医工简报 | 医学对人工智能的快速采用引起了研究人员的担忧；利用大型语言模型推进实时传染病预测

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6.10‍‍‍‍‍‍‍‍

医工学人

The Innovators

1. 全球首个慢性肾脏病长期影响研究结果发布，聚焦早期筛查和规范治疗；

2. Nature | 医学对人工智能的快速采用引起了研究人员的担忧；
3. Nature computational science | 利用大型语言模型推进实时传染病预测；

4. Med. Image Anal. | 因果惯性近端Mamba网络：实现鲁棒高效的磁共振图像重建；
5. Nature neuroscience | 神经僵硬的无创降低改变了人类的自闭症行为；
6. npj flexible electronics | 皮肤自适应纳米纤维粘附电子器件用于增强透皮给药：仿章鱼3D吸盘；
7. ACS Nano | 移液器实验室：使用功能性激光诱导石墨烯电极阵列进行强大的生化传感，用于现场一次性尿液分析

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行业动态

全球首个慢性肾脏病长期影响研究结果发布，聚焦早期筛查和规范治疗

6月6日，在第62届欧洲肾脏协会年会上，全球首个针对慢性肾脏病长期影响的研究和预测——IMPACT CKD研究公布了第二阶段的研究和预测结果，并同步发表于《Kidney International Reports》。研究模型预测，若在包括中国、美国、英国在内的8个国家，加强对高危人群的慢性肾脏病筛查，同时提升遵循指南指导的药物治疗（GDMT）的比例后，25年间（2022-2047年）各国的透析治疗率和相关成本、临床不良结局发生率及透析相关环境不良影响均呈现下降态势。

https://doi.org/10.1016/j.ekir.2025.05.039

临床综合

Nature | 医学对人工智能的快速采用引起了研究人员的担忧

人工智能（AI）已经帮助美国各地医院的临床医生进行诊断、对危重病例进行分类和转录临床记录。但研究人员在 6 月 5 日发表在 PLOS Digital Health 上的一份报告中指出，对医疗 AI 产品的监管并没有跟上其快速采用的速度(1)。作者指出了美国食品药品监督管理局（FDA）批准这些设备的方式存在局限性，并提出了更广泛的策略，这些策略超出了该机构的范围，以帮助确保医疗 AI 工具安全有效。6月9日，《自然》杂志对这一问题进行了新闻报道。

https://www.nature.com/articles/d41586-025-01748-y

医学人工智能

Nature computational science | 利用大型语言模型推进实时传染病预测

短期预测正在爆发的传染病传播面临巨大挑战，这源于影响因素的复杂性——其中部分因素可通过相互关联的多模态变量表征，以及公共卫生政策与人类行为的交叉影响。6月6日，研究团队推出PandemicLLM框架，通过多模态大型语言模型（LLM）将疾病传播的实时预测重构为文本推理问题，使其能整合实时、复杂、非数值化的信息。该方法通过人机协作的提示设计和时间序列表征学习，为LLM编码多模态数据。该模型应用于COVID-19大流行，训练时整合了文本形式的公共卫生政策、基因组监测、空间与流行病学时间序列数据，并在美国全部50个州进行了长达19个月的测试。PandemicLLM为整合异构格式的疫情相关数据开辟了新途径，并展现出超越现有模型的性能优势。

https://www.nature.com/articles/s43588-025-00798-6

医学成像技术

Med. Image Anal. | 因果惯性近端Mamba网络：实现鲁棒高效的磁共振图像重建

磁共振成像（MRI）重建质量易受采样策略差异及数据集偏差等混杂因素影响，现有方法虽能捕捉数据相关性，却忽略因果关联导致伪相关性干扰。华东理工大学团队提出因果惯性近端Mamba网络（CIPM-Net），首创因果惯性近端迭代算法，通过后门调整消除混杂因子偏差。该方法创新设计三维因果模块：1）因果通道Mamba（CCM）抑制无关通道特征；2）因果空间Mamba（CSM）自适应分配像素级权重；3）因果频率Mamba（CFM）聚焦频域细长结构特征。在IXI和临床脑/膝数据集测试中，该方法PSNR平均提升5.69dB/7dB，SSIM提升0.058/0.072，重建单帧仅需0.016秒，显著优于12种前沿模型。

https://doi.org/10.1016/j.media.2025.103649

康复（神经）工程

Nature neuroscience | 神经僵硬的无创降低改变了人类的自闭症行为

自闭症行为与整体神经动力学中特定大脑状态转换的减少相关，这意味着这种僵硬的大脑动力学的缓解可能会改变自闭症特征。为了检查这种可能性，该研究调查了状态依赖性经颅磁刺激 （TMS）对自闭症成人的纵向行为影响。研究发现右顶叶上的兴奋性 TMS 降低了神经僵硬，从而相应地减少了社交和非社交自闭行为。具体来说，TMS 诱导的神经灵活性立即降低了认知不灵活，并缓慢减少了过度稳定的感知和非典型的非语言交流。特别是，在 TMS 诱导的神经灵活性加强了额顶叶和视觉网络之间的耦合后，感知过度稳定性降低，而当神经灵活性增强额顶叶、默认模式和显著性网络之间的耦合时，非典型非语言交流变得不那么明显。这些结果表明，神经僵化的改变可以改变多种自闭症特征。

https://www.nature.com/articles/s41593-025-01961-y

可穿戴技术

npj flexible electronics | 皮肤自适应纳米纤维粘附电子器件用于增强透皮给药：仿章鱼3D吸盘

纳米纤维作为轻质可穿戴生物医学电子设备的关键策略越来越受到认可，这些设备具有柔韧性和多孔结构，可提供较大的比表面积。透皮给药（TDD）系统不断发展，皮肤电子器件作为一种能够实现高效给药的技术逐渐兴起。然而，传统的皮肤电子器件通常依赖刚性材料和昂贵的制造工艺，限制了其灵活性和皮肤粘附性。该研究通过整合三维仿章鱼结构（OIA）和导电层，开发了基于纤维素纳米纤维（CNFs）的粘附电子器件。印刻在CNFs上的OIA通过其粘附结构的协同效应以及在吸收活性成分溶液后仍能保持稳定的能力，增强了粘附性。与传统的基于纤维的TDD平台不同，优化后的CNFs-OIA保留了其结构，能够通过吸力粘附改善皮肤贴合。为了进一步提高TDD效率，研究人员在CNFs-OIA中集成了导电层。该导电界面产生的微电流可降低角质层的电阻，并促进活性成分的电离，从而改善皮肤渗透性。

https://www.nature.com/articles/s41528-025-00433-4

生物材料

ACS Nano | 移液器实验室：使用功能性激光诱导石墨烯电极阵列进行强大的生化传感，用于现场一次性尿液分析

尿液富含与疾病相关的生物标志物，并具有采集便捷、非侵入性等优势。然而，现有传感器在复杂样本操作和传感器更新能力方面面临挑战。本研究提出“移液管实验室”（Lab on Pipette, LOP）概念，该LOP系统集成了多功能移液枪头与微型化检测系统，可便捷地检测尿液中的多种生物标志物。利用激光诱导石墨烯（Laser-Induced Graphene, LIG）技术在柔性聚酰亚胺基底上制备了电化学电极阵列；定制的电气接口确保了即插即用的快速连接。

通过构建由金纳米枝晶（Gold Nano Dendrites）、普鲁士蓝（Prussian Blue, PB）和六氰合铁酸镍（Nickel Hexacyanoferrate, NiHCF）组成的多层功能化界面，系统实现了对pH值、过氧化氢、葡萄糖和抗坏血酸的高灵敏度检测，并具备pH补偿功能。其低成本、一次性使用、便携性及高可靠性，凸显了其在现场生化检测和个性化健康监测领域的巨大应用潜力。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c02087

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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