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	2025-04-27	Generalizable, sequence-invariant deep learning image reconstruction for subspace-constrained quantitative MRI 2025-Jul, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.30433 PMID:39834093	research paper	开发一种能够在不同脉冲序列间通用的深度子空间学习网络，用于定量MRI图像重建	提出了一种对比度不变的逐组件（CBC）网络结构，相比先前报道的时空多组件（MC）结构，在图像重建中表现出更好的性能和通用性	研究仅针对特定类型的MRI序列进行了验证，可能不适用于所有MRI应用场景	开发一种通用的深度学习方法，用于定量MRI图像重建	MRI图像	machine learning	NA	MRI	deep subspace learning network (CBC)	image	313名受试者（130名T1，167名T1-T2，16名T1-T2-T2*-脂肪分数映射序列）
2	2025-04-27	Accelerated EPR imaging using deep learning denoising 2025-Jul, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.30473 PMID:40096518	research paper	本研究利用深度学习技术对3D EPR振幅和pO2图进行去噪，以提高图像信噪比并加速成像	首次将深度学习技术应用于EPRI去噪，结合UNet和联合双边滤波器(JBF)显著提升图像信噪比，实现10倍加速成像	研究样本量有限(227张3D图像)，且仅在特定实验条件下验证(25 mT EPR成像仪)	开发一种基于深度学习的EPRI图像去噪方法，以提高成像速度和图像质量	3D EPR振幅图和pO2图	medical imaging	fibrosarcoma	pulse electron paramagnetic resonance imaging (EPRI)	UNet, autoencoder, Attention UNet, UNETR	3D medical images	227张3D图像(56张体内，171张体外)
3	2025-04-27	Dynamic glucose enhanced imaging using direct water saturation 2025-Jul, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.30447 PMID:40096575	研究论文	本研究提出了一种基于直接水饱和的动态葡萄糖增强成像方法（DS-DGE MRI），用于评估D-葡萄糖摄取	利用水饱和光谱的直接水饱和曲线的交换性线宽增宽效应，克服了现有CEST或CESL方法效应量低和对运动敏感的局限性	目前仅在四名脑肿瘤患者中进行了初步评估，样本量较小	开发一种新的MRI技术来评估葡萄糖摄取	脑肿瘤患者的D-葡萄糖摄取	医学影像	脑肿瘤	动态Z光谱采集，深度学习洛伦兹拟合	深度学习	MRI图像	4名脑肿瘤患者
4	2025-04-27	Pediatric Electrocardiogram-Based Deep Learning to Predict Secundum Atrial Septal Defects 2025-Jun, Pediatric cardiology IF:1.5Q2 DOI:10.1007/s00246-024-03540-7 PMID:38953953	research paper	该研究利用深度学习技术分析儿童心电图，以预测继发孔型房间隔缺损（ASD2）	首次将人工智能增强的心电图分析应用于儿科人群，以检测ASD2	需要未来多中心验证和前瞻性试验来支持临床决策	开发一种经济有效的筛查工具，用于儿科患者中ASD2的检测	年龄≤18岁且无重大先天性心脏病的儿童	digital pathology	cardiovascular disease	深度学习	CNN	ECG-echocardiogram pairs	训练队列包含92,377对ECG-超声心动图（46,261名患者；中位年龄8.2岁），测试组包括内部测试（12,631名患者；中位年龄7.4岁）和急诊科（2,830名患者；中位年龄7.5岁）队列
5	2025-04-27	Strategies to Improve the Robustness and Generalizability of Deep Learning Segmentation and Classification in Neuroimaging 2025-Jun, BioMedInformatics DOI:10.3390/biomedinformatics5020020 PMID:40271381	综述	本文综述了提高深度学习在神经影像分割和分类中鲁棒性和泛化能力的策略	总结了包括正则化、数据增强、迁移学习和不确定性估计在内的关键策略，以应对数据变异性和领域转移等挑战	仅包括同行评审的英文脑成像研究，可能忽略了其他语言或非同行评审的研究	提高深度学习模型在神经影像分割和分类中的鲁棒性和泛化能力，以促进其在临床实践中的可靠应用	神经影像数据	医学影像分析	神经系统疾病	深度学习	深度学习模型	医学影像	NA
6	2025-04-27	Deep learning for cerebral vascular occlusion segmentation: A novel ConvNeXtV2 and GRN-integrated U-Net framework for diffusion-weighted imaging 2025-May-14, Neuroscience IF:2.9Q2 DOI:10.1016/j.neuroscience.2025.04.010 PMID:40204150	research paper	该研究提出了一种结合ConvNeXtV2块和GRN-based MLP的新型U-Net架构，用于脑血管闭塞的扩散加权成像分割	首次将ConvNeXtV2应用于脑血管闭塞分割领域，并在低对比度区域显著提高了分割准确性	预处理步骤中移除了小病灶（≤5像素），可能影响对小病灶的识别	提高脑血管闭塞的分割准确性，为临床诊断和治疗提供更有效的计算机辅助诊断系统	脑血管闭塞的扩散加权成像	digital pathology	cardiovascular disease	MRI	U-Net with ConvNeXtV2 and GRN-based MLP	image	ISLES 2022数据集
7	2025-04-27	A fully automatic radiomics pipeline for postoperative facial nerve function prediction of vestibular schwannoma 2025-May-14, Neuroscience IF:2.9Q2 DOI:10.1016/j.neuroscience.2025.04.008 PMID:40210197	研究论文	提出了一种基于多序列MRI的全自动深度学习方法来预测前庭神经鞘瘤患者术后面神经功能	结合Transformer和U-Net的2.5D Trans-UNet分割网络，以及1DCNN和GRU集成的深度学习网络，实现了全自动的放射组学流程	未提及	预测前庭神经鞘瘤患者术后面神经功能，以辅助神经外科医生制定更明智的手术决策	前庭神经鞘瘤患者	数字病理学	前庭神经鞘瘤	多序列磁共振成像(MRI)	2.5D Trans-UNet, 1DCNN-GRU	MRI图像	公共和私人数据集
8	2025-04-27	Incidence trends, overall survival, and metastasis prediction using multiple machine learning and deep learning techniques in pediatric and adolescent population with osteosarcoma and Ewing's sarcoma: nomogram and webpage 2025-May, Clinical & translational oncology : official publication of the Federation of Spanish Oncology Societies and of the National Cancer Institute of Mexico IF:2.8Q2 DOI:10.1007/s12094-024-03717-9 PMID:39333451	研究论文	本研究分析了儿童和青少年骨肉瘤和尤文肉瘤的发病率和总生存率，并利用机器学习和深度学习模型预测转移可能性	结合多种机器学习和深度学习技术构建预测模型，并开发了在线列线图以增强临床实用性	研究时间跨度较长（2004-2020），可能无法反映最新的治疗进展	分析骨肉瘤和尤文肉瘤的发病率趋势及预测转移风险	2465名骨肉瘤患者和1373名尤文肉瘤患者（年龄0-19岁）	机器学习	骨肉瘤和尤文肉瘤	机器学习（Lasso、岭回归、弹性网络、随机森林）和深度学习（基于TensorFlow和Keras）	随机森林和深度学习模型	临床数据	2465名骨肉瘤患者和1373名尤文肉瘤患者
9	2025-04-27	Radiomics model for predicting distant metastasis in soft tissue sarcoma of the extremities and trunk treated with surgery 2025-May, Clinical & translational oncology : official publication of the Federation of Spanish Oncology Societies and of the National Cancer Institute of Mexico IF:2.8Q2 DOI:10.1007/s12094-024-03746-4 PMID:39354269	研究论文	本研究开发了一种基于MRI的放射组学模型，用于预测接受手术治疗的四肢和躯干软组织肉瘤的远处转移	结合了深度学习和放射组学特征，构建了深度学习放射组学(DLR)模型，能够从MRI中获取更丰富的信息，预测软组织肉瘤的转移风险	样本量相对较小，训练集73例，外部验证集40例	预测软组织肉瘤(STS)的远处转移风险	四肢和躯干的软组织肉瘤患者	数字病理	软组织肉瘤	MRI成像，深度学习特征提取	3D ResNet10, 多种机器学习算法	MRI图像	训练集73例，外部验证集40例
10	2025-04-27	MRI deep learning models for assisted diagnosis of knee pathologies: a systematic review 2025-May, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-024-11105-8 PMID:39422725	系统综述	本文系统综述了用于辅助诊断多种膝关节异常的深度学习MRI模型的现状	总结了不同CNN架构在膝关节MRI诊断中的应用及其性能比较	研究设计存在差异，且需要更大规模的MRI数据集进行模型验证	评估深度学习模型在膝关节MRI诊断中的临床潜力	膝关节异常（如前交叉韧带损伤、骨关节炎、半月板损伤等）	数字病理学	膝关节疾病	MRI	CNN（包括ResNet、VGG、DenseNet、DarkNet等）	MRI图像	54篇相关研究文章
11	2025-04-27	Deep learning super-resolution reconstruction for fast and high-quality cine cardiovascular magnetic resonance 2025-May, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-024-11145-0 PMID:39441391	研究论文	比较标准分辨率与通过深度学习超分辨率算法重建的低分辨率心血管磁共振电影图像的质量和效率	使用深度学习超分辨率算法重建低分辨率心血管磁共振图像，显著减少采集时间而不影响图像质量或容积测量结果	样本量较小（30名参与者），且未明确说明深度学习模型的具体架构和训练细节	评估深度学习超分辨率重建在心血管磁共振成像中的应用效果	健康志愿者和患者的心血管磁共振电影图像	医学影像分析	心血管疾病	深度学习超分辨率算法、压缩感知去噪和分辨率提升	DL（深度学习）	磁共振图像	30名参与者（20名健康志愿者和10名患者）
12	2025-04-27	Improving Deep Learning Models for Pediatric Low-Grade Glioma Tumours Molecular Subtype Identification Using MRI-based 3D Probability Distributions of Tumour Location 2025-May, Canadian Association of Radiologists journal = Journal l'Association canadienne des radiologistes DOI:10.1177/08465371241296834 PMID:39544176	research paper	该研究通过结合MRI肿瘤位置概率图与CNN模型，提高了儿童低级别胶质瘤分子亚型识别的准确性	创新点在于将肿瘤位置概率图整合到CNN模型中，显著提升了分子亚型识别的性能	研究为回顾性研究，样本量相对较小（214例），且仅基于单一机构的MRI数据	提高儿童低级别胶质瘤（pLGG）分子亚型识别的准确性	儿童低级别胶质瘤（pLGG）患者	digital pathology	pediatric low-grade glioma	MRI FLAIR序列	CNN	3D MRI图像	214例患者（110例男性，平均年龄8.54岁，143例BRAF融合和71例BRAF V600E突变）
13	2025-04-27	Minimally interactive segmentation of soft-tissue tumors on CT and MRI using deep learning 2025-May, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-024-11167-8 PMID:39560714	研究论文	开发了一种基于深度学习的微交互式分割方法，用于CT和MRI上的软组织肿瘤分割	提出了一种仅需用户点击六个点即可生成距离图作为CNN输入的微交互式分割方法，显著提高了分割效率	需要用户手动标注六个关键点，尚未实现完全自动化	开发一种比手动分割更快、比其他自动方法更准确的软组织肿瘤分割方法	CT和MRI图像中的软组织肿瘤	数字病理	软组织肿瘤	深度学习	CNN	医学影像（CT和MRI）	514名患者（训练和内部验证集）和额外的外部验证集（具体人数未说明）
14	2025-04-27	MAI-TargetFisher: A proteome-wide drug target prediction method synergetically enhanced by artificial intelligence and physical modeling 2025-May, Acta pharmacologica Sinica IF:6.9Q1 DOI:10.1038/s41401-024-01444-z PMID:39870848	research paper	提出了一种名为MAI-TargetFisher的全基因组小分子靶点扫描方法，结合人工智能和物理建模技术，用于药物靶点定位和潜在脱靶效应检测	首次实现了跨整个人类基因组的蛋白质表面全面扫描，评估每个蛋白质上的潜在小分子结合位点	未明确提及具体局限性	提高药物开发的成功率，通过早期定位药物靶点和检测潜在脱靶效应	人类蛋白质组中的蛋白质结构及其潜在结合位点	生物信息学	NA	人工智能和生物物理模型相结合的计算技术	多算法集成模型（MAI-TargetFisher）	蛋白质结构数据	覆盖82%的蛋白质编码基因组
15	2025-04-27	Deep learning-driven semi-rational design in phenylalanine ammonia-lyase for enhanced catalytic efficiency 2025-May, International journal of biological macromolecules IF:7.7Q1 DOI:10.1016/j.ijbiomac.2025.141024 PMID:39984092	研究论文	本研究利用深度学习指导的半理性设计方法，提高了苯丙氨酸氨裂解酶（PAL）的催化效率	采用深度学习指导的策略结合高通量筛选和酶活性测定，成功提高了PAL的催化效率和活性	研究仅针对Anabaena variabilis来源的PAL（AvPAL），可能不适用于其他来源的PAL	提高苯丙氨酸氨裂解酶（PAL）的催化效率，以增强其在农业、工业和疾病治疗中的应用潜力	Anabaena variabilis来源的苯丙氨酸氨裂解酶（AvPAL）及其突变体	机器学习	苯丙酮尿症（PKU）	深度学习、高通量筛选、酶活性测定、分子动力学模拟	深度学习模型	酶活性数据、分子动力学模拟数据	33个突变体中的26个被验证具有增强的活性
16	2025-04-27	FovealNet: Advancing AI-Driven Gaze Tracking Solutions for Efficient Foveated Rendering in Virtual Reality 2025-May, IEEE transactions on visualization and computer graphics IF:4.7Q1 DOI:10.1109/TVCG.2025.3549577 PMID:40067704	research paper	提出FovealNet，一种先进的AI驱动视线跟踪框架，用于优化虚拟现实中的注视点渲染系统性能	采用基于事件的裁剪方法减少输入图像中无关像素，引入令牌剪枝策略动态移除令牌，提出系统性能感知的多分辨率训练策略	未明确提及具体局限性	优化虚拟现实中注视点渲染系统的性能	虚拟现实中的视线跟踪技术	computer vision	NA	deep learning	DNN	image	NA
17	2025-04-27	ViDDAR: Vision Language Model-Based Task-Detrimental Content Detection for Augmented Reality 2025-May, IEEE transactions on visualization and computer graphics IF:4.7Q1 DOI:10.1109/TVCG.2025.3549147 PMID:40072851	研究论文	本文提出了一种基于视觉语言模型的任务有害内容检测系统ViDDAR，用于增强现实环境中虚拟内容的监控与评估	ViDDAR是首个利用视觉语言模型（VLMs）检测增强现实环境中任务有害内容的系统	检测信息操纵内容的延迟较高（9.62秒）	解决增强现实中虚拟内容对任务性能的负面影响	增强现实环境中的虚拟内容	计算机视觉	NA	深度学习	视觉语言模型（VLM）	图像	自定义开源数据集
18	2025-04-27	U-shaped deep learning networks for algal bloom detection using Sentinel-2 imagery: Exploring model performance and transferability 2025-May, Journal of environmental management IF:8.0Q1 DOI:10.1016/j.jenvman.2025.125152 PMID:40179468	研究论文	本研究评估了U形深度学习网络在利用Sentinel-2卫星图像检测藻华方面的性能及可迁移性	探索了多种U形深度学习模型（如U-Net、RU-Net、Attention U-Net、ARU-Net和SegNet）在藻华检测中的应用，并强调了多样化数据集在提升模型性能方面的重要性	未提及具体局限性，但暗示了先前模型在检测低密度藻华和跨时空泛化方面的不足	评估U形深度学习网络在藻华检测中的性能及可迁移性，以支持环境监测与管理	内陆水体（湖泊）中的藻华	计算机视觉	NA	深度学习	U-Net, RU-Net, Attention U-Net, ARU-Net, SegNet	卫星图像	多时相Sentinel-2图像，覆盖不同日期和地理位置（如Lake Burdur、Lake Chaohu和Lake Turawskie）
19	2025-04-27	A novel deep learning-based floating garbage detection approach and its effectiveness evaluation in environmentally sustainable development 2025-May, Journal of environmental management IF:8.0Q1 DOI:10.1016/j.jenvman.2025.125154 PMID:40186972	research paper	提出了一种基于YOLOv8的高效经济深度学习解决方案，用于水面漂浮垃圾的检测与收集	通过改进YOLOv8的主干网络、引入Wise-Powerful IoU损失函数和添加AuxHead检测头，有效压缩了复杂环境因素的负面影响，提高了检测精度	NA	提高水面聚集漂浮垃圾的检测效率和收集率，促进水生态系统的保护与恢复	水面聚集的漂浮垃圾	computer vision	NA	deep learning	YOLOv8	image	NA
20	2025-04-27	Deep learning based abiotic crop stress assessment for precision agriculture: A comprehensive review 2025-May, Journal of environmental management IF:8.0Q1 DOI:10.1016/j.jenvman.2025.125158 PMID:40203709	综述	本文全面回顾了深度学习在非生物作物胁迫评估中的应用，探讨了不同深度学习模型和多种数据模态的使用	详细分析了深度学习在非生物胁迫分类、定位和量化中的贡献，并讨论了模型处理高维数据的能力	标记数据有限、模型可解释性不足以及互操作性问题是当前面临的主要挑战	推动数据驱动的精准农业中非生物作物胁迫评估的发展	非生物胁迫条件下的作物，包括水分、养分、盐度、温度和重金属胁迫	计算机视觉	NA	深度学习	ANN, CNN, RNN, ViT	IoT传感器数据、热成像、光谱数据、RGB图像、无人机和卫星影像	NA