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	2025-08-03	Deep-learning-based 3D content-based image retrieval system on chest HRCT: Performance assessment for interstitial lung diseases and usual interstitial pneumonia 2025-Dec, European journal of radiology open IF:1.8Q3 DOI:10.1016/j.ejro.2025.100670 PMID:40741449	研究论文	开发了一种基于深度学习的3D内容图像检索系统，用于评估间质性肺疾病和普通间质性肺炎的临床实用性	利用深度学习技术开发了一个原型系统，能够自动分析薄层全肺HRCT图像并在数据库中检索相似图像	样本量相对较小，且仅评估了视觉相似性和标签一致性	解决间质性肺疾病和普通间质性肺炎在CT影像上的鉴别难题	间质性肺疾病（ILDs）和普通间质性肺炎（UIP）患者	数字病理学	肺疾病	HRCT成像	深度学习	图像	2058例用于搜索性能评估，301例用于临床实用性评估
2	2025-08-03	Automated removal of corrupted tilts in cryo-electron tomography 2025-Dec, Journal of structural biology: X DOI:10.1016/j.yjsbx.2025.100130 PMID:40741136	研究论文	提出一种基于深度学习的自动化方法，用于去除冷冻电子断层扫描中的损坏倾斜图像	首次使用深度学习技术自动识别和去除冷冻电子断层扫描中的损坏倾斜图像，提高了数据处理的效率和一致性	研究仅基于435个标注的倾斜系列数据集，可能无法涵盖所有可能的损坏类型	提高冷冻电子断层扫描数据处理的自动化水平和数据质量	冷冻电子断层扫描中的倾斜图像	计算机视觉	NA	冷冻电子断层扫描(cryo-ET)	CNN, transformers	图像	435个标注的倾斜系列
3	2025-08-03	Model-based self-supervised learning for quantitative assessment of myocardial oxygen extraction fraction and myocardial blood volume 2025-Oct, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.30555 PMID:40312974	研究论文	开发了一种基于模型驱动的自监督深度学习网络，用于同时绘制心肌氧提取分数（mOEF）和心肌血容量（MBV）图	将物理模型整合到训练过程中，调节自监督学习模式，同时使用均方误差和余弦相似度的损失函数来提高网络预测性能	研究样本量较小，仅包括10名健康受试者和10名心肌梗死患者	开发一种能够同时评估心肌氧提取分数和心肌血容量的深度学习网络	心肌氧提取分数（mOEF）和心肌血容量（MBV）	医学影像分析	心肌梗死	自监督学习（SSL）	深度学习网络	医学影像数据	10名健康受试者和10名心肌梗死患者
4	2025-08-03	Deep learning-based prospective slice tracking for continuous catheter visualization during MRI-guided cardiac catheterization 2025-Oct, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.30574 PMID:40485142	研究论文	本研究提出了一种基于深度学习的无参数自动切片跟踪技术，用于在MRI引导的心脏导管插入术中连续跟踪和可视化导管	采用U-Net架构与ResNet-34编码器结合的深度学习方法，实现了无参数、操作者独立的导管实时跟踪	研究仅在3名患者和心脏模型中进行验证，样本量较小	开发一种用于MRI引导心脏导管插入术的自动导管跟踪技术	心脏导管插入术中的导管	医学影像分析	心血管疾病	MRI	U-Net with ResNet-34 encoder	医学影像	3名患者和1个3D打印心脏模型
5	2025-08-03	World's First Real-Time Artificial Intelligence-Assisted Mechanical Thrombectomy for Acute Ischemic Stroke 2025-Aug-01, AJNR. American journal of neuroradiology DOI:10.3174/ajnr.A8704 PMID:39961616	研究论文	本文介绍了在急性缺血性卒中（AIS）机械取栓（MT）手术中实时人工智能（AI）辅助的初步经验	首次报道在AIS的紧急机械取栓手术中使用实时AI辅助系统	研究样本量较小（16例患者），需要大规模研究验证其对手术流程和临床结果的影响	评估实时AI辅助系统在急性缺血性卒中机械取栓手术中的有效性、准确性和安全性	16例急性缺血性卒中患者	数字病理学	急性缺血性卒中	深度学习	深度学习AI系统（Neuro-Vascular Assist）	视频记录	16例连续AIS患者
6	2025-08-03	Precise dental caries segmentation in X-rays with an attention and edge dual-decoder network 2025-Aug, Medical & biological engineering & computing IF:2.6Q3 DOI:10.1007/s11517-025-03318-w PMID:39961911	研究论文	本文提出了一种名为AEDD-Net的新型网络，结合注意力机制和双解码器结构，以提高龋齿边界分割的性能	AEDD-Net集成了空洞空间金字塔池化与跨坐标注意力机制，有效融合全局和多尺度特征，并引入了专用的边界生成模块和创新边界损失函数	NA	提高龋齿在X光图像中的精确分割性能，特别是在复杂边界的分割上	龋齿的X光图像	计算机视觉	龋齿	深度学习	AEDD-Net（结合注意力机制和双解码器结构的网络）	图像	NA
7	2025-08-03	TongueTransUNet: toward effective tongue contour segmentation using well-managed dataset 2025-Aug, Medical & biological engineering & computing IF:2.6Q3 DOI:10.1007/s11517-024-03278-7 PMID:39964658	研究论文	本文提出了一种名为TongueTransUNet的方法，用于有效分割舌头轮廓，以理解语言行为并作为生物反馈应用于不同领域	结合UNet、Vision Transformer (ViT)和潜在空间对比损失构建混合架构，利用动态管理数据集提高分割准确性和质量	需要人工专家验证新输入数据，可能增加时间和人力成本	通过舌头轮廓分割理解语言行为并作为生物反馈	舌头轮廓	医学图像分析	NA	超声成像	UNet, Vision Transformer (ViT)	医学图像	动态管理数据集（具体数量未提及）
8	2025-08-03	Deep learning for retinal vessel segmentation: a systematic review of techniques and applications 2025-Aug, Medical & biological engineering & computing IF:2.6Q3 DOI:10.1007/s11517-025-03324-y PMID:39964659	系统综述	本文系统综述了2020年至2024年间发表的79项关于基于深度学习的视网膜血管分割的研究，重点关注数据集、分割模型、评估指标和新兴趋势	综述了U-Net和Transformer架构在视网膜血管分割中的成功应用，并提出了结合U-Net、Transformers和GANs的混合模型以提高分割准确性的未来研究方向	尽管深度学习方法取得了显著成果，但仍存在挑战，需要进一步研究以提高分割准确性	探讨深度学习在视网膜血管分割中的应用，以促进眼疾的早期检测和治疗	视网膜血管	计算机视觉	眼科疾病	深度学习	U-Net, Transformer, GAN	图像	79项研究
9	2025-08-03	Automatic placement of simulated dental implants within CBCT images in optimum positions: a deep learning model 2025-Aug, Medical & biological engineering & computing IF:2.6Q3 DOI:10.1007/s11517-025-03327-9 PMID:40009142	研究论文	本研究提出了一种基于深度学习的框架，用于在CBCT图像中自动放置模拟牙科种植体至最佳位置	采用两阶段深度学习框架（YOLOv11进行标记检测和相邻骨骼识别，随后进行分类和回归以预测种植体参数），实现牙科种植体的自动定位和参数预测	标记检测阶段的F-score仅为59%，种植体位置预测的平均绝对误差在11.931至15.954之间，骨内直径和长度的预测精度分别为76%和59%	开发自动化系统以优化牙科种植体的放置过程，减少对牙医专业知识的依赖并提高效率	CBCT图像中的牙科种植体位置及参数（骨内长度和直径）	计算机视觉	牙科疾病	深度学习	YOLOv11	3D CBCT图像	未明确说明样本数量
10	2025-08-03	New AI explained and validated deep learning approaches to accurately predict diabetes 2025-Aug, Medical & biological engineering & computing IF:2.6Q3 DOI:10.1007/s11517-025-03338-6 PMID:40035798	研究论文	提出并验证了两种新型深度学习模型LeDNet和HiDenNet，用于准确预测糖尿病	结合LeNet、Dual Attention Network、highway network和DenseNet的创新模型，解决了现有模型精度不足、类别不平衡和可解释性差的问题	使用的Diabetes Health Indicators数据集本身存在类别不平衡问题	提高糖尿病早期预测的准确性和模型可解释性	糖尿病预测	机器学习	糖尿病	多数加权少数过采样技术、K折交叉验证、LIME和SHAP解释技术	LeDNet（结合LeNet和Dual Attention Network）、HiDenNet（结合highway network和DenseNet）	结构化健康指标数据	Diabetes Health Indicators数据集（具体数量未提及）
11	2025-08-03	Paradigms and methods of noninvasive brain-computer interfaces in motor or communication assistance and rehabilitation: a systematic review 2025-Aug, Medical & biological engineering & computing IF:2.6Q3 DOI:10.1007/s11517-025-03340-y PMID:40059266	系统综述	本文系统综述了过去十年非侵入式脑机接口（BCI）在运动或沟通辅助及康复中的范式、方法和应用的最新发展	综述了EEG和fNIRS等非侵入式神经影像技术在BCI中的应用，以及深度学习等解码方法的发展	仍存在电极设计不便、解码精度和效率需提升、目标患者适用系统设计等挑战	探讨非侵入式BCI在运动或沟通辅助及康复中的范式、方法和应用	非侵入式脑机接口技术及其在康复和辅助设备控制中的应用	脑机接口	运动功能障碍或沟通障碍	EEG, fNIRS, SSVEP, P300, MI	深度学习	神经生理信号	223篇研究文章（自2016年起）
12	2025-08-03	Utility of artificial intelligence in radiosurgery for pituitary adenoma: a deep learning-based automated segmentation model and evaluation of its clinical applicability 2025-Aug-01, Journal of neurosurgery IF:3.5Q1 DOI:10.3171/2024.12.JNS242167 PMID:40250054	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的自动分割模型，用于MRI扫描中的垂体腺瘤分割，以评估其在立体定向放射外科计划中的准确性和临床适用性	利用nnU-Net模型进行垂体腺瘤自动分割，并评估其在临床环境中的准确性和效率	预测分割的评分低于原始手动分割组，且部分病例仍需手动修改	开发并评估用于立体定向放射外科计划的自动分割模型	垂体腺瘤患者的MRI扫描数据	数字病理	垂体腺瘤	MRI扫描	nnU-Net	图像	582名患者的MRI扫描用于训练，146名患者用于评估
13	2025-08-03	Impact of Deep Learning-Based Image Conversion on Fully Automated Coronary Artery Calcium Scoring Using Thin-Slice, Sharp-Kernel, Non-Gated, Low-Dose Chest CT Scans: A Multi-Center Study 2025-Aug, Korean journal of radiology IF:4.4Q1 DOI:10.3348/kjr.2025.0177 PMID:40527737	研究论文	评估基于深度学习的图像转换对使用薄层、锐核、非门控、低剂量胸部CT扫描进行自动冠状动脉钙化定量准确性的影响	利用深度学习技术将低剂量、高频、锐核的LDCT图像转换为标准剂量、低频核的图像，以提高自动冠状动脉钙化评分的准确性	研究仅回顾性收集了225对LDCT和CSCT图像，样本量相对有限	提高低剂量胸部CT扫描在自动冠状动脉钙化评分中的准确性	225对来自四个机构的LDCT和CSCT图像	数字病理	心血管疾病	深度学习图像转换	深度学习	图像	225对LDCT和CSCT图像
14	2025-08-03	Enhancing Brain Metastases Detection and Segmentation in Black-Blood MRI Using Deep Learning and Segment Anything Model (SAM) 2025-Aug, Yonsei medical journal IF:2.6Q1 DOI:10.3349/ymj.2024.0198 PMID:40709680	研究论文	本研究探讨了深度学习架构和后处理方法在黑血磁共振图像中检测和分割脑转移瘤的效果和准确性	结合生成对抗网络（GAN）改进U-Net模型，并首次将Segment Anything Model（SAM）作为后处理步骤应用于脑转移瘤的分割	样本量较小（仅50例患者），且未评估模型在不同扫描参数或设备间的泛化能力	提高黑血磁共振图像中脑转移瘤的检测和分割精度	脑转移瘤患者（50例）的黑血磁共振图像	数字病理	脑转移瘤	MRI	改进的U-Net、GAN、SAM	医学影像	50例患者（40例训练集，10例测试集）
15	2025-08-03	Deep Learning-Based Landmark Detection Model for Multiple Foot Deformity Classification: A Dual-Center Study 2025-Aug, Yonsei medical journal IF:2.6Q1 DOI:10.3349/ymj.2024.0246 PMID:40709679	研究论文	介绍了一种基于热图嵌套热图（HIH）的深度学习模型，用于通过负重足部X光片自动诊断多种足部畸形	提出了HIH模型，相比基线模型FlatNet在准确率、灵敏度、特异性等多个指标上表现更优，且具有更快的训练和推理速度	研究为回顾性设计，且仅在两所医疗中心进行验证	开发自动化工具以解决足部畸形诊断中人工方法劳动强度大和结果易变的问题	负重足部X光片（前后位和侧位图像）	数字病理学	足部畸形	深度学习	HIH（热图嵌套热图模型）	医学影像（X光片）	训练集：806名患者的3097张图像；验证集：196名患者的747张图像；外部验证集：270名患者的1056张图像
16	2025-08-03	When deep learning is not enough: artificial life as a supplementary tool for segmentation of ultrasound images of breast cancer 2025-Aug, Medical & biological engineering & computing IF:2.6Q3 DOI:10.1007/s11517-024-03026-x PMID:38498125	研究论文	本文介绍了一种结合深度学习和多代理人工生命的新型混合模型，用于提高超声图像中乳腺癌分割的准确性和适应性	提出了一种独特的深度学习与多代理人工生命相结合的混合方法，能够处理未见过的数据并在小数据集上实现高精度	虽然模型在多种复杂度图像上表现良好，但训练数据仍主要集中在低复杂度图像上，可能影响对高复杂度图像的泛化能力	开发一种高精度的超声图像分割方法，用于乳腺癌诊断和超声引导活检	乳腺超声图像中的肿瘤分割	数字病理	乳腺癌	深度学习与多代理人工生命结合技术	DL-AL混合模型	图像	1264张超声图像，患者年龄范围22-73岁
17	2025-08-03	Explaining care need assessment surveys: qualitative and quantitative evaluation of state-of-the-art local and global explainable artificial intelligence methods 2025-Aug, JAMIA open IF:2.5Q3 DOI:10.1093/jamiaopen/ooaf064 PMID:40741010	研究论文	本文通过可解释人工智能（XAI）方法，从大量护理福利申请中分析影响护理需求的关键因素	结合传统方法和基于transformer的深度学习模型，系统地比较了不同XAI方法在护理需求评估中的应用效果	XAI结果可能变得难以处理，且仅依赖现有评估结果作为标注	探索影响护理需求的因素，支持护理需求评估工作	72,000份德国护理福利申请文本	自然语言处理	老年疾病	transformer模型，词袋模型	transformer	文本	72,000份护理福利申请
18	2025-08-03	ChemFixer: Correcting Invalid Molecules to Unlock Previously Unseen Chemical Space 2025-Aug-01, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3593825 PMID:40748798	研究论文	提出了一种名为ChemFixer的框架，用于将无效分子修正为有效分子，以扩展可用的化学空间	ChemFixer基于transformer架构，通过预训练和微调大规模有效/无效分子对数据集，能够在不改变原始输出化学和生物学分布特性的情况下提高分子有效性	未明确提及具体局限性	解决深度学习分子生成模型产生的无效分子问题，扩展可用的化学空间	化学分子	机器学习	NA	transformer架构、掩码预训练技术	transformer	分子数据	大规模有效/无效分子对数据集
19	2025-08-03	Geometric Deep Learning for Protein-Ligand Affinity Prediction with Hybrid Message Passing Strategies 2025-Aug-01, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3594210 PMID:40748800	研究论文	提出了一种结合几何深度学习和混合消息传递策略的方法HybridGeo，用于蛋白质-配体亲和力预测	采用双视图图学习建模分子内和分子间原子相互作用，并通过混合策略聚合空间信息，同时在蛋白质口袋残基尺度图上应用几何图变换器	未明确说明模型在特定类型蛋白质或配体上的局限性	提高蛋白质-配体亲和力预测的准确性以促进药物发现	蛋白质-配体复合物	机器学习	NA	几何深度学习、混合消息传递策略	几何图变换器	3D几何特征数据	PDBbind数据集及三个外部测试集
20	2025-08-03	Leveraging Large Language Models for Personalized Parkinson's Disease Treatment 2025-Aug-01, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3594014 PMID:40748804	研究论文	利用大型语言模型（LLMs）为帕金森病（PD）患者设计个性化治疗方案	结合自然语言形式的患者信息和外部文本知识源（如医疗指南），利用蒙特卡洛树搜索（MCTS）优化策略，并通过检索增强生成（RAG）和思维链（CoT）推理增强模型的可靠性和可解释性	依赖于特定数据集（PPMI），可能在其他数据集上的泛化能力有限	开发一种基于LLM的个性化PD治疗方案，以改善患者治疗效果	帕金森病患者	自然语言处理	帕金森病	LLM, MCTS, RAG, CoT	大型语言模型（LLMs）	文本	使用帕金森病进展标记倡议（PPMI）数据集进行评估