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
2301	2025-11-29	A hybrid deep learning model for O3 forecasting and explaining in the Yangtze River Delta Region of China 2025-Dec-01, The Science of the total environment DOI:10.1016/j.scitotenv.2025.180901 PMID:41232287	研究论文	本研究开发了一种混合深度学习模型用于长三角地区臭氧浓度预测和解释分析	结合注意力机制序列到序列模型与层间相关性传播方法，首次在臭氧预测中量化不同特征的时空贡献	研究区域限于长三角地区，时间跨度仅为2020-2023年	开发可解释的臭氧浓度预测模型并分析特征贡献机制	长三角地区臭氧浓度及其影响因素	环境科学, 机器学习	NA	随机森林校正, 层间相关性传播, 潜在源贡献函数分析	注意力机制序列到序列模型, 随机森林	网格化臭氧数据, 气象参数, 地面观测数据	2020-2023年长三角地区9公里网格化数据	NA	seq2seq with attention	相关系数R, 均方根误差RMSE	NA
2302	2025-11-29	Self-supervised learning for MRI reconstruction: a review and new perspective 2025-Dec, Magma (New York, N.Y.) DOI:10.1007/s10334-025-01274-y PMID:40569542	综述	本文系统回顾了自监督深度学习在MRI重建领域的最新进展，探讨其克服全采样k空间数据依赖性的潜力	提出了自监督学习作为有监督方法替代方案的新视角，仅需欠采样k空间数据即可训练模型	方法在不同解剖结构的鲁棒性存在挑战，验证标准缺乏统一性，临床整合仍需完善	推动MRI重建技术发展，解决数据稀缺问题并缩短扫描时间	磁共振成像重建方法和技术	医学影像	NA	磁共振成像	深度学习	k空间数据	NA	NA	NA	图像质量	NA
2303	2025-11-29	Toward an Unbiased Deep Learning Classifier of Pediatric Middle Ear Disease 2025-Dec, Otolaryngology--head and neck surgery : official journal of American Academy of Otolaryngology-Head and Neck Surgery DOI:10.1002/ohn.70031 PMID:40955059	研究论文	开发基于深度学习的儿科中耳疾病分类器，使用消费级耳镜图像准确识别中耳积液类型	首次使用廉价消费级耳镜图像训练深度学习模型，针对儿科中耳疾病分类，并采用多样化年龄代表性数据集	样本量相对有限（219名儿童），仅包含麻醉状态下的儿童图像，未在实时临床环境中验证	开发准确预测儿科患者中耳积液存在和性质的人工智能算法，改善抗生素合理使用	6个月至10岁儿童的中耳图像	计算机视觉	中耳炎	数字耳镜成像	深度学习	图像	219名儿童，737张图像（AOM 73张，OME 190张，无积液274张，无鼓膜200张）	NA	NA	加权准确率	NA
2304	2025-11-29	Durative Monitoring of Sulfur Hexafluoride Characteristic Gases under Hydrogen Interference Using a Time2Vec-Encoded CNN-Transformer-LSTM Model Based on a Heterogeneous Gas Sensor Array 2025-Nov-28, ACS sensors IF:8.2Q1 DOI:10.1021/acssensors.5c02740 PMID:41165229	研究论文	提出一种基于异质气体传感器阵列和Time2Vec编码的CNN-Transformer-LSTM深度学习模型，用于六氟化硫分解气体的持续监测	首次将Time2Vec编码与CNN-Transformer-LSTM混合模型结合，并设计异质气体传感器阵列来降低交叉敏感性干扰	实验数据仅采集两天，数据量相对有限，需进一步验证长期监测性能	开发准确在线监测GIS系统中六氟化硫分解产物的方法	六氟化硫分解产生的HS、SO、CO和H₂四组分混合气体	传感器技术	NA	异质气体传感器阵列（金属氧化物半导体传感器、电化学传感器、Pd-Au合金氢传感器）	CNN, Transformer, LSTM	气体传感器时序数据	连续两天采集的实验数据集，第一天数据进行了增强	NA	Time2Vec-CNN-Transformer-LSTM混合架构	准确率, F1分数, R², RMSE	NA
2305	2025-11-29	Synergistic Integration of Frequency-Dependent Impedance and Machine Learning in Semiconductor Metal Oxide-Based Breath Sensors for High-Performance Gas Discrimination 2025-Nov-28, ACS sensors IF:8.2Q1 DOI:10.1021/acssensors.5c02656 PMID:41178758	研究论文	本研究结合频率依赖性阻抗谱和机器学习技术，开发了一种用于高性能气体识别的半导体金属氧化物呼吸传感器	通过结构组成改性的单传感器结合频率依赖性阻抗特征，在潮湿环境下实现了对化学性质相似气体混合物的高精度识别	研究仅针对丙酮和乙醇两种气体的混合物，且浓度范围有限（0.5-2.5 ppm）	开发用于呼吸疾病检测的高性能气体识别传感器	铂负载二氧化锡传感材料对丙酮和乙醇混合物的识别	机器学习	呼吸系统疾病	频率依赖性阻抗谱	DNN	阻抗数据	丙酮和乙醇混合物在干燥和潮湿环境下的测试数据	NA	深度神经网络	准确率	NA
2306	2025-11-29	From multi-omics to deep learning: advances in cfDNA-based liquid biopsy for multi-cancer screening 2025-Nov-28, Biomarker research IF:9.5Q1 DOI:10.1186/s40364-025-00874-z PMID:41310905	综述	本文综述了基于cfDNA的液体活检在多癌筛查中的最新进展，重点介绍了多组学标志物与深度学习技术的整合应用	整合多模态cfDNA生物标志物并通过机器学习方法增强癌症检测性能，同时强调可解释AI模型的发展方向	存在肿瘤异质性、数据处理标准化、模型可解释性和成本限制等挑战	推进基于cfDNA的液体活检技术在多癌筛查中的临床应用	循环游离DNA(cfDNA)及其相关生物标志物	机器学习	多癌种筛查	液体活检, cfDNA分析, 多组学分析	机器学习, 深度学习	基因组数据, 表观遗传数据	NA	NA	NA	NA	NA
2307	2025-11-29	Global and regional accuracy of deep learning-based tumor segmentation from whole-body [18F]fluorodeoxyglucose PET/CT images 2025-Nov-28, EJNMMI research IF:3.1Q1 DOI:10.1186/s13550-025-01333-4 PMID:41313553	研究论文	本研究评估基于深度学习的肿瘤分割方法在全身[¹⁸F]FDG-PET/CT图像中的全局和区域准确性	首次系统评估nnU-Net在全身FDG-PET/CT肿瘤分割中的性能，并分析肿瘤背景比(TBR)与分割准确性的关系	仅针对三种特定癌症类型（肺癌、淋巴瘤、黑色素瘤），样本来源单一	测试深度学习算法预测体积与手动分割体积的关系，评估预测准确性与正常背景摄取的关联	1334例经组织学确诊的肺癌、淋巴瘤和黑色素瘤患者的[¹⁸F]FDG-PET/CT扫描图像	数字病理	肺癌,淋巴瘤,黑色素瘤	[¹⁸F]FDG-PET/CT成像	CNN	医学图像	1334例PET/CT扫描（训练集933例，验证集267例，测试集134例）	MONAI	nnU-Net	Dice score,F1 score,线性相关系数	NA
2308	2025-11-29	Deep learning-based quality control and diagnosis of bronchial images 2025-Nov-27, Respiration; international review of thoracic diseases DOI:10.1159/000548342 PMID:41308068	研究论文	本研究探讨深度学习技术在支气管图像质量控制和诊断中的应用前景	系统分析AI在医学内窥镜领域的技术迁移潜力，为支气管图像分析提供新路径	模型泛化能力需通过多中心临床验证进一步优化，实时决策支持系统的临床应用尚待探索	提高支气管镜检查的标准化水平和诊断效率	支气管镜图像	计算机视觉	肺部疾病	深度学习	NA	医学图像	NA	NA	NA	NA	NA
2309	2025-11-29	Enhancing Slice-Wise Brain MRI Tasks using Self-Supervised and Auxiliary Learning 2025-Nov-27, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3637752 PMID:41308094	研究论文	本研究通过自监督学习和辅助学习方法提升脑部MRI切片任务的性能	提出切片级正则化(SWR)辅助学习任务，利用MRI固有结构特性防止相邻切片表征解相关，且无需额外人工标注	NA	解决医学图像处理中标注数据稀缺的问题，提升脑部MRI切片任务的性能	颅咽管瘤识别(CPGR)和下丘脑受累检测(DHI)	医学图像处理	脑部疾病	结构脑磁共振成像(MRI)	CNN	医学图像	NA	NA	2D卷积网络	F1-score	NA
2310	2025-11-29	Multiclass Brain Tumor Detection with Attention-Embedded CNN Framework: Advancing Toward Decentralized Deep Learning-Based Health Monitoring 2025-Nov-27, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3638154 PMID:41308096	研究论文	提出一种结合注意力机制和残差连接的自定义CNN模型，用于多类别脑肿瘤检测，并探索去中心化学习在医疗监测中的应用	提出嵌入注意力机制和残差连接的Inception模块自定义CNN架构，在联邦学习框架下实现高性能脑肿瘤分类	仅使用在线公开脑肿瘤数据集，未在更广泛的真实临床环境中验证	开发基于去中心化深度学习的计算机辅助诊断系统，提高脑肿瘤检测准确性和效率	脑部MR图像中的多类别脑肿瘤	计算机视觉	脑肿瘤	磁共振成像(MRI)	CNN	医学图像	在线脑肿瘤数据集中的MR图像，分为四类：胶质瘤、脑膜瘤、垂体瘤和无肿瘤	TensorFlow, PyTorch	自定义CNN, Inception, 注意力机制, 残差连接	准确率	NA
2311	2025-11-29	Deep Tabular Representation Corrector 2025-Nov-27, IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence IF:20.8Q1 DOI:10.1109/TPAMI.2025.3637810 PMID:41308107	研究论文	提出一种名为TRC的深度表格表示校正器，可在不改变原始模型参数的情况下增强任何已训练深度表格模型的表示能力	首次提出模型无关的表格表示校正方法，通过表示重估计和空间映射两个任务解决表示偏移和冗余问题	NA	提升深度表格机器学习模型的表示质量	表格数据	机器学习	NA	深度表示学习	Transformer, ResNet	表格数据	NA	NA	Transformer, ResNet	NA	NA
2312	2025-11-29	RSR-MSI: Reference-Based Super-Resolution for Mass Spectrometry Imaging of Tissues and Single Cells 2025-Nov-27, Analytical chemistry IF:6.7Q1 DOI:10.1021/acs.analchem.5c05933 PMID:41308162	研究论文	提出基于参考图像的超分辨率质谱成像方法，利用光学显微镜图像提升质谱成像空间分辨率	首次将光学显微镜图像作为参考帧提取纹理信息，结合原始MS图像离子强度数据开发图像特异性超分辨率网络	需要配对的光学显微镜图像作为参考，可能不适用于缺乏参考图像的情况	开发高空间分辨率和高通量的质谱成像技术	生物组织和单细胞	计算生物学	NA	质谱成像，光学显微镜	深度学习网络	质谱图像，光学显微镜图像	NA	NA	超分辨率网络	NA	NA
2313	2025-11-29	Molecular Motif Learning as a pretraining objective for molecular property prediction 2025-Nov-27, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-66685-w PMID:41309631	研究论文	提出一种名为MotiL的无监督预训练方法，用于学习保留分子整体结构和基序信息的分子表示	首次将分子基序学习作为预训练目标，能够直接从原生分子图中学习同时保留整体分子结构和基序级信息的表示	NA	改进分子性质预测的深度学习方法，使其更符合基本化学特性	小分子和蛋白质大分子	机器学习	NA	分子图分析	图神经网络	分子图数据	至少16个分子基准测试集	NA	MotiL	准确率	NA
2314	2025-11-29	Optimized YOLOv8s framework with deformable convolution for underwater object detection 2025-Nov-27, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-28989-1 PMID:41309854	研究论文	提出一种优化的YOLOv8s框架，通过可变形卷积等改进提升水下目标检测性能	集成四个核心改进模块：可变形卷积特征模块(C2f_DC)、深度加权双向特征金字塔(DeepBiFPN)、内容感知特征重组(CARAFE)和高效多尺度注意力(EMA)	NA	解决水下目标检测中的小目标、遮挡目标和图像质量差等关键挑战	水下环境中的各类目标物体	计算机视觉	NA	深度学习	YOLO	图像	LFIW和OI数据集	PyTorch	YOLOv8s, C2f_DC, DeepBiFPN, CARAFE, EMA	AP@[0.50:0.05:0.95], AP@0.75	NA
2315	2025-11-29	A novel spatiotemporal transformer network with multivariate fusion for short-term precipitation forecasting 2025-Nov-27, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-29415-2 PMID:41309915	研究论文	提出一种新型时空变换器网络ST-MFTransNet，通过多变量融合实现短期降水预报	设计基于全维动态卷积的多变量融合模块，结合Transformer与多尺度卷积的编码器-解码器框架	NA	改进短期降水预报精度	气象数据（温度、湿度、风速等多变量）	机器学习	NA	气象数据分析	Transformer, CNN	多变量时序数据	过去12小时和24小时累积气象数据	NA	Transformer, 多尺度卷积模块	POD, CSI	NA
2316	2025-11-29	A smart assistive system for visually challenged people through efficient object detection using deep learning with tunicate swarm algorithm 2025-Nov-27, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-29947-7 PMID:41309919	研究论文	提出一种基于海鞘群算法优化深度学习的智能辅助系统，用于帮助视觉障碍人士进行高效物体检测	首次将海鞘群算法(TSA)与深度信念网络(DBN)相结合进行参数优化，并采用YOLOV8和胶囊网络(CapsNet)构建完整的物体检测框架	仅在室内物体检测数据集上进行验证，缺乏室外场景和实际部署测试	开发高精度的物体检测系统以辅助视觉障碍人士的日常生活	视觉障碍人士和室内环境中的各类物体	计算机视觉	视觉障碍	深度学习，物体检测	YOLOV8, CapsNet, DBN	图像	室内物体检测数据集（具体数量未提及）	NA	YOLOV8, CapsNet, Deep Belief Network	准确率	NA
2317	2025-11-29	Quantitative and longitudinal monitoring of cancer cell invasion in a three-dimensional in vitro model of oral cancer using optical coherence tomography 2025-Nov-27, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-28471-y PMID:41309958	研究论文	本研究利用光学相干断层扫描结合深度学习技术，在三维口腔鳞状细胞癌模型中实现癌细胞侵袭的定量和纵向监测	首次将光学相干断层扫描与深度学习相结合，用于三维口腔癌模型中癌细胞侵袭的定量纵向监测	研究仅限于体外三维模型，未涉及体内实验验证	开发非侵入性定量监测癌细胞侵袭的方法	口腔鳞状细胞癌三维器官型培养模型	数字病理	口腔癌	光学相干断层扫描，深度学习	深度学习模型	三维光学相干断层扫描图像	多种口腔鳞状细胞癌细胞系的三维培养模型	NA	NA	平面测量分析，体积分析，组织形态计量学相关性	NA
2318	2025-11-29	Tri branch attention enhanced 3DUNet for remote sensing based hyperspectral image classification 2025-Nov-27, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-29357-9 PMID:41309972	研究论文	提出一种三分支注意力增强3DUNet架构用于高光谱遥感图像分类	设计三分支架构分别处理光谱依赖、空间特征和联合表征，并集成专用注意力机制	未明确说明计算复杂度或模型参数量，依赖有限标注数据	提升高光谱图像分类精度	高光谱遥感图像	计算机视觉	NA	高光谱成像	3DUNet, 注意力机制	高光谱图像	三个基准数据集（Indian Pines, Pavia University, Houston-2018）	NA	三分支3DUNet	平均精度(AA), 总体精度(OA)	NA
2319	2025-11-29	Feature centric based deep learning approach for music mood recognition with HuBERT transformer model 2025-Nov-27, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-29200-1 PMID:41309989	研究论文	本研究采用基于HuBERT变换器的深度学习方法来识别音乐情绪	首次将HuBERT变换器模型应用于音乐情绪分类，并与传统深度学习模型进行对比分析	仅使用单一公开数据集，样本量相对有限（每类别500个音频文件）	探索深度学习模型在音乐情绪分类中的有效性	音乐音频文件	自然语言处理	NA	音频特征提取（STFT, MFCC）	Transformer, CNN, LSTM	音频	2500个音频文件（5个情绪类别，每类别500个文件）	NA	HuBERT, ConvFormer, LSTM, YAMNet	准确率	NA
2320	2025-11-29	Modifier guided resilient CNN inference enables fault-tolerant edge collaboration for IoT 2025-Nov-27, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-28454-z PMID:41310049	研究论文	提出一种基于边缘设备的弹性CNN推理架构，通过轻量级修正模块实现设备故障容错	采用轻量级修正模块动态合成故障设备预测，通过故障模拟训练技术实现实时容错，无需模型复制或云端回退	仅在MNIST和CIFAR-10数据集上验证，最多测试五个同时设备故障场景	在资源受限的物联网环境中实现鲁棒且准确的深度学习推理	物联网边缘设备及其分布式CNN推理系统	机器学习	NA	故障模拟训练技术	CNN	图像	MNIST和CIFAR-10数据集	NA	分布式卷积神经网络	准确率, 错误率	边缘设备，资源利用率约15KB每模型