深度学习在生物医药领域中的应用

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
1	2025-05-20	FADE: Forecasting for anomaly detection on ECG 2025-Jul, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108780 PMID:40300434	研究论文	提出了一种名为FADE的深度学习系统，用于正常ECG预测和异常检测，以减少对大量标记数据集和人工解释的需求	采用自监督学习方式和新型形态学启发的损失函数，通过预测正常ECG信号的未来值来检测异常，避免了传统方法需要标记异常ECG波形的需求	NA	提高心血管疾病的早期和准确检测，改善患者预后	ECG信号	机器学习	心血管疾病	深度学习	FADE	ECG信号	两个公开数据集：MIT-BIH NSR和MIT-BIH Arrythmia
2	2025-05-20	A multi-task neural network for full waveform ultrasonic bone imaging 2025-Jul, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108807 PMID:40311439	研究论文	本文提出了一种名为CEDD-Unet的新型网络，用于实现基于深度学习的全波形反演方法进行高分辨率骨超声成像	采用双解码器架构，结合ConvLSTM模块和EMA模块，有效捕捉超声射频信号的多尺度时空特征，提高了重建精度	NA	实现高分辨率骨超声成像	人类骨骼和小鼠骨骼	医学影像处理	骨科疾病	全波形反演(FWI)	CEDD-Unet, ConvLSTM	超声射频(RF)信号	人类骨骼数据集(Dataset1)和小鼠骨骼数据集(Dataset2)
3	2025-05-20	TransAnno-Net: A Deep Learning Framework for Accurate Cell Type Annotation of Mouse Lung Tissue Using Self-supervised Pretraining 2025-Jul, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108809 PMID:40315689	research paper	提出了一种基于自监督预训练的深度学习框架TransAnno-Net，用于小鼠肺组织单细胞RNA测序数据的细胞类型注释	采用自监督预训练策略减少标注成本，结合Transformer架构提升模型效率和可迁移性	需要在小规模标注数据集上进行微调，且针对细胞类型不平衡问题采用了随机过采样技术	开发高效准确的单细胞RNA测序数据细胞类型注释方法	小鼠肺组织的单细胞RNA测序数据	digital pathology	lung cancer	scRNA-seq	Transformer	gene expression data	约100,000个细胞的scRNA-seq肺数据
4	2025-05-20	Deep learning modelling to forecast emergency department visits using calendar, meteorological, internet search data and stock market price 2025-Jul, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108808 PMID:40315688	研究论文	本研究利用深度学习模型，结合日历、气象、互联网搜索数据和股票市场价格，预测急诊科患者访问量	首次将股票市场价格与互联网搜索数据结合日历和气象数据，用于深度学习预测急诊科患者访问量，并比较了不同混合深度学习架构的预测效果	研究仅基于2010-2012年新加坡总医院的数据，可能不具有普遍适用性	提高急诊科患者访问量的预测准确性，优化资源分配	急诊科患者访问量	机器学习	NA	深度学习	LSTM, 1D CNN, CNN-LSTM混合模型	时间序列数据（日历、气象、互联网搜索、股票市场数据）	2010-2012年新加坡总医院的每日急诊科患者访问量数据
5	2025-05-20	Integrating prior knowledge with deep learning for optimized quality control in corneal images: A multicenter study 2025-Jul, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108814 PMID:40319841	研究论文	本研究开发并评估了一种基于混合AI的角膜图像质量控制系统，旨在提高裂隙灯图像的分类准确性和效率，特别是在远程医疗应用中	提出了一种新型网络HP-Net，结合了基于ResNet的分类分支和利用Hough圆变换及频域模糊检测的先验知识分支，增强了网络的表征能力和分类性能	研究仅针对裂隙灯图像，未涉及其他类型的医学图像	开发并评估一种混合AI图像质量控制系统，以提高角膜图像分类的准确性和效率	裂隙灯图像	计算机视觉	眼科疾病	Hough圆变换、频域模糊检测	HP-Net（基于ResNet的混合网络）	图像	内部数据集2982张图像，外部数据集AGEH 13554张图像，FPH of Aksu 9853张图像
6	2025-05-20	ConnectomeAE: Multimodal brain connectome-based dual-branch autoencoder and its application in the diagnosis of brain diseases 2025-Jul, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108801 PMID:40294455	研究论文	提出了一种基于多模态脑连接组的双分支自编码器ConnectomeAE，用于整合多模态脑连接信息和区域放射组学特征以增强脑疾病诊断	通过双分支自编码器分别学习节点特征和连接特征，整合了多模态脑连接组信息和区域放射组学特征	NA	探索多模态脑网络之间的依赖关系并整合节点特征以增强脑疾病诊断	自闭症谱系障碍和阿尔茨海默病	数字病理学	脑疾病	结构磁共振成像(MRI)和功能磁共振成像(fMRI)	双分支自编码器(ConnectomeAE)	图像	两个公开数据集
7	2025-05-20	A method for evaluating the degree of Adipogenic differentiation of porcine cells cultured in suspension based on deep learning 2025-Jul, Food research international (Ottawa, Ont.) DOI:10.1016/j.foodres.2025.116324 PMID:40382025	研究论文	提出了一种基于深度学习的悬浮培养猪细胞脂肪生成分化程度评估方法	结合高通量技术和深度学习，开发了一种快速、直观且准确的脂肪生成分化评估技术	NA	评估猪悬浮脂肪细胞分化程度，以提高细胞培养肉的生产效率	猪悬浮脂肪细胞	深度学习	NA	高通量成像技术	深度学习模型	图像	96孔板中的12个孔
8	2025-05-20	CatSkill: Artificial Intelligence-Based Metrics for the Assessment of Surgical Skill Level from Intraoperative Cataract Surgery Video Recordings 2025 Jul-Aug, Ophthalmology science IF:3.2Q1 DOI:10.1016/j.xops.2025.100764 PMID:40385240	research paper	开发并验证了一种基于AI的视频分析系统（CatSkill），用于评估白内障手术中外科医生的技能水平	提出了首个AI驱动的视频分析系统，用于评估白内障手术中外科医生的眼位中性、眼位中心和显微镜对焦能力	研究仅回顾性分析了620例手术视频，未涉及实时应用验证	开发AI系统评估白内障手术中外科医生的技能水平	白内障手术视频记录	computer vision	白内障	深度学习分割、随机森林分类	FPN (VGG16)、随机森林	视频	620例白内障手术视频（254例主治医师/176例住院医师）
9	2025-05-20	A review of multimodal fusion-based deep learning for Alzheimer's disease 2025-Jun-07, Neuroscience IF:2.9Q2 DOI:10.1016/j.neuroscience.2025.04.035 PMID:40286904	review	本文综述了基于深度学习的多模态融合在阿尔茨海默病研究中的最新进展	系统总结了MRI和PET多模态数据融合的深度学习方法及其在阿尔茨海默病研究中的应用	面临数据稀缺和不平衡、机构间数据异质性等关键挑战	推动阿尔茨海默病早期诊断和干预策略的发展	阿尔茨海默病相关的MRI和PET多模态影像数据	digital pathology	geriatric disease	MRI, PET	deep learning models	image	NA
10	2025-05-20	Prognostic models for predicting oncological outcomes after surgical resection of a nonmetastatic renal cancer: A critical review of current literature 2025-Jun, Urologic oncology DOI:10.1016/j.urolonc.2024.08.014 PMID:39304391	综述	本文全面评估并批判性地评价了当前用于非转移性肾细胞癌（nmRCC）肾切除术后预后预测的模型	讨论了人工智能（AI）尤其是机器学习和深度学习算法在生存预测模型中的应用	AI模型的广泛应用受到外部验证有限、成本效益分析缺乏和临床效用未确认的限制	评估和批判当前用于nmRCC肾切除术后预后预测的模型	非转移性肾细胞癌（nmRCC）患者	数字病理学	肾癌	机器学习和深度学习算法	NA	临床、病理、基因组和分子数据	NA
11	2025-05-20	Comprehensive Morphometric Analysis to Identify Key Neuroimaging Biomarkers for the Diagnosis of Adult Hydrocephalus Using Artificial Intelligence 2025-Jun-01, Neurosurgery IF:3.9Q1 DOI:10.1227/neu.0000000000003248 PMID:39508594	研究论文	本研究通过人工智能技术识别用于诊断成人脑积水的关键神经影像生物标志物，旨在开发实用且准确的诊断工具	利用SHAP特征重要性分析确定了关键的一维形态测量生物标志物，这些标志物易于测量且能提供与体积测量相似的分类性能	研究样本量较小，且仅针对非正常压力脑积水患者和健康受试者	开发实用且准确的诊断工具，帮助神经外科医生早期和准确诊断脑积水	成人非正常压力脑积水患者和健康受试者	数字病理	脑积水	人工图像处理，机器学习分类器	Gradient Boosting, 机器学习和深度学习分类器	神经影像数据	未明确提及具体样本数量，仅提到涉及非正常压力脑积水患者和健康受试者
12	2025-05-20	AI model using CT-based imaging biomarkers to predict hepatocellular carcinoma in patients with chronic hepatitis B 2025-Jun, Journal of hepatology IF:26.8Q1 DOI:10.1016/j.jhep.2024.12.029 PMID:39710148	研究论文	开发了一种基于AI的预测模型，结合腹部CT图像生物标志物和临床变量，用于预测慢性乙型肝炎患者的肝细胞癌风险	首次将深度学习自动分割CT图像技术与梯度提升机算法结合，显著提高了预测模型的准确性	需要进一步验证模型在其他人群中的适用性	开发更准确的肝细胞癌预测模型	慢性乙型肝炎患者	数字病理学	肝细胞癌	CT成像	梯度提升机	医学影像	推导队列5,585例患者，外部验证队列2,883例患者
13	2025-05-20	GENERATIVE DEEP LEARNING APPROACH TO PREDICT POSTTREATMENT OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY IMAGES OF AGE-RELATED MACULAR DEGENERATION AFTER 12 MONTHS 2025-Jun-01, Retina (Philadelphia, Pa.) DOI:10.1097/IAE.0000000000004409 PMID:39841905	研究论文	本研究验证了一种生成式深度学习模型，用于预测新生血管性年龄相关性黄斑变性患者治疗12个月后的光学相干断层扫描（OCT）图像，并评估了结合临床数据对预测性能的影响	使用条件生成对抗网络（conditional GAN）预测长期治疗后的OCT图像，并探索了结合临床数据对预测性能的提升	研究样本量相对有限（533只眼），且仅针对新生血管性年龄相关性黄斑变性患者	预测新生血管性年龄相关性黄斑变性患者治疗后的长期解剖学反应，以支持个性化治疗管理	新生血管性年龄相关性黄斑变性患者	数字病理学	年龄相关性黄斑变性	光学相干断层扫描（OCT）、荧光素血管造影、吲哚菁绿血管造影	条件生成对抗网络（conditional GAN）	图像	513名患者的533只眼
14	2025-05-20	A Dual-Energy Computed Tomography Guided Intelligent Radiation Therapy Platform 2025-Jun-01, International journal of radiation oncology, biology, physics DOI:10.1016/j.ijrobp.2025.01.028 PMID:39921109	research paper	介绍了一种新型的双能计算机断层扫描（DECT）引导的智能放射治疗（DEIT）平台，旨在优化放射治疗流程	结合DECT、新型双层多叶准直器、深度学习算法进行自动分割，以及自动规划和质量保证功能	未提及具体样本量的限制或系统在特定条件下的性能限制	优化放射治疗流程，提高治疗的精确性和适应性	放射治疗系统及其在癌症治疗中的应用	digital pathology	cancer	DECT, deep learning algorithms	deep learning	image	5 cases for each of the 99 organs at risk
15	2025-05-20	A deep learning and statistical shape modeling-based method for assessing intercondylar notch volume in anterior cruciate ligament reconstruction 2025-Jun, The Knee DOI:10.1016/j.knee.2025.02.009 PMID:40022961	研究论文	本研究利用深度学习和统计形状建模（SSM）技术，开发了一种评估前交叉韧带重建中髁间窝体积的方法	结合深度学习和SSM技术，实现了髁间窝的快速3D建模，并分析了其体积和形状的变异性	研究仅针对ACL损伤患者，未涉及健康对照组	提高对髁间窝复杂3D解剖结构的理解，以优化前交叉韧带重建手术	前交叉韧带（ACL）损伤患者的髁间窝	数字病理	运动损伤	深度学习，统计形状建模（SSM）	SegResNet	3D图像	ACL损伤患者样本（具体数量未提及）
16	2025-05-20	Deep learning for tibial plateau fracture detection and classification 2025-Jun, The Knee DOI:10.1016/j.knee.2025.02.001 PMID:40023913	研究论文	本研究开发了一种深度学习模型，用于胫骨平台骨折的检测和Schatzker分类	首次使用计算机视觉模型对胫骨平台骨折进行Schatzker分类	在Schatzker分类上的准确率较低，仅34.6%	开发深度学习模型以检测和分类胫骨平台骨折	胫骨平台骨折的X光片	计算机视觉	骨折	深度学习	CNN (GoogleNet和ResNet)	X光图像	753名患者的1506张膝关节X光片，其中368例胫骨平台骨折和385例健康膝关节
17	2025-05-20	Deep Learning for Ocean Forecasting: A Comprehensive Review of Methods, Applications, and Datasets 2025-Jun, IEEE transactions on cybernetics IF:9.4Q1 DOI:10.1109/TCYB.2025.3539990 PMID:40168238	综述	本文全面回顾了基于深度学习的海洋预报研究，包括模型架构、时空多尺度及可解释性，并探讨了结合理论驱动与数据驱动模型的混合架构的可行性	展示了深度学习在挖掘海洋学时空数据中的模式和深度洞察方面的潜力，为海洋预报领域的革新提供了新的可能性	讨论了当前研究的局限性，并展望了未来趋势	探索深度学习在海洋预报中的应用，以补充传统数值海洋预报的不足	海洋预报	机器学习	NA	深度学习	NA	时空数据	NA
18	2025-05-20	Deep-learning-assisted medium optimization improves hyaluronic acid production by Streptococcus zooepidemicus 2025-Jun, Journal of bioscience and bioengineering IF:2.3Q3 DOI:10.1016/j.jbiosc.2025.03.001 PMID:40189954	research paper	利用深度学习算法优化培养基，提高兽疫链球菌生产透明质酸的效率	采用深度学习算法优化培养基成分，显著提高了透明质酸的生产效率	未提及实验的重复性或模型的泛化能力	提高兽疫链球菌生产透明质酸的效率	兽疫链球菌及其生产的透明质酸	machine learning	NA	深度学习	DL	实验数据	初始训练数据集OA01-18和54种候选优化培养基OM01-54
19	2025-05-20	Histological tumor necrosis predicts decreased survival after neoadjuvant chemotherapy in head and neck squamous cell carcinoma 2025-Jun, Oral oncology IF:4.0Q2 DOI:10.1016/j.oraloncology.2025.107287 PMID:40245786	研究论文	本研究探讨了新辅助放疗或放化疗对头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）肿瘤免疫景观及患者生存的影响，并发现肿瘤坏死是预测不良预后的有用生物标志物	首次发现肿瘤坏死可作为预测HNSCC患者新辅助治疗反应的生物标志物，并成功开发了基于AI的深度学习方法用于识别组织病理学标本中的肿瘤坏死	研究样本量相对较小（n=53），且为回顾性研究，可能存在选择偏倚	研究新辅助放疗或放化疗对HNSCC肿瘤免疫景观及患者生存的影响，并寻找预测治疗反应的生物标志物	头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）患者	数字病理学	头颈部鳞状细胞癌	免疫组织化学染色，AI深度学习	深度学习	组织病理学图像	53例接受新辅助治疗的HNSCC患者，171例未接受新辅助治疗的HNSCC患者作为验证集
20	2025-05-20	SSA-sMLP: A venous thromboembolism risk prediction model using separable self-attention and spatial-shift multilayer perceptrons 2025-Jun, Thrombosis research IF:3.7Q1 DOI:10.1016/j.thromres.2025.109334 PMID:40344789	research paper	本研究提出了一种结合可分离自注意力和空间移位多层感知器的深度学习模型SSA-sMLP，用于静脉血栓栓塞症（VTE）的风险预测	通过可分离自注意力模块动态建模跨维度特征交互，改进的空间移位MLP（S-MLPv2）精确捕捉局部非线性关联，实现了特征交互建模效率和精度的双重提升	模型性能验证仅基于单一医院的数据集，可能影响泛化能力	开发高精度静脉血栓栓塞症风险预测模型以辅助临床决策	113,836份临床记录构成的多维度VTE数据集	machine learning	cardiovascular disease	深度学习	SSA-sMLP（结合可分离自注意力和S-MLPv2）	结构化临床数据	113,836份医院临床记录