医工周报·第73期 | 心血管影像中的人工智能技术及临床转化的进展与挑战

《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;涉及的领域包括生物医学工程、转化医学、临床医学、卫生系统信息化等。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。医工学人也特别推出《医工周报·研读会》,分享给各位读者。

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科学研究

 JACCNHLBI研讨会会议录:心血管影像中的人工智能技术及临床转化的进展与挑战

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近些年来,心血管影像已经彻底改变了对心血管疾病患者的诊疗流程,但与此同时,产生了巨大的成本依赖(费用支出和对影像专家的要求),因此,需要一个新的范式来缓解该问题。人工智能(AI)被认为有巨大潜力解决心血管影像中各种问题所需,但在真实临床中,AI是否能在降低心血管影像成本的同时,促进人类健康还有待观察。

基于此背景,美国国立卫生研究院(NIH)召开了一次研讨会,题为“心血管影像中的人工智能:将科学转化为患者护理”。研讨会的总体目标是讨论人工智能在心血管影像方面的挑战和机遇,重点关注这些利益相关者如何支持研发,将人工智能从有前景的概念证明转变为稳健、可推广、公平、可扩展和可实施的人工智能

本文整理了研讨会的主要内容,整理了6个关键领域面临的挑战和需求。本文为学术界、政府机构和行业提供了一个蓝图,它们应该加快将人工智能纳入心血管影像的各个方面,减轻财政和人力资源负担,改善心血管疾病患者的护理。

Nature Biomedical Engineering在显微外科手术中利用柔软,可延展的有机生物电子材料实现术中连续神经生理学监测

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在显微神经外科手术中,通过持续的术中神经解剖识别来保持神经的结构和功能完整性至关重要。为此,来自北京首都医科大学,斯坦福大学,天津大学和清华大学的研究者开发出一种可翻译系统。该系统利用柔软可拉伸的有机电子材料进行连续的术中神经生理学监测

该系统使用具有低阻抗和低模量的导电聚合物电极,在显微外科手术过程中连续记录近场动作电位,与手持式临床探针相比,该系统提供了更高的信噪比更低的侵入性,可用于术中神经生理学监测,并且可以多路复用,从而允许在没有解剖标志的情况下精确定位目标神经。与商业金属电极相比,该神经生理监测系统可以改善大鼠肿瘤切除手术后的术后预后。在显微外科手术期间连续记录近场动作电位可以允许在整个过程中精确识别神经解剖结构

3  Nature Electronics基于皮肤适形电子器件的实时手指运动识别

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解释和跟踪手指在自由空间中的运动在开发增强现实和虚拟现实系统的控制界面中很有用。创建能够准确识别手指运动的人机界面的一种方法是使用具有集成神经形态计算的可穿戴传感器。在这里,Haein Cho等人设计了一种集成的基于氧化钛的人工突触阵列和有机运动传感器。其可以贴合在手指上,并提供实时运动识别。突触装置和传感器分别表现出明确的突触和光响应电特性,以及灵活性机械鲁棒性。集成的突触传感器能够实现光电信号转换和突触后电流的总和。时间分辨数字模式(0–9)的手指运动可以在不同应变和100个应变周期下以高达95%的精度进行学习和识别。

创新产品

 NyokAssist:世界最小介入式人工心脏获美国FDA“突破性设备”认定

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心擎医疗介入式人工心脏 NyokAssist®获得FDA “突破性设备(Breakthrough Device)”认定,成为了国内首个获此认定的介入式人工心脏。该产品采用可折叠叶轮设计,拥有世界同类产品中最小介入尺寸(9Fr,3mm)

FDA“突破性设备”认定必须满足以下关键条件:“是全球范围内的原创技术,且可以更有效的治疗或诊断危及生命或不可逆地使人衰弱的人类疾病或状况,没有已获批方案或替代方案,或者与现有已获批或替代方案相比具有显著优势设备可用性符合患者最佳利益。@动脉网

 Inspira™ ART:具有对于急性呼吸衰竭治疗游戏规则的改变潜力

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对于急性呼吸衰竭患者,一旦血氧水平低到危及生命,可供医生选择的所剩无几。一旦非侵入性手段无法满足临床需求时,剩下的唯一的手段就直接跳到了治疗方案的另一个极端:侵入式的机械辅助通气,这需要插管并且患者需要处在昏迷状态中。这种方法会给患者带来很多潜在风险,有些风险甚至危及生命,这些风险包括呼吸机相关的肺炎和呼吸机诱发的肺损伤。

Inspira ™ ART系统可以看作是人工肺,通过直接向患者血液输送氧气的同时排出二氧化碳。尽管一次治疗只需要处理少量的血液,但该系统的设计目的是在几分钟内迅速平衡血氧饱和度,减轻肺部的负担,并为患者提供必要的呼吸支持。其主要瞄着“成为安全有效的呼吸护理的标杆”这个目标,通过自身的技术,减少有创机械通气的应用场景,从而改变急性呼吸护理的格局。Inspira目前正在准备注册文件,预计在今年年底前提交FDA审批@医聊MedTalks

政策热点

 《国家自然科学基金“十四五”发展规划》中关于医疗健康生命科技相关的内容!

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近期《国家自然科学基金“十四五”发展规划》正式公布规划全文,共计21个章节,完整的阐明了国家自然科学基金委十四五期间的发展方向与相关理念,其中值得注意的是,本次公布了完整的115项“十四五”优先发展领域,其中包含大量医疗健康生命科技相关内容@脑机接口社区

“十四五”期间,积极布局一批具有前瞻性、战略性的发展方向,鼓励探索和提出新概念、新理论、新方法,促进科研范式变革和学科交叉融合。引导广大科研人员从国家重大需求和世界科学前沿出发,凝练提出并解决科学问题。

 国务院最新发文:鼓励外商投资企业依法在境内开展境外已上市细胞和基因治疗药品临床试验

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8月13日,国务院发布关于进一步优化外商投资环境加大吸引外商投资力度的意见,要求更好统筹国内国际两个大局,营造市场化、法治化、国际化一流营商环境,充分发挥我国超大规模市场优势,更大力度、更加有效吸引和利用外商投资。《意见》提出6方面24条政策措施,要求加大重点领域引进外资力度,特别提出要加快生物医药领域外商投资项目落地投产,鼓励外商投资企业依法在境内开展境外已上市细胞和基因治疗药品临床试验优化已上市境外生产药品转移至境内生产的药品上市注册申请的申报程序@中国基金报

编辑 | 邵良靖

审核 | 医工学人

医工学人简介

医工学人是在医疗科技创新与医工交叉背景下成立的多高校学生学术组织。旨在建立医学、工程学领域研究者的对话渠道,创造交流分享医工交叉前沿技术的优质平台,推动医疗科技创新与医工交叉融合。

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本篇文章来源于微信公众号: 医工学人

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