医工简报 | 数百万次实验室检测揭示妊娠与产后的动态变化;功能性3D仿生骨单元加速骨再生.

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行业动态

GE Healthcare 和 NVIDIA 合作开发具备物理人工智能的自主诊断成像

GE Healthcare 在 GTC 2025 上宣布了与 Nvidia 合作的最新情况。GE 计划利用新的 NVIDIA Isaac for Healthcare 平台来开发支持 AI 的 X 射线和超声系统，使用 Nvidia Cosmos 平台在虚拟环境中训练、测试和调整自主超声和 X 射线设备。双方通过使用合成数据生成来模拟各种场景，还将研究机器与患者的交互，以更全面地自动化扫描过程。

临床综合

Sci. Adv. | 数百万次实验室检测揭示妊娠与产后的动态变化

妊娠期间女性身体经历显著的生理变化，这些变化对母体健康具有深远影响。3月26日，以色列魏茨曼科学研究所 Uri Alon 团队在《科学进展》发表研究，通过分析 30 万次分娩的 4400 万项生理指标数据，首次系统描绘了孕前至产后 18.5 个月的人体动态变化图谱。研究发现 41% 的生理指标（如肝功能、胆固醇）需 6 个月以上恢复，12% 的指标（如炎症标志物）甚至产后 80 周仍未回归孕前水平，同时揭示了妊娠糖尿病和先兆子痫等并发症的孕前预测可能性。

https://doi.org/10.1126/sciadv.adr7922

医学人工智能

Nature | 用于医学图像解读的多模态生成式人工智能

医学影像报告的自动化生成是临床实践中的重要挑战，传统人工报告撰写效率低且易受主观因素影响。人工智能技术的进步为提升报告质量、减轻医生负担提供了新机遇，但如何确保生成内容的准确性与临床适用性仍面临关键难题。3月26日，哈佛医学院的 RAO Vishwanatha 等人在 Nature perspectives 栏目上撰文讨论了”多模态生成医学影像解释（GenMI）”的新范式，通过整合视觉语言模型（VLMs）与大型语言模型（LLMs），实现放射学、病理学等多领域的智能报告生成。研究系统分析了 GenMI 在提升临床效率、辅助医学教育及优化医患沟通中的潜力，同时指出模型偏见、数据代表性不足等关键挑战，并倡导以”AI 住院医师”模式实现人机协作的临床部署路径。

https://doi.org/10.1038/s41586-025-08675-y

医学成像技术

Nat. Biotechnol. | 用于医学图像解读的多模态生成式人工智能

三维空间内基因表达与组织形态的同步成像是解析发育、疾病机制的关键，但传统技术难以兼顾分辨率与三维信息。3月27日，芝加哥大学 Joshua A. Weinstein 团队在《Nature Biotechnology》发表研究，提出体积 DNA 显微技术。该技术通过 DNA 条形码网络编码分子空间邻近关系，结合滚环扩增与体外转录实现多尺度三维重构，首次在完整斑马鱼胚胎中实现了无预设空间标记的转录组-形态同步成像，分辨率达 1.5µm，为研究免疫和神经系统等遗传异质性组织提供了新工具。

https://doi.org/10.1038/s41587-025-02613-z

康复（神经）工程

Adv. Funct. Mater. | 功能性 3D 仿生骨单元加速骨再生

骨缺损修复是骨科临床中的重大挑战，尤其在大面积或承重区缺损中，传统自体骨移植受限于供体不足和并发症风险。开发仿生骨组织微结构的生物材料，同步促进血管化和骨再生，是解决这一问题的关键方向。3月26日，苏州大学骨科研究所李斌/韩凤选团队和常州市第一人民医院脊柱外科刘锦波团队合作，培养了一种功能化 3D 仿生骨单位（RUVEC-BO）。研究通过微流控技术构建模拟哈弗斯管的中空仿生血管（含脐静脉内皮细胞），并用电纺技术制备纳米羟基磷灰石/胶原定向纤维膜模拟骨板结构。体外实验显示该复合结构显著促进 BMSCs 成骨分化，大鼠股骨髁缺损模型中其骨体积分数（BV/TV）较对照组提升 3 倍，并通过持续分泌 BMP-2/PDGF-BB 实现血管-成骨耦合再生。

https://doi.org/10.1002/adfm.202500603

可穿戴技术

Sci. Adv. | 使用可重定位 3D 超声电容式微机械行列传感器监测微血管随时间的变化

电子健康设备（如智能手表和智能秤）可持续实时监测生命体征，但现有技术对微血管网络的监测仍存在不足，而微血管变化与糖尿病、高血压等疾病密切相关。3月26日，法国 MODULEUS 超声技术公司和巴黎文理大学合作，提出了一种基于电容式微机械超声传感器（CMUT）行-列阵列的超声技术，能够以超高灵敏度实现微血管血流动力学变化的三维多普勒成像。通过体外测试和健康志愿者体内实验，团队验证了该传感器在不同时间尺度下高分辨率成像及自动配准的能力，未来集成至可穿戴设备后，有望提升对微血管疾病的早期监测与理解。

https://doi.org/10.1126/sciadv.adr6449

生物材料

Nat. Mater. | 拓扑声流控

拓扑声学利用拓扑物理学原理来控制声波的新兴领域，为声波调控提供了类似拓扑量子材料中电子控制的鲁棒性方法，其生物医学应用潜力备受关注。3月21日，杜克大学 ZHAO Shuaiguo 等人首次将拓扑声学应用于微流控领域，开发出能定向传输并捕获纳米颗粒和 DNA 分子的”拓扑声流控芯片”。该研究通过设计声谷子晶体中的手性边缘态，实现了深亚波长尺度（780nm）的粒子捕获，并发现基底材料铌酸锂的晶体取向可调控 93.2% 的声波带宽，有望为生物医学设备稳定运输和捕获纳米颗粒和 DNA 分子。

https://doi.org/10.1038/s41563-025-02169-y

END

编辑 | 罗虎

审核 | 医工学人理事会

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