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
2281	2025-12-14	Artificial intelligence-based pollen classification machine in apiculture: design, implementation and evaluation 2026-Jan-30, Journal of the science of food and agriculture IF:3.3Q2 DOI:10.1002/jsfa.70238 PMID:41051118	研究论文	本文开发了一种基于人工智能的花粉分类系统，用于养蜂业中花粉的自动化分类和质量控制	利用深度学习模型（特别是DenseNet201和YOLOv8）基于颜色特性对花粉样本进行分类，实现了高精度（98.5%）和实时处理能力	实验室规模验证，可能未涵盖所有实际环境中的花粉类型和变异	开发一种标准化、可追溯的花粉产品分类系统，以支持养蜂业的可持续和卫生花粉采集	花粉样本，特别是单花种花粉类型	计算机视觉	NA	深度学习驱动的图像分类	CNN	图像	未明确指定样本数量，但涉及实验室规模验证	未明确指定，但可能基于TensorFlow或PyTorch	MobileNet, InceptionV3, Xception, NasNet Large, DenseNet201, YOLOv8	准确率	未明确指定
2282	2025-12-13	Circulating microRNAs in viral myocarditis: Advancements in biological understanding and potential clinical applications 2026-Jan-10, Gene IF:2.6Q2 DOI:10.1016/j.gene.2025.149866 PMID:41177414	综述	本文系统综述了循环microRNAs在病毒性心肌炎中的生物学作用、临床诊断与治疗应用潜力及局限性	整合了高通量测序、深度学习和人工智能技术，以深入理解循环microRNAs在病毒性心肌炎发病机制中的调控网络作用	作为综述文章，未进行原始实验研究，依赖于现有文献证据，可能存在发表偏倚	为改善病毒性心肌炎的精准诊断和治疗建立理论基础和策略框架	循环microRNAs及其在病毒性心肌炎中的调控网络	自然语言处理	心血管疾病	高通量测序技术	深度学习	文本	NA	NA	NA	NA	NA
2283	2025-12-13	Open Lumbar Spine Image Analysis: A 3D Slicer Extension for Segmentation, Grading, and Intervertebral Disc Height Index With Multi-Data Set Validation 2026-Jan-01, Spine IF:2.6Q1 DOI:10.1097/BRS.0000000000005462 PMID:40747922	研究论文	本研究开发了一个名为OLSIA的开放软件，用于腰椎图像分析，实现无代码的腰椎分割、分级和椎间盘高度指数计算，并在多个外部数据集上进行了验证	开发了首个集成深度学习模型的无代码腰椎图像分析软件，支持自动化分割、分级和DHI计算，并在6个不同地理区域的外部数据集上进行了鲁棒性评估	研究主要基于T2加权矢状位切片，可能未涵盖所有腰椎成像模态；尽管在多个数据集中验证，但样本量仍有限	开发一个开放、用户友好的软件工具，以加速腰椎图像的放射组学和分析工作流程	腰椎图像，特别是T2加权矢状位切片中的L1至S1椎体和L1/2至L5/S1椎间盘	数字病理	脊柱疾病	深度学习，图像增强（直方图裁剪、中值滤波、几何缩放）	深度学习模型	医学图像（T2加权MRI切片）	训练使用NFBC1966数据集，外部评估从6个数据集中各采样30名参与者，总计180名外部样本	NA	NA	Dice相似系数，Bland-Altman分析，配对t检验	NA
2284	2025-12-13	Prediction of neoadjuvant therapy response to HER2-positive and triple-negative breast cancer: a multicenter proof-of-concept study 2026-Jan, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.109130 PMID:41135295	研究论文	本研究开发了一个基于乳腺X线摄影、多参数MRI和临床特征的深度学习框架，用于预测HER2阳性和三阴性乳腺癌患者新辅助治疗后的病理完全缓解	提出了一种结合多模态影像（ADC、DCE-MRI、SPAIR T2WI、DWI、CC、MLO）和临床特征的融合模型，用于预测乳腺癌新辅助治疗反应	回顾性研究，样本量相对有限（359例），且仅来自两个机构，可能存在选择偏倚	预测HER2阳性和三阴性乳腺癌患者新辅助治疗后的病理完全缓解	HER2阳性和三阴性乳腺癌患者	数字病理	乳腺癌	乳腺X线摄影，多参数MRI（包括ADC、DCE-MRI、SPAIR T2WI、DWI）	深度学习	影像（乳腺X线摄影、MRI），临床特征	359名乳腺癌患者（来自两个机构）	NA	DenseNet169-CBAM, Multi-Layer Perceptron	AUC, 准确率, 敏感性, 特异性	NA
2285	2025-12-12	Using Deep Learning With Few-Shot Learning to Improve Data Capture in Total Hip Arthroplasty Operative Notes 2026-Jan, The Journal of arthroplasty IF:3.4Q1 DOI:10.1016/j.arth.2025.06.008 PMID:40484056	研究论文	本研究评估了使用GPT-4结合少样本学习技术，从全髋关节置换术手术记录中提取植入物固定方式、技术使用和手术入路信息的可行性	首次将GPT-4与自定义少样本学习提示结合，应用于骨科手术记录的自动化数据提取，并生成临床分类的详细理由	研究为单中心试点，样本量有限（240份记录），且仅针对全髋关节置换术，未验证在其他手术或医疗场景的泛化能力	提高全髋关节置换术手术记录中关键信息的自动化提取准确性和效率，以支持大规模骨科数据登记和分析	全髋关节置换术的手术记录文本	自然语言处理	骨科疾病	少样本学习	GPT-4	文本	240份独特手术记录（来自38名外科医生，2011年11月至2024年3月）	NA	GPT-4	准确率, Flesch-Kincaid等级分数, 自BLEU分数, 字符级序列匹配率	NA
2286	2025-12-12	Systematic review and meta-analysis of artificial intelligence models for diagnosing and subphenotyping ARDS in adults 2026 Jan-Feb, Heart & lung : the journal of critical care IF:2.4Q2 DOI:10.1016/j.hrtlng.2025.09.017 PMID:41037977	系统综述与荟萃分析	本文通过系统综述和荟萃分析评估了人工智能模型在成人ARDS诊断和亚表型识别中的诊断性能与方法学质量	首次对人工智能模型在ARDS诊断和亚表型识别方面的研究进行了全面的系统综述和荟萃分析，并评估了其方法学质量及AI特定指标	研究存在高异质性，校准报告缺失较多，外部验证不足，亚表型研究仍处于探索阶段	评估人工智能模型在成人ARDS及其亚表型识别中的诊断性能和方法学质量	成人ARDS患者	机器学习	急性呼吸窘迫综合征	NA	深度学习, 机器学习	图像, 非图像数据	63项研究，共135,762名参与者	NA	NA	灵敏度, 特异性, AUROC	NA
2287	2025-12-12	Deep Learning Approaches for Thrombosis Detection and Risk Assessment Via Ultrasound Imaging: A Scoping Review 2026-Jan, Ultrasound in medicine & biology DOI:10.1016/j.ultrasmedbio.2025.09.019 PMID:41136271	综述	本文是一篇范围综述，探讨了深度学习技术在超声成像中用于血栓检测和风险评估的应用现状	系统性地综述了深度学习在静脉、动脉和心脏血栓超声检测与风险评估中的应用，并识别了当前的研究趋势和未来方向	纳入研究的数据集和验证方法存在显著异质性，且缺乏标准化、可公开访问的数据集	调查深度学习技术如何应用于超声成像，以增强血栓的检测和风险评估	超声成像中的血栓，涉及静脉、动脉和心脏等不同血管环境	计算机视觉	心血管疾病	超声成像，包括B型超声、多普勒超声、血管内超声和经食道超声心动图	CNN, U-Net, ResNet, ANN	图像	NA	NA	卷积神经网络, U-Net, 残差神经网络, 人工神经网络	灵敏度, 特异度, 准确率, AUC	NA
2288	2025-12-12	Biomarker-Specific Test-Retest Repeatabilities of Microperimetry in Neovascular Age-Related Macular Degeneration 2026-Jan, Ophthalmology science IF:3.2Q1 DOI:10.1016/j.xops.2025.100978 PMID:41362358	研究论文	本研究评估了微视野检查在新生血管性年龄相关性黄斑变性患者中针对特定生物标志物的设备内和设备间重复性	首次结合深度学习量化OCT生物标志物，系统评估了不同光照条件下微视野检查的重复性及其与特定生物标志物的关联	样本量较小（20只眼），仅纳入nAMD患者，未包含健康对照组或其他视网膜疾病	评估微视野检查在nAMD患者中的重复性，并探究OCT生物标志物对重复性的影响	20名新生血管性年龄相关性黄斑变性患者的20只眼	数字病理学	年龄相关性黄斑变性	微视野检查，OCT成像，深度学习图像分析	深度学习模型	图像，功能测试数据	20只眼（来自20名nAMD患者）	NA	NA	Bland-Altman图，重复性系数，组内相关系数，混合效应模型P值	NA
2289	2025-12-12	Predicting Attainment of Clinically Important Difference in the Japanese Orthopaedic Association Back Pain Evaluation Questionnaire: A Comparison of Deep Learning and Machine Learning 2026-Jan-01, Spine IF:2.6Q1 DOI:10.1097/BRS.0000000000005534 PMID:41066627	研究论文	本研究比较了三种人工智能模型（TabNet、深度神经网络和弹性网络惩罚逻辑回归）在预测日本骨科协会背痛评估问卷临床重要差异达成方面的能力	首次将TabNet等深度学习模型应用于预测背痛手术后功能改善的临床重要差异，并通过多中心数据进行训练和外部验证	研究为回顾性设计，可能存在选择偏倚；样本量相对有限，且仅基于日本患者数据，可能影响模型的泛化能力	评估人工智能模型在预测腰椎手术后患者报告结局改善方面的准确性和可靠性	来自三个脊柱中心的1149名接受腰椎手术的患者	机器学习	背痛	患者报告结局测量（JOABPEQ和VAS评分）	TabNet, DNN, ENLR	结构化临床数据（包括年龄、性别、术前评分等）	1149名患者（训练集981名，外部验证集168名）	NA	TabNet, 深度神经网络, 弹性网络惩罚逻辑回归	AUC, 准确率	NA
2290	2025-12-12	Transformer-based deep learning architecture for multivariable radioactive source term inversion 2026-Jan, Journal of environmental radioactivity IF:1.9Q3 DOI:10.1016/j.jenvrad.2025.107835 PMID:41082808	研究论文	本文开发了一种基于Transformer的深度学习架构，用于多变量放射性源项反演，以支持核应急响应和后果评估	首次将Transformer架构结合贝叶斯优化应用于放射性源项的多变量反演，并通过特征消融分析揭示了高浓度监测点对反演的重要性	在耦合所有三个变量的场景中，释放高度的决定系数较低（0.72），表明模型在该变量上的反演性能有待提升	开发一种深度学习模型，用于准确估计放射性源项的多个变量（释放速率、高度和位置）	放射性源项的反演，包括释放速率、释放高度和释放位置	机器学习	NA	CALMET-LAPMOD耦合模型，Kincaid示踪实验验证	Transformer	模拟数据集	针对五种代表性场景系统构建的数据集，具体样本数量未明确说明	NA	Transformer	决定系数（R），平均距离误差，95%置信水平	NA
2291	2025-12-11	Immunofixation electrophoresis image interpretation using transfer learning method 2026-Jan-30, Clinica chimica acta; international journal of clinical chemistry DOI:10.1016/j.cca.2025.120726 PMID:41270881	研究论文	本研究利用迁移学习方法开发深度学习模型，以快速准确解读免疫固定电泳图像，减少诊断评估中的主观性	首次将迁移学习与YOLOv11架构应用于免疫固定电泳图像分类，提出两阶段与单步多类两种分类策略	模型在少数类别（如IgM-λ、轻链-κ）及视觉相似类别上表现较低，数据集需扩展以涵盖罕见模式	开发深度学习模型以自动化解读免疫固定电泳图像，提高诊断效率与一致性	免疫固定电泳图像	计算机视觉	浆细胞疾病	免疫固定电泳	CNN	图像	5226张免疫固定电泳图像	NA	YOLOv11	准确率, 精确率, 召回率, F1分数, 混淆矩阵	NA
2292	2025-12-11	Use of Artificial Intelligence in Recognition of Fetal Open Neural Tube Defect on Prenatal Ultrasound 2026-Jan, American journal of perinatology IF:1.5Q2 DOI:10.1055/a-2589-3554 PMID:40239713	研究论文	本研究旨在通过深度学习模型比较正常胎儿与开放性神经管缺陷胎儿的轴向颅脑超声图像，并评估其在识别开放性神经管缺陷方面的预测准确性	首次应用深度学习卷积神经网络迁移学习模型（如EfficientNet B0、VGG16和Inception V3）于胎儿超声图像，以自动化识别开放性神经管缺陷，特别是在低中收入国家临床应用中显示出潜力	研究样本量相对较小（59例病例和116例对照），且仅基于轴向经丘脑超声图像，可能未涵盖所有胎儿神经管缺陷的超声表现变异	开发并评估深度学习模型在产前超声中识别胎儿开放性神经管缺陷的准确性和临床适用性	妊娠14至28周的胎儿，包括开放性神经管缺陷病例和正常对照组	计算机视觉	神经管缺陷	产前超声成像	CNN	图像	59例开放性神经管缺陷胎儿和116例正常胎儿	TensorFlow, Keras	EfficientNet B0, VGG16, Inception V3	Cohen kappa分数, 准确率, AUROC, F1分数, 敏感性, 特异性	NA
2293	2025-12-11	Predicting Significant Stenosis of Arteriovenous Access Through Wavelet Transform and Machine Learning on Sounds Recorded with an Electronic Stethoscope 2026-Jan, Annals of vascular surgery IF:1.4Q3 DOI:10.1016/j.avsg.2025.05.055 PMID:40553842	研究论文	本研究利用电子听诊器记录的声音信号，通过小波变换和卷积神经网络模型，预测动静脉通路显著狭窄	首次结合小波变换和深度学习技术，对动静脉通路狭窄进行自动识别，提高了诊断的客观性和准确性	样本量较小（30名患者），且仅针对严重狭窄（>50%）进行预测，对轻度狭窄的预测能力尚需进一步研究	开发一种基于声音信号的非侵入性方法，用于自动预测动静脉通路显著狭窄	终末期肾病患者动静脉通路的声音信号	机器学习	心血管疾病	小波变换	CNN	音频	30名终末期肾病患者，共40个音频测试数据样本	NA	卷积神经网络	灵敏度, 特异度, 准确率	NA
2294	2025-12-11	Deep learning in acupuncture: A systematic review 2026-Jan, Artificial intelligence in medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.artmed.2025.103300 PMID:41232152	系统综述	本文系统综述了深度学习在针灸实践中的应用，总结了现有文献中的证据	首次对深度学习在针灸领域的应用进行系统性总结，涵盖了多个任务类型并识别了主要挑战	纳入研究存在数据规模小和模型不准确等局限性，且缺乏专门的人工智能研究质量评估工具	全面总结深度学习技术在针灸实践中的应用证据	针灸实践中的深度学习应用研究	机器学习	NA	深度学习	CNN, RNN, LSTM, BERT, FNN, YOLO	图像, 文本, 视频	27项研究，基于公共数据库或自收集数据集构建的自建数据集	NA	CNN, RNN, LSTM, BERT, FNN, YOLO变体	偏移误差阈值, 归一化平均误差, 平均精度均值, 每秒帧数, 关键点正确百分比, 交并比	NA
2295	2025-12-11	SingleStrip: learning skull-stripping from a single labeled example 2026, Data engineering in medical imaging : third MICCAI Workshop, DEMI 2025, held in conjunction with MICCAI 2025, Daejeon, South Korea, September 27, 2025, Proceedings. DEMI (Workshop) (3rd : 2025 : Taejon-si, Korea) DOI:10.1007/978-3-032-08009-7_5 PMID:41357816	研究论文	本研究提出了一种结合领域随机化和自训练的3D头骨剥离网络训练方法，仅需单个标注样本即可实现有效分割	首次将领域随机化与基于自编码器重建误差的质量控制相结合，实现了仅需单个标注样本的3D头骨剥离网络训练	方法在极少数标注样本下验证，未在大规模多样本场景中测试，且自编码器训练依赖单个标注样本的质量	解决脑磁共振图像头骨剥离任务中标注数据稀缺的问题	脑磁共振成像（MRI）体积图像	医学图像分割	NA	磁共振成像（MRI）	卷积自编码器（AE），3D分割网络	3D体积图像	单个标注样本（扩展至未标注数据）	NA	卷积自编码器	分割准确性	NA
2296	2025-12-10	Deep learning super-resolution for dental CBCT using micro-CT reference and edge loss function 2026-Jan, Journal of dentistry IF:4.8Q1 DOI:10.1016/j.jdent.2025.106209 PMID:41187827	研究论文	本研究利用深度学习超分辨率技术，以微CT图像为参考，提升牙科CBCT图像的空间分辨率，以更好地显示精细根管结构	引入了结合高斯滤波、中值滤波和Sobel边缘检测的边缘损失函数，以改善超分辨率模型对结构细节的保留能力	牙冠区域仍存在伪影，需要进一步改进	通过基于深度学习的超分辨率技术提升牙科CBCT图像的分辨率	48颗拔除的人类牙齿的CBCT和微CT图像	计算机视觉	NA	锥形束计算机断层扫描（CBCT），微计算机断层扫描（微CT）	GAN, Transformer	图像	48颗人类牙齿	NA	Enhanced Super-Resolution Generative Adversarial Network (ESRGAN), Hybrid Attention Transformer (HAT)	峰值信噪比（PSNR），结构相似性指数（SSIM），专家视觉评估，三维重建	NA
2297	2025-12-10	Automated diagnosis and classification of skeletal malocclusion using artificial intelligence on 2D facial photographs: A multi-modal deep learning approach 2026-Jan, Journal of dentistry IF:4.8Q1 DOI:10.1016/j.jdent.2025.106257 PMID:41270953	研究论文	本研究开发并验证了一个基于二维面部照片和元数据的多模态深度学习框架，用于自动诊断和分类骨骼性错颌畸形	提出了一个两阶段深度学习模型（FaceDSM-Net），首次结合面部照片与元数据（性别和年龄）进行骨骼性错颌畸形的自动分类，并展示了良好的可解释性和泛化能力	模型在外部测试集上表现出中等泛化能力，且主要基于二维照片，可能受限于照片质量和拍摄条件	建立并验证一个可靠且成本效益高的深度学习框架，用于基于二维面部照片识别矢状向和垂直向骨骼性错颌畸形	1427名患者的2854张面部照片、对应的侧位头影测量片及元数据（性别和年龄）	计算机视觉	骨骼性错颌畸形	深度学习	CNN	图像, 元数据	2854张照片（来自1427名患者）	NA	MobileNetV3-Large	准确率, 精确率, AUC, 召回率, F1分数	NA
2298	2025-12-09	Quantitative analysis of corn adulteration in sweet potato starch using a CNN-LSTM hybrid model 2026-Jan-01, Food chemistry IF:8.5Q1 DOI:10.1016/j.foodchem.2025.147041 PMID:41274049	研究论文	本文利用太赫兹时域光谱技术结合CNN-LSTM混合模型，实现了对红薯淀粉中玉米掺假的快速定量分析	首次将CNN-LSTM混合深度学习模型应用于太赫兹光谱数据，用于淀粉掺假的定量检测，相比传统回归方法具有更高精度	未提及模型在其他淀粉类型或更复杂掺假场景中的泛化能力，且样本规模和多样性可能有限	开发一种快速、准确、非破坏性的淀粉掺假定量检测方法	掺假的红薯淀粉样品（含有玉米淀粉）	机器学习	NA	太赫兹时域光谱技术	CNN, LSTM	光谱数据（时域光谱）	一系列掺假样品（具体数量未明确说明）	NA	CNN-LSTM混合模型	Rp（预测相关系数）, RMSEP（预测均方根误差）	NA
2299	2025-12-09	Deep Learning HASTE for Upper Abdominal MRI: Improved Image Quality, Speed, and Energy Efficiency in a Prospective Study 2026-Jan, NMR in biomedicine IF:2.7Q1 DOI:10.1002/nbm.70183 PMID:41346174	研究论文	本研究前瞻性地比较了深度学习重建的快速T2加权HASTE序列与传统HASTE序列在上腹部3T MRI中的图像质量、扫描时间和能效	首次将深度学习重建技术应用于上腹部MRI的HASTE序列，在保证图像质量的同时实现了62.5%的扫描时间缩减和显著的能耗降低	研究为单中心前瞻性研究，样本量相对有限（166例），且仅针对上腹部MRI，未评估其他解剖区域	评估深度学习重建的快速HASTE序列在上腹部MRI中的图像质量、诊断性能和能效优势	166名计划接受上腹部MRI检查的患者（平均年龄60±14岁）	医学影像分析	上腹部疾病	3T MRI, T2加权HASTE序列	深度学习模型	MRI图像	166例患者	未明确说明	未明确说明	图像质量评分, SNR, CNR, 放射组学特征, 扫描时间, 能耗	未明确说明
2300	2025-12-08	Diffusion for Diffusion: A versatile multiphysics fields refinement framework in pollutants transportation 2026-Jan-15, Water research IF:11.4Q1 DOI:10.1016/j.watres.2025.124962 PMID:41242196	研究论文	本文提出了一种基于扩散模型的多物理场细化框架，用于从稀疏测量中准确恢复污染物传输中的耦合浓度和温度场	将物理信息方程约束方案与条件扩散模型相结合，以从有限观测中恢复高维时空场，在计算效率、泛化性和预测准确性方面超越现有方法	NA	开发一个高效、通用的多物理场细化框架，用于环境风险评估和工业污染缓解中的污染物传输分析	污染物传输中的耦合浓度和温度梯度驱动的扩散场	机器学习	NA	有限元模拟，双色警报成像	扩散模型	图像，模拟数据	NA	NA	ResNet, Transformer, Fourier Neural Operator	超分辨率精度，鲁棒性	NA