医工简报 | 用于有效去除血凝块的Milli-spinner血栓切除术

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临床综合

Nature| 用于有效去除血凝块的Milli-spinner血栓切除术

血凝块诱导的动脉或静脉阻塞会导致严重的疾病。机械血栓切除术是一种用于治疗缺血性中风、心肌梗塞、肺栓塞和外周血管疾病的微创技术通过抽吸去除血凝块、支架取栓器或切割机构。然而，目前的机械血栓切除术方法无法去除 10-30% 患者的血栓，尤其是在大而富含纤维蛋白的凝块的情况下。这些方法也可以使血凝块破裂和碎裂，导致远端栓子和不良结局。为了克服这些挑战，研究者们开发了 milli-spinner 血栓切除术，它使用简单而创新的力学概念来改变凝块的微观结构，促进其去除。

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09049-0

医学人工智能

Science advances| 利用监督机器学习预测低级别和高级别胶质瘤成年患者的治疗性临床试验入组情况

治疗性临床试验的入组率与胶质瘤发病率在人口统计学上并不匹配。传统统计方法已识别出影响试验入组的独立预测因素，但对这些因素间相互作用的理解仍然有限。为测试人口统计学、社会经济和肿瘤学变量对试验入组的交互影响，该研究为所有胶质瘤患者（n = 1042）、女性患者（n = 445，占42.7%）和少数族裔患者（n = 151，占14.5%）设计了增强神经网络（BNNs），并进行了外部验证[整体队列n = 230；女性n = 89（38.7%）；少数族裔n = 66（28.7%）]。在整体队列的BNN中，对入组影响最大的变量是肿瘤学因素，包括KPS评分[总效应（TE）= 0.327]、化疗（TE = 0.326）、肿瘤位置（TE = 0.322）和癫痫发作（TE = 0.239）。女性患者的BNN也呈现类似趋势。然而，在少数族裔的BNN中，社会经济变量[保险状态（TE = 0.213）、职业分类（TE = 0.204）和就业状态（TE = 0.150）]成为最主要的影响因素。这些发现可为制定针对性策略以提高患者入组率提供优先方向。

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt5708

医学成像技术

Med. Image Anal.| 从体表心电图构建心脏数字孪生模型：探究心室传导系统的可识别性

心脏电生理数字孪生（CDT）是实现精准心脏病学的关键技术，现有模型虽能模拟不同条件下的心脏电活动并复现体表心电图，但个体化校准仍具挑战。6月5日，奥地利格拉茨大学的研究团队提出新方法，利用梯度优化算法（Geodesic-BP）从临床12导联ECG高效构建心室电生理CDT。该研究首次证实不同心室激活模式可产生相同的体表ECG；引入基于浦肯野-肌肉连接（PMJ）分布的生理学先验约束，将PMJ限制在心内膜下区域；开发数字孪生集成策略量化重构不确定性。该方法在单GPU上30分钟内即可完成校准，显著提升CDT的临床可信度，实验表明生理约束比增加体表电极密度更能有效改善心室激活序列的重构准确性。

https://doi.org/10.1016/j.media.2025.103641

康复（神经）工程

Nature| 大脑中的多时间尺度强化学习

为了在复杂的环境中茁壮成长，动物和人工代理必须学会适应性行动，以最大限度地提高健康和回报。这种适应性行为可以通过强化学习来学习，这是一类在训练人工代理方面取得成功的算法以及表征中脑中多巴胺能神经元的放电。在经典的强化学习中，代理根据单个时间尺度（称为贴现因子）以指数方式贴现未来奖励。该研究探讨了生物强化学习中存在的多个时间尺度。研究表明，在多个时间尺度上学习的强化代理具有明显的计算优势。研究结果为理解多巴胺能神经元的功能异质性提供了一种新的范式，并为人类和动物在许多情况下使用非指数折扣的经验观察提供了机制基础，并为设计更高效的强化学习算法开辟了新的途径。

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08929-9

生物材料

AM| 仿生智能纳米凝胶用于胃肠道出血中的快速蓝色激光激活止血

消化道出血 （GIB） 是一种需要快速有效干预的危急疾病。凝血酶虽然是一种广泛使用的止血剂，但其疗效在消化道的恶劣环境中是有限的，特别是对慢性肝病或凝血障碍患者。目前的治疗技术往往不足，尤其是在面临严重的失血和凝血挑战时。该研究提出了一种新颖的解决方案：受杨梅启发的智能纳米凝胶，为局部止血提供了一种经济高效、高效且机械稳定的方法。从杨梅的微纤维结构中汲取灵感，合成了一种具有径向纤维结构的杨梅状纳米二氧化硅，用于在紧急情况下有效加载和释放凝血酶。这种涂有 GelMA 的纳米二氧化硅在内窥镜检查过程中形成由蓝色激光激活的稳定纳米凝胶网络。在短短 5 秒内，纳米凝胶可有效触发凝血，即使在凝血障碍患者中也是如此。形成的血凝块足够稳定，可以承受消化道的挑战性条件，防止继发性出血。注射后，凝血酶迅速将纤维蛋白原转化为纤维蛋白，形成一个增强凝块稳定性的二级网络。这种双网络系统在肝硬化患者的血液中以及涉及迷你猪食道、胃和十二指肠的胃肠道出血情况下表现出强大的粘附性能和有效的止血作用。

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202506955