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
1161	2025-04-24	SSAT-Swin: Deep Learning-Based Spinal Ultrasound Feature Segmentation for Scoliosis Using Self-Supervised Swin Transformer 2025-06, Ultrasound in medicine & biology DOI:10.1016/j.ultrasmedbio.2025.02.013 PMID:40082183	research paper	提出了一种基于自监督Swin Transformer的深度学习模型SSAT-Swin，用于脊柱超声图像特征分割以诊断脊柱侧弯	结合边界增强模块和通道注意力模块，并采用自监督代理任务进行预训练，提高了超声图像分割的准确性	仅使用了1170张图像进行预训练和109张图像-标签对进行微调，样本量相对有限	提高脊柱侧弯超声图像分割的准确性，以辅助诊断	脊柱侧弯患者的超声图像	computer vision	脊柱侧弯	自监督学习	Swin Transformer	超声图像	预训练1170张图像，微调109张图像-标签对	NA	NA	NA	NA
1162	2025-04-24	Brain tumor segmentation with deep learning: Current approaches and future perspectives 2025-Jun, Journal of neuroscience methods IF:2.7Q3 DOI:10.1016/j.jneumeth.2025.110424 PMID:40122469	综述	本文系统回顾了基于深度学习的脑肿瘤分割技术，特别关注网络架构设计	全面比较了不同深度学习方法在脑肿瘤分割中的性能，并探讨了U-Net架构的迭代改进及其在医学图像分割中的潜力	主要基于BraTS数据集进行评估，可能无法完全代表所有临床场景	评估自动脑肿瘤分割技术的现状并展望未来研究方向	脑肿瘤MRI图像	数字病理学	脑肿瘤	MRI成像	CNN, U-Net, Transformer	医学影像	主要基于BraTS数据集（具体数量未提及）	NA	NA	NA	NA
1163	2025-04-24	Exploring emotional climate recognition in peer conversations through bispectral features and affect dynamics 2025-Jun, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108695 PMID:40138858	研究论文	该研究提出了一种名为MLBispec的新方法，用于通过语音信号识别对话中的情感氛围（EC）	MLBispec方法结合了时间窗口双谱分析和情感动态特征，提高了情感识别的准确性	研究未提及在嘈杂环境下的性能表现，且跨语言实验的泛化能力有待进一步验证	探索并提高人工智能在对话中情感氛围识别的能力	对话中的语音信号和情感标注	自然语言处理	NA	双谱分析，机器学习分类器	ML	语音信号	IEMOCAP、K-EmoCon和SEWA开放数据集	NA	NA	NA	NA
1164	2025-04-24	A Physics-Integrated Deep Learning Approach for Patient-Specific Non-Newtonian Blood Viscosity Assessment using PPG 2025-Jun, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108740 PMID:40158260	研究论文	本研究提出了一种结合物理约束的深度学习方法来从PPG数据中提取患者特异性血液粘度方程	开发了一种混合1D CNN-LSTM架构，结合了物理约束，将流变学原理整合到数据驱动的PPG分析中	在低剪切速率区域的准确性较低（7.84 cP误差），且仅针对特定剪切范围（50-300 s-1）进行了优化	通过可穿戴设备非侵入性地测量血液粘度，以监测和诊断循环系统疾病	PPG数据与血液粘度关系	数字病理学	心血管疾病	PPG（光电容积描记术）	1D CNN-LSTM混合架构	PPG信号	NA	NA	NA	NA	NA
1165	2025-04-24	Predicting protein-protein interaction with interpretable bilinear attention network 2025-Jun, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108756 PMID:40174317	research paper	提出了一种名为PPI-BAN的新型端到端框架，通过整合蛋白质序列信息和3D结构信息来预测蛋白质-蛋白质相互作用及其类型	PPI-BAN首次将蛋白质序列和3D结构信息通过深度双线性注意力网络(BAN)联合学习，明确学习两个蛋白质的重要局部相互作用表示，提高了预测结果的可解释性	虽然PPI-BAN表现优异，但其性能仍依赖于蛋白质3D结构预测的准确性，且计算复杂度较高	开发一种能够准确预测蛋白质-蛋白质相互作用及其类型的计算方法	蛋白质-蛋白质相互作用(PPIs)	生物信息学	NA	一维卷积操作(Conv1D)、几何感知关系图神经网络(GearNet)、深度双线性注意力网络(BAN)	BAN	蛋白质序列和3D结构数据	NA	NA	NA	NA	NA
1166	2025-04-24	Fusion of multi-scale feature extraction and adaptive multi-channel graph neural network for 12-lead ECG classification 2025-Jun, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108725 PMID:40184850	研究论文	提出一种融合多尺度特征提取和自适应多通道图神经网络的12导联心电图分类方法	提出多尺度自适应图融合网络（MSAGFN）模型，结合特征图和拓扑图，有效整合12导联心电图的复杂关联	未提及具体局限性	提高12导联心电图的分类准确率	12导联心电图数据	机器学习	心血管疾病	图神经网络	MSAGFN（多尺度自适应图融合网络）和AMGNN（自适应多通道图神经网络）	心电图信号	PTB-XL数据集	NA	NA	NA	NA
1167	2025-04-24	Self-supervised multi-modality learning for multi-label skin lesion classification 2025-Jun, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108729 PMID:40184849	研究论文	提出一种自监督学习算法，用于多模态多标签皮肤病变分类，减少对大规模标注数据的依赖	通过最大化配对的皮肤镜和临床图像之间的相似性实现多模态自监督学习，并引入新的多模态多标签自监督策略，通过聚类分析生成七个皮肤病变属性的伪多标签	算法性能依赖于配对的皮肤镜和临床图像的可用性，且伪标签生成可能受到聚类分析准确性的影响	开发一种减少对大规模标注数据依赖的皮肤病变分类方法	皮肤病变的多模态图像（皮肤镜和临床图像）及其多标签属性	计算机视觉	皮肤病变	自监督学习（SSL）	CNN	图像	使用经过良好基准测试的七点皮肤病变数据集进行验证	NA	NA	NA	NA
1168	2025-04-24	A first explainable-AI-based workflow integrating forward-forward and backpropagation-trained networks of label-free multiphoton microscopy images to assess human biopsies of rare neuromuscular disease 2025-Jun, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108733 PMID:40154003	研究论文	提出了一种基于可解释人工智能的工作流程，结合前向-前向和反向传播训练的卷积网络，用于评估罕见神经肌肉疾病的人类活检图像	首次将前向-前向训练应用于生物医学图像，为临床可解释深度学习应用设定了新标准	研究样本量较小（16例活检），且仅针对杜氏肌营养不良症	提高罕见神经肌肉疾病的诊断准确性，通过标准化特征和表型表达识别	人类肌肉活检的多光子显微镜图像	数字病理	神经肌肉疾病	多光子显微镜	CNN（前向-前向和反向传播训练）	图像	16例人类肌肉活检的1600张图像	NA	NA	NA	NA
1169	2025-04-23	A semantic segmentation network for red tide detection based on enhanced spectral information using HY-1C/D CZI satellite data 2025-Jun, Marine pollution bulletin IF:5.3Q1 DOI:10.1016/j.marpolbul.2025.117813 PMID:40117936	研究论文	提出了一种基于增强光谱信息的语义分割网络SIC-RTNet，用于利用HY-1C/D CZI卫星数据检测赤潮	SIC-RTNet通过引入残差块、计算三个光谱信息通道和改进损失函数，提高了赤潮监测的准确性	传统遥感方法难以监测小规模赤潮事件和详细分布，且不适用于中高空间分辨率和低光谱分辨率的卫星传感器	提高赤潮监测的准确性，助力海洋生态灾害监测	赤潮	计算机视觉	NA	卫星遥感	Residual Neural Network (SIC-RTNet)	卫星图像	NA	NA	NA	NA	NA
1170	2025-04-23	High-level visual processing in the lateral geniculate nucleus revealed using goal-driven deep learning 2025-Jun, Journal of neuroscience methods IF:2.7Q3 DOI:10.1016/j.jneumeth.2025.110429 PMID:40122470	研究论文	本研究提出了一种利用目标驱动的深度学习方法来揭示侧膝状体核（LGN）在高级视觉处理中的作用	使用VGG16和ResNet50两种深度神经网络作为目标驱动模型，探索LGN在高级视觉特征（如数量感知）编码中的作用，挑战了关于LGN功能简单性的传统观点	研究仅针对小鼠LGN，结果是否适用于其他物种尚不明确	探索LGN在高级视觉处理中的功能	小鼠侧膝状体核（LGN）的神经活动	计算机视觉	NA	深度学习	VGG16, ResNet50	神经活动数据	NA	NA	NA	NA	NA
1171	2025-04-20	Prior guided deep difference meta-learner for fast adaptation to stylized segmentation 2025-Jun-30, Machine learning: science and technology DOI:10.1088/2632-2153/adc970 PMID:40247921	研究论文	提出一种先验引导的深度差异元学习器（DDL），用于快速适应不同风格的解剖结构分割，以提高放疗治疗计划中分割的精确性	利用初始患者数据学习分割风格与解剖定义之间的一致差异，并将其应用于预训练模型，无需重新训练即可适应新风格	需要一定数量的初始患者数据来学习风格差异，且测试数据规模相对较小（30例）	提高放疗治疗计划中解剖结构分割的精确性和效率	前列腺临床靶区（CTV）、腮腺和直肠的轮廓	数字病理	前列腺癌	深度学习	Prior-guided deep difference meta-learner (DDL)	医学图像	440例患者用于模型开发，30例用于测试	NA	NA	NA	NA
1172	2025-10-07	Deep learning-enhanced zero echo time MRI for glenohumeral assessment in shoulder instability: a comparative study with CT 2025-Jun, Skeletal radiology IF:1.9Q3 DOI:10.1007/s00256-024-04830-0 PMID:39572485	研究论文	本研究比较了深度学习重建的零回波时间MRI与传统重建方法在肩关节不稳评估中的图像质量，并与CT进行骨缺损测量的对比	首次将深度学习重建算法应用于零回波时间MRI，并与金标准CT在肩关节骨缺损测量方面进行系统性比较	样本量相对较小（44例患者），且仅限于前向盂肱不稳患者	评估深度学习增强的ZTE MRI在肩关节不稳诊断中的性能	44例有症状的前向盂肱不稳患者（9名女性，平均年龄33.5±15.65岁）	医学影像分析	肩关节不稳	零回波时间MRI，CT扫描，深度学习重建	深度学习算法	MRI影像，CT影像	44例患者	NA	NA	Likert评分，Cohen's kappa，组内相关系数，Bland-Altman分析，比值比	NA
1173	2025-10-07	Leveraging protein language models for robust antimicrobial peptide detection 2025-Jun, Methods (San Diego, Calif.) DOI:10.1016/j.ymeth.2025.03.002 PMID:40049432	研究论文	提出了一种基于蛋白质语言模型的新型抗菌肽检测框架PLAPD	首次将预训练的ESM2蛋白质语言模型与卷积层局部特征提取和残差Transformer模块全局特征提取相结合用于抗菌肽分类	NA	开发高精度、高通量的抗菌肽检测方法	抗菌肽(AMPs)	自然语言处理	NA	蛋白质语言模型	Transformer, CNN	蛋白质序列	8,268条肽序列	NA	ESM2, 残差Transformer	准确率, 精确率, 特异性, MCC, AUC	NA
1174	2025-10-07	OmniClust: A versatile clustering toolkit for single-cell and spatial transcriptomics data 2025-Jun, Methods (San Diego, Calif.) DOI:10.1016/j.ymeth.2025.03.007 PMID:40057293	研究论文	开发了一个名为OmniClust的多功能聚类工具包，用于单细胞和空间转录组学数据分析	开发了首个整合单细胞RNA测序和空间转录组学数据的聚类工具包，采用深度学习算法处理空间转录组数据，机器学习算法处理单细胞RNA测序数据	NA	开发一个能够整合单细胞和空间转录组学数据的通用聚类工具包	单细胞RNA测序数据和空间转录组学数据	生物信息学	乳腺癌	单细胞RNA测序(scRNA-seq), 空间转录组学	深度学习算法, 机器学习算法	转录组测序数据	12个空间转录组基准数据集和4个单细胞RNA测序基准数据集	NA	NA	聚类准确率	NA
1175	2025-04-19	A Pilot Study on Deep Learning With Simplified Intravoxel Incoherent Motion Diffusion-Weighted MRI Parameters for Differentiating Hepatocellular Carcinoma From Other Common Liver Masses 2025-Jun-01, Topics in magnetic resonance imaging : TMRI DOI:10.1097/RMR.0000000000000316 PMID:40249154	研究论文	本研究开发并评估了一种利用仅3个b值图像衍生的简化IVIM参数结合深度学习技术区分肝细胞癌与其他常见肝脏肿块的性能	首次将简化IVIM参数与3D-CNN架构结合用于HCC鉴别，显著提升了诊断准确率	样本量较小（98例），且为回顾性研究	提高肝细胞癌的影像学鉴别诊断准确率	肝细胞癌与其他常见肝脏肿块	数字病理	肝癌	简化IVIM扩散加权MRI	3D-CNN	MRI图像	98例回顾性MRI数据（68男30女，平均年龄59±14岁）	NA	NA	NA	NA
1176	2025-10-07	Grey wolf optimization technique with U-shaped and capsule networks-A novel framework for glaucoma diagnosis 2025-Jun, MethodsX IF:1.6Q2 DOI:10.1016/j.mex.2025.103285 PMID:40236793	研究论文	提出一种结合灰狼优化算法与U型网络和胶囊网络的自动化青光眼诊断框架	首次将灰狼优化算法与U-Net++结合用于视盘精确分割，并采用胶囊网络进行青光眼分类	NA	开发自动化青光眼筛查系统以改善早期诊断	视网膜眼底图像中的视盘区域	计算机视觉	青光眼	图像分割与分类	U-Net++, CapsNet	视网膜眼底图像	NA	NA	U-Net++, CapsNet	准确率	NA
1177	2025-10-07	Innovative IoT-enabled mask detection system: A hybrid deep learning approach for public health applications 2025-Jun, MethodsX IF:1.6Q2 DOI:10.1016/j.mex.2025.103291 PMID:40236795	研究论文	提出一种结合深度学习和优化算法的物联网口罩检测系统，用于公共卫生应用	首次将自适应火焰-旗鱼优化算法(AFSO)与混合深度学习架构(ResNet50和MobileNetV2)结合，实现参数优化和可扩展性提升	未明确说明在极端光照或遮挡条件下的性能表现，也未详细讨论在低功耗物联网设备上的实际部署效果	开发高效、鲁棒的实时口罩检测系统，解决现有模型计算速度慢、环境适应性差和物联网设备资源受限的问题	公共场所中佩戴口罩的人员检测	计算机视觉	传染病预防	深度学习, 物联网技术	CNN	图像, 视频	三个数据集：Kaggle口罩数据集、公共场所数据集、公共视频数据集	TensorFlow, PyTorch	ResNet50, MobileNetV2	准确率, 灵敏度, 精确率, F1分数	物联网设备(资源受限环境)
1178	2025-10-07	Retinal fundus imaging-based diabetic retinopathy classification using transfer learning and fennec fox optimization 2025-Jun, MethodsX IF:1.6Q2 DOI:10.1016/j.mex.2025.103232 PMID:40236797	研究论文	提出一种基于迁移学习和耳廓狐优化的视网膜眼底图像糖尿病视网膜病变自动分类模型	结合中值滤波、Inception-ResNet-v2特征提取、GRU分类和耳廓狐优化算法进行超参数调优	NA	开发自动化的糖尿病视网膜病变计算机辅助诊断系统	糖尿病视网膜病变患者的视网膜眼底图像	计算机视觉	糖尿病视网膜病变	视网膜眼底成像	CNN, GRU	图像	NA	NA	Inception-ResNet-v2, GRU	准确率	NA
1179	2025-10-07	Deep reinforced cognitive analytics algorithm (DRCAM): An advanced method to early detection of cognitive skill impairment using deep learning and reinforcement learning 2025-Jun, MethodsX IF:1.6Q2 DOI:10.1016/j.mex.2025.103277 PMID:40230557	研究论文	提出一种结合深度学习和强化学习的深度强化认知分析算法，用于早期检测认知技能损伤	整合多模态学习和强化干预的认知障碍诊断新方法，结合多模态Transformer进行特征融合	仅提及与传统方法相比的改进，未详细说明具体局限性	开发先进的认知障碍早期检测和管理方法	认知技能损伤患者	机器学习	老年疾病	多模态数据融合	CNN,LSTM,DQN,TCN,Transformer	神经影像数据,可穿戴传感器数据,神经心理学测试分数,文本评估	NA	NA	多模态Transformer,CNN-LSTM混合模型,深度Q网络,时序卷积网络	准确率	NA
1180	2025-10-07	FaciaVox: A diverse multimodal biometric dataset of facial images and voice recordings 2025-Jun, Data in brief IF:1.0Q3 DOI:10.1016/j.dib.2025.111489 PMID:40231156	研究论文	介绍了一个包含戴口罩和不戴口罩条件下的人脸图像和语音记录的多模态生物识别数据集FaciaVox	创建了首个同时包含戴口罩和不戴口罩条件下的人脸图像与语音记录的多模态生物识别数据集，具有多样化的参与者群体和采集环境	NA	为多模态生物识别研究提供基础数据集资源	100名来自20个不同国家的参与者	多模态生物识别	NA	图像采集, 语音录制	NA	图像, 音频	100名参与者，每人提供18张人脸图像和60个音频记录，总计1800张图像和6000个音频文件	NA	NA	NA	NA