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	2026-10-07	Interpretable and Adaptive GAN-BiLSTM Approach for Cyber Threat Detection in IoMT-Based Healthcare 5.0 2026-Oct, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3573097 PMID:40408219	研究论文	本文提出了一种可解释且自适应的基于深度学习的网络安全框架，结合GAN和BiLSTM用于IoMT医疗5.0中的网络威胁检测	整合GAN生成逼真样本来平衡数据集，采用BiLSTM捕捉时间模式和关键特征，并利用SHAP和PFI增强模型透明度和可解释性	仅在NSL-KDD数据集上进行了实验，未在其他数据集或真实医疗环境中验证	解决IoMT医疗5.0中网络安全威胁检测面临的数据不平衡和深度学习模型可解释性差的问题	IoMT医疗5.0中的网络威胁检测	机器学习	NA	NA	GAN, BiLSTM	网络流量数据	NSL-KDD数据集（具体样本数量未提及）	NA	GAN, BiLSTM	准确率, F1分数	NA
2	2026-10-07	DPGNet: A Boundary-Aware Medical Image Segmentation Framework via Uncertainty Perception 2026-Oct, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3601025 PMID:40844947	研究论文	提出DPGNet，一个边界感知的医学图像分割框架，通过不确定性感知实现精确的边界划分	三阶段渐进式细化策略、新颖的边缘差异注意力模块、轻量级基于Transformer的架构	未提及	解决医学图像分割中精确边界划分的关键挑战	医学图像分割任务	计算机视觉	NA	深度学习	Transformer	图像	多样且具有挑战性的医学图像数据集	NA	Transformer	Boundary-IoU, HD95	NA
3	2026-10-07	LLM-Guided Decoupled Probabilistic Prompt for Continual Learning in Medical Image Diagnosis 2025-08, IEEE transactions on medical imaging IF:8.9Q1 DOI:10.1109/TMI.2025.3566105 PMID:40310742	研究论文	提出一种由大语言模型引导的解耦概率提示方法（LDPP），用于医学图像诊断中的持续学习，以应对动态临床环境中新疾病的出现	利用大语言模型生成解耦的专家知识和全面的类别描述；构建共享的解耦概率提示池（DePP），通过概率提示为输入图像动态提供多样化且灵活的描述；设计引导提示池（SPP），通过学习非共享提示增强类内紧凑性并提升模型性能	摘要中未明确提及	解决医学图像诊断中持续学习面临的挑战，即在动态临床环境中学习新疾病知识的同时保留已有知识	医学图像诊断中的持续学习任务	医学图像分析	NA	提示微调（Prompt Tuning）	大语言模型（LLM）、提示微调模型	图像	NA	NA	NA	NA	NA
4	2026-10-07	ViTU-net: A hybrid deep learning model with patch-based LSB approach for medical image watermarking and authentication using a hybrid metaheuristic algorithm 2025-Aug, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2025.110393 PMID:40460563	研究论文	该论文提出了一种名为ViTU-Net的混合深度学习模型，结合基于图块的LSB方法和混合元启发式算法，用于医学图像水印和认证。	ViTU-Net的创新点在于集成了Vision Transformer编码器和U-Net解码器，并采用自适应分层空间注意力模块；提出基于图块的LSB嵌入机制，在非诊断区域嵌入可逆脆弱水印；开发了TuniBee Fusion混合元启发式优化算法动态优化水印参数；并结合SHA-512哈希和AES加密增强安全性。	未明确提及	解决医学图像水印在不可感知性、鲁棒性和部署效率方面的挑战，确保胸部X光片在远程医疗和AI诊断中的数据完整性、机密性和真实性。	医学图像，特别是胸部X光片	计算机视觉	肺炎	医学图像水印、深度学习、密码学（SHA-512哈希和AES加密）	Vision Transformer, U-Net	图像	未明确提及	NA	Vision Transformer, U-Net	PSNR, NCC, SSIM	未明确提及
5	2026-10-07	Transfer learning reveals sequence determinants of the quantitative response to transcription factor dosage 2025-Mar-12, Cell genomics IF:11.1Q1 DOI:10.1016/j.xgen.2025.100780 PMID:40020686	研究论文	应用迁移学习预测剂量敏感转录因子TWIST1和SOX9浓度变化对染色质可及性的影响	将迁移学习应用于扰动情境，结合定量染色质响应测量，揭示顺式调控码的新层次	未明确提及，可能包括模型仅针对特定细胞类型和转录因子	预测转录因子剂量变化对调控元件染色质可及性的定量响应，并识别序列决定因素	面部祖细胞中的染色质可及性	计算生物学	NA	迁移学习、深度学习、报告基因检测	深度学习模型	序列数据、染色质可及性数据	NA	NA	NA	接近实验准确度	NA
6	2026-10-07	Evaluating Sex and Age Biases in Multimodal Large Language Models for Skin Disease Identification from Dermatoscopic Images 2025, Health data science DOI:10.34133/hds.0256 PMID:40170800	研究论文	评估了ChatGPT-4和LLaVA-1.6两种多模态大语言模型在皮肤镜图像识别皮肤疾病中的性别和年龄偏见，并与CNN模型和视觉Transformer模型进行了性能比较	首次系统评估多模态大语言模型在皮肤疾病识别中的性别和年龄偏见，并发现ChatGPT-4在跨性别和年龄组识别皮肤疾病时基本无偏见，而LLaVA-1.6在年龄组间基本无偏见，相比之下Swin-B在识别黑色素细胞痣时存在偏见	使用的数据集规模有限（约10000张图像，仅3种皮肤疾病），需要未来使用更大规模和更多样化的数据集进行进一步验证和评估LLM在医疗保健中的可靠性和公平性	探索多模态大语言模型在皮肤疾病识别中的实际应用，并评估其性别和年龄偏见	皮肤镜图像中的黑色素瘤、黑色素细胞痣和良性角化病样病变	计算机视觉	皮肤癌	皮肤镜成像	多模态大语言模型, CNN, 视觉Transformer	图像	约10000张皮肤镜图像	NA	ChatGPT-4, LLaVA-1.6, VGG16, ResNet50, Model Derm, Swin-B	准确率, F1分数	NA
7	2026-10-07	Verification and application of deep learning models in daily sports activities of teenagers 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0322166 PMID:40465756	研究论文	本文提出并验证了一种结合VGG16、BiLSTM和CBAM的深度学习模型，用于青少年日常羽毛球动作识别。	将CBAM注意力模块嵌入VGG16最后一个卷积层后，并将CBAM与BiLSTM级联，增强时空特征表达。	未明确说明模型在更复杂场景或其它运动中的泛化能力，且可能依赖特定数据集。	提高青少年日常羽毛球动作识别的准确率，促进运动安全并纠正错误姿势。	青少年日常羽毛球运动动作	计算机视觉	NA	深度学习	CNN, LSTM, 注意力机制	视频图像	使用Roboflow公开数据集中的羽毛球训练数据集，具体样本量未提及	NA	VGG16, BiLSTM, CBAM	准确率, F1分数	NA
8	2026-10-07	3D-MRI brain glioma intelligent segmentation based on improved 3D U-net network 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0325534 PMID:40512721	研究论文	本文提出了一种基于改进3D U-Net网络的3D-MRI脑胶质瘤智能分割方法，通过引入空间金字塔池化、多尺度融合注意力机制以及Dice与Focal组合损失函数，显著提升了胶质瘤分割性能	引入空间金字塔池化模块增强网络对不同尺度特征的感知能力，提出多尺度融合注意力机制使模型聚焦胶质瘤细节并抑制无关背景信息，采用Dice与Focal组合损失函数解决类别不平衡问题并增强对误分类体素的学习	未明确说明	提高胶质瘤分割精度，为医学诊断、分级和治疗策略选择提供重要指导	BraTS2023公开数据集中的胶质瘤病例	计算机视觉	脑胶质瘤	3D-MRI	CNN	3D医学图像	来自BraTS2023公开数据集的胶质瘤病例数据	NA	3D U-Net	DSC, Recall, Precision	NA
9	2026-10-07	A method for feature division of Soccer Foul actions based on salience image semantics 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0322889 PMID:40512805	研究论文	本文提出了一种基于显著性图像语义的足球犯规动作特征划分方法，利用深度学习模型实现犯规行为的自动识别与分类	提出了结合改进的DeepPlaBV 3+架构进行显著区域检测、图卷积网络进行特征提取以及深度神经网络进行分类的DLSPM模型，减少了传统图像处理和人工特征提取的依赖	未提及	实现足球比赛中犯规行为的自动识别与分类，提高整体识别准确率	足球比赛中的犯规动作	计算机视觉	NA	深度学习	CNN, GCN, DNN	图像, 视频	多个视频运动识别数据集	NA	DeepPlaBV 3+, 图卷积网络, 深度神经网络	准确率	NA
10	2026-10-07	RRFNet: A free-anchor brain tumor detection and classification network based on reparameterization technology 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0325483 PMID:40522942	研究论文	本文提出了一种基于重参数化技术的无锚框脑肿瘤检测与分类网络 RRFNet，通过引入 RepConv、RepC3 和 FGConcat 模块优化检测性能	提出使用 RepConv 和 RepC3 构建主干网络，并设计 FGConcat 特征图拼接模块，实现无锚框脑肿瘤检测，在保持低参数量和高推理速度的同时提高检测精度	未明确说明；摘要中未提及具体局限性	研究深度学习在脑肿瘤检测中的应用，分析模型参数量、输入数据批次大小和锚框使用对检测性能的影响，并优化脑肿瘤检测模型	脑肿瘤医学影像	计算机视觉	脑肿瘤	CT、MRI	CNN	图像	NA	NA	RRFNet（基于RepConv、RepC3、FGConcat）	mAP	NA
11	2026-10-07	An image and text-based fake news detection with transfer learning 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0324394 PMID:40526614	研究论文	本文提出了一种结合图像和文本的多模态假新闻检测方法，利用CLIP模型提取特征并通过MLP进行分类，同时采用LoRA技术进行高效微调	结合图像和文本多模态信息进行假新闻检测，并首次将LoRA参数高效微调技术应用于CLIP模型以提升低资源场景下的数据效率	仅使用单层MLP进行分类，模型结构较为简单，且仅在有限数据集上验证，泛化能力有待进一步验证	提升假新闻检测的准确性，特别是在标注数据稀缺的低资源场景下，通过多模态学习实现鲁棒检测	包含图像和文本的多模态新闻数据	自然语言处理	NA	迁移学习，参数高效微调（LoRA）	CLIP，MLP	图像，文本	NA	NA	CLIP，MLP	准确率	NA
12	2026-10-07	Prediction of future aging-related slow gait and its determinants with deep learning and logistic regression 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0325172 PMID:40526703	研究论文	本文利用深度学习神经网络和逻辑回归预测未来与衰老相关的步态缓慢及其决定因素	首次将神经网络用于预测未来与衰老相关的步态缓慢，并与传统逻辑回归进行基准比较	未明确提及	预测与衰老相关的步态缓慢（加速衰老的预测因子）及其决定因素	巴尔的摩老龄化纵向研究中的1363名参与者	机器学习	老年疾病	NA	神经网络, 逻辑回归	临床数据	1363名参与者，进行6年和10年随访	NA	NA	灵敏度, 特异度	NA
13	2026-10-07	Advancing breast cancer prediction: Comparative analysis of ML models and deep learning-based multi-model ensembles on original and synthetic datasets 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0326221 PMID:40531928	研究论文	该研究比较了多种机器学习模型和基于深度学习的多模型集成方法在原始数据集和合成数据集上预测乳腺癌的效果	结合了多种机器学习算法、AutoML以及基于深度学习的集成策略，并采用高斯Copula和TVAE合成数据生成方法来提升乳腺癌预测性能	未明确讨论模型的可解释性、临床验证的充分性以及合成数据生成方法可能引入的偏差	比较不同机器学习模型和深度学习方法在原始与合成数据集上诊断乳腺癌的效率和准确性，以推动乳腺癌诊断的进步	乳腺癌诊断	机器学习	乳腺癌	NA	KNN, SVM, ANN, RF, XGBoost, 集成模型, AutoML, 深度学习	表格数据	NA	H2O, AutoML	KNN, SVM, ANN, RF, XGBoost, H2OXGBoost	准确率	NA
14	2026-10-07	PoseNet++: A multi-scale and optimized feature extraction network for high-precision human pose estimation 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0326232 PMID:40560945	研究论文	本文提出了一种名为PoseNet++的多尺度和优化特征提取网络，用于高精度人体姿态估计	提出了三项关键创新：多尺度空间金字塔注意力沙漏模块（MSPAHM）、坐标-通道先验卷积注意力（C-CPCA）和PinSK瓶颈残差模块（PBRM），在提高精度的同时大幅降低模型复杂度和计算量	未明确提及	解决人体姿态估计中遮挡、复杂姿态和复杂多人场景下的挑战，实现高精度姿态估计	人体姿态估计任务中的图像数据，包括MPII、LSP、COCO和CrowdPose数据集	计算机视觉	NA	深度学习	CNN	图像	MPII验证集、LSP、COCO和CrowdPose数据集（具体样本数量未说明）	NA	3-stacked hourglass architecture, MSPAHM, C-CPCA, PBRM	PCKh score	NA
15	2026-10-07	Developing a predictive model for anticipating technology convergence: A transformer-based model and supervised learning approach 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0326417 PMID:40569982	研究论文	本文提出了一种结合基于Transformer模型的文本挖掘和监督学习的方法，用于预测生物医疗领域的技术融合	创新性地将BERTopic、KeyBERT和OpenAI集成生成技术主题，并融合技术相似性、链接预测指标和因果关系作为输入特征来训练预测模型	未明确提及研究的局限性	开发一种稳健的方法来预测技术融合，利用专利和研究文章中提取的技术主题之间的相互关系	生物医疗领域的技术融合	机器学习	NA	文本挖掘、基于Transformer模型的文本挖掘	Transformer	文本	NA	NA	BERTopic, KeyBERT, OpenAI	NA	NA
16	2026-10-07	A multi-domain collaborative denoising bearing fault diagnosis model based on dynamic inter-domain attention mechanism and noise-aware loss function 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0326666 PMID:40569936	研究论文	本文提出了一种基于动态域间注意力机制和噪声感知损失函数的多域协同去噪轴承故障诊断模型。	提出了动态域间注意力机制（DIDAM）以区分不同信号域信息的重要性并灵活融合，以及设计了噪声感知损失函数（NALF）以避免模型在强噪声下做出错误决策。	未明确说明模型的计算复杂度、实时性以及在更多真实工业场景下的泛化能力。	解决工业强噪声背景下基于深度学习的轴承故障诊断模型诊断可靠性不足的问题。	滚动轴承故障信号。	机器学习	NA	NA	CNN	信号	两个公开数据集：CWRU和MFPT	NA	NA	准确率	NA
17	2026-10-07	Energy-efficient communication between IoMT devices and emergency vehicles for improved patient care 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0330695 PMID:40875744	研究论文	本文提出了一种结合一维深度卷积神经网络和拉格朗日优化技术的智能通信框架，旨在提高IoMT设备与急救车辆之间通信的能效和数据传输速度	与许多早期模型不同，该技术考虑了信干噪比、传输功率以及救护车与患者设备之间的距离等实际特征，通过深度学习和数学优化相结合来优化紧急情况下的通信距离	未明确讨论所提框架在极端环境条件下的鲁棒性，以及实际部署中可能面临的硬件资源限制和实时性挑战	在紧急情况下，识别最佳的通信距离，以实现可靠、节能的数据传输，从而改善急救医疗服务中的通信效率	IoMT设备与急救车辆（如救护车）之间的通信系统	机器学习	NA	一维深度卷积神经网络、拉格朗日优化	1D-CNN	NA	NA	NA	一维卷积神经网络	通信可靠性、能耗、可能的数据速率	NA
18	2026-10-07	Optimizing ensemble machine learning models for accurate liver disease prediction in healthcare 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0330899 PMID:40875648	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
19	2026-10-07	Explaining deep learning-based representations of resting state functional connectivity data: focusing on interpreting nonlinear patterns in autism spectrum disorder 2024, Frontiers in psychiatry IF:3.2Q2 DOI:10.3389/fpsyt.2024.1397093 PMID:38832332	研究论文	该研究开发了可解释的变分自编码器模型，并引入潜在贡献分数来解释自闭症谱系障碍中静息态功能连接数据的非线性模式	引入潜在贡献分数来解释变分自编码器识别的非线性模式，有效捕捉每个观察到的静息态功能连接特征随估计的潜在表示变化而发生的变化	未明确提及	开发可解释的变分自编码器模型，并测试其在自闭症谱系障碍静息态功能磁共振成像数据中的效用	自闭症谱系障碍患者和健康对照者的静息态功能连接数据	机器学习	自闭症谱系障碍	静息态功能磁共振成像	变分自编码器	图像	1150名参与者（601名健康对照和549名自闭症谱系障碍患者）	NA	变分自编码器	潜在贡献分数	NA
20	2026-10-07	Diagnostic accuracy of dental caries detection using ensemble techniques in deep learning with intraoral camera images 2024, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0310004 PMID:39241044	研究论文	使用集成深度学习模型对口腔内相机图像进行龋齿检测和病变定位，并评估其诊断准确性	采用集成技术提升龋齿分类性能，并尝试构建基于龋损检测的可解释深度学习模型	样本量有限，仅涉及534名参与者，且数据标注仅由一名经验丰富的牙医完成	评估基于口腔内相机图像的深度学习技术在龋齿检测中的诊断性能	口腔内相机图像和参与者	计算机视觉	龋齿	口腔内相机成像	CNN	图像	2682张口腔内相机图像，来自534名参与者	NA	ResNet-50, Inception-v3, Inception-ResNet-v2, Faster R-CNN	AUROC, AP	NA