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
1121	2025-11-19	Use of Artificial Intelligence to Detect Cardiac Rhythm Disturbances in Athletes: A Scoping Review 2025 Nov-Dec, Journal of veterinary internal medicine IF:2.1Q1 DOI:10.1111/jvim.70257 PMID:41017277	综述	本范围综述评估人工智能在运动员（特别是马匹）心电图心律失常检测中的应用现状与潜力	首次系统评估AI技术在运动性心律失常检测中的应用，特别关注马匹等运动物种的物种特异性挑战	样本量较小且物种特异性心电图形态学差异限制了在兽医医学中的广泛应用	评估人工智能在心电图心律失常检测中的应用，特别关注运动物种的当前和潜在用途	人类、马匹和犬类的心电图数据	机器学习	心血管疾病	心电图分析	CNN,深度学习	心电图信号	包含17项研究（人类13项、马匹3项、犬类1项）	NA	卷积神经网络	准确率	NA
1122	2025-11-19	Improved reconstruction of single-cell developmental potential with CytoTRACE 2 2025-Nov, Nature methods IF:36.1Q1 DOI:10.1038/s41592-025-02857-2 PMID:41145665	研究论文	开发了CytoTRACE 2深度学习框架，用于从单细胞RNA测序数据预测细胞发育潜能	提出了可解释的深度学习框架，能够预测绝对发育潜能并在多种平台和组织中优于现有方法	NA	识别细胞潜能分子标志物并预测细胞发育能力	单细胞RNA测序数据	机器学习	NA	单细胞RNA测序	深度学习	基因表达数据	NA	NA	NA	NA	NA
1123	2025-11-19	Universal consensus 3D segmentation of cells from 2D segmented stacks 2025-Nov, Nature methods IF:36.1Q1 DOI:10.1038/s41592-025-02887-w PMID:41219412	研究论文	开发了一种无需训练数据的2D到3D细胞分割方法u-Segment3D，可将2D实例分割转换为3D共识分割	提出无需训练数据即可将2D细胞分割转换为3D共识分割的理论和工具箱，兼容任何生成像素级实例细胞掩码的2D方法	依赖于2D分割方法的质量，在11个真实数据集上验证但未涉及所有可能的细胞类型和成像模式	解决3D细胞分割中密集标注的挑战，开发通用的2D到3D分割方法	显微镜图像中的细胞，包括单细胞、细胞聚集体和组织	数字病理	NA	显微镜成像	NA	3D显微镜图像，2D分割堆栈	11个真实数据集，包含超过70,000个细胞	NA	NA	与原生3D分割方法比较的竞争性表现	NA
1124	2025-11-19	Age- and sex-related changes in proximal humeral volumetric BMD assessed via chest CT with a deep learning-based segmentation model 2025-Nov, Osteoporosis international : a journal established as result of cooperation between the European Foundation for Osteoporosis and the National Osteoporosis Foundation of the USA IF:4.2Q1 DOI:10.1007/s00198-025-07671-2 PMID:40879742	研究论文	开发基于深度学习的近端肱骨体积骨密度评估方法并分析年龄和性别相关变化	首次使用深度学习模型自动分割评估近端肱骨体积骨密度，并揭示性别特异性年龄相关变化模式	未明确说明样本量大小和模型验证的详细指标	研究近端肱骨体积骨密度的年龄和性别相关变化规律	通过胸部CT扫描获取的近端肱骨影像数据	数字病理学	骨骼疾病	CT扫描	深度学习分割模型	医学影像	NA	NA	NA	NA	NA
1125	2025-11-19	Reimagining chronic total occlusion management interventions: the role of artificial intelligence in imaging, planning, and procedural guidance 2025-Nov, The international journal of cardiovascular imaging DOI:10.1007/s10554-025-03527-2 PMID:41105294	综述	探讨人工智能在慢性完全闭塞病变管理的影像评估、手术规划和实时引导中的应用潜力	系统阐述AI在CTO诊疗全流程中的整合应用，包括深度学习在OCT和CCTA影像分析、机器学习在手术策略预测方面的创新	在CTO特定场景下的验证研究仍然有限，需要更多临床验证	优化慢性完全闭塞病变的经皮冠状动脉介入治疗管理流程	慢性完全闭塞病变患者	医学人工智能	心血管疾病	光学相干断层扫描，冠状动脉CT血管成像	深度学习，机器学习，XGBoost	医学影像	NA	NA	NA	NA	NA
1126	2025-11-19	DiffBreed: automatic differentiation enables efficient gradient-based optimization of breeding strategies 2025-Nov-01, Bioinformatics (Oxford, England) DOI:10.1093/bioinformatics/btaf586 PMID:41129300	研究论文	提出了一种名为DiffBreed的可微分育种模拟器，通过自动微分实现基于梯度的育种策略优化	开发了首个可微分育种模拟器，解决了现有育种模拟器不可微分的问题，能够与现代深度学习工作流集成	优化结果文件因大小问题未在GitHub仓库中共享，需要从Zenodo获取完整数据集	通过梯度优化方法最大化遗传增益，优化育种策略	育种策略优化，特别是子代分配策略	机器学习	NA	自动微分，梯度优化	NA	模拟数据集	NA	PyTorch	NA	遗传增益	NA
1127	2025-11-19	Automated coronary calcium detection and scoring on multicenter, multiprotocol noncontrast CT 2025-Nov, Journal of medical imaging (Bellingham, Wash.) DOI:10.1117/1.JMI.12.6.064502 PMID:41246564	研究论文	提出基于nnU-Net的深度学习方法，用于非对比CT扫描中冠状动脉钙化斑块的自动检测和评分	采用多中心多协议数据，结合主动脉、心脏和肺的同时分割以减少假阳性，实现跨种族和扫描仪类型的一致性评估	训练数据仅包含641个标注CT扫描，未标注数据集缺乏金标准验证	开发自动冠状动脉钙化检测和评分系统以辅助心血管风险评估	冠状动脉钙化斑块	医学影像分析	心血管疾病	非对比CT扫描	深度学习	CT影像	641个标注CT扫描用于训练，160个标注CT扫描用于测试，另有两个未标注数据集	nnU-Net	nnU-Net	精度, 召回率, Dice系数, 准确率, Cohen's Kappa, 决定系数(r²)	NA
1128	2025-11-19	Detection of <em>Schistosoma</em> Eggs Using an AI-Based Deep Learning Model on Urinary Bladder Histopathology Images 2025-Nov, Journal of the College of Physicians and Surgeons--Pakistan : JCPSP DOI:10.29271/jcpsp.2025.11.1385 PMID:41247676	研究论文	本研究评估了基于YOLO的分割模型在膀胱组织病理学图像中检测血吸虫卵的准确性和临床应用价值	首次系统评估多种YOLO变体模型在血吸虫卵检测任务中的性能，包括边界框和掩码分割任务	需要更大数据集的大规模验证研究进行进一步确认，较小模型在敏感性和精确度方面存在局限	评估基于YOLO的分割模型在膀胱组织病理学图像中检测血吸虫卵的准确性和临床应用价值	膀胱组织病理学切片图像中的血吸虫卵	数字病理学	血吸虫病	组织病理学成像	YOLO系列模型	图像	681张图像，包含2,751个血吸虫卵（训练集476张/1,932个，验证集136张/539个，测试集69张/280个）	NA	YOLOv5, YOLOv8, YOLOv9, YOLOv11的各种变体(n/s/m/l/x/c/e)	精确度, 召回率, F1分数, mAP50, mAP50-95	NA
1129	2025-11-19	A Deep Learning Approach for Detecting Periapical Lesions on Panoramic Radiographic Images 2025-Nov, Journal of the College of Physicians and Surgeons--Pakistan : JCPSP DOI:10.29271/jcpsp.2025.11.1461 PMID:41247689	研究论文	本研究开发了一种基于YOLOv5深度学习模型的根尖周病变检测方法，用于在口腔全景X光片上自动分割根尖周病变	首次将YOLOv5算法应用于口腔全景X光片中的根尖周病变分割任务	数据集规模有限，未来需要收集更多数据来提升检测效果	评估深度学习模型在口腔全景X光片上检测根尖周病变分割的性能	根尖周病变	计算机视觉	牙科疾病	全景X光摄影	YOLO	医学影像	1,500张匿名全景X光片（训练集1,200张/2,628个标签，验证集150张/325个标签，测试集150张/368个标签）	PyTorch	YOLOv5	敏感度, 精确率, F1分数	NA
1130	2025-11-18	Visual language model-assisted spectral CT reconstruction by diffusion and low-rank priors from limited-angle measurements 2025-Nov-17, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ae0974 PMID:40972665	研究论文	提出一种视觉语言模型辅助的谱CT重建方法，通过扩散模型和低秩先验从有限角度测量中重建高质量图像	首次将视觉语言模型与扩散模型结合用于谱CT重建，通过提示工程表征有限角度伪影特征，实现单一模型适应多种扫描配置	NA	解决有限角度扫描下的CT图像重建问题，实现辐射剂量降低和扫描灵活性提升	谱CT图像重建	医学影像重建	NA	谱CT成像	扩散模型, 视觉语言模型	CT图像	NA	NA	扩散模型	峰值信噪比	NA
1131	2025-11-18	Deep Learning for Diagnosis of Tinea Corporis and Tinea Cruris 2025-Nov-16, Journal of cutaneous medicine and surgery IF:3.1Q2 DOI:10.1177/12034754251391809 PMID:41242975	研究论文	开发用于诊断体癣和股癣的深度学习模型，并与医生诊断性能进行比较	采用多任务学习方法整合分类和分割，通过自适应加权实现感兴趣区域分割以提升相关特征关注度	回顾性研究，主要针对泰国人群（Fitzpatrick皮肤类型III和IV），样本量有限	开发深度学习模型区分皮肤癣菌病和非皮肤癣菌病，并与医生诊断性能进行比较	皮肤癣菌病（体癣/股癣）和非皮肤癣菌病（湿疹、银屑病、扁平苔藓）的临床图像	计算机视觉	皮肤真菌感染	临床图像分析	深度学习	图像	580名泰国患者的1400张图像（600张皮肤癣菌病，840张非皮肤癣菌病）	NA	多任务学习架构	AUC, 敏感度, 特异度, 准确率, F1分数	NA
1132	2025-11-18	Deciphering the nexus of aging and pan-cancer: Single-cell sequencing reveals microenvironmental remodeling and cellular drivers 2025-Nov-15, Bioscience trends IF:5.7Q1 DOI:10.5582/bst.2025.01307 PMID:41139485	综述	通过单细胞测序技术解析衰老与泛癌发展的关联机制及肿瘤微环境重塑过程	整合单细胞测序数据揭示衰老细胞亚群通过分泌SASP因子重塑肿瘤微环境的具体机制	单细胞测序数据存在批次效应，衰老细胞丰度低（<5%）影响检测灵敏度	探究衰老作为泛癌发展风险因素的生物学机制	衰老组织中的细胞亚群（如CDKN2A/LMNB1细胞）及肿瘤微环境组分	生物信息学	泛癌	单细胞RNA测序（scRNA-seq）, 多组学分析	深度学习	单细胞测序数据	TCGA和GEO数据库数据（具体样本数未明确）	NA	NA	检测灵敏度	NA
1133	2025-11-18	A Multi-view Deep Survival Combined Model for Predicting Stroke Recurrence in Symptomatic Intracranial Atherosclerosis 2025-Nov-15, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2025.10.052 PMID:41242896	研究论文	开发多视角深度生存组合模型预测症状性颅内动脉粥样硬化患者的卒中复发风险	首次将视觉Transformer、影像组学和DeepSurv生存分析相结合，实现颅内易损斑块的自动多视角深度特征学习和复发风险分层	回顾性研究设计，样本量相对有限（363例患者），仅来自2家医疗机构	开发客观精准的卒中复发风险预测模型	症状性颅内动脉粥样硬化狭窄（sICAS）患者	医学影像分析	脑血管疾病	高分辨率血管壁成像（HR-VWI），T1加权对比增强序列	Vision Transformer, DeepSurv, Cox比例风险模型	磁共振图像	363例sICAS患者（79例复发，284例未复发），来自2家医疗机构	NA	Vision Transformer	C-index, 时间依赖性ROC曲线, AUC, 校准曲线, 决策曲线分析	NA
1134	2025-11-18	A parcel-level cropland dataset with field shape indicators for Xizang (Tibet) from VHR remote sensing 2025-Nov-14, Scientific data IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41597-025-06064-8 PMID:41238553	研究论文	本研究利用深度学习和高分辨率遥感影像创建了西藏首个地块级别的耕地数据集	首次生成西藏地块级耕地数据集，提供地块形状指标，填补了该地区高分辨率耕地数据的空白	数据集验证仅基于155个无人机样本，样本数量相对有限	为西藏地区农业研究提供高分辨率耕地数据支持	西藏地区的耕地地块	计算机视觉	NA	VHR遥感，Google Earth影像，无人机验证	深度学习	遥感影像	1,072,110个地块，总面积约290,721.35公顷，验证样本155个无人机样本	NA	NA	面积匹配精度90%，线性相关系数R=0.87和0.90	NA
1135	2025-11-18	Deep learning based medical image compression using cross attention learning and wavelet transform 2025-Nov-14, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-23582-y PMID:41238565	研究论文	提出一种结合离散小波变换和交叉注意力学习的混合医学图像压缩框架	首次将交叉注意力学习模块与离散小波变换结合，通过动态特征加权保留临床相关细节	未在更广泛的医学图像数据集上进行验证，实时性能需进一步评估	开发高效医学图像压缩方法以支持远程医疗和云医疗	医学图像数据	计算机视觉	NA	离散小波变换，深度学习	VAE，注意力机制	医学图像	LIDC-IDRI、LUNA16和MosMed基准数据集	NA	变分自编码器，交叉注意力模块	PSNR，SSIM，MSE	NA
1136	2025-11-18	Quantum-enhanced dual-layer graph attention network for time-series forecasting 2025-Nov-14, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-23574-y PMID:41238579	研究论文	提出一种结合量子傅里叶变换和双图层注意力网络的时间序列预测模型QFreqFormer	首次将量子傅里叶变换与图注意力网络结合，通过量子并行处理实现频率分量的分解与重构	未明确说明模型在极端噪声环境或超长序列预测中的表现	提升时间序列预测在复杂模式下的准确性和计算效率	交通预测、金融分析、能源消耗监测等领域的时间序列数据	机器学习	NA	量子傅里叶变换，图卷积网络	Transformer, GCN, 注意力机制	时间序列数据	基准数据集（未指定具体数量）	NA	QFreqFormer, D-PAD, Q-FR-Q	均方误差, 平均绝对误差	量子并行处理（未指定具体硬件）
1137	2025-11-18	Trustworthy pneumonia detection in chest X-ray imaging through attention-guided deep learning 2025-Nov-14, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-23664-x PMID:41238604	研究论文	提出一种注意力引导的深度学习框架，用于胸部X光图像中肺炎的可靠检测	结合空间特征提取、时间依赖捕获和脉冲神经处理的创新框架，通过注意力机制增强可解释性	仅使用公开数据集验证，未在真实临床环境中进行大规模测试	开发可靠且可解释的肺炎自动检测方法	胸部X光图像	计算机视觉	肺炎	胸部X光成像	CNN, RNN, 脉冲神经网络	医学图像	公开胸部X光数据集	NA	注意力机制引导的深度学习架构	准确率, 精确率, 召回率, F1分数	NA
1138	2025-11-18	Real-time deforestation anomaly detection using YOLO and LangChain agents for sustainable environmental monitoring 2025-Nov-14, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-23617-4 PMID:41238617	研究论文	提出一种结合YOLOv8目标检测和LangChain智能代理的实时森林砍伐异常检测框架	首次将YOLOv8目标检测与LangChain智能代理相结合，实现动态阈值调整、强化学习反馈和GIS驱动报告	平均精度较低(mAP50≈0.07)，检测性能有待进一步提升	开发实时森林砍伐监测解决方案以保护全球生态系统和生物多样性	卫星和无人机图像中的森林砍伐指标（树桩、伐木机械、未经授权的人类活动）	计算机视觉	NA	目标检测, 智能代理, 强化学习	YOLO, LangChain代理	卫星图像, 无人机图像	带标注的卫星和无人机图像数据集	YOLOv8, LangChain	YOLOv8	box_loss, cls_loss, 分布焦点损失, mAP50, 召回率	NA
1139	2025-11-18	Multiscale neural assimilation scheme for high-resolution sea surface temperature reconstruction from satellite observations 2025-Nov-14, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-23682-9 PMID:41238614	研究论文	提出一种多尺度神经同化方案，利用4DVarNet深度学习框架从卫星观测数据重建高分辨率海表温度	将自注意力嵌入变分自编码器作为先验模型，实现概率重建和高效采样，提升不确定性量化能力	未明确说明模型在极端天气条件下的性能表现	解决卫星海表温度观测因轨道限制和云覆盖导致的数据缺失问题	北海和波罗的海区域的海表温度数据	机器学习	NA	卫星观测，深度学习	变分自编码器，自注意力机制	卫星观测数据，海表温度数据	NA	4DVarNet	变分自编码器，自注意力机制	空间分辨率，收敛速度，小尺度海洋特征表征能力	NA
1140	2025-11-18	A novel approach integrating topological deep learning from EEG Data in Alzheimer's disease 2025-Nov-14, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-23686-5 PMID:41238639	研究论文	提出一种结合拓扑深度学习和传统机器学习模型的新方法，用于从脑电图数据中分类阿尔茨海默病	首次将拓扑深度学习与多种机器学习模型结合，从脑电图数据中提取拓扑和神经特征，增强对疾病特异性模式的识别能力	作为概念验证研究，需要在更大、更多样化的多中心队列中进行验证以确认泛化能力	开发更准确的阿尔茨海默病诊断和鉴别诊断工具	阿尔茨海默病患者、额颞叶痴呆患者和认知正常对照者	机器学习	阿尔茨海默病	脑电图分析	拓扑深度学习,SVM,RF,NN,LR	脑电图信号	88名个体的脑电图记录	NA	NA	准确率	NA