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
181	2025-06-14	A Deep Learning Pipeline for Assessing Ventricular Volumes from a Cardiac MRI Registry of Patients with Single Ventricle Physiology 2024-01, Radiology. Artificial intelligence DOI:10.1148/ryai.230132 PMID:38166332	research paper	开发了一个端到端的深度学习管道，用于自动分割来自多中心Fontan循环患者的心脏MRI数据	提出了一个包含三个深度学习模型的管道，用于识别短轴电影堆栈、图像裁剪和分割，实现了对单心室生理患者心脏MRI数据的快速标准化分割	在475例未见过的检查中，有26%需要轻微调整，5%需要重大调整，0.4%的裁剪模型失败	开发一个自动化深度学习管道，用于评估单心室生理患者的心脏MRI心室容积	来自13个机构的250例心脏MRI检查	digital pathology	cardiovascular disease	cardiac MRI	U-Net 3+	image	250例心脏MRI检查（训练、验证和测试），并在475例未见过的检查中进一步评估
182	2025-06-14	Revisiting the Trustworthiness of Saliency Methods in Radiology AI 2024-01, Radiology. Artificial intelligence DOI:10.1148/ryai.220221 PMID:38166328	research paper	评估放射学AI中显著性方法的可信度，特别是其对输入微小扰动的敏感性和鲁棒性	提出预测-显著性相关性(PSC)系数作为评估显著性方法敏感性和鲁棒性的新指标	研究仅基于胸部X光片和脑部MR图像数据集，可能无法推广到其他医学影像领域	验证医学AI解释方法的可信度	胸部X光片和脑部MR图像	digital pathology	lung cancer	deep learning	CNN	image	191229张胸部X光片和7022张脑部MR图像
183	2025-06-14	Deep Learning-based Identification of Brain MRI Sequences Using a Model Trained on Large Multicentric Study Cohorts 2024-01, Radiology. Artificial intelligence DOI:10.1148/ryai.230095 PMID:38166331	research paper	开发了一种基于深度学习的全自动设备无关和序列无关的卷积神经网络(CNN)，用于可靠且高通量地标记异质、非结构化的MRI数据	使用大规模多中心研究队列训练的模型，能够可靠地区分九种MRI序列类型，且在存在或不存在肿瘤的情况下均保持高准确率	NA	开发一个可靠且高通量的MRI序列自动标记系统	多中心脑MRI数据	computer vision	glioblastoma	MRI	CNN, ResNet-18	image	2179名胶质母细胞瘤患者，8544次检查，63327个序列，来自249家医院和29种扫描仪类型
184	2025-06-14	Examination-Level Supervision for Deep Learning-based Intracranial Hemorrhage Detection on Head CT Scans 2024-01, Radiology. Artificial intelligence DOI:10.1148/ryai.230159 PMID:38294324	research paper	比较弱监督（仅检查级别标签）和强监督（图像级别标签）在训练深度学习模型检测头CT扫描中的颅内出血（ICH）方面的效果	研究表明弱监督模型在特定条件下性能优于强监督模型，且能显著减少放射科医生的工作量	研究仅基于回顾性数据集，未在临床前瞻性环境中验证	评估不同监督级别对深度学习模型检测颅内出血性能的影响	头CT扫描中的颅内出血检测	digital pathology	intracranial hemorrhage	CT扫描	attention-based CNN	image	21,736次检查（内部数据集）和511次检查（外部数据集）
185	2025-06-14	Simultaneous Estimation of Hand Configurations and Finger Joint Angles Using Forearm Ultrasound 2023-Feb, IEEE transactions on medical robotics and bionics IF:3.4Q2 DOI:10.1109/tmrb.2023.3237774 PMID:40511365	research paper	该研究提出了一种基于卷积神经网络（CNN）的深度学习流程，用于通过前臂超声图像同时估计手部配置和手指关节角度	首次利用前臂超声图像同时估计手部配置和掌指关节（MCP）角度，提出了一种低延迟的实时控制流程	研究仅涉及6名受试者，样本量较小	开发流畅直观的人机交互方法，用于数字系统、AR/VR界面和物理机器人系统	手部运动和手指关节角度	machine learning	NA	forearm ultrasound imaging	CNN, SVC, multi-layer perceptron	image	6名受试者的前臂超声图像和运动捕捉数据
186	2025-06-14	Active learning to classify macromolecular structures in situ for less supervision in cryo-electron tomography 2021-Aug-25, Bioinformatics (Oxford, England) DOI:10.1093/bioinformatics/btab123 PMID:33620460	研究论文	提出了一种混合主动学习框架HAL，用于在冷冻电子断层扫描中减少对大量标注数据的需求	结合不确定性采样和判别器来平衡标注数据的代表性和多样性，显著减少标注工作量	在真实数据集上的性能相比模拟数据有所下降，且未考虑更复杂的生物结构场景	解决冷冻电子断层扫描中因标注数据不足导致的生物大分子结构分类难题	冷冻电子断层扫描获得的生物大分子亚断层图	计算机视觉	NA	冷冻电子断层扫描(cryo-ET)	深度学习模型（未指定具体类型）	3D生物医学图像	模拟和真实亚断层图数据集（具体数量未说明）
187	2025-06-14	Gene expression inference with deep learning 2016-06-15, Bioinformatics (Oxford, England) DOI:10.1093/bioinformatics/btw074 PMID:26873929	研究论文	提出一种名为D-GEX的深度学习方法，用于从标志基因的表达推断目标基因的表达	使用深度学习模型替代线性回归，显著提高了基因表达推断的准确性	在RNA-Seq数据集上的性能提升相对较小，且仍有部分目标基因的推断误差较大	开发更准确的基因表达推断方法	基因表达数据	机器学习	NA	微阵列和RNA-Seq	深度学习	基因表达数据	111K微阵列表达谱和2921个RNA-Seq表达谱
188	2025-06-13	Domain-separated capsule network for damage detection in aluminum plates under varying vibration conditions 2025-Oct, Ultrasonics IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.ultras.2025.107688 PMID:40381421	研究论文	本文提出了一种域分离胶囊网络（DS-CapsNet），用于在不同振动条件下检测铝板的损伤	DS-CapsNet结合了胶囊网络和注意力机制，通过动态对抗因子优化特征对齐，并利用多头自注意力机制提升分类性能	NA	提高在不同振动条件下铝板损伤检测的准确性	2024铝合金板	结构健康监测	NA	超声导波	DS-CapsNet（域分离胶囊网络）	信号数据	NA
189	2025-06-13	Deep learning algorithms to assist in imaging diagnosis in individuals with disc herniation or spondylolisthesis: A scoping review 2025-Sep, International journal of medical informatics IF:3.7Q2 DOI:10.1016/j.ijmedinf.2025.105933 PMID:40252304	综述	本文对用于辅助诊断椎间盘突出或脊椎滑脱的深度学习算法进行了范围综述	总结了深度学习在椎间盘突出和脊椎滑脱影像诊断中的应用，并识别了最常用的模型和影像技术	数据集规模小、缺乏外部验证、研究结果在不同人群中推广存在挑战	回顾用于椎间盘突出和脊椎滑脱影像诊断的深度学习算法	椎间盘突出和脊椎滑脱的影像诊断	数字病理学	脊椎疾病	MRI, X-ray	CNN, ResNet	影像	18项符合条件的研究
190	2025-06-13	Deep Learning-Driven Exophthalmometry through Facial Photographs in Thyroid Eye Disease 2025 Sep-Oct, Ophthalmology science IF:3.2Q1 DOI:10.1016/j.xops.2025.100791 PMID:40496215	research paper	开发并评估了一种基于深度学习的系统，用于通过面部照片测量甲状腺眼病（TED）患者的眼球突出	使用双流ResNet-18神经网络结合RGB图像和ZoeDepth算法生成的深度图进行眼球突出测量，提供了一种准确且易于获取的替代传统测量方法	系统检测显著眼球突出变化（≥2毫米）的准确率为74.6%，仍有提升空间	开发一种基于深度学习的辅助系统，用于甲状腺眼病患者的眼球突出测量	甲状腺眼病（TED）患者	digital pathology	thyroid eye disease	deep learning, ZoeDepth算法	dual-stream ResNet-18	facial images	1279名患者（1108名来自Severance Hospital，171名来自Seoul National University Bundang Hospital）
191	2025-06-13	Effect of Faricimab versus Aflibercept on Hyperreflective Foci in Patients with Diabetic Macular Edema from the YOSEMITE/RHINE Trials 2025 Sep-Oct, Ophthalmology science IF:3.2Q1 DOI:10.1016/j.xops.2025.100798 PMID:40496217	研究论文	比较faricimab与aflibercept对糖尿病黄斑水肿患者高反射灶的影响	使用深度学习算法自动量化高反射灶，并比较两种药物在抑制疾病活动方面的效果	研究为事后分析，可能存在选择偏差	比较faricimab与aflibercept在治疗糖尿病黄斑水肿中的效果	糖尿病黄斑水肿患者	数字病理	糖尿病黄斑水肿	深度学习算法	NA	OCT体积扫描图像	1545名患者（faricimab Q8W组519人，faricimab T&E组524人，aflibercept组502人）
192	2025-06-13	A systematic review of AI as a digital twin for prostate cancer care 2025-Aug, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108804 PMID:40347618	系统综述	本文系统综述了AI作为数字孪生在前列腺癌护理中的应用	结合AI技术（如机器学习和深度学习）的数字孪生技术，用于提升前列腺癌的预测准确性、早期诊断和个体化治疗策略	当前方法在实时数据整合、AI模型可解释性及临床验证方面存在不足	探讨AI驱动的数字孪生技术在前列腺癌诊断和治疗中的应用及未来研究方向	前列腺癌患者	数字病理学	前列腺癌	机器学习（ML）、深度学习（DL）、大型语言模型（LLMs）、视觉语言模型（VLMs）	NA	多模态数据	NA
193	2025-06-13	Machine learning-based approaches for distinguishing viral and bacterial pneumonia in paediatrics: A scoping review 2025-Aug, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108802 PMID:40349546	综述	本文综述了机器学习技术在儿科病毒性和细菌性肺炎分类中的应用，特别关注了基于胸部X光图像的研究	总结了机器学习特别是深度学习在肺炎分类中的最新应用，并指出了当前研究的主要局限性和未来方向	研究主要依赖于公开可用的Kermany数据集，存在过拟合和泛化能力有限的问题，且方法学存在较大变异性	评估机器学习技术在区分儿科病毒性和细菌性肺炎方面的应用效果	0-18岁通过胸部X光诊断的肺炎患儿	数字病理	肺炎	机器学习(ML)和深度学习(DL)	CNN	图像	35项研究(主要使用Kermany数据集)
194	2025-06-13	Deep learning techniques for automated coronary artery segmentation and coronary artery disease detection: A systematic review of the last decade (2013-2024) 2025-Aug, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108858 PMID:40408829	系统综述	本文对过去十年（2013-2024）中用于冠状动脉自动分割（CAS）和冠状动脉疾病检测（CAD）的深度学习技术进行了系统性回顾	提供了关于深度学习在CAS和CAD检测中应用的最新系统性综述，并分析了模型、数据集和性能指标的最新趋势	公共数据集有限、性能指标存在变异性以及模型复杂性	回顾和总结过去十年中深度学习在冠状动脉自动分割和冠状动脉疾病检测中的应用	冠状动脉图像和冠状动脉疾病	医学影像分析	心血管疾病	深度学习	CNN, U-Net, 注意力机制, 图神经网络	医学影像（如CCTA、ECG）	97项高质量研究
195	2025-06-13	MSFusion: A multi-source hybrid feature fusion network for accurate grading of invasive breast cancer using H&E-stained histopathological images 2025-Aug, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2025.103633 PMID:40441045	研究论文	提出了一种名为MSFusion的多源混合特征融合网络，用于利用H&E染色组织病理学图像准确分级浸润性乳腺癌	结合了基于Swin Transformer的多分支网络MSwinT提取的深度学习特征和传统手工特征，通过KDC融合块整合多源核的特征，提高了乳腺癌分级的准确性	NA	提高浸润性乳腺癌分级的准确性以优化治疗方案和生存率	浸润性乳腺癌的H&E染色组织病理学图像	数字病理学	乳腺癌	深度学习与传统手工特征融合	Swin Transformer-based multi-branch network (MSwinT), KDC fusion block	图像	三个数据集（两个私有临床数据集Qilu和QDUH&SHSU，一个公开数据集Databiox）
196	2025-06-13	Embryonic cranial cartilage defects in the Fgfr3Y367C /+ mouse model of achondroplasia 2025-Jul, Anatomical record (Hoboken, N.J. : 2007) DOI:10.1002/ar.25327 PMID:37747411	研究论文	本文研究了Fgfr3Y367C/+小鼠模型中胚胎颅软骨缺陷，以了解软骨发育不全的胚胎发育影响	首次使用深度学习自动分割模型分析Fgfr3突变对胚胎颅软骨和Meckel软骨的影响	研究仅针对小鼠模型，人类胚胎发育的直接影响仍需进一步验证	探究Fgfr3突变对胚胎颅软骨发育的影响	Fgfr3Y367C/+小鼠模型中的胚胎颅软骨和Meckel软骨	数字病理	软骨发育不全	microCT成像和深度学习3D分割	深度学习3D分割模型	3D图像	E14.5和E16.5胚胎期的小鼠样本
197	2025-06-13	ResNet-Transformer deep learning model-aided detection of dens evaginatus 2025-Jul, International journal of paediatric dentistry IF:2.3Q2 DOI:10.1111/ipd.13282 PMID:39545506	research paper	本研究开发了一个结合ResNet和Transformer的深度学习模型，用于辅助牙医早期检测牙齿形态发育异常——dens evaginatus	首次将ResNet和Transformer结合的深度学习模型应用于dens evaginatus的自动检测，并证明其性能优于牙医的诊断水平	研究样本仅来自3-16岁患者，模型在其他年龄段人群中的适用性有待验证	开发深度学习模型辅助牙医早期诊断dens evaginatus，以支持早期干预并降低严重后果风险	牙齿形态发育异常dens evaginatus	digital pathology	dental disease	deep learning	ResNet-Transformer	panoramic radiograph images	1410名3-16岁患者的全景X光片
198	2025-06-13	Automated quantification of brain PET in PET/CT using deep learning-based CT-to-MR translation: a feasibility study 2025-Jul, European journal of nuclear medicine and molecular imaging IF:8.6Q1 DOI:10.1007/s00259-025-07132-2 PMID:39964542	research paper	该研究提出了一种基于深度学习的框架，用于将PET/CT中的CT图像转换为合成MR图像（MRSYN），并利用MRSYN进行自动化定量区域分析	提出了一种新的深度学习方法，通过CT到MR的转换实现无需MRI的PET图像定量分析	研究排除了楔前叶区域，且样本量有限（139名受试者）	解决PET/CT和MRI图像配对不足及配准困难的问题，实现无需MRI的PET定量分析	脑部PET/CT和T1加权MRI图像	digital pathology	NA	PET/CT, T1-weighted MRI	U-Net	image	139名接受脑部[18F]FBB PET/CT和T1加权MRI检查的受试者
199	2025-06-13	Deep learning-based time-of-flight (ToF) enhancement of non-ToF PET scans for different radiotracers 2025-Jul, European journal of nuclear medicine and molecular imaging IF:8.6Q1 DOI:10.1007/s00259-025-07119-z PMID:39964543	research paper	该研究评估了一种基于深度学习的飞行时间（DLToF）模型，用于提升非飞行时间PET图像的质量，针对不同示踪剂	开发了三种不同强度的DLToF模型（低、中、高），适用于多种示踪剂，并展示了在图像质量和病灶检测方面的改进	研究仅基于GE Discovery MI ToF扫描仪的数据，未涵盖其他品牌或型号的扫描仪	提升非飞行时间PET图像的质量，使其接近飞行时间PET图像的水平	PET图像，特别是使用不同示踪剂（如18F-FDG、18F-PSMA等）扫描的图像	digital pathology	NA	深度学习，BSREM算法	3D residual U-NET	image	309个训练数据集和33个验证数据集，以及60个测试数据集（包含4种示踪剂，每种15次检查）
200	2025-06-13	Prediction of adverse pathology in prostate cancer using a multimodal deep learning approach based on [18F]PSMA-1007 PET/CT and multiparametric MRI 2025-Jul, European journal of nuclear medicine and molecular imaging IF:8.6Q1 DOI:10.1007/s00259-025-07134-0 PMID:39969539	research paper	本研究开发并评估了一种基于[18F]PSMA-1007 PET/CT和多参数MRI（mpMRI）的多模态深度学习模型，用于预测前列腺癌（PCa）患者的不良病理（AP）	提出了一种结合[18F]PSMA-1007 PET/CT和mpMRI的多模态深度学习模型（MPC），并进一步整合临床特征构建了集成模型（MPCC），在预测AP方面表现优于单一模态模型	研究为回顾性分析，可能存在选择偏倚，且样本量相对有限（341例）	提高前列腺癌患者不良病理（AP）的预测准确性，以辅助制定更有效的治疗策略	前列腺癌（PCa）患者	digital pathology	prostate cancer	[18F]PSMA-1007 PET/CT, multiparametric MRI (mpMRI)	CNN, transformer	image	341例接受根治性前列腺切除术（RP）并进行了mpMRI和PET/CT扫描的前列腺癌患者