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
281	2026-07-01	Configuration identification of on-demand variable stiffness strain-limiting layers in zig-zag soft pneumatic actuators using deep learning methods 2026-Apr, The International journal of robotics research DOI:10.1177/02783649251364287 PMID:41958848	研究论文	提出基于深度学习的方法识别可变刚度应变限制层配置以实现软气动执行器的按需轨迹	无需重新制造即可通过预测应变限制层配置实现多种轨迹，结合前馈神经网络和卷积神经网络解决逆运动学问题	当前研究仅针对细长软气动执行器，未明确提及对其他类型执行器的泛化性验证	开发预测软气动执行器所需应变限制层配置的方法，避免重复制造	可变刚度应变限制层的软气动执行器（如内窥镜原型、软体抓取系统、手指运动模拟）	机器学习	NA	NA	前馈神经网络（FFNN）、卷积神经网络（CNN）	执行器轨迹数据（笛卡尔空间坐标）	针对细长软气动执行器进行了验证，具体样本量未说明	NA	前馈神经网络、卷积神经网络	平均误差（1.65%）、轨迹预测精度	NA
282	2026-06-30	Automatic sleep staging from CPAP airflow using a dual fusion multi-period convolutional neural network 2026-04-29, Physiological measurement IF:2.3Q3 DOI:10.1088/1361-6579/ae60df PMID:41990791	研究论文	提出一种双融合多周期卷积神经网络（DFMP-CNN），用于从CPAP气流信号自动进行睡眠分期	利用多周期卷积核和双融合机制，编码CPAP-flow中已知的短程和长程时间依赖，克服传统固定尺度模型限制	未提及具体限制	实现基于CPAP设备的无创睡眠监测，用于治疗和纵向评估的双重目的	CPAP设备记录的气流信号（CPAP-flow）以及多周期时间依赖性	机器学习	阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征	CPAP气流监测	卷积神经网络	时间序列信号	两个数据集：Yale数据集和Duke数据集，具体样本量未说明	PyTorch	DFMP-CNN	准确率，Cohen's kappa系数	NA
283	2026-06-30	Artificial intelligence-assisted risk prediction of postoperative pulmonary complications in non-small cell lung cancer surgery 2026-Apr-29, Journal of cardiothoracic surgery IF:1.5Q3 DOI:10.1186/s13019-026-04249-9 PMID:42057157	研究论文	开发并评估人工智能模型以预测非小细胞肺癌手术患者术后肺部并发症的风险	利用全连接深度神经网络结合十折交叉验证，在包含临床、实验室、呼吸功能、肿瘤放射学、手术和病理参数的多样化输入变量基础上进行预测	NA	预测非小细胞肺癌手术后肺部并发症，以优化围手术期护理并降低发病率	2001年至2023年间接受肺切除术和纵隔淋巴结清扫的非小细胞肺癌患者	机器学习, 数字病理学	肺癌	NA	深度神经网络	结构化数据	953名患者	NA	全连接深度神经网络	特异性, 敏感性, 阴性预测值, 阳性预测值, 准确率, F1分数, AUC, 决策曲线分析	NA
284	2026-06-30	From local textures to global attention: a hybrid feature fusion network for skin lesion classification 2026-Apr-24, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-48260-5 PMID:42014488	research paper	提出一种混合特征融合网络，集成深度学习方法实现对皮肤镜病变图像的精确分类	将局部纹理特征提取与全局注意力机制相结合，通过VGG-16、ResNet-50和视觉Transformer（ViT）三种定制化深度学习架构进行特征级融合，并利用HDFNet进行最终分类	NA	解决皮肤病变分类中病变外观变异、皮肤类型差异和临床可解释性等挑战	皮肤镜图像中的皮肤病变	computer vision	皮肤癌	深度学习、图像预处理、特征融合	深度学习神经网络、视觉Transformer	RGB图像	四个公开数据集，包括ISIC 2019、ISIC 2020、PAD-UFES和DermQuest DERMIS	Keras, TensorFlow	VGG-16、ResNet-50、Vision Transformer、HDFNet	准确率、AUC-ROC	NA
285	2026-06-30	Towards real-time sleep stage classification: a deep learning approach leveraging PPG and ECG 2026-04-15, Physiological measurement IF:2.3Q3 DOI:10.1088/1361-6579/ae5458 PMID:41849820	研究论文	该文提出一种端到端深度学习模型，利用可穿戴传感器中的光电容积脉搏波信号进行实时睡眠阶段分类	通过心电图数据预训练后微调至PPG信号，显著提升了多阶段睡眠分类准确率，最高达29%	模型尚未在真实睡眠障碍患者群体中验证，且依赖同步多导睡眠监测数据进行标注	开发基于可穿戴传感器的实时睡眠阶段分类方法，推动自适应消费睡眠技术的实现	13名无已知睡眠障碍的参与者（年龄22-71岁）	机器学习	睡眠相关疾病	穿戴式传感器信号采集（PPG、ECG）	深度学习模型（具体架构未说明）	时间序列生理信号（PPG、ECG及多导睡眠监测数据）	13名参与者（来自额外数据集）加大规模人群研究数据集（MESA）	NA	NA	多阶段分类准确率	NA
286	2026-06-30	Towards fair and trustworthy heart rate estimation from wrist-worn photoplethysmography: a multi-wavelength dataset and uncertainty-aware deep learning approach evaluated across skin tones, sexes, and motion conditions 2026-04-08, Physiological measurement IF:2.3Q3 DOI:10.1088/1361-6579/ae56ae PMID:41875538	研究论文	提出一种基于多波长PPG数据与不确定性感知深度学习模型，实现肤色、性别和运动条件下公平可信的心率估计	首次结合多波长PPG数据集与量化偶然和认知不确定性的多分支融合CNN，并通过不确定性引导的后处理消除肤色和性别导致的误差差异	NA	提高腕戴式PPG心率估计在不同肤色和性别间的公平性及预测可靠性	腕戴式PPG心率估计中的肤色、性别和运动条件差异	机器学习	NA	PPG	卷积神经网络	时间序列信号	NA	NA	多分支融合卷积神经网络	平均绝对误差、校准误差面积	NA
287	2026-06-30	Explainable artificial intelligence in electrocardiography: A systematic review 2026-Apr-01, Biomedical signal processing and control IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.bspc.2025.109325 PMID:41953749	综述	系统评估心电图解释中的可解释人工智能技术	首次系统评估ECG特定可解释AI技术，发现扰动方法对时序信号次优，而透明显示模型对生理有意义区间（如P波、QRS波群、ST段）关注的方法表现更优	研究仍碎片化且临床验证不足，在稳定性、计算效率和监管准备方面存在显著挑战	系统评估ECG解释中的可解释AI技术以促进临床转化	45篇同行评审研究中使用的各种可解释性方法（包括扰动法、梯度法、内在可解释法、序列感知法和反事实法）	机器学习和自然语言处理	心血管疾病	NA	深度学习模型	心电图信号（时序数据）	45篇研究	NA	NA	定位准确性、保真度、鲁棒性	NA
288	2026-06-30	Deep learning approach for stroke volume variation estimation: retrospective modeling and prospective deployment in real-world practice 2026-04-01, Physiological measurement IF:2.3Q3 DOI:10.1088/1361-6579/ae4cee PMID:41919381	研究论文	开发并验证了一个基于深度学习的每搏量变异估计模型SVVNet，并通过大规模回顾性建模和前瞻性实时部署评估其性能	首次将深度学习模型用于每搏量变异估计，并在真实临床手术环境中进行前瞻性实时部署验证，展示了优于传统脉搏波分析算法的噪声鲁棒性和更低的个体差异	未提及模型在不同人群或复杂病理条件下的泛化能力，以及前瞻性验证样本量相对较小	开发并验证一种基于深度学习的方法，准确估计每搏量变异，以替代传统监测系统	动脉血压波形数据	机器学习	心血管疾病	深度学习模型训练	SVVNet（深度学习模型）	动脉血压波形	回顾性：2849名全麻手术患者的前瞻性：67台手术	NA	SVVNet	平均绝对误差(MAE), Pearson相关系数	平板电脑（用于部署）
289	2026-06-30	Bimodal iontronic skins powered by edge intelligence for real-time collaborative interaction 2026-Apr, National science review IF:16.3Q1 DOI:10.1093/nsr/nwag111 PMID:41959644	研究论文	本文提出了一种由边缘智能驱动的柔性双模态电子皮肤，实现大规模触觉信息的实时感知与协作交互	首次将边缘智能与频率编码读出架构结合，实现超过768个压力传感单元和75个温度传感单元的大面积覆盖，并支持实时自主决策	NA	解决现有机器人皮肤系统在高通量信号读出和智能推理方面的延迟问题，实现稳健的实时交互	双模态电子皮肤系统，包括压力与温度传感器、频率编码读出接口和轻量级深度学习框架	机器学习	NA	柔性电子皮肤、边缘计算、频率编码读出	轻量级深度学习模型	触觉信号数据（压力、温度）	超过768个压力传感单元和75个温度传感单元	NA	NA	NA	边缘设备
290	2026-06-29	Multimodal clinical-imaging deep learning model for predicting refractory hypersplenism after liver transplantation 2026-Apr-22, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-48940-2 PMID:42020717	研究论文	开发一种结合临床和CT影像特征的多模态深度学习模型，用于预测肝移植后难治性脾功能亢进	首次提出多模态深度学习模型整合临床数据和CT影像组学特征，用于术前预测肝移植后难治性脾功能亢进	需要更大规模的多中心队列验证后才能在临床广泛应用	识别术前风险因素并开发预测肝移植后难治性脾功能亢进的多模态深度学习模型	2013年至2023年间接受肝移植的患者	机器学习	肝移植后难治性脾功能亢进	CT影像	深度学习	临床数据和CT影像	164名患者（缓解组120名，难治组44名）	NA	NA	AUC, F1分数, 准确率	NA
291	2026-06-29	A multimodal approach integrating NK cell-associated gene signatures and pathomics to predict colon adenocarcinoma prognosis 2026-Apr-22, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-49584-y PMID:42020555	研究论文	结合单细胞RNA测序、转录组、病理组和临床数据构建多模态预后模型，用于预测结肠腺癌患者预后	首次整合NK细胞相关基因特征与病理组学特征，构建多模态预后框架，显著优于单一模态方法	NA	开发基于NK细胞相关基因特征和病理组学的多模态预后框架，提高结肠腺癌预后预测准确性	结肠腺癌患者的肿瘤微环境细胞异质性、NK细胞相关基因表达、全切片病理图像特征及临床变量	数字病理学, 机器学习	结肠腺癌	单细胞RNA测序, LASSO回归, 深度学习的弱监督病理图像分析	聚类约束注意力多实例学习模型	单细胞转录组数据, 转录组数据, 全切片病理图像, 临床数据	GSE161277单细胞数据集, 458张TCGA-COAD全切片病理图像	NA	聚类约束注意力多实例学习	concordance index (C-index)	NA
292	2026-06-29	Artificial intelligence-assisted quality assessment of mid-trimester ultrasound examinations using large vision-language models 2026-Apr-22, BMC pregnancy and childbirth IF:2.8Q1 DOI:10.1186/s12884-026-09073-6 PMID:42021182	研究论文	开发并评估一种结合卷积神经网络和视觉-语言模型的系统，用于自动评估中期妊娠胎儿超声检查的质量	首次将视觉-语言模型应用于超声检查质量评估，结合CNN识别标准平面和关键结构，VLM综合评估检查完整性，并提供可解释反馈	研究基于回顾性数据，未提及前瞻性验证；视觉-语言模型在外部测试集上的性能略低于内部测试集，可能存在泛化限制；超声医师研究仅涉及6名操作者，样本量较小	开发一种自动化、可解释的超声检查质量评估系统，提升诊断一致性和效率	中期妊娠胎儿的超声检查，包括标准平面和关键解剖结构的识别与检查完整性评估	计算机视觉, 自然语言处理	NA	超声成像	卷积神经网络, 视觉-语言模型	图像	22,544个超声平面，来自273次内部检查和29次外部检查，以及公开数据	PyTorch, SonoNet	SonoNet, 视觉-语言模型（微调）	F1分数, 准确性, 召回率	NA
293	2026-06-29	On the prediction models for brain signal-based emotion recognition 2026-Apr-22, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-47622-3 PMID:42020535	研究论文	分析了基于脑电信号的情绪识别系统中被试依赖与被试独立模型性能差距的原因，并使用可解释人工智能技术进行了特征分析	使用SHAP值可解释人工智能技术揭示特征层面的不一致性，从而解释被试独立场景下性能下降的原因	研究主要基于两个公开数据集，可能限制泛化性；未考虑实时情绪识别中的计算效率问题	探讨脑电信号情绪识别中被试依赖与被试独立模型性能差距的影响因素	DEAP和SEED两个基准数据集的脑电信号	机器学习	NA	脑电图（EEG）	K近邻、随机森林、线性判别分析、卷积神经网络（CNN）、EEGNet	脑电信号数据	DEAP数据集和SEED数据集（具体样本量未在摘要中给出）	NA	CNN、EEGNet	准确率	NA
294	2026-06-29	The mediating role of deep learning approach between the proactive personality and innovative behavior of undergraduate nursing students 2026-Apr-21, BMC nursing IF:3.1Q1 DOI:10.1186/s12912-026-04609-9 PMID:42015115	研究论文	探讨主动型人格对本科护生创新行为的影响及深度学习方式的中介作用	首次验证深度学习方式在主动型人格与创新行为之间的中介作用，为护理教育提供新视角	横截面设计无法推断因果关系，便利抽样可能限制样本代表性	探索本科护生主动型人格与创新行为的关系，并检验深度学习方式的中介效应	本科护理专业学生	机器学习	NA	NA	PROCESS中介模型	问卷数据	1885名本科护生	SPSS	NA	相关系数、中介效应占比	NA
295	2026-06-29	A comparative analysis of single- and dual-backbone deep learning architectures with explainable AI for cherry leaf disease classification 2026-Apr-21, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-50104-1 PMID:42014904	研究论文	系统比较单骨干与双骨干深度学习架构在樱桃叶病害分类中的性能，并利用可解释人工智能进行分析	推翻了增加架构复杂度必然提升性能的普遍假设，实证表明单骨干模型（如ResNet50）在性能和可解释性上均优于双骨干模型，并揭示了双骨干架构的注意力碎片化缺陷	未说明数据集规模较小（4995张）是否影响泛化性，未探讨其他作物病害或复杂环境下的适用性	为农业病害诊断开发可靠且可扩展的深度学习框架，并评估架构复杂度与性能及可解释性之间的关系	樱桃叶部五种病害（褐斑病、叶焦病、健康叶、紫斑病、穿孔病）的图像	计算机视觉	植物病害（樱桃叶病害）	深度学习、卷积神经网络	CNN	图像	4995张樱桃叶图像，分属5个类别	NA	ResNet50, EfficientNetB2, DenseNet121, 以及多种双骨干架构	准确率, 宏平均召回率, Wilcoxon符号秩检验	NA
296	2026-06-29	Knowledge, attitude, and perception of artificial intelligence among medical residents in Oman: readiness for clinical practice 2026-Apr-21, BMC medical education IF:2.7Q1 DOI:10.1186/s12909-026-09246-z PMID:42015184	研究论文	评估阿曼医学住院医师对人工智能的知识、态度和感知，探讨其临床实践准备度	首次针对阿曼医学专业委员会的住院医师进行人工智能相关知识、态度和感知的评估，并分析其整合AI到临床实践的准备情况	样本量较小（256人），且为横断面调查，可能无法反映长期变化趋势；主要依赖自我报告数据，存在主观偏差	评估阿曼医学专业委员会的住院医师对人工智能的知识、态度和感知，并为临床实践中的AI整合做准备	阿曼医学专业委员会的医学住院医师	机器学习	NA	NA	NA	问卷调查数据	256名医学住院医师（平均年龄29.7岁，81.3%为女性）	NA	NA	知识得分（均值14.04±3.77）、比例（差62.1%，可接受34.8%，好3.1%）	NA
297	2026-06-29	Accurate classification and prediction of knee osteoarthritis based on Al-Biruni Earth Radius metaheuristic optimizer and LSTM classifier 2026-Apr-21, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-46131-7 PMID:42014817	研究论文	提出基于Al-Biruni地球半径元启发式优化器和LSTM分类器的混合模型，用于准确分类和预测膝骨关节炎	首次将Al-Biruni地球半径优化算法与Google-BER-LSTM混合模型结合，通过二进制优化提升膝骨关节炎分类性能	仅使用单一公开数据集，未提及模型在外部数据集上的泛化验证	开发并优化深度学习算法用于膝骨关节炎的早期检测和分类预测	膝关节骨关节炎患者数据	机器学习	膝骨关节炎	NA	LSTM, MLP	数值数据	未明确说明样本数量	未明确说明	Google-BER-LSTM混合模型	精确度（PPV）、阴性预测值、F分数、准确率、敏感性、特异性、时间	NA
298	2026-06-29	DposFinder: an interpretable transformer model for predicting phage-derived polysaccharide depolymerases and their host capsular serotypes 2026-Apr-20, Genome medicine IF:10.4Q1 DOI:10.1186/s13073-026-01657-3 PMID:42002763	研究论文	提出DposFinder，一种基于Transformer的可解释深度学习框架，用于预测噬菌体来源的多糖解聚酶及其宿主荚膜血清型	首次将Transformer架构与预训练蛋白质语言模型ESM-2结合，实现多糖解聚酶和宿主荚膜血清型的联合预测，并通过注意力机制提供模型可解释性	未明确提及模型对其他细菌种类多糖解聚酶的泛化能力，且依赖已知数据库进行预测	开发一种可解释的深度学习模型，以加速噬菌体来源多糖解聚酶的发现及其在抗菌治疗中的应用	噬菌体来源的多糖解聚酶及其宿主荚膜血清型	机器学习	细菌感染相关疾病	蛋白质语言模型、Transformer深度学习	Transformer	序列数据（蛋白质序列和基因组序列）	超过440,000个噬菌体基因组序列，超过100,000个推定的解聚酶	PyTorch	Transformer、ESM-2	ROC曲线下面积（AUC）	NA
299	2026-06-29	Artificial intelligence for surgical management of benign esophageal disease: scoping review and evidence mapping 2026-Apr-20, Langenbeck's archives of surgery DOI:10.1007/s00423-026-04050-1 PMID:42008135	综述	本文通过范围综述和证据映射，描述了人工智能在良性食管疾病手术管理中的应用现状和未来前景	系统总结了AI在良性食管疾病（如贲门失弛缓症、巴雷特食管、胃食管反流病、食管裂孔疝和Zenker憩室）诊断与手术管理中的证据，并强调了负责任AI开发和伦理标准的重要性	机器学习、深度学习和混合模型仍未被充分探索，且现有研究数量有限（仅37篇），缺乏大规模验证	评估AI在良性食管疾病手术管理中的应用证据，并展望未来发展方向	良性食管疾病，包括贲门失弛缓症、巴雷特食管、胃食管反流病、食管裂孔疝和Zenker憩室	自然语言处理, 机器学习	食管良性病	NA	机器学习, 深度学习, 混合模型	文本	37项研究	NA	NA	NA	NA
300	2026-06-29	PathoTiroid dataset: Indonesian collection (PTIC)-a histopathology image dataset for papillary thyroid carcinoma 2026-Apr-20, BMC research notes IF:1.6Q2 DOI:10.1186/s13104-026-07774-x PMID:42010644	研究论文	介绍一个名为PathoTiroid数据集（印度尼西亚收集版，简称PTIC）的组织病理学图像数据集，用于甲状腺乳头状癌的人工智能模型开发与基准测试	填补了东南亚人群甲状腺癌组织病理学高质量、图像级标注数据集的空白，且经过专家验证和多阶段验证流程以减少注释噪声	NA	支持甲状腺乳头状癌组织病理学研究中可重复性AI模型的开发与基准测试，以及分类、域适应、染色标准化和模型可解释性等下游任务	甲状腺乳头状癌组织病理学图像	数字病理学	甲状腺乳头状癌	组织病理学成像	NA	图像	1,006张高分辨率图像，来源于46张全切片图像	NA	NA	NA	NA