深度学习在生物医药领域的应用

序号	推送日期	文章	类型	简述	创新点	不足	研究目的	研究对象	领域	病种	技术	模型	数据类型	样本量	算法框架	模型架构	性能指标	计算资源
1	2025-11-18	Advanced microstructure imaging at high b-values and high resolution combining ultra-high performance gradient diffusion imaging and model-based deep learning demonstrated using 3D multi-slab acquisition 2026-Jan, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.70046 PMID:40851334	研究论文	本研究结合超高性能梯度扩散成像和基于模型的深度学习，展示了在高b值和高分辨率下进行先进微观结构成像的能力	将3D多层面扩散加权采集与高性能梯度系统相结合，实现了高分辨率全脑微观结构建模，并在15分钟内完成数据采集	NA	开发支持高分辨率体内人脑研究的先进微观结构建模方法	人脑微观结构	医学影像	NA	3D多层面扩散加权成像, 高性能梯度扩散成像	基于模型的深度学习	扩散加权MRI图像	NA	NA	三室模型	变异系数	高性能梯度系统(>200 mT/m, >300 T/m/s)
2	2025-11-18	Bio-inspired auto-adaptive framework for optimized movement of passive knee prosthesis 2026-Jan, Journal of the mechanical behavior of biomedical materials IF:3.3Q3 DOI:10.1016/j.jmbbm.2025.107187 PMID:40987055	研究论文	提出一种仿生自适应框架，通过深度学习优化被动膝关节假体的运动控制	开发了能够智能适应并模拟自然步态的仿生框架，通过传感器和阻尼控制机制驱动被动膝关节	NA	为截肢者创建能够补偿失去的活动能力并模拟自然行走的智能假体框架	被动膝关节假体使用者	机器学习	截肢康复	传感器技术，阻尼控制机制	深度学习	步态相位事件数据	NA	NA	NA	分类准确率，膝关节屈曲角度，跌倒预防率	NA
3	2025-11-18	Hybrid Fusion Model for Effective Distinguishing Benign and Malignant Parotid Gland Tumors in Gray-Scale Ultrasonography 2026-Jan, Ultrasound in medicine & biology DOI:10.1016/j.ultrasmedbio.2025.06.014 PMID:41015751	研究论文	开发了一种结合影像组学和迁移学习的混合融合模型DLRN，用于辅助超声医师区分腮腺良恶性肿瘤	首次将影像组学特征与深度迁移学习通过决策融合相结合，并进一步整合临床特征构建混合融合模型	回顾性研究，样本量相对有限（328例患者），仅来自两个中心	开发辅助诊断模型以提高腮腺肿瘤良恶性鉴别的准确性	经病理证实的腮腺肿瘤患者	医学影像分析	腮腺肿瘤	灰度超声成像	混合融合模型,机器学习分类器,迁移学习网络	超声图像	328例患者来自两个医疗中心	NA	8种机器学习分类器,7种迁移学习网络	AUC,校准曲线,决策曲线分析,Hosmer-Lemeshow检验	NA
4	2025-11-18	Systematic review and meta-analysis of artificial intelligence models for diagnosing and subphenotyping ARDS in adults 2026 Jan-Feb, Heart & lung : the journal of critical care IF:2.4Q2 DOI:10.1016/j.hrtlng.2025.09.017 PMID:41037977	系统评价与荟萃分析	对人工智能模型在成人ARDS诊断和亚表型识别中的性能进行系统评价和荟萃分析	首次对ARDS人工智能诊断模型进行全面系统评价，涵盖亚表型识别分析	校准报告缺失(47%)，大多数研究缺乏外部验证(29/63)，异质性高(I² > 85%)	评估人工智能模型在ARDS诊断和亚表型识别中的性能和方法学质量	成人ARDS患者	机器学习	急性呼吸窘迫综合征	NA	深度学习, 机器学习	影像数据, 非影像数据	135,762例患者(63项研究)	NA	NA	灵敏度, 特异度, AUROC, 过拟合, 泛化性, 可解释性, 区分度, 校准度	NA
5	2025-11-18	Enhancing Newborn Health Assessment: Ultrasound-based Body Composition Prediction Using Deep Learning Techniques 2026-Jan, Ultrasound in medicine & biology DOI:10.1016/j.ultrasmedbio.2025.09.016 PMID:41102035	研究论文	本研究开发了一种基于改进U-Net架构的深度学习模型，通过超声图像预测新生儿体成分（脂肪质量和去脂体重）	首次将改进的U-Net架构应用于新生儿超声图像体成分预测，并采用Grad-CAM技术识别关键图像区域	研究样本量较小（仅65名早产儿），需要更大规模验证	探索深度学习在超声图像中预测新生儿体成分的可行性，改善新生儿健康评估	65名早产儿的721张肱二头肌、股四头肌和腹部超声图像	医学影像分析	新生儿健康	超声成像，空气置换体积描记法	深度学习	超声图像	65名早产儿，共721张超声图像	NA	改进的U-Net	平均绝对误差(MAE), 均方误差(MSE), 均方根误差(RMSE), 平均绝对百分比误差(MAPE), Bland-Altman图	NA
6	2025-11-18	Comparative evaluation of supervised and unsupervised deep learning strategies for denoising hyperpolarized 129Xe lung MRI 2026-Jan, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.70033 PMID:40810302	研究论文	比较评估监督和非监督深度学习策略在超极化129Xe肺部MRI去噪中的应用效果	首次系统比较传统监督学习、Noise2Noise和Noise2Void三种深度学习策略在129Xe MRI去噪中的性能	部分去噪方法在特定指标（如VDP）存在偏差，需要进一步优化	提高超极化129Xe肺部MRI图像质量以改善临床诊断准确性	952个129Xe MRI数据集（421个通气、125个扩散加权和406个气体交换采集）	医学影像处理	心肺疾病	超极化129Xe MRI	深度学习	医学影像	952个129Xe MRI数据集，来自健康受试者和心肺疾病参与者	NA	NA	信噪比, 噪声标准差, 锐度, 通气缺陷百分比, 表观扩散系数, 膜摄取, 红细胞转移, 红细胞:膜比值	NA
7	2025-11-18	Enhancing cardiac MRI reliability at 3 T using motion-adaptive B0 shimming 2026-Jan, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.70026 PMID:40810283	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的运动自适应B0匀场方法，用于改善3T高场强心脏MRI的可靠性	首次结合深度学习技术开发运动自适应B0匀场方法，能够动态补偿呼吸运动引起的磁场不均匀性	心脏运动对B0场影响较小（p=0.49），主要针对呼吸运动进行优化	改善高场强（≥3T）心脏MRI的磁场均匀性和图像质量	心脏MRI中的B0场不均匀性和运动伪影	医学影像处理	心血管疾病	心脏MRI, B0 mapping, T2* mapping	深度学习	MRI图像, 磁场映射数据	人体成像研究（具体样本数未明确说明）	NA	NA	场均匀性标准差比, T2*映射变异系数, p值	NA
8	2025-11-18	Motion-robust T 2 ∗ $$ {\mathrm{T}}_2^{\ast } $$ quantification from low-resolution gradient echo brain MRI with physics-informed deep learning 2026-Jan, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.70050 PMID:40843481	研究论文	提出PHIMO+方法，通过物理信息深度学习实现低分辨率梯度回波脑MRI的运动鲁棒T2*定量分析	扩展了原有的PHIMO方法，利用采集知识增强对挑战性运动模式的重建性能，提高对大脑不同区域磁场不均匀性变化的鲁棒性	NA	开发运动鲁棒的T2*定量方法，解决梯度回波MRI中因运动导致的信号丢失问题	脑部梯度回波磁共振成像	医学影像分析	NA	梯度回波磁共振成像	深度学习	MRI图像	模拟和真实运动数据	NA	物理信息深度学习	线条检测精度，图像质量	NA
9	2025-11-18	Liver fat quantification at 0.55 T enabled by locally low-rank enforced deep learning reconstruction 2026-Jan, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.70057 PMID:40883956	研究论文	开发一种基于局部低秩深度学习重建的方法，用于在0.55T低场强MRI中实现肝脏脂肪定量	提出结合局部低秩约束与深度学习(U-Net)的迭代重建框架，首次在0.55T低场强MRI中实现精确的质子密度脂肪分数量化	样本量较小(10名志愿者)，仅与1.5T系统进行对比验证	提升低场强MRI的信噪比并实现精确的肝脏脂肪定量	铁脂体模和人类志愿者	医学影像分析	脂肪肝	多回波Dixon算法，MRI质子密度脂肪分数量化	深度学习	MRI图像，复杂值数据	1个体模和10名志愿者	NA	U-Net	峰值信噪比，结构相似性指数，线性回归，t检验，Bland-Altman分析	NA
10	2025-11-18	Accelerated water residual removal in MRS: Exploring deep learning versus fitting-based approaches 2026-Jan, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.70031 PMID:40891397	研究论文	本研究提出并验证了两种快速去除MRS光谱中水残留信号的新方法	提出了基于深度学习的DeepWatR和基于拟合的WaterFit两种新型水残留去除方法，显著提高了处理速度	NA	开发快速去除MRS光谱中水残留信号的方法，提高临床适用性	MRS光谱中的水残留信号	医学影像分析	NA	磁共振波谱(MRS)	深度学习, 参数拟合	1H脑部数据集(模拟和体内)	10000个体素和100个体素的数据集	PyTorch	U-Net with attention mechanism	定量误差百分比, 处理速度	低端图形处理单元
11	2025-11-18	Deep Learning Approaches for Thrombosis Detection and Risk Assessment Via Ultrasound Imaging: A Scoping Review 2026-Jan, Ultrasound in medicine & biology DOI:10.1016/j.ultrasmedbio.2025.09.019 PMID:41136271	综述	本文通过范围综述探讨深度学习技术在超声成像中血栓检测和风险评估的应用现状	系统梳理了深度学习在不同血管环境（静脉、动脉、心脏）中血栓检测的应用模式，并识别出现有研究的空白领域	纳入研究数量有限（22篇），数据集和验证方法存在较大变异性，缺乏标准化评估	评估深度学习技术在超声成像中血栓检测和风险评估的应用效果与发展前景	涉及静脉血栓、动脉血栓和心脏血栓的超声影像数据	医学影像分析	血栓性疾病	超声成像（B超、多普勒、血管内超声、经食道超声心动图）	CNN, U-Net, ResNet, ANN	超声影像	从233篇文献中筛选出22项符合条件的研究	NA	卷积神经网络, U-Net, 残差神经网络, 人工神经网络	灵敏度, 特异度, 准确率, AUC	NA
12	2025-11-18	Automatic determination of the resection plane for shoulder arthroplasty in arthritic humeri: a deep learning model 2025-Dec, Journal of shoulder and elbow surgery IF:2.9Q1 DOI:10.1016/j.jse.2025.03.010 PMID:40274011	研究论文	开发深度学习模型自动确定关节炎肱骨肩关节置换术的截骨平面	首个针对关节炎肱骨自动识别截骨平面的深度学习方法，解决了骨赘和畸形导致解剖标志模糊的临床难题	样本量较小（62例），仅基于CT扫描数据，未验证其他影像模态	实现肩关节置换术中肱骨截骨平面的自动精确定位	关节炎和非关节炎患者的肱骨三维模型	医学影像分析	骨关节炎	计算机断层扫描（CT）	深度学习模型	三维模型	62例肱骨三维模型（80%训练，20%测试）	NA	NA	质心平均欧几里得距离，法向量角度误差	NA
13	2025-11-18	Development and temporal validation of a deep learning model for automatic fetal biometry from ultrasound videos 2025-Dec, Journal of gynecology obstetrics and human reproduction IF:1.7Q3 DOI:10.1016/j.jogoh.2025.103039 PMID:40992502	研究论文	开发并验证了一种基于深度学习的AI系统，用于从超声视频中自动检测标准胎儿平面、测量胎儿生物测量参数和估计胎儿体重	首次将深度学习技术应用于超声视频中自动识别标准胎儿平面并实时测量胎儿生物测量参数，通过时间验证证明了其临床实用性	研究仅针对健康胎儿进行验证，样本量相对有限（281个视频），未在异常或高危妊娠病例中进行测试	开发自动化的胎儿生物测量AI系统，提高非专业超声医师的测量准确性和可重复性	胎儿超声图像和视频	计算机视觉	产科超声	超声成像	DNN	图像, 视频	训练集：16,626张图像；验证集：281个超声视频	NA	NA	绝对相对测量误差, p值	NA
14	2025-11-18	RimeSleepNet: A hybrid deep learning network for s-EEG sleep stage classification 2025-Dec, Sleep medicine IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.sleep.2025.106835 PMID:41038061	研究论文	提出一种名为RimeSleepNet的混合深度学习网络，用于睡眠脑电信号的睡眠阶段分类	采用霜优化算法自适应调整变分模态分解来减少频率混叠，结合CNN特征提取、多头自注意力机制和LSTM时序建模的混合架构	NA	开发自动睡眠阶段分类方法以改善睡眠研究和临床诊断	睡眠脑电信号	机器学习	睡眠障碍	睡眠脑电信号分析	CNN, LSTM, 注意力机制	脑电信号	成都人民医院和Sleep-EDF数据集	NA	CNN, LSTM, 多头自注意力机制	F1分数, AUC, Cohen's κ系数, 验证损失	NA
15	2025-11-18	Role of Liver Function Assessment in Portal Venous Interventions and Locoregional Therapies for Liver Tumors 2025-Dec, Techniques in vascular and interventional radiology IF:1.4Q3 DOI:10.1016/j.tvir.2025.101089 PMID:41242831	综述	综述过去30年肝功能评估技术的发展及其在肝脏肿瘤局部治疗中的应用	整合了核医学技术、肝胆特异性MRI和多模态人工智能方法，实现了从整体到局部的精准肝功能评估	可重复性、标准化和可及性仍是广泛实施的主要障碍	总结肝功能评估技术的关键进展及其在肝脏导向治疗中的应用	肝功能评估技术和肝脏肿瘤患者	数字病理	肝癌	核医学成像, MRI, 人工智能, 深度学习	深度学习模型	医学影像数据	NA	NA	NA	NA	NA
16	2025-11-18	Visual language model-assisted spectral CT reconstruction by diffusion and low-rank priors from limited-angle measurements 2025-Nov-17, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ae0974 PMID:40972665	研究论文	提出一种视觉语言模型辅助的谱CT重建方法，通过扩散模型和低秩先验从有限角度测量中重建高质量图像	首次将视觉语言模型与扩散模型结合用于谱CT重建，通过提示工程表征有限角度伪影特征，实现单一模型适应多种扫描配置	NA	解决有限角度扫描下的CT图像重建问题，实现辐射剂量降低和扫描灵活性提升	谱CT图像重建	医学影像重建	NA	谱CT成像	扩散模型, 视觉语言模型	CT图像	NA	NA	扩散模型	峰值信噪比	NA
17	2025-11-18	Deep Learning for Diagnosis of Tinea Corporis and Tinea Cruris 2025-Nov-16, Journal of cutaneous medicine and surgery IF:3.1Q2 DOI:10.1177/12034754251391809 PMID:41242975	研究论文	开发用于诊断体癣和股癣的深度学习模型，并与医生诊断性能进行比较	采用多任务学习方法整合分类和分割，通过自适应加权实现感兴趣区域分割以提升相关特征关注度	回顾性研究，主要针对泰国人群（Fitzpatrick皮肤类型III和IV），样本量有限	开发深度学习模型区分皮肤癣菌病和非皮肤癣菌病，并与医生诊断性能进行比较	皮肤癣菌病（体癣/股癣）和非皮肤癣菌病（湿疹、银屑病、扁平苔藓）的临床图像	计算机视觉	皮肤真菌感染	临床图像分析	深度学习	图像	580名泰国患者的1400张图像（600张皮肤癣菌病，840张非皮肤癣菌病）	NA	多任务学习架构	AUC, 敏感度, 特异度, 准确率, F1分数	NA
18	2025-11-18	Deciphering the nexus of aging and pan-cancer: Single-cell sequencing reveals microenvironmental remodeling and cellular drivers 2025-Nov-15, Bioscience trends IF:5.7Q1 DOI:10.5582/bst.2025.01307 PMID:41139485	综述	通过单细胞测序技术解析衰老与泛癌发展的关联机制及肿瘤微环境重塑过程	整合单细胞测序数据揭示衰老细胞亚群通过分泌SASP因子重塑肿瘤微环境的具体机制	单细胞测序数据存在批次效应，衰老细胞丰度低（<5%）影响检测灵敏度	探究衰老作为泛癌发展风险因素的生物学机制	衰老组织中的细胞亚群（如CDKN2A/LMNB1细胞）及肿瘤微环境组分	生物信息学	泛癌	单细胞RNA测序（scRNA-seq）, 多组学分析	深度学习	单细胞测序数据	TCGA和GEO数据库数据（具体样本数未明确）	NA	NA	检测灵敏度	NA
19	2025-11-18	The applicability of artificial intelligence in managing emergency patients: An umbrella review 2025-Nov-15, International emergency nursing IF:1.8Q2 DOI:10.1016/j.ienj.2025.101710 PMID:41242110	综述	本伞状综述系统评估了人工智能在急诊患者管理中的适用性，综合分析了24篇相关综述的证据	首次通过伞状综述方法全面整合急诊医学中AI应用的多领域证据，涵盖分诊、诊断、临床决策和工作流优化四大领域	纳入的综述质量参差不齐，存在技术互操作性、算法可解释性、数据隐私和法律模糊性等普遍障碍	评估人工智能在急诊患者管理中的适用性和实施效果	急诊环境中的患者管理流程和AI技术应用	医疗人工智能	急诊医学	机器学习，深度学习	NA	系统综述和范围综述数据	24篇符合条件的综述	NA	NA	诊断准确性，决策一致性，患者流程优化	NA
20	2025-11-18	A Multi-view Deep Survival Combined Model for Predicting Stroke Recurrence in Symptomatic Intracranial Atherosclerosis 2025-Nov-15, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2025.10.052 PMID:41242896	研究论文	开发多视角深度生存组合模型预测症状性颅内动脉粥样硬化患者的卒中复发风险	首次将视觉Transformer、影像组学和DeepSurv生存分析相结合，实现颅内易损斑块的自动多视角深度特征学习和复发风险分层	回顾性研究设计，样本量相对有限（363例患者），仅来自2家医疗机构	开发客观精准的卒中复发风险预测模型	症状性颅内动脉粥样硬化狭窄（sICAS）患者	医学影像分析	脑血管疾病	高分辨率血管壁成像（HR-VWI），T1加权对比增强序列	Vision Transformer, DeepSurv, Cox比例风险模型	磁共振图像	363例sICAS患者（79例复发，284例未复发），来自2家医疗机构	NA	Vision Transformer	C-index, 时间依赖性ROC曲线, AUC, 校准曲线, 决策曲线分析	NA