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
1881	2025-10-06	A generalizable diffusion framework for 3D low-dose and few-view cardiac SPECT imaging 2025-Dec, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2025.103729 PMID:40752375	研究论文	提出一种可泛化的三维扩散框架DiffSPECT-3D，用于改善低剂量和少视角心脏SPECT成像质量	无需重新训练或微调即可适应不同采集设置的扩散框架，提出一致性策略和2.5D条件策略解决三维内存/计算问题	未明确说明框架在极端低剂量条件下的性能边界	开发能够泛化到不同低剂量和少视角采集设置的心脏SPECT成像方法	心脏SPECT成像数据	医学影像处理	心血管疾病	SPECT成像, CT成像	扩散模型	三维医学影像, 投影数据	795名患者的1,325项临床Tc tetrofosmin负荷/静息研究	NA	DiffSPECT-3D	心脏导管插入术验证, 核心脏病学家诊断评估	NA
1882	2025-10-06	Predictive modeling and cohort data analytics for student success and retention 2025-Dec, Evaluation and program planning IF:1.5Q2 DOI:10.1016/j.evalprogplan.2025.102689 PMID:40897068	研究论文	通过数据驱动分析研究23000余名大一新生的学业表现差异，并开发深度学习模型预测学生学业成果	首次结合聚类分析和深度学习模型对大规模学生群体进行学业表现预测和风险识别	研究局限于单一美国公立大学数据，可能缺乏普适性	提升学生保留率和学业成功率	23000余名美国公立大学大一新生	机器学习	NA	数据分析、聚类分析、深度学习	深度学习模型	学业数据、人口统计数据	23000余名大一新生	NA	NA	预测准确率	NA
1883	2025-09-12	Automated coronary artery segmentation / tissue characterization and detection of lipid-rich plaque: An integrated backscatter intravascular ultrasound study 2025-Dec-15, International journal of cardiology IF:3.2Q2 DOI:10.1016/j.ijcard.2025.133744 PMID:40784375	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的自动化冠状动脉分割和组织表征方法，用于检测脂质丰富斑块	首次将7层U-Net++深度学习模型应用于IVUS图像的自动冠状动脉分割和组织表征，实现了高精度的斑块成分量化	LRP检测的敏感性相对较低（62%），样本量有限（67名训练患者，88名验证患者）	评估深度学习模型在冠状动脉斑块分割、组织表征和脂质丰富斑块识别中的可行性和诊断准确性	人类冠状动脉血管和斑块组织	医学影像分析	心血管疾病	集成背向散射血管内超声（IB-IVUS）	U-Net++	医学图像（IVUS图像）	训练组：67名患者的1098张IVUS图像；验证组：88名患者的1100张IVUS图像（来自100条血管）	NA	NA	NA	NA
1884	2025-09-12	PitVis-2023 challenge: Workflow recognition in videos of endoscopic pituitary surgery 2025-Dec, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2025.103716 PMID:40769094	研究论文	介绍PitVis-2023挑战赛，专注于内窥镜垂体手术视频中的工作流程识别任务	首次针对内窥镜垂体手术视频的步骤和器械识别挑战，提出适用于狭小手术空间和频繁步骤切换的时序模型架构	仅使用25个视频进行训练和评估，样本规模有限	开发自动识别内窥镜垂体手术步骤和手术器械的计算机视觉系统	内窥镜垂体手术视频	计算机视觉	垂体疾病	深度学习	Transformer, 空间编码器+时序编码器	视频	25个手术视频	NA	NA	NA	NA
1885	2025-09-12	SemiSAM+: Rethinking semi-supervised medical image segmentation in the era of foundation models 2025-Dec, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2025.103733 PMID:40769095	研究论文	提出一种基于基础模型的半监督医学图像分割框架SemiSAM+，通过专家-通用模型协作学习提升有限标注数据下的分割性能	利用可提示分割基础模型（如SAM）生成位置提示与伪标签，实现专家模型与通用模型的协同学习范式	NA	降低医学图像分割对标注数据的依赖，提升半监督学习在临床场景中的适用性	医学图像分割任务	计算机视觉	NA	半监督学习（SSL）	基础模型（如SAM）与任务特定分割模型	医学图像	三个公共数据集和一个内部临床数据集（具体数量未明确说明）	NA	NA	NA	NA
1886	2025-09-12	Attend-and-Refine: Interactive keypoint estimation and quantitative cervical vertebrae analysis for bone age assessment 2025-Dec, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2025.103715 PMID:40769097	研究论文	提出一种基于深度学习的交互式关键点估计方法，用于通过侧位头颅X光片分析颈椎形态以评估骨龄	引入Attend-and-Refine Network (ARNet)，结合交互引导的重新校准网络和形态感知损失函数，显著减少手动标注工作量	NA	预测儿童正畸中的生长潜力，确定最佳治疗时机	儿童颈椎	数字病理	儿科正畸	侧位头颅X光成像	ARNet (基于CNN的深度学习模型)	医学影像（X光片）	多个数据集验证（具体数量未说明）	NA	NA	NA	NA
1887	2025-09-12	Paired phase and magnitude reconstruction neural network for multi-shot diffusion magnetic resonance imaging 2025-Dec, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2025.103771 PMID:40857854	研究论文	提出一种用于多激发扩散磁共振成像的配对相位和幅度重建神经网络方法	结合高信噪比b0图像设计神经网络，实现亚秒级快速重建并提升图像质量评估指标	NA	解决多激发扩散加权成像中图像伪影抑制和噪声控制的挑战	扩散加权成像数据	医学影像处理	肿瘤诊断	扩散加权成像（DWI），多激发采样	神经网络	医学影像数据	模拟数据和体内数据（具体数量未说明）	NA	NA	NA	NA
1888	2025-09-12	Unsupervised 4D-flow MRI reconstruction based on partially-independent generative modeling and complex-difference sparsity constraint 2025-Dec, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2025.103769 PMID:40865329	研究论文	提出一种基于部分独立生成建模和复数差稀疏约束的无监督4D流MRI重建方法	结合深度图像先验框架，设计部分独立网络提升参数效率，引入复数差稀疏约束改善相位恢复精度，并提出联合优化算法	NA	开发无需全采样训练数据的无监督4D流MRI重建算法以提升泛化能力	主动脉和脑血管的4D流MRI数据	医学影像重建	血管疾病	4D-flow MRI	CNN（基于深度图像先验框架）	4D MRI影像数据（时空血流速度）	两个内部采集数据集（主动脉数据集和脑血管数据集）	NA	NA	NA	NA
1889	2025-09-12	MSARAE: Multiscale adversarial regularized autoencoders for cortical network classification 2025-Dec, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2025.103775 PMID:40865328	研究论文	提出一种多尺度对抗正则化自编码器（MSARAE），用于大脑皮层结构连接网络的增强和分类	结合拉普拉斯特征向量增强拓扑信息，采用多尺度图卷积层作为编码器，并引入对抗正则化机制减小潜在空间分布差异	NA	从数据增强角度解决大脑皮层研究中的样本量限制问题，提升深度学习模型的泛化能力	大脑皮层结构连接网络	机器学习	抑郁症和阿尔茨海默病	图卷积网络，变分自编码器，对抗训练	MSARAE（多尺度对抗正则化自编码器）	图数据（结构连接网络）	基于MDD、HCP和ADNI三个数据集进行实验	NA	NA	NA	NA
1890	2025-09-12	Supervised white matter bundle segmentation in glioma patients with transfer learning 2025-Dec, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2025.103766 PMID:40876100	研究论文	本研究探索利用迁移学习将基于健康人群训练的深度学习模型应用于胶质瘤患者的白质束分割	首次研究迁移学习在胶质瘤患者白质束分割中的有效性，并系统区分了领域偏移中的系统性和肿瘤特异性成分	学习模型微调无法适应肿瘤引起的大范围白质变形	提升临床人群中白质束自动分割的准确性和应用性	胶质瘤患者	医学影像分析	胶质瘤	迁移学习	深度学习	影像数据	涉及五个白质束和三种输入模态的测试	NA	NA	NA	NA
1891	2025-09-12	HarmonicEchoNet: Leveraging harmonic convolutions for automated standard plane detection in fetal heart ultrasound videos 2025-Dec, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2025.103758 PMID:40876099	研究论文	提出轻量级深度学习模型HarmonicEchoNet，用于胎儿心脏超声视频中标准切面的自动检测	引入谐波卷积块(HCBs)和空间通道压缩激励模块(hscSE)，结合离散余弦变换进行特征分解，提升模型效率和准确性	使用两个私有数据集(PULSE和CAIFE)，可能限制模型泛化能力	实现胎儿心脏超声标准切面的自动化检测	胎儿心脏超声视频	计算机视觉	心血管疾病	超声成像，离散余弦变换(DCT)	CNN（谐波卷积网络）	视频（超声图像序列）	四个数据集（来自PULSE和CAIFE两个研究）	NA	NA	NA	NA
1892	2025-09-12	Completing spatial transcriptomics data for gene expression prediction benchmarking 2025-Dec, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2025.103754 PMID:40885036	研究论文	本文介绍了一个用于基因表达预测基准测试的系统性数据库SpaRED和一个基于Transformer的基因表达补全模型SpaCKLE	提出了首个系统性整理的26个公共数据集标准化资源，并开发了基于Transformer的先进补全模型，将均方误差降低82.5%	NA	解决空间转录组学数据获取成本高、技术门槛高和数据丢失问题，建立标准化基准测试平台	空间转录组学数据，特别是Visium技术产生的组织学图像和基因表达数据	数字病理学	NA	空间转录组学，Visium技术，深度学习	Transformer	图像，基因表达数据	26个公共数据集	NA	NA	NA	NA
1893	2025-09-12	Leveraging sparse annotations for leukemia diagnosis on the large leukemia dataset 2025-Dec, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2025.103760 PMID:40897065	研究论文	提出大规模白血病数据集LLD及稀疏标注方法，用于白细胞检测与形态属性分析	构建首个大规模多任务白血病数据集，并提出基于稀疏标注的属性分析方法以减少标注负担	数据集仅包含48名患者，样本多样性可能仍有限	提升白血病诊断的可解释性和现实应用性	白细胞（WBC）的定位、分类及形态属性评估	数字病理学	白血病	外周血涂片（PBF）显微成像，多显微镜/多相机/多放大倍数采集	多任务模型	显微图像	48名患者的外周血涂片数据	NA	NA	NA	NA
1894	2025-10-06	Adaptive radiotherapy dose prediction on head and neck cancer patients with a 3D multi-headed U-Net deep learning architecture 2025-Dec-01, Machine Learning. Health DOI:10.1088/3049-477X/adfade PMID:40917990	研究论文	提出一种多头部U-Net深度学习架构，用于头颈癌患者自适应放疗剂量预测	首次将治疗前计划中的医生临床目标整合到剂量预测模型中，通过双头设计同时处理自适应会话数据和治疗前数据	样本量较小（仅43名患者），需要进一步验证在更大数据集上的泛化能力	提高头颈癌自适应放疗中剂量预测的准确性和效率	头颈癌患者	医学影像分析	头颈癌	深度学习	U-Net	CT图像、结构集、剂量分布	43名患者，包含治疗前计划、自适应治疗计划、结构集和CT图像	NA	多头部U-Net（MHU-Net）, 标准U-Net	最大剂量误差, 平均剂量误差	NA
1895	2025-10-06	Interpretability-driven deep learning for SERS-based classification of respiratory viruses 2025-Dec-01, Biosensors & bioelectronics IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.bios.2025.117891 PMID:40840132	研究论文	开发了一种结合表面增强拉曼散射和可解释性深度学习的呼吸病毒诊断平台	将三维等离子体纳米柱基底与可解释性驱动的深度学习相结合，通过Grad-CAM技术揭示病毒鉴别的关键拉曼位移区域	NA	开发快速准确的呼吸病毒变体级别诊断方法	13种呼吸病毒类型，包括SARS-CoV-2变体和亚系	机器学习	呼吸系统疾病	表面增强拉曼散射(SERS)	CNN	SERS光谱	NA	NA	一维卷积神经网络(1D-CNN)	分类准确率	NA
1896	2025-09-10	Letter to the editor regarding 'a deep learning approach for gastroscopic manifestation recognition based on Kyoto Gastritis Score' 2025-Dec, Annals of medicine IF:4.9Q1 DOI:10.1080/07853890.2025.2552928 PMID:40922498	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
1897	2025-10-06	Beyond current boundaries: Integrating deep learning and AlphaFold for enhanced protein structure prediction from low-resolution cryo-EM maps 2025-Dec, Computational biology and chemistry IF:2.6Q2 DOI:10.1016/j.compbiolchem.2025.108494 PMID:40460619	研究论文	提出一种集成AlphaFold和深度学习的新型计算框架DeepTracer-LowResEnhance，用于增强低分辨率冷冻电镜图谱的蛋白质结构预测	首次将AlphaFold的序列预测与神经网络驱动的图谱优化策略相结合，专门针对4Å以上低分辨率图谱进行增强	未明确说明计算资源需求和运行时间效率，且验证数据集规模有限（37个蛋白质图谱）	提升低分辨率冷冻电镜图谱的原子模型构建精度	蛋白质三维结构	结构生物学	NA	冷冻电镜技术	CNN, GNN	冷冻电镜图谱	37个多样化蛋白质冷冻电镜图谱（分辨率2.5-8.4Å，含22个4Å以下挑战性案例）	NA	DeepTracer, ModelAngelo, AlphaFold	TM-score	NA
1898	2025-10-06	Integrative strategies in drug discovery: Harnessing genomics, deep learning, and computer-aided drug design 2025-Dec, Computational biology and chemistry IF:2.6Q2 DOI:10.1016/j.compbiolchem.2025.108530 PMID:40466334	综述	探讨高通量测序技术、深度学习算法和计算机辅助药物设计的整合策略及其对现代药物研发的变革性影响	提出将基因组学、深度学习与计算机辅助药物设计相结合的综合性策略，通过多组学数据整合提升药物靶点预测精度	未提及具体实施案例的性能局限性和数据整合的技术挑战	促进药物发现过程中多学科技术的整合应用	药物靶点相互作用、疾病通路和生物标志物	机器学习	NA	基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、高通量测序	深度学习	基因组数据、多组学数据	NA	NA	NA	NA	NA
1899	2025-10-06	An enhancement of multi-scope topological graph pooling and representation learning with attention for molecular graph classification 2025-Dec, Computational biology and chemistry IF:2.6Q2 DOI:10.1016/j.compbiolchem.2025.108548 PMID:40554399	研究论文	提出一种新型注意力增强的多尺度拓扑图池化策略AETP，用于分子图表示学习和分类任务	开发了注意力增强的多尺度拓扑图池化策略，能够同时提取判别性拓扑结构信息和图级变化，克服现有方法在保留复杂结构图多尺度表示方面的不足	主要针对复杂且小规模的分子图表示学习和分类任务，在其他类型图数据上的适用性需要进一步验证	提升分子图分类任务的性能，通过拓扑数据分析和深度学习相结合增强图表示学习	分子图数据	图神经网络	NA	拓扑数据分析(TDA)，持久同调，地标提取	图神经网络(GNN)	图数据	多个真实世界分子数据集：FDA_DILIst, T3DB_Toxin_2, Eye_Irritation, Eye_Corrosion	NA	AETP（注意力增强拓扑池化），对比基线包括：GCN, GraphSAGE, GAT, GIN, GINE, UniMP, GATv2, TOGL, TopoPool	NA	NA
1900	2025-10-06	FrAdadelta-CSA: Fractional Adadelta Chameleon Swarm Algorithm-based feature selection with SpikeGoogle-DenseNet for epileptic seizure detection 2025-Dec, Computational biology and chemistry IF:2.6Q2 DOI:10.1016/j.compbiolchem.2025.108550 PMID:40554820	研究论文	提出一种基于分数阶Adadelta变色龙群算法特征选择和SpikeGoogle-DenseNet混合模型的癫痫发作检测方法	将分数阶微积分概念集成到Adadelta变色龙群算法中，并采用SpikeGoogle和DenseNet的混合模型进行癫痫检测	NA	开发基于深度学习的癫痫发作识别机制	癫痫患者的脑电图信号	机器学习	癫痫	短时傅里叶变换，脑电图信号处理	深度学习，混合模型	脑电图信号	NA	NA	SpikeGoogle-DenseNet	准确率，灵敏度，特异性	NA