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
121	2025-12-10	Attention-Based Q-Space Deep Learning Generalized for Accelerated Diffusion Magnetic Resonance Imaging 2025-02, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2024.3487755 PMID:39471111	研究论文	提出一种基于注意力的q空间深度学习模型，用于加速扩散磁共振成像，支持可变q空间采样策略	引入注意力机制和Transformer编码器，将不同扫描策略的dMRI数据映射到共同特征空间，实现可变q空间采样策略下的重建	未明确说明模型在极端稀疏采样或噪声环境下的鲁棒性，以及计算效率的具体评估	加速扩散磁共振成像采集，通过深度学习重建定量扩散参数	扩散磁共振成像数据，特别是q空间采样信号	医学影像处理	NA	扩散磁共振成像	Transformer, 多层感知机	扩散加权信号数据	Human Connectome Project数据集及两个独立数据集，具体样本数未明确	NA	Transformer编码器, 多层感知机	重建精度	NA
122	2025-12-10	A Multimodal Consistency-Based Self-Supervised Contrastive Learning Framework for Automated Sleep Staging in Patients With Disorders of Consciousness 2025-02, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2024.3487657 PMID:39471113	研究论文	本文提出了一种基于多模态一致性的自监督对比学习框架MultiConsSleepNet，用于意识障碍患者的自动睡眠分期	提出了一种结合多模态一致性特征提取与自监督对比学习的网络，旨在探索脑电图和眼电图的通用表征，并提取模态内和模态间特征的一致性，以缓解模型对标注数据的依赖并提升对意识障碍患者的泛化能力	未明确说明模型在更大规模或更多样化数据集上的泛化性能，以及在实际临床环境中的部署挑战	开发一种能够利用有限标注数据和大量未标注数据的自动睡眠分期方法，特别针对意识障碍患者	意识障碍患者的睡眠数据	机器学习	意识障碍	脑电图, 眼电图	深度学习网络	多模态生理信号	三个公开数据集和一个自采集数据集	未明确说明	MultiConsSleepNet	未明确说明	NA
123	2025-12-10	SleepECG-Net: Explainable Deep Learning Approach With ECG for Pediatric Sleep Apnea Diagnosis 2025-02, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2024.3495975 PMID:39527413	研究论文	本研究提出了一种名为SleepECG-Net的可解释深度学习模型，利用心电图信号直接评估儿童阻塞性睡眠呼吸暂停的严重程度	结合卷积神经网络和循环神经网络，并应用Grad-CAM算法提供模型决策的可解释性，识别与儿童睡眠呼吸暂停相关的心电图模式	模型在不同数据集上的性能存在差异，例如在CFS数据集上的Cohen's Kappa仅为0.249，表明泛化能力有待提升	开发一种简化且可解释的深度学习方法，用于儿童阻塞性睡眠呼吸暂停的诊断和严重程度评估	儿童阻塞性睡眠呼吸暂停患者	数字病理学	阻塞性睡眠呼吸暂停	心电图信号分析	CNN, RNN	心电图信号	总计2655名儿童，包括CHAT数据集1610例、UofC数据集981例和CFS数据集64例	未明确指定	CNN-RNN组合架构	Cohen's Kappa	NA
124	2025-12-10	Advancing Sleep Disorder Diagnostics: A Transformer-Based EEG Model for Sleep Stage Classification and OSA Prediction 2025-02, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2024.3512616 PMID:40030422	研究论文	本研究开发了一种基于Transformer和条件随机场的序列网络，用于睡眠阶段分类和阻塞性睡眠呼吸暂停预测	将自注意力机制和条件随机场整合到多核卷积神经网络和Transformer编码器中，以增强单通道脑电图数据的特征提取和时序依赖性建模	未明确提及样本量或数据集的详细限制，可能依赖于特定数据源	提高睡眠阶段分类的准确性并探索睡眠阶段与阻塞性睡眠呼吸暂停严重程度之间的关系	单通道脑电图记录和睡眠阶段序列	机器学习	阻塞性睡眠呼吸暂停	脑电图	CNN, Transformer, CRF	脑电图信号	NA	NA	多核CNN, Transformer编码器	准确率	NA
125	2025-12-10	Autoencoder-Based Detection of Insulin Pump Faults in Type 1 Diabetes Treatment 2025-02, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2024.3518233 PMID:40030700	研究论文	本文提出了一种结合LSTM自编码器和随机森林的新方法，用于检测1型糖尿病治疗中的胰岛素泵故障	首次将LSTM自编码器与随机森林结合，用于胰岛素泵故障检测，提高了故障识别准确性	研究基于模拟数据，可能无法完全反映真实世界情况；故障发生率低，算法验证面临挑战	开发准确算法以检测胰岛素泵故障，提升1型糖尿病治疗设备的安全性和可靠性	1型糖尿病患者使用的胰岛素泵系统	机器学习	1型糖尿病	连续血糖监测传感器，自动化胰岛素输送系统	LSTM, 随机森林	模拟生理数据	100名受试者，模拟90天数据	NA	LSTM自编码器	故障检测率，误报率	NA
126	2025-12-10	PFPRNet: A Phase-Wise Feature Pyramid With Retention Network for Polyp Segmentation 2025-02, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2024.3500026 PMID:40030242	研究论文	本文提出了一种名为PFPRNet的新型息肉分割方法，通过相位特征金字塔与保留网络提升分割性能	设计了相位特征金字塔与保留解码器，结合增强感知模块和低层保留模块，以更高效地建模全局注意力并整合多尺度特征	NA	提升结肠息肉图像的分割准确性和模型泛化能力	结肠息肉图像	计算机视觉	结直肠癌	深度学习	Transformer, CNN	图像	NA	NA	PFPRNet, Transformer-based Encoder	NA	NA
127	2025-12-10	CT-Less Whole-Body Bone Segmentation of PET Images Using a Multimodal Deep Learning Network 2025-02, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2024.3501386 PMID:40030243	研究论文	本文提出了一种无需CT图像的多模态融合网络（MMF-Net），用于PET图像的全身体骨分割，以克服基于CT方法在骨癌成像中的局限性	引入三种PET模态图像（示踪剂活性、衰减图和合成衰减图）作为训练数据，设计多编码器结构和多模态融合模块，结合SE归一化和深度监督提升分割性能	研究仅基于130个全身PET图像数据集，样本规模有限，且未在更广泛的多中心数据上验证泛化能力	开发一种无需CT图像的自动化全身体骨分割方法，以改善骨癌诊断和分期中的肿瘤分析准确性	全身PET图像，用于骨癌成像中的骨分割	医学影像分析	骨癌	PET成像，多模态深度学习	深度学习网络	PET图像	130个全身PET图像数据集	NA	多模态融合网络（MMF-Net），多编码器结构	NA	NA
128	2025-12-10	EDSRNet: An Enhanced Decoder Semantic Recovery Network for 2D Medical Image Segmentation 2025-02, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2024.3504829 PMID:40030272	研究论文	本文提出了一种用于2D医学图像分割的新型增强解码器语义恢复网络（EDSRNet），以解决现有编码器-解码器架构中语义信息差距和全局-局部信息交互不足的问题	提出了多级语义融合（MLSF）模块来融合不同层次的特征并基于语义差距分配权重，设计了多尺度空间注意力（MSSA）和交叉卷积通道注意力（CCCA）模块以获取更丰富的特征信息，并引入了全局-局部语义恢复（GLSR）模块以实现更好的语义恢复	NA	提升2D医学图像分割的性能，为医学诊断和治疗规划提供更有效的辅助	2D医学图像	计算机视觉	NA	深度学习	CNN	图像	NA	NA	EDSRNet	IoU	NA
129	2025-12-10	WaveSleepNet: An Interpretable Network for Expert-Like Sleep Staging 2025-02, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2024.3498871 PMID:40030379	研究论文	提出了一种可解释的神经网络WaveSleepNet，用于模拟临床专家的睡眠分期过程	通过潜在空间表示识别特征波原型，提供类似专家的决策过程，增强模型的可解释性	未明确提及模型的具体局限性	开发可解释的自动睡眠分期模型以促进临床采用	睡眠信号数据	机器学习	NA	NA	神经网络	信号数据	三个公共数据集	NA	WaveSleepNet	NA	NA
130	2025-12-09	Toward non-invasive diagnosis of Bankart lesions with deep learning 2025-Feb, Proceedings of SPIE--the International Society for Optical Engineering DOI:10.1117/12.3046251 PMID:41341525	研究论文	本研究开发了基于深度学习的模型，用于在标准MRI和MRA上检测Bankart病变，以提高诊断准确性并减少对侵入性MRA的依赖	首次使用Swin Transformer架构，通过多视图集成方法，在标准MRI上实现了与MRA相当的诊断性能，为Bankart病变的非侵入性诊断提供了新途径	研究样本量相对有限（586个MRI），且仅基于单中心数据，可能影响模型的泛化能力	提高Bankart病变的诊断准确性，减少对侵入性MRI关节造影（MRA）的依赖	558名接受关节镜检查患者的586个肩部MRI图像（包括标准MRI和MRA）	计算机视觉	肩部损伤	MRI, MRA	深度学习	图像	586个肩部MRI（335个标准MRI，251个MRA），来自558名患者	PyTorch	Swin Transformer	AUC, 准确率, 灵敏度, 特异性	NA
131	2025-12-06	Community Graph Convolution Neural Network for Alzheimer's Disease Classification and Pathogenetic Factors Identification 2025-02, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2023.3269446 PMID:37204952	研究论文	提出一种基于脑区基因社区网络的社区图卷积神经网络，用于阿尔茨海默病的分类和致病因素识别	提出脑区基因社区网络抽象模型，并设计具有社区间和社区内卷积操作的新型图神经网络架构，更好地匹配生理机制	仅基于ADNI数据集进行验证，未在其他独立数据集或神经疾病上进行广泛测试	开发深度学习方法来研究社区内和社区间的信息传递，用于阿尔茨海默病的诊断和致病因素提取	阿尔茨海默病患者	机器学习	阿尔茨海默病	神经影像学	GCN	图数据	ADNI数据集	NA	社区图卷积神经网络	分类性能	NA
132	2025-12-06	Information Theoretic Learning-Enhanced Dual-Generative Adversarial Networks With Causal Representation for Robust OOD Generalization 2025-Feb, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2023.3330864 PMID:37976189	研究论文	本研究提出了一种结合信息理论学习和因果表示学习的双生成对抗网络框架，以增强机器学习模型在分布外泛化中的鲁棒性	创新点包括设计了一个ITCRL-DGAN模型，该模型集成了因果表示学习与信息理论学习，通过特征分离策略构建因果图，并利用双对抗训练机制在特征和数据层面进行增强	NA	旨在解决现代智能制造或智能交通系统中机器学习模型的分布外泛化问题	现代智能制造和智能交通系统中的机器学习模型	机器学习	NA	NA	GAN, 自编码器	NA	NA	NA	双生成对抗网络, 自编码器-因果表示学习结构	学习效率, 分类性能	NA
133	2025-12-06	Knowledge-Augmented Deep Learning and its Applications: A Survey 2025-Feb, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2023.3338619 PMID:38090869	综述	本文综述了知识增强深度学习（KADL）的概念、任务、知识分类及其在数据高效、泛化性强和可解释性方面的应用	提出了一个广泛且完整的领域知识分类法，并基于此系统回顾了现有技术，不同于以往仅关注特定知识类型或集成方法的综述	作为综述文章，未涉及具体实验或模型性能评估，主要依赖现有文献的总结	探讨如何将先验知识整合到深度学习模型中，以解决数据依赖性强、泛化能力差和缺乏可解释性的问题	知识增强深度学习（KADL）的方法、技术和应用	机器学习	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
134	2025-12-06	Hypernetwork-Based Physics-Driven Personalized Federated Learning for CT Imaging 2025-02, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2023.3338867 PMID:38100342	研究论文	提出一种基于超网络的物理驱动个性化联邦学习方法（HyperFed），用于解决CT成像中的领域偏移和隐私问题	将每个领域的优化问题分解为局部数据适应和全局CT成像两个子问题，分别通过机构特定的物理驱动超网络和全局共享成像网络实现，利用物理扫描协议信息实现个性化重建	未明确说明方法在不同CT扫描协议间的泛化能力，以及超网络设计的计算复杂度分析	在保护数据隐私的前提下，提高CT成像质量并满足不同机构或扫描仪的个性化需求	CT成像数据	医学影像分析	NA	CT扫描	深度学习模型	CT图像	NA	PyTorch	超网络架构	NA	NA
135	2025-12-06	Masked Spatial-Spectral Autoencoders Are Excellent Hyperspectral Defenders 2025-Feb, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2023.3345734 PMID:38163309	研究论文	本文提出了一种基于自监督学习的掩码空间-光谱自编码器，用于增强高光谱图像分析系统对抗对抗性攻击的鲁棒性	提出了掩码序列注意力学习模块以增强光谱通道的固有鲁棒性，并开发了具有可学习图结构的图卷积网络来建立全局像素级组合以分散攻击效果	未在摘要中明确说明	增强高光谱图像分析系统对抗对抗性攻击的鲁棒性	高光谱图像分析系统	计算机视觉	NA	自监督学习	自编码器, 图卷积网络	高光谱图像	三个基准数据集	NA	掩码空间-光谱自编码器, 图卷积网络	NA	NA
136	2025-12-06	Capsule Networks With Residual Pose Routing 2025-Feb, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2023.3347722 PMID:38194388	研究论文	本文提出了一种基于残差姿态路由的胶囊网络新算法，以构建更深层的胶囊网络架构，提升图像分类性能	引入了残差姿态路由算法，通过身份映射简化路由计算，避免梯度消失，并构建了类似ResNet的深层胶囊网络架构	未明确讨论算法在更复杂数据集或实际应用中的泛化能力限制	开发一种简单有效的胶囊路由算法，以构建深层胶囊网络，提高图像分类和相关任务的性能	胶囊网络（CapsNets）的深层架构设计与优化	计算机视觉	NA	胶囊网络路由算法	胶囊网络（CapsNets）	图像	涉及MNIST、AffNIST、SmallNORB、CIFAR-10/100等数据集，具体样本数量未明确	NA	ResCaps（残差胶囊网络），类似ResNet的架构	NA	NA
137	2025-12-06	MDEformer: Mixed Difference Equation Inspired Transformer for Compressed Video Quality Enhancement 2025-Feb, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2024.3354982 PMID:38285580	研究论文	本文提出了一种基于混合差分方程启发的Transformer模型（MDEformer），用于压缩视频质量增强任务	利用混合差分方程的图形概念指导网络设计，通过跨层交叉注意力聚合模块利用压缩伪影的多尺度相似性，并引入分区边界平滑模块消除压缩视频中分区边界对整体质量的影响	未明确说明模型的计算复杂度或实时性表现，也未讨论在不同压缩标准或分辨率下的泛化能力	提升压缩视频的质量，通过消除压缩伪影和分区边界影响来改善视觉质量	压缩视频序列	计算机视觉	NA	深度学习	Transformer	视频	基于MFQE 2.0数据集进行实验，但未明确具体样本数量	未明确指定，可能为PyTorch或TensorFlow	MDEformer（基于Transformer架构，包含跨层交叉注意力聚合模块和分区边界平滑模块）	客观指标和视觉质量评估	NA
138	2025-12-06	eVAE: Evolutionary Variational Autoencoder 2025-Feb, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2024.3359275 PMID:38546992	研究论文	本文提出了一种进化变分自编码器（eVAE），通过整合变分遗传算法和进化算子，动态解决VAE训练中表示推断与任务拟合之间的平衡问题	首次将进化学习引入VAE框架，提出变分进化算子（变分突变、交叉、进化），无需额外约束或超参数调优即可动态解决ELBO中的学习权衡不确定性	未明确说明计算复杂度增加的具体程度，也未讨论在超大规模数据集上的扩展性	解决变分自编码器中表示推断与任务拟合的失衡问题，提升生成质量和解耦性能	变分自编码器的训练机制与生成性能	机器学习	NA	变分信息瓶颈理论，进化神经网络学习	VAE, 进化算法	文本，图像	NA	NA	进化变分自编码器（eVAE）	重建损失，图像清晰度，解耦性能，生成质量，生成-推断平衡	NA
139	2025-12-05	ralphi: a deep reinforcement learning framework for haplotype assembly 2025-Feb-21, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.02.17.638151 PMID:40027721	研究论文	本文提出了一种基于深度强化学习的新型单倍型组装框架ralphi，用于从测序读段中准确重建二倍体基因组的单倍型	首次将深度强化学习应用于单倍型组装问题，通过结合深度学习的表征能力和强化学习的决策优化，实现了对读段片段的精确分区	未明确说明模型在非人类基因组或高杂合度区域的泛化能力，且训练数据主要基于1000 Genomes Project的基因组	开发一种更准确、更高效的单倍型组装方法，以提升单倍型重建的准确性和连续性	二倍体基因组的单倍型组装	机器学习	NA	ONT测序	深度强化学习	序列数据	基于1000 Genomes Project基因组生成的多样化片段图拓扑数据集	PyTorch	NA	错误率, 单倍型区块长度	NA
140	2025-12-05	GLAM: Glomeruli Segmentation for Human Pathological Lesions using Adapted Mouse Model 2025-Feb, Proceedings of SPIE--the International Society for Optical Engineering DOI:10.1117/12.3046823 PMID:41323934	研究论文	本研究提出GLAM方法，利用小鼠模型进行人类肾脏病变的细粒度分割，通过零样本迁移学习和混合学习策略评估不同学习策略	首次针对人类病理肾小球病变的细粒度分割，结合小鼠模型进行迁移学习，并比较零样本迁移与混合学习策略	研究可能未全面覆盖所有类型的人类肾脏病变，且依赖于小鼠模型数据的可扩展性	开发一种深度学习模型，用于从动物模型迁移到人类应用的肾小球分割，特别关注病理病变	人类肾脏病变组织，特别是受不同病变影响的病理肾小球	数字病理学	肾脏疾病	深度学习分割技术	深度学习模型	图像数据	NA	NA	NA	NA	NA