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	2025-11-27	Deep learning [18F]-FDG-PET/CT‑based algorithm for tumor burden estimation in metastatic melanoma patients under immunotherapy 2026-Jan, Clinical and translational radiation oncology IF:2.7Q2 DOI:10.1016/j.ctro.2025.101063 PMID:41281625	研究论文	评估基于[18F]-FDG-PET/CT的深度学习算法在转移性黑色素瘤患者肿瘤负荷估计中的性能	首次系统评估深度学习算法PARS在免疫治疗转移性黑色素瘤患者中的肿瘤负荷估计能力	肿瘤负荷估计存在显著变异性，骨病变检测精度较低，需要进一步模型优化	评估深度学习算法在肿瘤负荷估计中的临床应用价值	165名IV期黑色素瘤患者	数字病理	黑色素瘤	[18F]-FDG-PET/CT成像	深度学习	医学影像	165名患者	NA	PARS (PET-Assisted Reporting System)	精确度, 召回率, 组内相关系数, 中位数相对百分比差异, 中位数绝对相对百分比差异	NA
2	2025-11-27	Light-field deep learning enables high-throughput, scattering-mitigated calcium imaging 2025-Dec-02, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America IF:9.4Q1 DOI:10.1073/pnas.2510337122 PMID:41289378	研究论文	提出一种基于物理的深度神经网络2PiLnet，通过光场显微技术实现高通量、抗散射的钙成像	结合双光子体积数据和单光子光场数据训练神经网络，实现从散射模糊光场中重建具有双光子对比度的体积图像	未提及具体的数据集规模限制和模型泛化能力评估	开发散射抑制的容积神经回路活动监测方法	表达jGCaMP8f的神经元在新皮层脑切片中的活动	计算显微成像	NA	光场显微镜、双光子成像、钙成像	深度神经网络	光场视频、体积图像	NA	NA	2PiLnet	信噪比、光学串扰、处理速度	NA
3	2025-11-27	Artificial Neural Networks and Deep Learning in Solid Organ Transplantation 2025-Dec-01, Transplantation IF:5.3Q1 DOI:10.1097/TP.0000000000005500 PMID:40702591	综述	本文概述人工神经网络和深度学习在实体器官移植领域的应用、术语解释及使用建议	系统梳理神经网络在移植领域的应用发展，特别关注非表格数据处理的新趋势	模型解释性仍需结合具体情境，存在黑箱预测的局限性	为移植领域研究者提供神经网络和深度学习的入门指南和应用框架	实体器官移植相关数据和应用场景	机器学习	器官移植	NA	人工神经网络,深度学习	图像,文本,非表格数据	NA	NA	NA	NA	NA
4	2025-11-27	Reducing motion artifacts in the aorta: super-resolution deep learning reconstruction with motion reduction algorithm 2025-Dec, Japanese journal of radiology IF:2.9Q2 DOI:10.1007/s11604-025-01849-8 PMID:40782239	研究论文	评估结合运动减少算法的超分辨率深度学习重建技术在减少主动脉运动伪影方面的效果	首次将超分辨率深度学习重建与运动减少算法结合应用于主动脉CT图像重建	回顾性研究，样本量有限（86例患者）	评估不同深度学习重建方法在减少主动脉运动伪影方面的性能	接受胸部增强CT扫描的患者主动脉图像	医学影像处理	主动脉疾病	对比增强CT扫描	深度学习重建	CT医学影像	86例患者（平均年龄65.0±14.1岁，53名男性）	NA	超分辨率深度学习重建	定量噪声、边缘上升斜率、边缘上升距离、伪影评分、锐度评分、噪声评分、结构描绘评分、诊断可接受性评分	NA
5	2025-11-27	Toward Foundational Model for Sleep Analysis Using a Multimodal Hybrid-Self-Supervised Learning Framework 2025-Dec, IEEE transactions on cybernetics IF:9.4Q1 DOI:10.1109/TCYB.2025.3603608 PMID:40924530	研究论文	提出一种用于睡眠分析的多模态混合自监督学习框架SynthSleepNet，能够从多导睡眠图数据中学习高质量表征	结合掩码预测和对比学习的混合自监督学习框架，并引入基于Mamba的时间上下文模块来有效捕捉信号间的上下文信息	未明确说明模型在临床环境中的验证情况和泛化能力	开发能够自动分析睡眠生理信号的基础模型，用于睡眠质量评估和睡眠障碍诊断	多导睡眠图数据，包括脑电图、眼电图、肌电图和心电图信号	机器学习	睡眠障碍	多导睡眠图	自监督学习	生理信号时间序列数据	NA	NA	Mamba	准确率	NA
6	2025-11-27	Structure Learning of Deep Gaussian and Non-Gaussian Information Fusion Framework for Automated Predictive Data Analytics 2025-Dec, IEEE transactions on cybernetics IF:9.4Q1 DOI:10.1109/TCYB.2025.3603545 PMID:40924529	研究论文	提出一种基于最大信息系数的结构学习算法，用于自动化确定深度高斯与非高斯信息融合框架的隐藏层结构	首次将最大信息系数引入深度信息融合框架，解决了模型结构自动学习的难题	方法在时变工业环境中的应用效果仍需更多验证	开发自动化数据驱动建模和结构学习方法	工业过程数据	机器学习	NA	信息融合	深度潜变量模型	工业过程数据	两个实际工业案例	深度学习框架	高斯与非高斯潜变量融合框架	在线预测性能	NA
7	2025-11-27	Machine learning and deep learning approaches in MRI for quantifying and staging fatty liver disease: A systematic review 2025-Dec, Journal of medical imaging and radiation sciences IF:1.3Q3 DOI:10.1016/j.jmir.2025.102112 PMID:40976110	系统综述	系统评估机器学习和深度学习在MRI中量化与分期脂肪肝疾病的诊断准确性、可重复性和临床效用	首次系统综述ML/DL在MRI脂肪肝评估中的应用，涵盖CNN、GAN等多种先进技术	样本量较小、单中心设计、厂商设备差异性	评估机器学习和深度学习技术在MRI脂肪肝定量与分期中的性能	疑似或确诊NAFLD、NASH或ALD的人类参与者	医学影像分析	脂肪肝疾病	MRI, PDFF, Dixon MRI, 化学位移编码MRI	CNN, GAN	MRI图像	15项研究（样本量25-1038）	NA	卷积神经网络, 生成对抗网络	AUC, 敏感性, 特异性, ICC, Dice系数	NA
8	2025-11-27	An exploratory study of explainable deep learning for predicting bone mineral density using clavicle features on chest radiographs: A multi-task approach with regression and segmentation 2025-Dec, Journal of applied clinical medical physics IF:2.0Q3 DOI:10.1002/acm2.70336 PMID:41277292	研究论文	本研究开发了一种多任务深度学习模型，通过胸部X光片中的锁骨特征预测骨密度，并支持网络可解释性	将分割和回归任务整合到U-Net架构中的多任务学习方法，通过梯度加权类激活映射技术提供模型预测的可解释性	研究为探索性研究，样本量相对有限（1600例患者），存在一定的预测偏差	开发能够从胸部X光片预测骨密度的可解释深度学习模型	接受胸部X光摄影和腰椎DXA检查的1600名患者	计算机视觉	骨质疏松症	双能X线吸收测定法(DXA)，胸部X光摄影	CNN	图像	1600名患者	NA	U-Net	平均绝对误差(MAE), Pearson相关系数(R值), 灵敏度, 特异性, 精确度, F1分数	NA
9	2025-11-27	mpMRI-based MGMT methylation status prediction for glioblastoma through off-the-shelf deep features: A multi-dataset feasibility study 2025-Dec, Journal of applied clinical medical physics IF:2.0Q3 DOI:10.1002/acm2.70373 PMID:41277375	研究论文	本研究通过多参数磁共振成像预测胶质母细胞瘤MGMT甲基化状态	采用孪生神经网络结合现成深度学习特征，并整合T1模态的delta深度特征提升模型性能	模型性能仍有提升空间（平均AUC 0.666），需要进一步优化	评估基于mpMRI无创诊断MGMT甲基化状态的可行性	胶质母细胞瘤患者	数字病理	胶质母细胞瘤	多参数磁共振成像	SNN	医学影像	585名参与者（主要数据集）+81个样本（外部验证）	NA	Siamese神经网络	AUC,精确度,召回率	单CPU平台
10	2025-11-27	Benign and malignant bone lesion diagnosis based on self-supervised and radiomics fusion using SPECT/CT images 2025-Dec, Journal of bone oncology IF:3.1Q2 DOI:10.1016/j.jbo.2025.100723 PMID:41277948	研究论文	基于SPECT/CT图像，通过融合自监督学习和影像组学技术提高良恶性骨病变诊断准确性	提出SPARC-Net模型，利用功能性SPECT数据作为语义先验从CT扫描中提取判别性特征，无需人工标注	NA	提高SPECT/CT成像在区分良恶性骨病变方面的诊断准确性，减少传统图像解读的主观性	741例确诊的骨病变病例	医学影像分析	骨肿瘤	SPECT/CT成像	深度学习	SPECT/CT医学图像	741例骨病变病例	NA	SPARC-Net	准确率, AUC, F1分数, 精确率, 灵敏度, 特异性	NA
11	2025-11-27	Rupiah exchange rate prediction against the US Dollar using a deep neural network with a multi-output sliding window approach 2025-Dec, MethodsX IF:1.6Q2 DOI:10.1016/j.mex.2025.103692 PMID:41277988	研究论文	本研究使用多输出滑动窗口的深度神经网络方法预测印尼盾对美元的汇率	提出结合多输出滑动窗口框架和正弦-余弦时间编码的深度学习汇率预测方法，能够同时预测买入价和卖出价	仅使用历史汇率数据，未考虑其他宏观经济因素对汇率的影响	开发准确可靠的汇率预测模型以支持金融决策	印尼盾对美元的历史汇率数据	机器学习	NA	深度学习，时间序列预测	MLP, LSTM, GRU	时间序列数据	2015年至2025年的每日历史汇率数据	NA	多层感知器, 长短期记忆网络, 门控循环单元	MAPE, RMSE, R²	NA
12	2025-11-27	Spectral-aware CNN with learnable biorthogonal units and depthwise convolutions for multi-class blood cell classification 2025-Dec, MethodsX IF:1.6Q2 DOI:10.1016/j.mex.2025.103685 PMID:41277991	研究论文	提出一种用于多类血细胞分类的新型混合深度学习模型，结合了谱感知卷积神经网络、可学习谱双正交下采样单元和深度可分离卷积	使用小波启发的可学习谱双正交下采样单元替代传统池化层以改进特征保留，并集成深度可分离卷积减少参数数量和训练成本	NA	实现白血病和贫血等疾病的有效早期诊断，通过准确分类外周血细胞	外周血细胞图像	计算机视觉	白血病,贫血	深度学习	CNN	图像	17,092张图像，涵盖8个血细胞类别	NA	谱感知CNN,可学习谱双正交下采样单元,深度可分离卷积	准确率	NA
13	2025-11-27	Tooth-level detection and mapping of dental pathologies on panoramic radiographs using YOLOv11 and RT-DETR 2025-Dec, MethodsX IF:1.6Q2 DOI:10.1016/j.mex.2025.103696 PMID:41277983	研究论文	开发了一种在全景X光片上自动检测牙齿病理并进行牙齿级别定位的可重现方法	集成牙齿分割和病理检测两个深度学习阶段，将病理结果映射到具体牙齿	NA	开发AI辅助牙科诊断工具	牙齿和牙科病理	计算机视觉	牙科疾病	全景X光成像	YOLOv11, RT-DETR	图像	1,628张标注全景X光片和Tufts牙科数据库	NA	YOLOv11, RT-DETR-x, YOLOv11x	mAP@50	NA
14	2025-11-27	EEG entropy modulation as a biomarker of emotion regulation and resilience 2025-Dec, IBRO neuroscience reports IF:2.0Q3 DOI:10.1016/j.ibneur.2025.10.013 PMID:41280140	综述	本文提出脑电图熵调制作为情绪调节和心理韧性的客观生物标志物	超越静态静息态分析，提出基于认知情绪任务中的熵动态调制作为更有效的生物标志物	目前仍处于理论验证阶段，需要更多实证研究验证其临床应用价值	开发基于脑电图熵调制的情绪调节和心理韧性客观评估方法	情绪调节机制、心理韧性神经基础	临床神经心理学	情绪失调、焦虑障碍	脑电图(EEG)、熵分析	机器学习、深度学习	脑电图信号	NA	NA	NA	NA	NA
15	2025-11-27	The Platelet-Rich Plasma research ecosystem: From mechanistic insights to precision treatment in knee osteoarthritis 2025-Dec, Regenerative therapy IF:3.4Q2 DOI:10.1016/j.reth.2025.10.017 PMID:41282491	综述	本文通过叙事性综述构建了富血小板血浆研究的生态系统，涵盖从机制生物学到精准医疗的全链条研究	提出PRP研究生态系统概念，整合多维度证据，强调中性粒细胞-巨噬细胞串扰等新机制，并提出精准治疗路线图	存在报告不一致、缺乏标准化分类系统、分层不足等限制因素	系统梳理PRP在膝骨关节炎领域的研究现状并推动其向精准再生疗法发展	富血小板血浆及其在膝骨关节炎治疗中的应用	数字病理	骨关节炎	深度学习质量控制、分类系统	深度学习	临床试验数据、生物学机制数据、系统评价数据	NA	NA	NA	脆弱性指数分析	NA
16	2025-11-27	Incremental Learning-Enabled Fault Diagnosis of Dynamic Systems: A Comprehensive Review 2025-Dec, IEEE transactions on cybernetics IF:9.4Q1 DOI:10.1109/TCYB.2025.3586643 PMID:40737141	综述	本文系统回顾了基于增量学习的动态系统故障诊断方法	首次专门针对增量学习在故障诊断中的应用进行系统性综述，提出了新的分类法和研究视角	主要关注增量学习策略，未全面讨论其他通用故障诊断技术	探讨增量学习在动态系统故障诊断中的应用现状和发展趋势	工业系统的故障诊断方法	机器学习	NA	增量学习	NA	非平稳数据流	NA	NA	NA	NA	NA
17	2025-11-27	Exploring the Terra incognita of AI-based domain classifications 2025-Dec, Protein science : a publication of the Protein Society IF:4.5Q1 DOI:10.1002/pro.70392 PMID:41288334	研究论文	本研究探索了AI方法在蛋白质结构分类中的未知领域，重点关注新型蛋白质折叠的分类挑战	系统研究了664个候选新型折叠结构域，创建了190个新Pfam家族，揭示了锌结合和二硫键丰富结构对折叠空间扩展的贡献	部分候选新型折叠可能源于结构域边界预测错误，如截断序列或紧密堆积的结构域重复	解决结构生物信息学中新型蛋白质折叠分类的核心挑战，扩展蛋白质分类框架至未探索的结构领域	来自TED数据库的664个候选新型折叠结构域	生物信息学	NA	结构生物信息学分析，深度学习方法	AlphaFold2	蛋白质结构数据，序列数据	664个候选新型折叠结构域	NA	NA	NA	NA
18	2025-11-27	AI MAY SHOW COMPARABLE DIAGNOSTIC ACCURACY TO EXPERTS IN ORAL CANCER DETECTION, BUT EVIDENCE REMAINS LIMITED AND OF LOW CERTAINTY 2025-Dec, The journal of evidence-based dental practice IF:4.1Q1 DOI:10.1016/j.jebdp.2025.102199 PMID:41290266	系统综述	本研究通过系统综述和网络荟萃分析比较深度学习在口腔癌诊断中的准确性	首次使用网络荟萃分析方法系统比较深度学习模型与专家在口腔癌诊断中的准确性	证据有限且确定性较低	评估深度学习在口腔癌诊断中的准确性并与专家诊断进行比较	口腔癌诊断	数字病理	口腔癌	深度学习	深度学习模型	医学图像	NA	NA	NA	诊断准确性	NA
19	2025-11-27	THE UTILITY OF DEEP LEARNING MODEL IN CLINICAL TREATMENT DECISION-MAKING OF MANDIBULAR THIRD MOLAR: A SYSTEMATIC REVIEW AND META-ANALYSIS 2025-Dec, The journal of evidence-based dental practice IF:4.1Q1 DOI:10.1016/j.jebdp.2025.102164 PMID:41290278	系统综述与Meta分析	评估深度学习在颌骨第三磨牙临床治疗决策中的效用，特别是与下牙槽神经关系的识别	首次通过系统综述和Meta分析全面评估深度学习在颌骨第三磨牙临床管理中的应用效果	纳入研究数量有限（33项），部分研究可能存在偏倚	评估深度学习在颌骨第三磨牙医疗影像中的诊断效能	颌骨第三磨牙及其与下牙槽神经的解剖关系	医学影像分析	口腔颌面外科疾病	医学影像分析	深度学习	口腔全景片影像	45,029个影像实例	NA	NA	灵敏度, 特异度	NA
20	2025-11-27	Enhanced difference ghost shuffle U-Net: A hybrid Monte Carlo deep learning denoiser for boron neutron capture therapy dose calculation 2025-Dec, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.70100 PMID:41290395	研究论文	提出EDGS-UNet混合蒙特卡罗深度学习去噪框架，用于快速准确的硼中子俘获治疗剂量计算	结合增强差分幽灵卷积保持高频梯度、分层通道-空间-像素注意力机制自适应特征优化，以及物理组件特异性能量守恒损失函数	仅在胶质母细胞瘤数据集上进行验证，样本量有限	加速BNCT治疗计划系统中的蒙特卡罗剂量计算	硼中子俘获治疗的3D剂量分布	医学影像处理	胶质母细胞瘤	蒙特卡罗模拟, 深度学习	CNN, U-Net	3D剂量分布图像	56个训练病例/9个验证病例/11个测试病例	NA	3D U-Net, EDGS-UNet	均方误差, 等剂量相似度, 平均绝对百分比误差, GTV相对偏差	NA