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	2025-07-24	A deep learning model using endoscopic images for differential diagnosis of intestinal lymphoma 2026-Sep-20, Chinese medical journal IF:7.5Q1 DOI:10.1097/CM9.0000000000003723 PMID:40693577	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
2	2026-09-21	GaitDynamics: a generative foundation model for analyzing human walking and running 2026-Aug, Nature biomedical engineering IF:26.8Q1 DOI:10.1038/s41551-025-01565-8 PMID:41491893	研究论文	开发了一个生成式基础模型GaitDynamics，用于分析人类行走和跑步的步态动力学，包括运动学和动力学预测	在大规模多样化步态数据集上训练的生成式基础模型，支持灵活输入输出，能处理缺失数据，并应用于多种临床和运动场景	摘要中未明确提及	理解人类步态动力学以促进人类移动能力，并开发高效准确的深度学习模型替代昂贵实验和物理模拟	人类行走和跑步的步态模式	机器学习	NA	生成式基础模型	生成式基础模型	运动学数据、动力学数据	大规模多样化步态数据集（具体样本量未提及）	NA	NA	准确度、效率	NA
3	2026-09-21	Multimodality Artificial Intelligence for Involved-Site Radiation Therapy: Clinical Target Volume Delineation in High-Risk Pediatric Hodgkin Lymphoma 2026-07-01, International journal of radiation oncology, biology, physics DOI:10.1016/j.ijrobp.2025.12.005 PMID:41391612	研究论文	该研究开发了多模态人工智能算法，用于高危儿童霍奇金淋巴瘤的累及部位放疗临床靶区自动分割	整合了计划CT、基线PET/CT和中期PET/CT的多模态影像，并比较了三种深度学习架构在临床靶区分割中的性能	研究样本量有限，且仅针对高危儿童霍奇金淋巴瘤患者，外部测试集来自58例患者，可能影响泛化性	开发自动化临床靶区分割算法，以促进累及部位放疗计划制定	高危儿童霍奇金淋巴瘤患者	数字病理学	淋巴瘤	PET/CT成像	深度学习	图像	288例高危儿童霍奇金淋巴瘤患者（230例用于模型开发，58例用于外部测试）	NA	SegResNet, ResUNet, SwinUNETR	Dice相似系数, 95%豪斯多夫距离	NA
4	2026-09-21	Detecting cognitive impairment and psychological well-being among older adults 2026-Jun-30, Machine learning. Health DOI:10.1088/3049-477X/ae250c PMID:41573970	研究论文	利用机器学习模型从远程视频对话中提取面部、声学、语言和心血管特征，检测老年人的认知障碍和心理健康状况	首次综合多模态特征（面部、声学、语言、心血管）通过远程视频对话评估老年人的认知状态、社交孤立、神经质和心理健康，并进行了偏差分析	样本量小（39人），最佳模型在年龄、性别、疾病状况和教育水平方面存在显著偏差，缺乏大规模访谈数据集来开发跨多样化人群的通用模型	开发可扩展的方法来监测老年人的认知衰退，并识别与痴呆风险相关的社交和心理因素	39名认知正常或轻度认知障碍的老年人	机器学习	老年疾病	远程视频对话分析、多模态特征提取	NA	视频、音频、文本	39名老年人	NA	NA	AUC	NA
5	2026-09-21	CT Radiation Dose Reduction With Preserved Diagnostic Performance: How Far Have We Come Over 25 Years? 2026-Jun, AJR. American journal of roentgenology DOI:10.2214/AJR.25.34450 PMID:41636571	综述	综述了25年来CT辐射剂量降低技术的发展及其对图像质量和诊断性能的影响	系统总结了从添加滤过到深度学习重建等CT剂量降低技术的里程碑，并强调基于任务的客观图像质量评估的重要性	未提及具体的实验数据或临床验证结果，主要为文献综述	总结CT辐射剂量降低的关键技术进展，并评估其对诊断性能的影响	CT辐射剂量降低技术及相关图像质量评估方法	医学影像	NA	CT扫描、迭代重建、深度学习重建、光子计数探测器CT	NA	图像	NA	NA	NA	NA	NA
6	2026-09-21	OpenVocabCT: Toward Universal Text-Driven CT Image Segmentation 2026-May, IEEE transactions on medical imaging IF:8.9Q1 DOI:10.1109/TMI.2025.3646046 PMID:41411350	研究论文	提出OpenVocabCT，一种基于大规模3D CT图像预训练的视觉-语言模型，用于通用文本驱动的CT图像分割	利用大语言模型将CT-RATE数据集的诊断报告分解为细粒度的器官级描述，进行多粒度对比学习，实现通用文本驱动的3D CT图像分割，克服了现有文本提示模型仅能处理训练中见过的文本提示的局限性	摘要中未明确提及研究的局限性	实现通用文本驱动的CT图像分割，克服现有模型在多样化真实临床数据上性能下降以及文本提示模型泛化能力不足的问题	3D CT图像中的器官和肿瘤	计算机视觉	肺癌	CT	视觉-语言模型	3D CT图像, 文本	14个公开数据集和1个机构数据集，具体样本量未在摘要中说明	NA	NA	NA	NA
7	2026-09-21	Evaluation of Image-Level Harmonization Methods for Multi-Center MR Neuroimaging 2026-May, Journal of magnetic resonance imaging : JMRI IF:3.3Q1 DOI:10.1002/jmri.70221 PMID:41489091	研究论文	评估图像级协调方法在多中心MR神经影像中的表现，比较统计方法ComBat和深度学习方法HACA3在减少扫描仪差异方面的效果	首次系统评估HACA3深度学习协调工具在多中心MR神经影像中的表现，并与传统统计方法ComBat进行对比，发现HACA3在改善对比度一致性和特征相似性方面优于ComBat	T2-FLAIR图像的协调效果不佳，突显了当前多对比度MR协调工具的局限性	评估ADNI数据集中T1w和T2-FLAIR图像的扫描仪相关差异，并评估公开可用的图像级协调工具的性能	ADNI数据集中的T1w和T2-FLAIR MR图像，涉及多中心多扫描仪数据	医学图像处理	阿尔茨海默病	MRI	深度学习	图像	1143名ADNI3受试者（233 GE，173 Philips，250 Siemens，其中487名Siemens受试者作为独立参考组），以及8名受试者的配对多vendor扫描会话	NA	HACA3	G/W比率，WMH体积，FID，LPIPS，p值	NA
8	2026-09-21	ESM-AnatTractNet: Advanced deep learning model of true positive eloquent white matter tractography to improve preoperative evaluation of pediatric epilepsy surgery 2026-05, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2026.103969 PMID:41638061	研究论文	本文提出了一种名为ESM-AnatTractNet的深度学习模型，用于在儿童癫痫手术的术前评估中准确分类真阳性 eloquent 白质通路	将电刺激标测确认的空间坐标与标准脑图谱的解剖上下文标签结合，在点云框架中分类 eloquent 白质通路	样本量较小，仅包含85名耐药性癫痫患者	提高儿童癫痫手术术前评估中 eloquent 白质通路的非侵入性定位准确性	85名耐药性癫痫患者的术前弥散加权成像 tractography 数据	医学图像分析	癫痫	弥散加权成像 tractography, 电刺激标测	深度学习	图像, 点云	85名耐药性癫痫患者	NA	ESM-AnatTractNet	准确率, 相关性	NA
9	2026-09-21	Multicenter Histology Image Integration and Multiscale Deep Learning Support Machine Learning-Enabled Pediatric Sarcoma Classification 2026-Apr-02, Cancer research IF:12.5Q1 DOI:10.1158/0008-5472.CAN-25-2275 PMID:41481196	研究论文	该研究开发了一个利用深度学习方法从数字化组织学切片中准确分类儿童肉瘤亚型的计算流程，并通过多中心数据整合和多尺度特征优化，实现了高精度的分类性能	首次将SAMPLER-based WSI表示与先进ViT基础模型（UNI和CONCH）结合，并整合多尺度特征用于儿童肉瘤分类，同时实现了无需GPU的高效训练，训练速度比传统Transformer编码器快三个数量级	数据集仅包含867张全切片图像，且仅来自三个医疗中心和儿童肿瘤学组，样本量和中心多样性有限，可能影响模型的泛化能力	利用深度学习方法从数字化组织学切片中准确分类儿童肉瘤亚型，以克服其罕见性和亚型多样性带来的诊断挑战，减少对专业病理学和昂贵基因检测的依赖	儿童肉瘤（横纹肌肉瘤、非横纹肌肉瘤软组织肉瘤、尤文肉瘤等）的组织学全切片图像	数字病理学	儿童肉瘤	全切片图像数字化、组织学图像分析	CNN、ViT	图像	867张全切片图像，来自三个医疗中心和儿童肿瘤学组	NA	卷积神经网络、Vision Transformer（ViT）、UNI、CONCH	AUC	NA
10	2026-09-21	Single-cell resolution spatial transcriptomic signature of the retrosplenial cortex during memory consolidation 2026-Apr, Molecular psychiatry IF:9.6Q1 DOI:10.1038/s41380-025-03331-3 PMID:41188622	研究论文	该研究利用单细胞分辨率的空间转录组学技术，揭示了压后皮层在空间记忆巩固过程中的转录组特征，并发现了阿尔茨海默病相关痴呆模型中的异常。	首次在单细胞分辨率下揭示了压后皮层在空间记忆巩固过程中的空间转录组特征，结合深度学习方法识别了细胞类型特异性的分子激活模式，并发现了ADRD模型中学习诱导的神经元激活减少。	研究主要基于小鼠模型，结果是否适用于人类仍需进一步验证；空间转录组学技术的覆盖范围和灵敏度可能存在局限；未详细探讨其他脑区与RSC的相互作用。	揭示压后皮层在空间记忆巩固过程中的转录组特征，并探究其在阿尔茨海默病相关痴呆中的变化。	小鼠的压后皮层，包括野生型小鼠和ADRD模型小鼠。	空间转录组学, 神经科学	阿尔茨海默病及相关痴呆	空间转录组学, Xenium空间转录组学, 化学遗传学	深度学习	空间转录组数据, 图像	NA	NA	NA	NA	NA
11	2026-09-21	Deep learning in fetal, infant, and toddler neuroimaging research 2026-Apr, Developmental cognitive neuroscience IF:4.6Q1 DOI:10.1016/j.dcn.2026.101680 PMID:41604954	综述	本文综述了深度学习在胎儿、婴儿和幼儿神经影像研究中的应用，包括结构图像分析、数据采集增强、认知与知觉过程建模以及自动视频标记	针对胎儿、婴儿和幼儿神经影像领域的特殊挑战（数据集稀缺、解剖变异性大）进行系统综述，并为无AI正式培训的研究者提供简明的深度学习概念概述	综述范围非穷尽性，可能遗漏部分相关研究；未提供具体实验验证或定量比较	综述深度学习在胎儿、婴儿和幼儿神经影像研究中的应用，并为该领域研究者提供入门指导	胎儿、婴儿和幼儿的神经影像数据	医学图像分析	NA	深度学习	NA	图像, 视频	NA	NA	NA	NA	NA
12	2026-09-21	Genomic Characterization of Lung Cancer in Never-Smokers Using Deep Learning 2026-04, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2026.100973 PMID:41638573	研究论文	本研究开发了一种基于ResNet50的深度学习模型，用于从非吸烟者肺腺癌（NS-LUAD）的全切片图像中预测16种分子改变	首次针对非吸烟者肺腺癌（NS-LUAD）应用深度学习从组织学全切片图像中推断遗传特征，并定制了简化的ResNet50架构以实现多标签分类	对于肿瘤突变负荷、APOBEC突变特征以及KRAS热点突变等特征的预测性能较低至中等	利用深度学习从非吸烟者肺腺癌的全切片图像中预测多种分子改变，以辅助分子检测分诊和精准治疗	非吸烟者肺腺癌（NS-LUAD）患者的全切片图像	数字病理学	肺癌	H&E染色全切片图像分析	CNN	图像	495张全切片图像（来自Sherlock-Lung研究）	NA	ResNet50	AUROC	NA
13	2026-09-21	Efficient Vision Mamba for MRI Super-Resolution via Hybrid Selective Scanning 2026-Mar-07, ArXiv PMID:41479458	研究论文	本文提出了一种基于多头选择性状态空间模型与轻量级通道MLP的高效MRI超分辨率框架，采用混合扫描策略，在脑部和前列腺MRI数据集上实现了优于多种基线方法的性能，同时大幅降低计算量	提出了基于多头选择性状态空间模型（MHSSM）结合轻量级通道MLP的超分辨率框架；采用2D patch提取与混合扫描策略（垂直、水平、对角线）以捕获长程依赖并缓解像素遗忘；设计了MambaFormer模块，融合MHSSM、深度可分离卷积和门控通道混合以平衡局部与全局特征表示	摘要中未明确提及研究的局限性	开发一种高效且准确的深度学习MRI超分辨率框架，在保持精细解剖细节的同时维持低计算开销，以实现临床工作流的实际集成	7T脑部T1 MP2RAGE图像（142名受试者）和1.5T前列腺T2加权MRI图像（334名受试者）	计算机视觉, 医学图像处理	脑部疾病, 前列腺癌	MRI超分辨率重建	Mamba, 状态空间模型, 多层感知机	图像	7T脑部数据集142名受试者，1.5T前列腺数据集334名受试者	NA	MambaFormer（含MHSSM、深度可分离卷积、门控通道混合）	SSIM, PSNR, LPIPS, GMSD	NA
14	2026-09-21	Distinct Tumor-Immune Ecologies in Patients with Lung Cancer Predict Progression and Define a Clinical Biomarker of Therapy Response 2026-03-02, Cancer research IF:12.5Q1 DOI:10.1158/0008-5472.CAN-25-1594 PMID:41418101	研究论文	本研究通过分析九名免疫治疗难治性非小细胞肺癌（NSCLC）患者配对治疗前和治疗中的多重组织学图像，构建了一个涉及细胞分割、样方分析、空间统计、机器学习和深度学习的图像分析流程，以预测疾病进展并识别潜在的临床生物标志物	揭示了稳定疾病（SD）和进展疾病（PD）患者之间存在不同的空间免疫生态，PD患者在治疗前已具有免疫抑制环境，且学习的空间生态在预测疾病进展方面优于单独的PD-L1状态，表明这些生态可作为NSCLC中与PD-L1联合的潜在伴随生物标志物	样本量较小，仅涉及九名患者，且仅包括稳定疾病和进展疾病响应，未涵盖完全或部分响应者，需要更大规模的队列研究进行验证	研究旨在通过多重组织成像分析预测NSCLC患者的免疫治疗响应，并识别潜在的临床生物标志物	九名免疫治疗难治性非小细胞肺癌（NSCLC）患者，接受口服组蛋白去乙酰化酶抑制剂（vorinostat）联合PD-1抑制剂（pembrolizumab）治疗	数字病理学	肺癌	多重成像	CNN	图像	9名患者的配对治疗前和治疗中组织样本	NA	NA	NA	NA
15	2026-09-21	Dynamic frame-by-frame motion correction for 18F-flurpiridaz PET-MPI using convolution neural network 2026-03, European journal of nuclear medicine and molecular imaging IF:8.6Q1 DOI:10.1007/s00259-025-07660-x PMID:41261210	研究论文	该文章提出了一种基于卷积神经网络的深度学习框架，用于18F-flurpiridaz PET心肌灌注成像中的自动逐帧运动校正	提出了基于3D-ResNet的深度学习框架，实现18F-flurpiridaz PET的自动逐帧运动校正，并利用模拟向量进行数据增强以提高训练鲁棒性	未明确说明	开发自动运动校正方法，以提高心肌血流量和血流储备量化的准确性和效率	接受18F-flurpiridaz PET-MPI的患者	医学图像处理	心血管疾病	PET心肌灌注成像	CNN	3D PET图像	来自III期临床试验32个中心的数据	NA	3D-ResNet	AUC, 一致性限	NA
16	2026-09-21	Elevated Retinal Neovascularization on Widefield Optical Coherence Tomography Angiography Predicts Complications in High-Risk Proliferative Diabetic Retinopathy 2026-Mar, American journal of ophthalmology IF:4.1Q1 DOI:10.1016/j.ajo.2025.12.017 PMID:41453592	前瞻性病例系列研究	该研究利用单次拍摄宽视野扫频源光学相干断层扫描血管成像（SS-OCTA）评估高危增殖性糖尿病视网膜病变（PDR）患者视网膜新生血管（RNV）的定量指标，并分析其预测后续视力威胁性并发症的能力	首次利用单次拍摄26×21mm宽视野SS-OCTA结合深度学习算法自动分割玻璃体腔层，实现对RNV膜和血管区域的自动检测与定量，并创新性地根据RNV与内界膜（ILM）的轴向关系将病变分为隆起型与附着型，发现隆起型基线RNV可预测后续牵拉性并发症	样本量较小（仅18只眼），随访时间相对较短（中位数291天），且为单中心研究，需要更大规模的多中心研究验证	确定从单次拍摄宽视野SS-OCTA获得的视网膜新生血管（RNV）指标是否能预测高危增殖性糖尿病视网膜病变（PDR）患眼后续视力威胁性并发症	在三级医疗中心临床分级为高危PDR且随访至少6个月的患眼	医学影像分析	糖尿病视网膜病变	宽视野扫频源光学相干断层扫描血管成像（SS-OCTA）	CNN	图像	18只眼，共识别115个RNV病变	NA	NA	AUC, 灵敏度, 特异度	NA
17	2026-09-21	LeqMod: Adaptable Lesion-Quantification-Consistent Modulation for Deep Learning Low-Count PET Image Denoising 2026-Mar, IEEE transactions on medical imaging IF:8.9Q1 DOI:10.1109/TMI.2025.3618247 PMID:41052161	研究论文	本文提出了一种病变感知和量化一致的调制策略（LeqMod），用于增强PET图像去噪，通过将下游病变量化分析作为辅助工具，在不增加推理阶段计算负担的情况下，提高病变对比度和量化准确性	LeqMod是一种即插即用的设计，可适应多种模型架构，通过病变感知调制（LeMod）和多尺度量化一致调制（QuMod）来调制模型训练的采样和优化过程，不增加推理阶段计算负担	未明确说明	提出一种病变感知和量化一致的调制策略，用于增强PET图像去噪，减少病变量化偏差	低计数PET图像	计算机视觉	肺癌	PET成像	CNN	图像	来自多个中心和供应商的大型PET数据集	PyTorch	未明确指定	SUVmax偏差, 峰值信噪比（PSNR）	未明确说明
18	2026-09-21	Image Quality Assessment of Deep Learning-Based Virtual Monoenergetic Images From Single-Energy CT Pulmonary Angiography 2026 Mar-Apr 01, Journal of computer assisted tomography IF:1.0Q4 DOI:10.1097/RCT.0000000000001812 PMID:41384946	研究论文	评估基于深度学习的虚拟单能图像从单能CT肺动脉造影中生成的图像质量	首次在临床用例中评估从单能CT生成深度学习虚拟单能图像的性能，并展示了其在肺动脉造影中增强血管混浊和图像质量的有效性	回顾性研究设计，样本量相对较小（52组图像），仅使用一种预训练的物理约束Deep-En-Chroma模型	评估从异质性单能CT数据中生成的深度学习虚拟单能图像的客观和主观图像质量	52组单能CT肺动脉造影图像	计算机视觉	肺癌	深度学习	CNN	图像	52组单能CT肺动脉造影图像	NA	Deep-En-Chroma	主观图像质量评分, 血管混浊评分, 对比度, 对比噪声比, 配对t检验, Mann-Whitney U检验	NA
19	2026-09-21	Multi-scale structural similarity embedding search across entire proteomes 2026-02-28, Bioinformatics (Oxford, England) DOI:10.1093/bioinformatics/btag058 PMID:41632625	研究论文	该论文提出了一种可扩展的结构相似性搜索策略，利用蛋白质语言模型和深度神经网络将三维结构转化为固定长度向量，实现大规模蛋白质结构的高效检索	利用蛋白质语言模型和深度神经网络架构将三维结构转化为固定长度向量，结合向量数据库实现大规模结构检索，并且模型在单域结构上训练却能泛化到全长多肽链和多聚体组装	未明确说明	开发可扩展且高效的结构相似性搜索方法，以应对AI/DL结构预测带来的三维生物分子结构信息快速增长	实验测定的蛋白质结构和AI/DL方法预测的计算结构模型	机器学习	NA	蛋白质语言模型、深度神经网络、结构相似性搜索、向量数据库	深度神经网络	三维蛋白质结构数据	NA	NA	NA	TM-score	NA
20	2026-09-21	DSSA-PPI: enhancing binding affinity change prediction upon protein mutations using disentangled structure-sequence aware attention 2026-Feb-18, Chemical science IF:7.6Q1 DOI:10.1039/d5sc08898d PMID:41487137	研究论文	提出DSSA-PPI混合深度学习框架，通过解耦注意力机制整合结构与序列信息，预测蛋白质突变引起的结合亲和力变化	采用解耦注意力机制，结合几何等变图神经网络PPIFormer与蛋白质语言模型ESM-2，提出分离序列和结构特异性贡献的新型表示学习策略	摘要未提及	提高蛋白质突变诱导的蛋白质-蛋白质相互作用结合亲和力变化（ΔΔG）预测的准确性	蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质突变	机器学习	COVID-19、心血管疾病	NA	混合深度学习框架	蛋白质序列和结构数据	SKEMPI v2数据集（具体数量未知）	NA	PPIFormer、ESM-2、解耦注意力机制	NA	NA