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
1941	2025-12-31	Explainable deep learning based techniques for ECG-Based heart disease classification: A systematic literature review and future direction 2025-Dec, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2025.111324 PMID:41265065	系统文献综述	本文对基于心电图（ECG）的心脏病分类中可解释深度学习（XAI）技术进行了系统文献综述，分析了方法选择、可解释性影响及未来研究方向	系统梳理了2018年至2024年间基于ECG的心脏病分类中XAI与深度学习结合的研究，识别了常用数据集、模型架构及XAI技术，并指出了该领域的主要挑战与未来机遇	综述范围限于2018年1月至2024年9月的文献，可能未涵盖最新进展；且仅聚焦于ECG数据和深度学习架构，未涉及其他心脏病诊断方法	提高对基于ECG的心脏病分类中深度学习模型可解释性的理解，并系统评估相关方法、挑战及未来研究方向	基于ECG数据的心脏病分类研究，特别是采用可解释人工智能（XAI）与深度学习技术的学术论文	机器学习	心血管疾病	心电图（ECG）	深度学习模型	心电图信号数据	涉及6448项初步研究，其中51项使用了XAI-based DL架构，共涉及25个不同数据集	NA	共识别出16种不同的深度学习架构	NA	NA
1942	2025-12-31	Image Quality Improvement and Artificial Intelligence Performance in Pulmonary Embolism Detection at Deep Learning Reconstruction-Based Ultra-low Radiation Dose CT Pulmonary Angiography 2025-Dec, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2025.09.018 PMID:41067972	研究论文	本研究评估了基于深度学习重建的超低剂量CT肺动脉造影的图像质量，并探讨了AI软件能否提升放射科医生在超低剂量图像上检测肺栓塞的诊断性能	在超低剂量CTPA中应用深度学习重建技术，并首次系统评估其与AI辅助诊断结合对肺栓塞检测的准确性、效率和辐射安全性的综合影响	研究样本量相对有限（144例患者），且为双中心研究，可能影响结果的普遍适用性	评估超低剂量CTPA中深度学习重建的图像质量，并确定AI软件是否能提升放射科医生对肺栓塞的诊断性能	疑似肺栓塞并接受CTPA检查的患者	数字病理学	心血管疾病	CT肺动脉造影	深度学习重建	医学影像	144例患者，其中超低剂量组随机选取56例参与者进行AI评估	NA	NA	灵敏度, 特异性, 准确性, 组内相关系数	NA
1943	2025-12-31	Artificial intelligence-driven eye tracker models for Alzheimer's disease diagnosis: A systematic review and meta-analysis 2025-Dec, Journal of Alzheimer's disease : JAD DOI:10.1177/13872877251389145 PMID:41134992	系统综述与荟萃分析	本文通过系统综述和荟萃分析评估了人工智能驱动的眼动追踪工具在阿尔茨海默病诊断中的准确性	首次对人工智能驱动的眼动追踪模型在阿尔茨海默病诊断中的准确性进行系统综述和荟萃分析，并比较了深度学习与监督机器学习的性能差异	现有证据主要基于病例对照研究，缺乏在更广泛人群中进行有效筛查的证据，且研究间存在显著的异质性	评估人工智能驱动的眼动追踪模型在阿尔茨海默病检测中的诊断准确性	阿尔茨海默病患者与健康对照者	机器学习	阿尔茨海默病	眼动追踪	深度学习, 监督机器学习	眼动追踪数据	NA	NA	支持向量机	灵敏度, 特异度, 阳性似然比, 阴性似然比, 诊断比值比, ROC曲线下面积	NA
1944	2025-12-31	Attention-driven deep learning models for multivariate time series forecasting of reservoir water levels 2025-Dec, Water science and technology : a journal of the International Association on Water Pollution Research IF:2.5Q2 DOI:10.2166/wst.2025.182 PMID:41468044	研究论文	本研究探讨了深度学习模型在伊朗Nesa大坝日水位预测中的应用，比较了三种注意力驱动模型的表现	在相同实验条件下使用真实世界数据对这些模型进行对比分析	ConvLSTM2D模型表现出噪声输出和有限的预测能力	开发用于水库水位预测的智能预报系统，以支持水资源管理、防洪和灌溉规划	伊朗东南部Nesa大坝的日水位数据	机器学习	NA	深度学习	CNN, BiLSTM, LSTM, ConvLSTM2D	多元时间序列数据	15年的日水文气象变量数据集（降雨、温度、蒸发、流入、流出），80%用于训练，20%用于测试	NA	CNN + BiLSTM + Attention, Encoder-Decoder LSTM with Attention, ConvLSTM2D	RMSE, MAE	NA
1945	2025-12-31	AI and telemedicine in management of diabetes 2025-Nov-28, Folia medica DOI:10.3897/folmed.67.e153728 PMID:41467276	综述	本文探讨了远程医疗和人工智能如何重塑糖尿病管理	结合远程医疗和AI技术，探索其在糖尿病早期预测、风险评估和并发症筛查中的创新应用	技术普及不均，部分医疗提供者持怀疑态度，且存在数据隐私和系统互操作性挑战	评估远程医疗和AI在糖尿病护理中的效果与潜力	糖尿病患者及其医疗记录	自然语言处理, 机器学习	糖尿病	机器学习, 深度学习, 自然语言处理	NA	文本, 医疗记录	NA	NA	NA	准确性	NA
1946	2025-12-31	Potential of artificial intelligence in the diagnosis and treatment of vertebral compression fractures: A 20-year bibliometric analysis (2004-2023) 2025-Oct-03, Medicine IF:1.3Q2 DOI:10.1097/MD.0000000000044876 PMID:41054042	综述	本文通过文献计量学分析，探讨了人工智能在椎体压缩性骨折诊断与治疗中的应用潜力和研究趋势	首次对2004年至2023年间人工智能在椎体压缩性骨折领域的应用进行了系统的文献计量分析，揭示了研究热点的演变和关键贡献者	分析仅基于Web of Science核心合集中的英文文章，可能遗漏其他语言或数据库中的相关研究	通过文献计量学方法，绘制人工智能在椎体压缩性骨折领域应用的知识图谱，识别研究趋势和关键影响因素	2004年至2023年间发表的462篇关于人工智能在椎体压缩性骨折诊断与治疗中应用的英文文章	医学信息学	椎体压缩性骨折	文献计量分析	NA	文本数据（文献元数据）	462篇文章	CiteSpace	NA	NA	NA
1947	2025-12-31	Improving AlphaFold2 and 3-based protein complex structure prediction with MULTICOM4 in CASP16 2025-Apr-12, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.03.06.641913 PMID:40161604	研究论文	本文介绍了MULTICOM4系统，该系统通过整合AlphaFold2、AlphaFold3及内部技术，在CASP16中提升了蛋白质复合物结构预测的准确性	整合基于Transformer的AlphaFold2和基于扩散模型的AlphaFold3，结合蛋白质复合物化学计量比预测、多样化的多序列比对生成、模型异常处理及深度学习模型质量评估等内部技术	未明确提及具体局限性，但暗示在无化学计量比信息时预测性能可能受限	提高多链蛋白质复合物（多聚体）的结构预测准确性	蛋白质复合物结构	机器学习	NA	多序列比对（MSA）、深度学习模型质量评估	Transformer, 扩散模型	蛋白质序列和结构数据	CASP16评估中的蛋白质复合物目标	NA	AlphaFold2, AlphaFold3	TM-score, DockQ score	NA
1948	2025-12-31	Machine Learning Quantification of Fluid Volume in Eyes With Retinal Vein Occlusion Treated With Aflibercept: The REVOLT Study 2025 Mar-Apr, Journal of vitreoretinal diseases IF:0.5Q4 DOI:10.1177/24741264241308495 PMID:39742143	研究论文	本研究利用深度学习算法量化视网膜静脉阻塞患者经阿柏西普治疗后眼内液体体积，并评估其与视力预后的关系	首次结合缺血指数、视网膜液体体积及层厚度测量，构建综合模型来预测视网膜静脉阻塞患者的视力变化	样本量较小（49只眼），且仅针对治疗初治患者，可能限制结果的普适性	评估缺血、视网膜液体及层厚度测量与视网膜静脉阻塞患者视力预后的综合关系	因中心性或分支性视网膜静脉阻塞导致视力受损的初治患者眼睛	数字病理学	视网膜静脉阻塞	扫频源光学相干断层扫描	深度学习	图像	49只眼睛	NA	NA	皮尔逊相关系数	NA
1949	2025-12-31	Clair3-RNA: A deep learning-based small variant caller for long-read RNA sequencing data 2025-Jan-03, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.11.17.624050 PMID:39803537	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的、专为长读长RNA测序数据设计的小变异检测工具Clair3-RNA	首个针对长读长RNA测序数据的深度学习变异检测工具，整合了覆盖度归一化、训练材料优化、编辑位点发现和单倍型定相等技术	NA	开发一个高性能的变异检测工具，以应对长读长RNA测序数据中较高的错误率和转录本多样性等挑战	长读长RNA测序数据中的小变异	生物信息学	NA	长读长RNA测序，包括PacBio和ONT平台的cDNA测序及直接RNA测序	深度学习	RNA测序数据	多个GIAB样本	NA	NA	SNP F1分数	NA
1950	2025-12-31	Bayesian Multifractal Image Segmentation 2025, IEEE transactions on image processing : a publication of the IEEE Signal Processing Society IF:10.8Q1 DOI:10.1109/TIP.2025.3644793 PMID:41428918	研究论文	本文提出了一种无监督的贝叶斯多重分形分割方法，用于在像素级别对图像中的多重分形纹理进行建模和分割	首次开发了针对小波导数的计算和统计高效的多重分形参数估计模型，并引入了多尺度Potts马尔可夫随机场作为先验来建模小波导数标签之间的空间和尺度相关性	实验主要在合成的多重分形图像上进行评估，在真实自然图像上的性能有待进一步验证	开发一种无监督的图像分割方法，用于处理包含多种纹理的自然图像	具有多重分形纹理的图像	计算机视觉	NA	多重分形分析，小波变换	贝叶斯模型，马尔可夫随机场	图像	NA	NA	多尺度Potts马尔可夫随机场	NA	NA
1951	2025-12-31	Cross-Frequency Attention and Color Contrast Constraint for Remote Sensing Dehazing 2025, IEEE transactions on image processing : a publication of the IEEE Signal Processing Society IF:10.8Q1 DOI:10.1109/TIP.2025.3644167 PMID:41428925	研究论文	本文提出了一种结合跨频注意力与颜色对比约束的遥感图像去雾方法	开发了全方向高频特征修复机制以建模全局长程纹理依赖，设计了高频提示注意力模块以增强局部高频表示，并提出了基于HSV颜色空间的颜色对比损失函数以改善颜色恢复	NA	解决遥感图像去雾中纹理细节保留与颜色准确恢复的难题	遥感图像	计算机视觉	NA	小波变换	深度学习	图像	NA	NA	NA	NA	NA
1952	2025-12-30	SDMFFN: a novel specular detection median filtering fusion network for specular reflection removal in endoscopic images 2025-Dec-29, Biomedical physics & engineering express IF:1.3Q3 DOI:10.1088/2057-1976/ae291d PMID:41360013	研究论文	提出一种新颖的镜面检测中值滤波融合网络（SDMFFN），用于检测和去除内窥镜图像中的镜面反射	提出了一种两阶段框架，在检测阶段集成了增强的Specular Transformer Unet（S-TransUnet）模型，结合了ASPP、IB和CBAM模块以优化多尺度特征提取；在去除阶段改进了中值滤波方法并整合了颜色信息以实现自然修复	未在摘要中明确说明	解决内窥镜图像中镜面反射导致的重要细节被遮挡和诊断准确性降低的问题	内窥镜图像	计算机视觉	NA	深度学习	Transformer, CNN	图像	未在摘要中明确说明	未在摘要中明确说明	S-TransUnet	未在摘要中明确说明	未在摘要中明确说明
1953	2025-12-30	New method for online quality control of dwell position and dwell time in brachytherapy by using high-speed camera and neural networks 2025-Dec-29, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ae2aa4 PMID:41364982	研究论文	本文开发了一种用于高剂量率近距离放射治疗中驻留位置和驻留时间在线质量控制的系统，结合高速相机和神经网络以提高系统的鲁棒性和稳定性	提出了一种集成高速相机和神经网络（特别是RT-DETRv2）的在线质量控制系统，用于实时监测和验证近距离放射治疗中的源输送参数	RT-DETRv2神经网络的处理延迟为每张图像0.35秒，不适合在线监测，但适用于离线或辅助验证	开发一个在线质量控制系统，用于准确评估高剂量率近距离放射治疗中的驻留位置和驻留时间	高剂量率近距离放射治疗中的192Ir源输送过程	计算机视觉	NA	高速相机成像，帧差法，神经网络	神经网络	图像	使用GammaMedPlus iX后装设备进行实验，测试了不同步长（0.2厘米、0.5厘米、1.0厘米）和驻留时间（2.0秒、3.0秒、10.0秒）	NA	RT-DETRv2	空间分辨率（0.083毫米），时间分辨率（7.0毫秒），位置偏差（小于0.1厘米，校正后约0.01厘米），驻留时间偏差（10.0毫秒内），定位准确度（91%的预测在0.26毫米内）	NA
1954	2025-12-30	Semi-Supervised Deep Learning-Based Model for Segmentation of Breast Arterial Calcification on Screening Mammograms 2025-Dec-29, Canadian Association of Radiologists journal = Journal l'Association canadienne des radiologistes DOI:10.1177/08465371251400538 PMID:41459704	研究论文	本研究提出了一种半监督深度学习模型，用于自动化分割和分级筛查乳腺X线摄影中的乳腺动脉钙化，以改善心血管疾病风险分层	采用基于U-Net的半监督学习策略，结合渐进式伪标签方法，利用大量未标注图像增强模型鲁棒性和跨系统泛化能力	未明确说明模型在不同人群或更广泛数据集上的泛化性能，以及计算资源需求的具体细节	开发自动化工具以标准化乳腺动脉钙化的评估，提升心血管疾病风险分层的准确性和效率	筛查乳腺X线摄影图像中的乳腺动脉钙化区域	数字病理学	心血管疾病	乳腺X线摄影	深度学习	图像	2560张标注的筛查乳腺X线摄影图像（来自7个供应商）和6000张未标注图像	NA	U-Net	Jaccard相似系数, 准确率, 精确率, F1分数, 召回率, 敏感性, 特异性, AUC, 加权kappa统计量	NA
1955	2025-12-30	EEGPARnet: time-frequency attention transformer encoder and GRU decoder for removal of ocular and muscular artifacts from EEG signals 2025-Dec-28, Medical & biological engineering & computing IF:2.6Q3 DOI:10.1007/s11517-025-03506-8 PMID:41456251	研究论文	提出了一种名为EEGPARnet的新型去噪网络，用于从EEG信号中去除眼动和肌肉伪影	提出了一种结合时间-频率注意力Transformer编码器和GRU解码器的轻量化架构，能够学习时频长程相似性，在显著降低模型复杂度和计算需求的同时保持高性能	仅在公开数据集EEGDenoiseNet上进行了验证，未在更多样化的临床数据或实时部署场景中进行全面测试	开发一种适用于资源受限平台的轻量化EEG信号去噪方法	受眼动和肌肉伪影污染的EEG信号	信号处理	NA	EEG信号处理	Transformer, GRU	EEG信号	EEGDenoiseNet数据集	NA	Transformer编码器（带时间和频谱注意力模块）, GRU解码器	时间相对均方根误差, 频谱相对均方根误差, 相关系数	资源受限设备（目标部署平台）
1956	2025-12-30	A deep neural network model for optimizing traditional Chinese medicine prescriptions with data augmentation 2025-Dec-28, British journal of pharmacology IF:6.8Q1 DOI:10.1111/bph.70319 PMID:41456610	研究论文	本研究提出了一种名为DA-TCMPO的深度学习框架，通过数据增强技术优化中药处方，并在溃疡性结肠炎小鼠模型中验证了其有效性	引入了基于双重注意力的扩散模型和可变噪声嵌入模块，专门针对中药处方数据中的噪声和处方修改风险进行优化	未明确说明模型在更广泛疾病或临床环境中的泛化能力	优化中药处方以支持临床决策	中药处方数据及溃疡性结肠炎小鼠模型	自然语言处理	溃疡性结肠炎	数据增强	深度学习	文本	NA	NA	扩散模型	精确率, 准确率, 召回率, F1分数	NA
1957	2025-12-30	Morphometric trait analysis and machine learning-based yield modeling in wood apple (Feronia limonia L.) 2025-Dec-28, BMC plant biology IF:4.3Q1 DOI:10.1186/s12870-025-07978-6 PMID:41457267	研究论文	本研究通过形态计量学分析和可解释的机器学习模型，揭示了木苹果产量变异的决定因素，并提出了高产理想型的选择框架	首次将多元统计与可解释的机器学习模型（随机森林+SHAP）结合，为木苹果这一未充分利用树种的生产力调控提供了首个数据驱动的框架，并识别出影响产量的关键性状组合	研究仅基于62个基因型，样本量相对有限，且未涉及分子或遗传层面的深入分析	量化木苹果冠层结构、花部和果实性状等形态计量学描述符如何解释产量变异，并建立可解释的产量预测模型	62个木苹果基因型的形态计量学性状（营养、叶、花、果实和种子性状）及单株产量	机器学习	NA	形态计量学分析	Random Forest, Support Vector Regression, Deep Learning (MLP)	形态计量学数据	62个木苹果基因型	NA	Random Forest, MLP	R², RMSE, MAE	NA
1958	2025-12-30	Improving multi-scale short-term precipitation forecasting through frequency domain analysis and attention mechanisms 2025-Dec-24, Water research IF:11.4Q1 DOI:10.1016/j.watres.2025.125276 PMID:41456591	研究论文	本研究提出了一种结合频域分析和注意力机制的新型短期降水预报模型，旨在提高多尺度降水预报的精度和效率	在频域量化降水的多尺度分布特征，并将跨通道多尺度注意力机制与TransUNet混合架构相结合，以捕捉降水时间演变的非线性关系	未明确说明模型在极端天气事件或不同地理区域的泛化能力	提高短期降水预报的准确性和多尺度特征捕捉能力，同时减少计算资源需求	小时降水分布（未来0-24小时）	机器学习	NA	NA	TransUNet, 注意力机制	时间序列数据（历史降水数据）	NA	NA	TransUNet, 跨通道多尺度注意力机制	威胁分数, RMSE	NA
1959	2025-12-30	Learning feature dependencies for precise tumor region detection and segmentation in optical coherence tomography images 2025-Dec-18, International ophthalmology IF:1.4Q3 DOI:10.1007/s10792-025-03914-7 PMID:41410798	研究论文	提出一种新颖的依赖特征分割方法（DIFSM），用于提高视网膜OCT图像中肿瘤区域的定位和分割精度	通过整合图像预处理、特征间依赖分析和Vision Transformer架构，明确建模特征间依赖关系，解决重叠像素模糊问题	未提及模型在更大规模或更复杂肿瘤类型数据集上的泛化能力	提高视网膜OCT图像中肿瘤区域的自动检测和分割精度	视网膜OCT图像中的肿瘤感染区域	计算机视觉	视网膜肿瘤	光学相干断层扫描（OCT）	Vision Transformer（ViT）	图像	OCTID数据集中的高分辨率视网膜OCT图像	未明确指定	Vision Transformer	Dice系数, IoU, 精确率, 灵敏度, 特异性, 均方匹配误差（MSME）	未明确指定
1960	2025-12-30	HEIST: A Graph Foundation Model for Spatial Transcriptomics and Proteomics Data 2025-Dec-11, ArXiv PMID:41040798	研究论文	本文提出了一种名为HEIST的分层图变换器基础模型，用于处理空间转录组学和蛋白质组学数据，通过建模组织为分层图结构来整合空间信息和细胞内部基因共表达网络	HEIST模型首次将空间转录组学和蛋白质组学数据统一建模为分层图结构，通过跨层级消息传递计算基因嵌入，无需固定基因词汇表即可泛化到新数据类型（如空间蛋白质组学）	未明确说明模型在处理超大规模数据集时的计算效率限制或对特定组织类型的适用性局限	开发一个能够同时利用空间信息和细胞内基因/蛋白质表达数据的基础模型，以理解细胞在组织微环境中的调控机制	空间转录组学和蛋白质组学数据中的细胞及其基因/蛋白质表达模式	计算生物学	NA	空间转录组学, 空间蛋白质组学	图变换器	空间组学数据（包含空间坐标和细胞内转录/蛋白质计数）	来自15个器官的124个组织中的2230万个细胞	NA	分层图变换器	临床结果预测准确性, 细胞类型注释性能, 基因插补精度	NA