵袭密切相关。在过去的十年中，已经开发了各种利用肿瘤缺氧特征的策略，这些策略可用于缓解肿瘤缺氧，或利用缺氧进行靶向递送和诊断成像。在此，该研究深入回顾了纳米医学策略在克服缺氧和利用缺氧对抗癌症方面的最新进展，并提出了新兴纳米材料用于未来临床转化的前景，希望为纳米材料的设计提供视角。
🔗：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c07763
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2 柔性电子产品新材料：单个少壁碳纳米管的壳间滑动
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3 超声波驱动的高性能电容匹配摩擦电植入物
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202307194?af=R
4 可持续性电子产品的材料和技术创新https://www.nature.com/articles/s41563-023-01681-3
5 超声敏感智能纳米系统：治疗神经系统疾病的有前景的策略
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202303180?af=R
超声医学技术
1 三维智能超声成像
矩阵成像为波物理学的下一次革命奠定了基础。基于一组传感器记录的响应矩阵，可以对像差现象和多个散射事件进行优化补偿，这些事件通常会严重阻碍异质介质中的聚焦过程。尽管它在光学显微镜或地震成像方面取得了惊人的结果，但目前为止，矩阵成像的成功相对有限，因为波控制通常只使用线性阵列的换能器进行。该研究中，研究者们将超声矩阵成像扩展到 3D 几何形状。从 1D 探头切换到 2D 探头，可以更清晰地估计连接每个探头和每个介质体素的透射矩阵。首先通过离体组织对组织模拟模型进行实验概念验证，之后展示了 3D 矩阵成像在经颅方面的应用潜力。
🔗：https://www.nature.com/articles/s41467-023-42338-8
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2 使用深度学习自动测量 2D 和 3D 左心房容积
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3 使用新型软件绘制子宫肌瘤的 2D 超声图像 3D 表面渲染的准确性https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0301562923003149?dgcid=rss_sd_all
4 GE医疗保健与诺和诺德合作使用超声波治疗糖尿病和肥胖症
https://www.medtechdive.com/news/ge-healthcare-novo-nordisk-partner-ultrasound-treat-diabetes/697581/
医学影像技术
1 DSC-Net：一种结合 Transformer 和 CNN 的新型交互式双流网网络络，用于超声图像分割
超声成像因其经济、方便、实用和安全等优点，是应用最广泛的人体组织可视化医学成像技术之一。超声图像中感兴趣区域（ROIs）的自动分割对于提高超声图像的临床效率和疾病诊断的准确性具有重要意义。然而，由于超声图像中的斑点噪声、低对比度和模糊的边界，这项任务一直具有挑战性。为了解决这些问题，本文提出了一种基于细节筛选和补偿的交互式双流网络，称为DSC-Net，用于超声图像分割。DSC-Net使用Transformer流来获取多尺度详细特征，并使用CNN流来提取噪声较小的身体特征。该研究的代码公开在 https://github.com/MLMIP/DSC-Net .
🔗：http://ieeexplore.ieee.org/document/10274717
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2 用于心脏 CINE MR 成像的展开和快速运动补偿重建
https://jneuroengrehab.biomedcentral.com/articles/10.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1361841523002773?dgcid=rss_sd_all
3 用于有限视角光声断层扫描的信号域适应网络https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1361841523002724?dgcid=rss_sd_all
中医智能诊疗
1 网络医学架构揭示中药仿制药对于症状的有效性
了解自然医学和传统医学可以带来改变世界的药物发现。尽管个别草药具有治疗效果，但传统中药 （TCM） 缺乏科学基础，通常被认为是一个神话。本研究建立了网络医学框架，揭示了一般中医治疗原理，即疾病症状与中药靶点在人体蛋白质相互作用组上的拓扑关系。我们发现与症状相关的蛋白质形成了一个网络模块，草药靶标与症状模块的网络接近程度可以预测草药治疗症状的有效性。这些发现使用医院的患者数据进行验证。我们通过预测具有治疗潜力的草药症状治疗来强调我们框架的转化价值。我们的网络医学框架揭示了中医的科学基础，并为理解自然医学的分子基础和预测疾病治疗建立了范式。
🔗：https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.adh0215?af=R
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2 中医在急性心肌梗塞中的循证医学https://jamanetwork.com/journals/jama/article-abstract/2811037
医学人工智能
1 WHO 概述了监管人工智能促进健康的考虑因素
世界卫生组织（世卫组织）发布了一份新出版物，列出了对卫生领域人工智能的主要监管考虑因素。该出版物强调必须建立安全有效的人工智能系统，迅速向有需要的人群提供适当的系统，并促进利益攸关方，包括开发人员、监管机构、制造商、卫生工作者和患者之间的对话。世卫组织这一新出版物旨在概述政府和监管机构在国家或区域层面制定关于人工智能的新指导或调整现有指导时可以遵循的主要原则。
🔗：https://www.who.int/news/item/19-10-2023-who-outlines-considerations-for-regulation-of-artificial-intelligence-for-health
血管介入
1 用于心脏介入治疗的多功能软体机器人
在微创血管内手术中，外科医生依靠低灵活性和高纵横比的导管来达到解剖目标。然而，跳动的心脏内部的环境呈现出少数解剖位置所特有的挑战，使得介入工具难以灵巧地操纵并在心内目标上施加巨大的力。我们展示了一个毫米级的软机器人平台，该平台可以在心脏入口处部署和自我稳定，并将现有的介入工具引导到目标部位。在右心房内的两个示例心内手术中，机器人平台提供了足够的灵活性来达到多个解剖目标，足够的稳定性以保持与运动目标的持续接触，以及足够的机械杠杆来产生牛顿级的力。由于该设备解决了微创心内介入治疗的持续挑战，因此它可能有助于进一步开发基于导管的介入治疗。
🔗：https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.adi5559?af=R
编辑 | 罗虎
审核 | 医工学人
本篇文章来源于微信公众号: 医工学人
