2025年IEEE Spectrum最受欢迎的生物医学报道，主要围绕两个并行趋势展开：将新技术，尤其是人工智能，引入生物医学；以及重新利用Wi‑Fi、超声波和激光等较早出现的技术，开发新的健康应用。这些例子并不一定代表已经成熟的产品，而是展示了未来可能改变疾病诊断、治疗或患者监测方式的研究路径。
在其中一些项目中，人工智能被用作分析复杂生命信号的工具；而在另一些项目中，创新则依赖于改变已经存在多年的设备和技术的使用方式。尽管有些应用看起来接近实际使用，另一些仍处于假设或早期试验阶段。
脑部植入物与抑郁症早期预警
其中一篇最受关注的报道始于埃默里大学医学院精神科医生帕特里西奥·里瓦·波塞的观察：一名患者的脑部植入物在她本人意识到之前，就发出了抑郁症加重的信号。这一经历促使波塞及其同事开发出他们所称的自动预警系统，用于监测心理状态变化的迹象。
该系统依靠植入物持续记录大脑中的电活动，然后使用人工智能模型分析输出结果，监测可能表明抑郁症复发的迹象。与此同时，美国其他研究团队也在测试利用刺激性脑部植入物治疗抑郁症的不同方法，无论是否结合人工智能。神经外科医生尼尔·利布斯曼表示，这一领域提供了多种干预选择，但文章并未将该系统描述为一种已广泛可用的治疗方法。
监测生物标志物的石墨烯纹身
在马萨诸塞大学阿默斯特分校迪米特里·基里夫的实验室，研究人员正在开发极其薄的石墨烯电子纹身，它们几乎无法在皮肤上被察觉，并能够监测生物标志物及其他身体信号。石墨烯具有良好的导电性和柔韧性，因此可以用来测量心率，并检测汗液中是否存在特定化合物。
基里夫认为，未来这些纹身可能有助于监测包括心血管疾病、代谢紊乱、免疫疾病和神经退行性疾病在内的复杂医疗状况。不过，目前这项技术仍需要连接到传统电子电路。研究人员希望未来将其集成到智能手表中，使其更易于佩戴和使用。
通过Wi‑Fi信号测量心率
Pulse‑Fi系统展示了如何将一种常见的通信技术转化为非接触式健康监测工具。该系统使用人工智能模型分析心跳，并从最远10英尺，即约3米的距离，实时估算心率。
据文章介绍，该系统的总成本约为40美元，而且易于部署，不会产生那些需要持续与身体接触的监测设备所带来的不适。无论用户采取何种姿势，系统都能在不同环境中运行。加利福尼亚大学圣克鲁兹分校计算机科学家卡佳·奥布拉斯卡负责开发Pulse‑Fi，她表示团队计划将这项技术推向市场。这并不意味着该系统已经成为实际可用的商业产品。
仍处于研究阶段的超声波与激光
来自纽约生物电子医学研究所的研究人员桑吉塔·S·查万和斯塔夫罗斯·扎诺斯提出假设，认为超声波可能能够激活神经元。其原理是使神经细胞膜发生振动，并打开允许离子流入细胞的通道，从而间接改变细胞膜电位，促使其发出信号。
按照研究人员的设想，针对特定神经细胞，可能有助于治疗炎症或糖尿病，而不是使用副作用广泛的药物。不过，文章将其呈现为一种研究假设，而非已经证实的治疗方法或可用的临床替代方案。
在另一个光学方向上，研究人员证明激光可以将光子穿过人类头部发送出去。由于头部能够阻挡光线，多年来这类工作一度被认为不可能实现。这项成果未来可能促成一种工具，结合脑电图成本较低但无法深入穿透外层的特点，以及功能性磁共振成像能够观察更深层区域的能力，后者成本则更高。项目负责人杰克·拉德福德将这一成果描述为对曾被认为不可能之事可行性的证明，而不是一台已经准备好用于诊断的设备。
机器人正逐渐接近在手术室作出决策
最后一篇报道探讨了机器人在手术过程中更独立地作出决策的可能性。撰写该文章的三名研究人员都在约翰斯·霍普金斯大学机器人实验室工作，该实验室负责开发智能组织自主机器人，英文名称为Smart Tissue Autonomous Robot，简称STAR。2016年，STAR曾在活体动物上完成首次自主软组织手术。
要进入完全依靠自主机器人的手术室，仍然面临多项障碍，包括开发多用途机器人控制单元，以及在严格隐私规则下收集数据。尽管如此，文章作者认为，由外科医生和自主机器人助手共同接诊患者的场景，已经不再是遥不可及的可能性。这一愿景仍取决于研究和测试的进展，并不意味着这些系统已获准在医院中常规使用。
这些报道汇集了依靠人工智能的创新，也包括重新发掘传统技术潜力的尝试。总体来看，医疗创新的价值并不总是与工具的新颖程度相关，而在于如何利用工具收集生命信号、影响组织或支持手术决策。与此同时，这些例子也表明，从概念验证走向医疗应用，还需要进一步验证，并解决安全性、隐私和可靠性方面的挑战。