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行業動態

人類首例膀胱移植手術

一名 41 歲的男性成為第一位接受膀胱移植手術的人。本月早些時候，美國的外科醫生在一次持續 8 小時的手術中移植了膀胱和腎臟。“這是他七年來第一次能夠小便。對我們所有人來說，這都是巨大的”，進行手術的外科醫生之一 Inderbir Gill 說。該移植是作為早期臨床試驗的一部分計劃進行的五例移植中的第一次。

https://www.nytimes.com/2025/05/18/health/bladder-transplant-human.html

臨床綜合

世界首創：在人體中試用超強 CRISPR 治療

CRISPR 家族中用途最廣泛的成員首次在醫學上亮相：一種被稱為 prime 編輯的尖端基因編輯技術首次用于治療患者。接受者是一名患有罕見免疫疾病的青少年。

研究人員設計了這種治療方法來糾正導致慢性肉芽腫病的突變，慢性肉芽腫病是一種危險的疾病，會使各種免疫細胞（包括中性粒細胞）失效。這名少年接受治療一個月后，他沒有出現嚴重的副作用。這種療法似乎恢復了他三分之二的中性粒細胞中一種關鍵酶的功能——足以顯著增強他的免疫系統。

https://www.nature.com/articles/d41586-025-01593-z

醫學人工智能

npj Digital Medicine| 混合機器學習用于大腦中動脈大面積卒中水腫軌跡的實時預測

在治療大腦中動脈大面積卒中后的惡性腦水腫時，臨床醫生需要定量工具進行實時風險評估。現有的預測模型通常僅在早期單一時間點評估風險，未能考慮動態變量。為解決這一問題，研究人員開發了“水腫軌跡混合集成學習模型”（HELMET），用于預測8小時和24小時時間窗內的中線移位嚴重程度（惡性水腫的公認指標）。HELMET模型基于623名患者的回顧性數據訓練，并在來自另一醫院系統的63名患者中驗證，其受試者工作特征曲線下平均面積分別達到96.6%和92.5%。通過將基于Transformer的大語言模型與監督式集成學習相結合，HELMET證明了將臨床醫生專業知識與多模態健康記錄整合在患者風險評估中的價值。該方法為利用人工標注和算法衍生的輸入數據，實現動態臨床目標的準確實時評估提供了框架。

https://www.nature.com/articles/s41746-025-01687-y

醫學成像技術

IEEE Trans. Med. Imaging| 高幀率超聲機器人實時跟蹤實現大位移組織超分辨率成像

超聲定位顯微成像（ULM）通過追蹤微泡實現微血管超分辨率重建，但呼吸等大范圍組織運動易導致目標移出成像視野，現有方法依賴屏氣限制臨床應用。5月20日，英國帝國理工學院團隊提出一種集成高幀率4D超聲與機器人實時跟蹤的新方法：① 設計異步控制策略，以85 Hz體積速率同步執行數據采集、運動檢測與機器人控制，在雙孔徑尺寸（20 mm）范圍內實現目標跟蹤；② 微血管仿體實驗表明，機器人跟蹤可將運動殘留誤差控制在1.12±0.65 mm，后處理重建的超分辨率密度圖分辨率達56.5 μm，驗證了大位移下三維微血管成像的可行性。該研究為呼吸運動干擾器官的無創高分辨率成像提供了新范式。

https://doi.org/10.1109/TMI.2025.3571392

康復（神經）工程

IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng| 用于磁共振應用無創體感刺激的新型多通道皮膚電設備的開發和評估

非侵入性皮膚電刺激，即施加流經皮膚表面的電流以引發觸覺感知，可與功能磁共振成像 （fMRI） 結合使用，以獲得說明初級體感皮層 （S1） 的空間模式和功能組織的體位圖。然而，該技術與 fMRI 相結合的可及性是有限的，特別是對于需要多個刺激通道的應用。該研究介紹了一種新型多通道皮膚電刺激裝置的開發和評估，該裝置設計用于在磁共振 （MR） 環境中對人類參與者的上肢進行無創體感刺激。電流控制、電壓限制刺激設備具有 20 個刺激通道，可以單獨配置以提供個性化電脈沖的各種非同步組合，根據主題、刺激部位和范式量身定制。它采用模塊化組件設計，以確保與 MR 環境的兼容性。該設備的評估包括四個階段。首先，使用相當于人體阻抗的電路和電極-皮膚界面驗證了在 MR 環境之外產生可控電刺激的可行性。隨后，使用模型在 3 特斯拉 Magnetom Prisma 擬合掃描儀中評估了安全性和兼容性。接下來，通過在 MR 環境之外的單個參與者身上測試該設備，評估該設備產生可感知觸覺的能力和用戶可接受性。最后，在體感刺激實驗期間從三名參與者那里獲得結構和功能數據，作為概念驗證，以確認刺激引起的大腦活動。這些評估證實了該設備在 MR 環境外部和內部產生可控電刺激的能力。

https://ieeexplore.ieee.org/document/10985928

可穿戴技術

ACS Sensors| 可穿戴、透氣且無線傳輸的氣體傳感器實現高選擇性呼氣氨檢測及實時無創疾病診斷

能夠實時分析呼出氣體的可穿戴氣體傳感器被認為是無創疾病診斷的理想設備。然而，由于傳統半導體氣體傳感器固有的剛性和脆性，以及高交叉敏感性，其在實現高柔性、強韌性和選擇性呼氣分析方面面臨巨大挑戰。該研究提出了一種可穿戴氣體傳感器，通過將SnS?納米片/聚苯胺（PANI）傳感層原位錨定在透氣且柔性的釔穩定氧化鋯（YSZ）納米纖維基底上，用于呼出NH?的分析。YSZ網絡的交叉網狀結構和SnS?納米片之間豐富的空隙有效釋放了YSZ/SnS?/PANI薄膜中的應力集中，使傳感器能夠承受嚴重的折疊/彎曲變形。有機PANI鞘層賦予YSZ/SnS?/PANI基氣體傳感器增強的韌性（0.66 kJ·m?3）、穩定的電連接和優異的魯棒性。獨特的質子化/去質子化傳感機制，結合傳感層的異質結效應，確保了出色的選擇性（傳感器免疫系數≈69%）和對NH?的高響應。為支持可穿戴應用，傳感器的信號通過藍牙無線傳輸并在智能手機上顯示。這項工作極大地推動了可穿戴半導體傳感器在個人疾病診斷中的應用。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssensors.4c03468

生物材料

Nature Protocols| 一種通過可拉伸貼片型電極進行閉環和機器人輔助康復的可注射導電水凝膠

嚴重肌肉骨骼和神經損傷的常規療法需要較長的恢復期，這可能導致殘余殘疾。作為一種創新的康復方法，作為可注射組織修復體的軟導電水凝膠與自愈、可拉伸的生物電子設備相結合，為加速組織修復和增強功能恢復提供了一種有前途的解決方案。這類組織修復體可以通過提供一種微創方法來填充組織缺損和重建電生理環境，從而幫助解決傳統材料和設備的關鍵局限性。在閉環系統中將可注射組織修復體與外骨骼機器人相結合，可實現量身定制的康復干預，從而優化運動功能效率。該研究提供了可注射組織接口導電水凝膠和軟自愈、可拉伸生物電子設備的開發和表征的分步說明。還描述了如何建立一個完全集成的閉環康復系統，并在大鼠體積肌肉損失模型中展示其療效。使用這種方法，能夠實現了大鼠的組織加速再生和改善肌纖維再生，在改善嚴重損傷康復策略方面的潛力。該方案適用于具有生物材料、設備和生物處理經驗的用戶，需要 30 天才能完成。

https://www.nature.com/articles/s41596-025-01184-2