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
541	2025-10-05	Accelerated Patient-specific Non-Cartesian Magnetic Resonance Imaging Reconstruction Using Implicit Neural Representations 2025-Sep-05, International journal of radiation oncology, biology, physics DOI:10.1016/j.ijrobp.2025.08.059 PMID:40915433	研究论文	开发了一种基于隐式神经表示的新型k空间重建方法k-GINR，用于加速非笛卡尔磁共振成像重建	提出两阶段训练的k-GINR方法，结合对抗训练，能够直接重建新患者的非笛卡尔k空间数据	重建时间相对传统深度学习方法较长（约3分钟）	加速磁共振成像采集并提高重建图像质量	肝脏磁共振成像数据	医学影像重建	肝脏疾病	磁共振成像，非笛卡尔采样	INR, GAN, CNN	k空间数据，图像数据	118个前瞻性采集的扫描数据及相应线圈数据	NA	k-GINR, NeRP, k-NeRP, Deep Cascade CNN	峰值信噪比	NA
542	2025-10-05	Electrocardiogram-Based Artificial Intelligence to Identify Coronary Artery Disease 2025-Sep, JACC. Advances DOI:10.1016/j.jacadv.2025.102041 PMID:40749517	研究论文	开发基于心电图的人工智能模型ECG2CAD用于识别冠状动脉疾病	利用深度学习技术从常规心电图中识别冠状动脉疾病，相比传统基于年龄、性别或Pooled Cohort Equations的模型有显著改进	研究主要基于特定医疗机构的患者数据，需要在更广泛人群中验证	开发人工智能模型检测冠状动脉疾病并识别不良事件风险人群	来自麻省总医院、布莱根妇女医院和英国生物银行的ECG数据	医疗人工智能	冠状动脉疾病	心电图分析	深度学习	心电图信号数据	训练集：764,670份心电图（137,199人）；测试集：MGH 18,706人，BWH 88,270人，UK Biobank 42,147人	NA	NA	AUROC, AUPRC, 风险比	NA
543	2025-10-05	Real-time sludge moisture monitoring via jet imaging and deep learning 2025-Sep, Environmental science and ecotechnology IF:14.0Q1 DOI:10.1016/j.ese.2025.100614 PMID:40994737	研究论文	本研究通过高速成像捕捉污泥射流特性，并利用深度学习算法实时预测污泥含水率	首次结合瞬时活性污泥射流膨胀图像采集系统(iCASJEI)与深度学习，利用非牛顿流体特性实现20秒内快速含水率检测	研究基于实验室规模系统，需在实际工业场景中验证；测试范围限定在79-94%含水率区间	开发实时污泥含水率监测方法以优化污泥处理工艺	废水处理厂产生的废弃活性污泥	计算机视觉	NA	高速成像	CNN	图像	超过11,000张射流图像，覆盖79-94%含水率范围	NA	VGG-16, AlexNet, LeNet	验证准确率, 精度	NA
544	2025-10-05	Can the success of digital super-resolution networks be transferred to passive all-optical systems? 2025-Sep, Nanophotonics (Berlin, Germany) DOI:10.1515/nanoph-2025-0294 PMID:40995527	研究论文	探讨数字超分辨率网络的成功能否转移到被动全光学系统中	首次系统分析全光学衍射神经网络在超分辨率任务中的物理限制和设计约束	面临重建保真度与能量保存的权衡，以及输入强度动态范围有限的处理挑战	研究全光学系统实现空间超分辨率的可行性	全光学衍射神经网络	光学计算	NA	全光学衍射神经网络	AODNN	光学信号	NA	NA	相位非线性网络	重建保真度	全光学系统（光速运算，无外部能耗）
545	2025-10-05	Deep learning-based 3D classification of head and neck cancer PET/MRI: Radiologist comparison and Grad-CAM interpretability 2025-Sep, Clinical physiology and functional imaging IF:1.3Q4 DOI:10.1111/cpf.70030 PMID:40996364	研究论文	开发并评估基于3D卷积神经网络的头颈癌PET/MRI图像自动分类系统，与放射科医生解读进行比较	首次将3D CNN应用于头颈癌PET/MRI多模态图像分类，并利用Grad-CAM增强模型可解释性	数据集规模有限，PET/MRI和MRI模型性能较差，特异性需要提升以减少假阳性	开发头颈癌PET/MRI图像的自动分类系统并评估其诊断辅助潜力	头颈癌患者	计算机视觉	头颈癌	18F-FDG PET/MRI成像	3D CNN	PET/MRI医学图像	训练验证集202例患者（101阳性+101阴性），测试集20例患者（10阳性+10阴性）	NA	3D卷积神经网络	敏感性,特异性,准确率,AUC	NA
546	2025-10-05	High-Adhesive Hydrogel-Based Strain Sensor in the Clinical Diagnosis of Anterior Talofibular Ligament Sprain 2025-Sep-26, ACS sensors IF:8.2Q1 DOI:10.1021/acssensors.4c03472 PMID:40042081	研究论文	开发了一种基于高粘性水凝胶的应变传感器，用于前距腓韧带扭伤的临床诊断	结合明胶、纤维素纳米纤维和交联聚丙烯酸接枝N-羟基琥珀酰亚胺酯制备高粘性水凝胶传感器，并集成深度学习模型提高诊断准确性	NA	开发能够准确评估前距腓韧带扭伤严重程度的可穿戴诊断设备	前距腓韧带扭伤患者	医疗诊断	韧带损伤	水凝胶传感器技术	深度学习	传感器数据	NA	NA	NA	诊断准确率	NA
547	2025-10-05	Fixed point method for PET reconstruction with learned plug-and-play regularization 2025-Sep-26, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ae05ac PMID:40930128	研究论文	提出一种基于定点方法的PET重建算法，结合学习型即插即用正则化技术	将Douglas-Rachford分裂方法与满足定点条件的去噪器相结合，确保算法收敛性	谱归一化方法在泛化能力方面表现欠佳	提高PET重建的图像质量和量化精度	低计数PET图像重建	医学影像重建	NA	正电子发射断层扫描(PET)	深度学习网络	医学影像	合成实验和真实研究	NA	谱归一化网络,深度平衡模型,卷积网络	偏差,标准差	NA
548	2025-10-05	CNSGT: Generative Transformer for De Novo Drug Design Targeting the Central Nervous System 2025-Sep-26, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.5c01541 PMID:41002051	研究论文	提出一种结合变分自编码器和自注意力机制的生成式Transformer框架CNSGT，用于针对中枢神经系统的新药设计	整合VAE与自注意力机制，克服传统SMILES表示的限制，有效捕捉分子结构和语义关系	仅在多巴胺转运体抑制剂上进行了验证，未扩展到其他CNS靶点	开发针对中枢神经系统药物设计的生成式深度学习模型	中枢神经系统药物分子	机器学习	中枢神经系统疾病	深度学习，分子对接，动态模拟	Transformer, VAE	分子结构数据	大规模分子数据集	NA	Transformer, VAE	CNS MPO评分，合成可及性评分(SAScore)，分子对接评分(Glide docking score)	NA
549	2025-10-05	FairDITA: Disentangled Image-Text Alignment for Fair Skin Cancer Diagnosis 2025-Sep-26, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-025-01693-2 PMID:41003966	研究论文	提出一种新颖的对比学习框架FairDITA，通过解耦图像-文本对齐实现公平的皮肤癌诊断	利用显式构建的图像-文本对将病变特征与肤色属性解耦，通过测量图像和文本嵌入空间中的语义距离并进行最优表示对齐	方法依赖于图像-文本对的显式构建，可能受限于文本描述的准确性和完整性	解决皮肤癌诊断中的算法公平性问题，减少不同肤色群体间的性能差异	皮肤癌诊断	计算机视觉	皮肤癌	对比学习	深度学习	图像, 文本	两个基准数据集PAD-UFES-20和Fitzpatrick17k，涵盖广泛肤色范围	NA	共享文本编码器和两个专用图像编码器	分类准确率, 公平性指标	NA
550	2025-10-05	Deep Learning for Cardiac Overload Estimation　- Predicting B-Type Natriuretic Peptide (BNP) Levels From Heart Sounds and Electrocardiogram 2025-Sep-25, Circulation journal : official journal of the Japanese Circulation Society IF:3.1Q2 DOI:10.1253/circj.CJ-25-0098 PMID:40533163	研究论文	开发深度学习模型通过心音和心电图非侵入性预测血浆BNP水平	首次结合心音和ECG信号通过深度学习估计BNP水平，实现非侵入性心衰筛查	样本量有限（外部验证集仅140例患者），需更大规模研究验证	开发非侵入性心衰筛查工具，验证深度学习模型预测BNP水平的性能	心衰患者的心音和心电图信号	医疗人工智能	心血管疾病	心音图、心电图	深度学习	生理信号（心音、ECG）	外部验证集140例患者，亚组分析127例	NA	NA	AUROC, 敏感度, 特异度	NA
551	2025-10-05	The identification and severity staging of chronic obstructive pulmonary disease using quantitative CT parameters, radiomics features, and deep learning features 2025-Sep-25, Respiration; international review of thoracic diseases DOI:10.1159/000548595 PMID:40996946	研究论文	本研究通过整合定量CT参数、影像组学特征和深度学习特征，开发慢性阻塞性肺疾病的识别与严重程度分期模型	首次结合双相CT的定量参数、影像组学与深度学习特征构建多模态模型，用于COPD识别和严重程度分期	回顾性研究设计，样本量相对有限（223例患者+59例对照），需要进一步前瞻性验证	评估基于双相CT的多模态特征在COPD识别和严重程度分期中的价值	慢性阻塞性肺疾病患者和健康对照者	医学影像分析	慢性阻塞性肺疾病	定量CT分析，影像组学分析，深度学习特征提取	逻辑回归	CT影像	282例（223例COPD患者+59例健康对照），广州队列训练测试，深圳队列外部验证	pyradiomics, VGG-16	VGG-16	AUC	NA
552	2025-10-05	Conditional Virtual Imaging for Few-Shot Vascular Image Segmentation 2025-Sep-25, IEEE transactions on medical imaging IF:8.9Q1 DOI:10.1109/TMI.2025.3608467 PMID:40996986	研究论文	提出一种用于少样本血管图像分割的条件虚拟成像框架	提出对齐图像-掩码对生成方法和双重一致性学习策略，利用大预训练模型生成高质量血管图像	NA	解决少标注样本下血管图像分割性能不佳的问题	血管医学图像	医学图像处理	血管疾病	深度学习	生成模型,分割模型	医学图像	少量标注血管图像和大量未标注数据	NA	NA	NA	NA
553	2025-10-05	Ape Optimizer: A p-Power Adaptive Filter-Based Approach for Deep Learning Optimization 2025-Sep-25, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2025.3610665 PMID:40996994	研究论文	提出一种基于p幂自适应滤波的新型深度学习优化器Ape，通过p幂调整机制处理重尾梯度分布	首次将自适应滤波领域的LMP算法引入深度学习优化，针对α稳定分布设计梯度调整机制和二阶矩估计方法	NA	解决深度学习优化器中梯度噪声非高斯分布假设失效的问题	深度学习优化算法	机器学习	NA	自适应滤波	NA	基准数据集	NA	NA	NA	准确率, 训练速度	NA
554	2025-10-05	Time-Frequency Collaborative Learning for Imbalanced Ship Motion Data With Missing Labels in Sea State Estimation 2025-Sep-25, IEEE transactions on cybernetics IF:9.4Q1 DOI:10.1109/TCYB.2025.3610416 PMID:40997001	研究论文	提出一种用于海况估计的基于类别不平衡船舶运动数据的半监督学习方法BalanceSSE	针对船舶运动数据中高类别不平衡和缺失标签问题，提出动态填补、不平衡时频学习和聚类邻近分类器的协同学习框架	NA	解决海况估计中船舶运动数据的类别不平衡和标签缺失问题	船舶运动数据	机器学习	NA	半监督学习	NA	时间序列数据	UCR数据集和船舶运动数据集	NA	动态填补模块(DIT), 不平衡时频学习模块(ITFL), 聚类邻近分类器(CL)	NA	NA
555	2025-10-05	Deep learning powered breast ultrasound to improve characterization of breast masses: a prospective study 2025-Sep-25, Acta radiologica (Stockholm, Sweden : 1987) DOI:10.1177/02841851251377927 PMID:40997147	研究论文	评估深度学习工具S-Detect在提高乳腺超声诊断精度和标准化放射科医生评估方面的潜力	首次前瞻性研究证明深度学习工具能够弥合放射科医生经验差距，提高诊断一致性并减少不必要的活检	样本量相对有限（230个乳腺肿块），专家放射科医生使用AI后性能提升不显著	评估深度学习工具在乳腺超声诊断中的临床应用价值	216名患者的230个乳腺肿块	医学影像分析	乳腺癌	超声成像	深度学习	超声图像	216名患者的230个乳腺肿块	NA	S-Detect	特异性, PPV, NPV, 准确率, 敏感性, AUC, Kappa统计量	NA
556	2025-10-05	Predicting protein-protein interactions in the human proteome 2025-Sep-25, Science (New York, N.Y.) DOI:10.1126/science.adt1630 PMID:40997207	研究论文	通过增强协同进化信号和开发新的深度学习网络，系统预测人类蛋白质-蛋白质相互作用	使用来自30PB未组装基因组数据的7倍深度多序列比对增强协同进化信号，并基于2亿个预测蛋白质结构开发新的深度学习网络	NA	预测人类蛋白质组中的蛋白质-蛋白质相互作用	人类蛋白质组	生物信息学	人类疾病	协同进化分析, 深度学习, 多序列比对	深度学习网络	基因组数据, 蛋白质结构数据	2亿个人类蛋白质对	NA	NA	精确度	30PB基因组数据处理
557	2025-10-05	Using economic value signals from primate prefrontal cortex in neuro-engineering applications 2025-Sep-25, Journal of neural engineering IF:3.7Q2 DOI:10.1088/1741-2552/ae0bf6 PMID:40997885	研究论文	本研究探索在脑机接口中使用灵长类前额叶皮层经济价值信号的方法	首次将抽象认知信号（经济价值信号）应用于神经工程，开发了基于强化学习的自适应解码器架构	研究基于非人灵长类动物数据，尚未在人类或临床环境中验证	开发能够利用抽象认知信号的脑机接口系统，辅助用户实现目标导向行为	非人灵长类动物的眶额叶皮层神经信号	神经工程	NA	多变量时间序列神经信号记录	深度学习, 强化学习	神经信号时间序列数据	非人灵长类动物实验数据	NA	神经预测模型	准确率	NA
558	2025-10-05	Voice of Mind, a Deep Learning Model for Depression and Anxiety Assessment From Acoustic and Lexical Vocal Biomarkers 2025-Sep-25, Journal of voice : official journal of the Voice Foundation IF:2.5Q1 DOI:10.1016/j.jvoice.2025.09.012 PMID:40998607	研究论文	开发了一个名为Voice of Mind的深度学习模型，通过声学和词汇生物标志物从意大利心理治疗录音中评估焦虑和抑郁	提出了一种结合CNN分析梅尔频谱图和MLP整合词汇与声学输入的混合架构，能够区分抑郁、焦虑和无病理三种状态	样本量较小（仅5名患者，7个录音），缺乏大规模验证	开发从语音数据评估心理健康状况的深度学习模型	意大利心理治疗录音中的声学和词汇特征	自然语言处理	精神疾病	语音分析，声学特征提取，词汇标记分析	CNN, MLP	音频	5名患者（重度抑郁症或广泛性焦虑症），7个录音，超过1000个音频片段	NA	卷积神经网络，多层感知器	分类准确率，特征重要性分析	NA
559	2025-10-05	A Deep Learning-Based EffConvNeXt Model for Automatic Classification of Cystic Bronchiectasis: An Explainable AI Approach 2025-Sep-25, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-025-01688-z PMID:40999297	研究论文	提出一种结合EfficientNetB1和ConvNeXtTiny的EffConvNeXt深度学习模型，用于胸部X光片中囊性支气管扩张、肺炎和正常病例的自动分类	首次将EfficientNetB1的高效性与ConvNeXtTiny的先进特征提取能力相结合，通过混合模型架构提升分类准确率，并采用可解释AI方法	研究仅使用单一医疗中心（Dicle大学医学院）的5899张胸部X光图像，需要更多外部数据验证模型泛化能力	开发自动分类囊性支气管扩张和肺炎的深度学习模型，提高胸部X光片的诊断准确性	胸部X光片中的囊性支气管扩张、肺炎和正常病例	计算机视觉	呼吸系统疾病	胸部X光成像	CNN	图像	5899张胸部X光图像	NA	EffConvNeXt（EfficientNetB1和ConvNeXtTiny混合架构）	准确率	NA
560	2025-10-05	Aerosol optical depth retrieval from Geostationary Environment Monitoring Spectrometer (GEMS): Advancing the first hyperspectral geostationary air quality mission using deep learning 2025-Sep-24, The Science of the total environment DOI:10.1016/j.scitotenv.2025.180535 PMID:40997388	研究论文	本研究提出基于深度学习的TabNet模型，从地球静止环境监测光谱仪(GEMS)数据中反演气溶胶光学厚度(AOD)	首次将注意力可解释表格学习(TabNet)应用于全球首个地球静止轨道高光谱环境卫星的AOD反演，显著提升了反演精度和鲁棒性	NA	开发准确高效的气溶胶光学厚度反演方法，用于空气质量监测和气候研究	亚太地区的气溶胶分布和变化	机器学习	NA	高光谱遥感	TabNet	光谱辐射数据、气象数据和辅助变量	NA	NA	TabNet	决定系数(R), 期望误差包络线(EE)	NA