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
7421	2025-12-08	Deep learning-assisted metabolic fingerprint profiling based on V-groove and wrinkle-shaped 3D surface-enhanced Raman scattering substrate for early colorectal cancer diagnosis 2026-Feb-15, Biosensors & bioelectronics IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.bios.2025.118183 PMID:41223500	研究论文	本研究开发了一种基于三维表面增强拉曼散射基底和深度学习的代谢指纹图谱分析方法，用于结直肠癌的早期诊断	提出了一种结合微V型槽阵列、皱纹图案和银纳米颗粒的新型三维SERS基底，并首次将CNN模型应用于该平台获得的早期结直肠癌代谢指纹图谱分析	未明确说明样本来源的多样性、模型在独立外部验证集上的性能以及长期临床应用的可行性	开发一种高灵敏度的早期结直肠癌诊断平台	早期结直肠癌患者的血清代谢物	机器学习	结直肠癌	表面增强拉曼散射	CNN	拉曼光谱数据	未明确说明具体样本数量	NA	NA	AUC, 准确率, 特异性	NA
7422	2025-12-08	Rapid whole-brain T2* and susceptibility mapping using 3D multiple overlapping-echo detachment acquisition and missing modality synthesis embedded simulation 2026-Feb, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.70108 PMID:41040040	研究论文	本文开发了一种3D多重重叠回波分离成像技术，结合数据生成和重建策略，用于快速全脑T2*和磁化率定量成像	将MOLED编码扩展至3D多激发采集，结合双回波反向EPI序列，同时获取T2*和QSM信号并减少图像畸变；采用基于深度学习的缺失模态合成方法生成配准的多参数模板，并提出了伪3D Bloch模拟以加速网络训练数据生成	NA	开发快速全脑T2*和磁化率定量成像技术	健康志愿者和临床参与者	医学影像处理	NA	3D多重重叠回波分离成像，双回波反向EPI序列，Bloch模拟	深度学习	3D磁共振图像	健康志愿者和临床参与者队列	NA	NA	图像质量评分	NA
7423	2025-12-08	Deep learning approach for DCE-MRI parameter estimation: Evaluating signal intensity and concentration-time curve-based convolution-neural-networks 2026-Feb, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2025.110559 PMID:41207450	研究论文	本文提出了一种基于浓度-时间曲线的卷积神经网络方法，用于动态对比增强MRI参数估计，旨在适应不同扫描协议并提高计算效率	采用浓度曲线而非信号强度作为输入，设计能适应多种DCE-MRI协议的CNN模型，在外部验证中展示了跨扫描仪和机构的鲁棒性	研究主要针对脑胶质瘤患者，样本量相对有限（训练集72例，测试集18例），且依赖于合成数据进行初始训练	开发一种快速、鲁棒的深度学习方法，用于估计DCE-MRI中的广义示踪动力学参数，以克服传统非线性最小二乘法计算成本高、对噪声和协议变化敏感的问题	脑胶质瘤患者（2-4级）的DCE-MRI数据	医学影像分析	脑胶质瘤	动态对比增强MRI	CNN	医学影像数据	训练集：72例胶质瘤患者；测试集：18例患者；外部验证集：跨扫描仪9例（1.5T），跨机构6例（不同医院）	NA	卷积神经网络	平均绝对误差，AUC，相关性系数	NA
7424	2025-12-08	Transformer-based multi-scale feature fusion for real-time CT bone metastasis detection 2026-Feb, Bone IF:3.5Q2 DOI:10.1016/j.bone.2025.117729 PMID:41241185	研究论文	本文提出了一种基于Transformer的实时CT骨转移检测模型BM-DETR，通过多尺度特征融合提升小尺寸、低对比度病变的检测精度	提出了集成空间上下文增强模块（SCEM）、双分支上采样的AttentionUpsample以及扩张Transformer注意力块（DTAB）的新型Transformer架构，有效解决了局部细节捕获与计算效率的平衡问题	未明确说明模型在更广泛临床数据上的泛化能力，以及在实际边缘设备部署中的具体性能表现	开发高精度、实时的CT骨转移自动检测系统，以支持早期筛查和智能诊断	CT影像中的骨转移病变	计算机视觉	骨转移癌	CT影像分析	Transformer	医学影像（CT）	OsteoScan和BMSeg两个公开数据集	未明确说明	BM-DETR（自定义Transformer架构，包含SCEM、AttentionUpsample、DTAB模块）	mAP50	未明确说明，但提及支持边缘部署
7425	2025-12-08	Deep learning-based perfusion quantification and large vessel exclusion for renal multi-TI arterial spin labelling MRI 2026-Feb, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2025.110573 PMID:41260277	研究论文	提出了一种基于BiLSTM的深度学习方法，用于肾脏多反转时间动脉自旋标记MRI的灌注量化、大血管排除以及血流到达时间和血流长度估计	首次将BiLSTM深度学习模型应用于多反转时间ASL数据的灌注参数量化，并实现了自动大血管排除，相比传统基于Buxton模型拟合的方法，在噪声环境下更准确、更鲁棒	模拟数据与体内数据的特性存在差异，导致部分观察到的量化差异无法完全由模拟结果解释；深度学习模型在血流长度估计上误差大于传统方法	改进肾脏多反转时间动脉自旋标记MRI的灌注参数量化方法，提高其准确性和鲁棒性	肾脏灌注参数（灌注量、血流到达时间、血流长度）及大血管区域	医学影像分析	肾脏疾病	多反转时间流动敏感交替反转恢复序列动脉自旋标记MRI	BiLSTM	MRI图像序列	模拟像素级多反转时间信号数据及体内数据	NA	BiLSTM	量化误差	NA
7426	2025-12-08	GL-mamba-net: A magnetic resonance imaging restoration network with global-local mamba 2026-Feb, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2025.110574 PMID:41271086	研究论文	本文提出了一种名为GL-mamba-net的双路径Mamba网络，用于加速磁共振成像的采集过程，通过融合全局与局部特征来提升图像恢复的质量和效率	提出了多尺度局部Mamba块以捕获不同区域的局部信息；设计了新的特征融合块以增强全局与局部信息的融合；构建了双路径Mamba网络架构，提升了复杂动态数据环境下的特征提取能力和适应性	未明确说明模型在特定病理条件下的泛化能力，以及在实际临床部署中的计算效率限制	加速磁共振成像采集过程，提升欠采样图像恢复的质量	欠采样的单线圈图像域数据	计算机视觉	NA	磁共振成像	Mamba	图像	NA	NA	双路径Mamba网络	多种评估指标	NA
7427	2025-12-08	Enhancing and accelerating brain MRI through deep learning reconstruction using prior subject-specific imaging 2026-Feb, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2025.110558 PMID:41274586	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的MRI重建框架，通过整合先验个体特异性成像信息来增强和加速脑部MRI扫描	提出了一种结合初始重建网络、深度配准模型和基于Transformer的增强网络的新型深度学习MRI重建框架，显著减少了总重建时间，并提高了下游脑部分割任务的准确性	研究仅基于T1加权MRI扫描的纵向数据集，样本量相对较小（18名受试者），且未在其他MRI序列或更大规模数据集中验证	旨在通过深度学习重建方法减少MRI采集时间，提高图像质量，并加速临床实时应用	脑部T1加权MRI扫描图像	计算机视觉	NA	MRI	CNN, Transformer	图像	2808张图像来自18名受试者	PyTorch	Transformer	准确性, 体积一致性	NA
7428	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
7429	2025-12-08	Interpretable forecasting of dissolved oxygen leveraging foundation model for proactive aeration in rural wastewater treatment systems 2026-Jan-15, Water research IF:11.4Q1 DOI:10.1016/j.watres.2025.124931 PMID:41297308	研究论文	本文开发了一个基于Transformer基础模型的可解释溶解氧预测框架，用于农村污水处理系统的主动曝气规划	结合了基础模型、季节性分割和SHAP可解释性，显著提升了农村污水处理系统中溶解氧预测的准确性和稳定性	研究基于单一农村污水处理设施的数据，可能限制了模型的泛化能力	提高农村污水处理系统中溶解氧的预测精度，以优化生物处理过程并降低能耗	农村稳定塘污水处理系统	时间序列预测	NA	多变量传感器数据采集	Transformer, LSTM, SVR, XGBoost	时间序列数据	近一年的多变量传感器数据	NA	Transformer, Temporal Fusion Transformer	对称平均绝对百分比误差	NA
7430	2025-12-08	YOLO-spectra: A generalized framework for rapid simultaneous detection and classification of Raman spectra in images with mobile devices for enhancing on-site applications 2026-Jan-15, Analytica chimica acta IF:5.7Q1 DOI:10.1016/j.aca.2025.344914 PMID:41352951	研究论文	本研究提出了一种基于YOLO模型的通用框架，用于在移动设备上快速同时检测和分类拉曼光谱图像，以增强现场应用	引入了一种新颖的可缩放矢量图形（SVG）方法，用于自动生成大规模标注光谱图像数据集，并首次将YOLO模型应用于光谱分析，实现了对多种光谱的快速同时检测和分类	未明确说明模型在极端噪声或复杂背景下的鲁棒性，以及在实际移动设备上的部署性能限制	开发一种基于深度学习的计算机视觉模型，用于实现光谱的实时直接分类，以替代传统机器学习方法	药物混合物、痕量农药和染料的光谱数据，包括开源溶剂数据集和实验生成的拉曼/SERS数据集	计算机视觉	NA	表面增强拉曼光谱技术，便携式光谱仪	YOLO	图像	90个不同的光谱类别，包括开源溶剂数据集和实验生成的拉曼/SERS数据集	PyTorch	YOLOv8m, YOLOv8n	平均精度均值（mAP50）, mAP50-95	NA
7431	2025-12-08	Surface-based Multi-Axis Longitudinal Disentanglement Using Contrastive Learning for Alzheimer's Disease 2026, Medical image computing and computer-assisted intervention : MICCAI ... International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention DOI:10.1007/978-3-032-05182-0_57 PMID:41340885	研究论文	本文提出了一种基于表面的多轴纵向解耦框架，利用对比学习来建模阿尔茨海默病的复杂进展模式	提出了一种新颖的多轴解耦框架，将疾病建模为多个潜在空间轴，而非传统的单轴模型，以更好地捕捉阿尔茨海默病的异质性和复杂性	未明确提及	开发一种能够区分阿尔茨海默病进展与正常衰老的神经影像分析方法	阿尔茨海默病患者、轻度认知障碍患者和认知正常个体的神经影像数据	数字病理学	阿尔茨海默病	神经影像分析	自编码器	图像	ADNI数据集（具体数量未明确）	PyTorch	自编码器	分类准确率	未明确提及
7432	2025-12-08	Tracing the global origins of black tea using rapid XRF techniques coupled with advanced machine learning 2026-Jan, Food research international (Ottawa, Ont.) DOI:10.1016/j.foodres.2025.117855 PMID:41352794	研究论文	本研究利用X射线荧光光谱技术和机器学习方法，开发了一种快速、准确、环保且用户友好的方法来追溯全球黑茶的地理来源	结合快速XRF技术和先进机器学习模型（包括深度学习MLP），首次在全球范围内对十个主要产区的791个真实黑茶样本进行元素分析，显著提升了地理来源鉴别的准确率	研究仅涉及十个地理标志产区，可能未覆盖所有黑茶产地；样本量虽大但分布可能不均；方法依赖于元素含量，可能受环境因素影响	开发一种快速、准确、环保且用户友好的方法来区分黑茶的地理来源，以保护地理标志产品并防止茶叶欺诈	来自全球十个主要产区的791个真实黑茶样本	机器学习	NA	X射线荧光光谱	随机森林, 支持向量机, k近邻, 线性判别分析, 多层感知机	元素含量数据	791个真实黑茶样本	NA	多层感知机	F1分数	NA
7433	2025-12-07	Deep learning-driven investigation of nanoplastic impacts on soil protist behavior in soil chips 2026-Jan-15, Environmental pollution (Barking, Essex : 1987) DOI:10.1016/j.envpol.2025.127414 PMID:41274594	研究论文	本研究开发了一种结合微流控土壤芯片、显微视频分析与深度学习的方法，实时监测纳米塑料暴露下土壤原生生物的行为变化	首次建立了能够直接在模拟土壤环境中实时、高通量观测微生物行为的实验系统，并采用深度学习检测模型与基于Transformer的轨迹重建算法定量分析原生生物运动	研究为概念验证性质，仅测试了三种原生生物类型和有限的纳米塑料浓度梯度，尚未在更复杂的真实土壤环境中验证	探究纳米塑料污染对土壤微生物行为的影响，开发新型微生物生态观测方法	土壤原生生物（鞭毛虫、纤毛虫、变形虫）	计算机视觉	NA	显微视频分析、微流控芯片技术	深度学习检测模型、Transformer	视频	三种形态/运动类型的原生生物群体（鞭毛虫、纤毛虫、变形虫），在0、2、10 mg/L三个纳米塑料浓度梯度下观测	NA	Transformer	运动速度变化百分比	NA
7434	2025-12-07	An explainable three dimensional framework to uncover learning patterns: A unified look in variable sulci recognition 2026-Jan, Artificial intelligence in medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.artmed.2025.103286 PMID:41151346	研究论文	本文提出了一种可解释的三维人工智能框架，用于在脑影像分析中提供准确且易于理解的全局解释，并应用于识别与精神病相关的变异脑沟	首次开发了一个结合统计特征（Shape）和多种XAI方法（GradCam和SHAP）的三维全局解释框架，通过降维减少方法间变异性，提高了解释的忠实度和可靠性，并能揭示特定皮层特征的更广泛发育背景	未明确说明框架在其他脑结构或疾病分类任务上的泛化能力，且样本量（596例）可能对某些亚组分析的统计效力构成限制	开发一个能够为三维深度学习模型提供准确、低复杂度全局解释的可解释人工智能框架，以促进对脑发育及精神疾病相关异常轨迹的理解	大脑结构MRI影像，重点关注变异脑结构——旁扣带沟	神经影像分析	精神病	结构磁共振成像	3D深度学习模型	三维图像	596例结构MRI	NA	NA	NA	NA
7435	2025-12-07	Enhancing transformer-based architectures with geometric deep learning for colonoscopic polyp size classification using transfer learning 2026-Jan, Artificial intelligence in medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.artmed.2025.103304 PMID:41252887	研究论文	本研究提出了一种结合RGB与深度信息的深度学习框架，用于结肠镜息肉尺寸的自动分类	通过改进的Af-SfM模块生成精细化校正的深度图，并将其与RGB信息融合，以提升息肉尺寸分类的准确性和客观性	未提及模型在临床实时应用中的处理速度或在不同医疗中心数据上的泛化能力	实现结肠镜息肉尺寸的自动化、客观化分类，以支持结直肠癌的风险评估和监测规划	结肠镜图像中的息肉	计算机视觉	结直肠癌	结肠镜成像	Transformer	图像（RGB图像与深度图）	超过10,000张由胃肠病学专家标注的结肠镜图像	NA	Transformer	精确率, 召回率	NA
7436	2025-12-07	Deformable phrase level attention: A flexible approach for improving AI based medical coding 2026-Jan, Artificial intelligence in medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.artmed.2025.103299 PMID:41260194	研究论文	提出一种新颖的可变形短语级注意力机制，用于增强从临床文本中提取医学概念的文本分类模型	开发了一种可变形、短语级的注意力机制，能够识别临床文本中的重要词汇级和上下文短语级信息，超越传统的词级注意力	未明确说明模型在更广泛临床文本类型或语言上的泛化能力，以及计算效率的具体评估	改进基于AI的自动化医学编码，以提升疾病发生信息的收集和人口健康水平	临床文本文档，包括电子病理报告和医院出院摘要	自然语言处理	癌症	注意力机制	Transformer, 深度学习模型	文本	629,908份电子病理报告和52,722份医院出院摘要	NA	Transformer	NA	NA
7437	2025-12-07	Artificial intelligence in 4D flow MRI: Review of technological aspects and clinical applications 2026-Jan, Artificial intelligence in medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.artmed.2025.103308 PMID:41273805	综述	本文全面回顾了人工智能在四维血流磁共振成像中的技术方面和临床应用	系统整合了AI与4D flow MRI的最新研究，强调了从数据采集到后处理的整个流程，并提出了基于AI的自动化方法以增强临床适用性	缺乏系统性的方法论，使得难以确定合适的研究方法	回顾人工智能在四维血流磁共振成像中的应用，以促进更有效的临床评估	四维血流磁共振成像数据及其在心血管疾病分析中的应用	医学影像分析	心血管疾病	四维血流磁共振成像	深度学习	MRI图像	NA	NA	NA	NA	NA
7438	2025-12-07	Artificial Intelligence in Ocular Oncology: Differentiating Choroidal Melanocytic Lesions 2026-Jan, Ophthalmology science IF:3.2Q1 DOI:10.1016/j.xops.2025.100948 PMID:41341795	综述	本文探讨了人工智能在眼科学肿瘤学中区分脉络膜黑色素细胞病变（特别是脉络膜痣和小黑色素瘤）的应用	利用深度学习技术自动分析高维医学图像，识别临床医生可能难以察觉的细微模式和特征，以提高诊断准确性	需要解决监管和实施方面的挑战，以充分发挥人工智能的潜力	提高脉络膜黑色素细胞病变的诊断准确性，以改善患者管理和预后	脉络膜黑色素细胞病变，特别是脉络膜痣和小黑色素瘤	计算机视觉	眼科学肿瘤	深度学习	人工神经网络	医学图像	NA	NA	NA	诊断准确性	NA
7439	2025-12-07	Motion-Informed Deep Learning for Human Brain Magnetic Resonance Image Reconstruction Framework 2026-Jan, NMR in biomedicine IF:2.7Q1 DOI:10.1002/nbm.70209 PMID:41350123	研究论文	提出了一种结合运动模块的深度学习MRI重建框架，以同时加速成像并校正运动伪影	首次在深度学习图像重建模型中显式建模运动，通过集成运动模块实现运动检测与校正，使模型具有“运动感知”能力	未明确说明模型在极端运动情况下的性能或泛化能力到不同MRI扫描协议	开发一种能够同时处理欠采样伪影和运动伪影的磁共振图像重建方法	人类大脑磁共振图像	计算机视觉	NA	磁共振成像	深度学习	图像	NA	NA	NA	NA	NA
7440	2025-12-06	Explainable Convolutional Neural Networks for the identification of the Ampullariidae genus 2026-Apr, Parasitology international IF:1.5Q3 DOI:10.1016/j.parint.2025.103200 PMID:41271157	研究论文	本研究提出了一种基于VGG16和Grad-CAM的可解释卷积神经网络架构，用于分类和解释Ampullariidae及相关属的形态特征	结合VGG16和Grad-CAM构建可解释的CNN模型，在分类的同时提供视觉解释，聚焦于属特异性壳特征（如螺旋高度、卷绕方向和孔口方向），增强了分类学的精确性和生态决策的实用性	模型主要基于尼日利亚北部采集的标本，可能在其他地理区域的泛化能力有限；数据集虽经增强，但样本量相对较小（350个Ampullariidae标本），可能影响模型的鲁棒性	开发可解释的深度学习模型，用于自动识别和分类Ampullariidae及相关属的淡水蜗牛，以支持生态监测和寄生虫控制项目	Ampullariidae家族及其相关属（如Biomphalaria、Bulinus、Lymnae、Melanoides）的淡水蜗牛标本	计算机视觉	NA	深度学习	CNN	图像	350个野外采集的Ampullariidae标本，并增强了Biomphalaria、Bulinus、Lymnae和Melanoides的标记图像	NA	VGG16	验证准确率	NA