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
2741	2026-03-02	EEG-Based Emotion Estimation Model Integrating Structural and Time-Series Information Based on Deep Learning Architecture Optimization 2026-Feb-12, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s26041210 PMID:41755151	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的脑电图情绪识别模型，该模型通过集成结构信息和时间序列信息，并利用架构自动搜索技术来优化性能	首次将图卷积网络、长短期记忆网络、通道注意力机制和可微分架构搜索集成到脑电图情绪识别中，实现了对电极连接性和个体差异性的自适应建模	未在论文摘要中明确提及	开发一种能够自动优化架构、提高识别准确性和适应性的脑电图情绪识别模型	脑电图信号	机器学习	NA	脑电图	GCN, LSTM	时间序列信号	NA	NA	图卷积网络, 长短期记忆网络	准确率	NA
2742	2026-03-02	An educational machine learning demonstration framework for plastic surgeons using open datasets 2026-Feb-12, Journal of plastic, reconstructive & aesthetic surgery : JPRAS DOI:10.1016/j.bjps.2026.02.010 PMID:41762764	研究论文	本文介绍了一个名为DermAI-Melanoma的开放数据演示框架，旨在帮助整形外科医生通过公开数据集学习和实践机器学习，以黑色素瘤分类作为教学案例	开发了一个专门针对整形外科医生的教育性机器学习演示框架，利用公开数据集实现深度学习模型的透明化训练和部署，并优化了适用于智能手机的轻量级模型	研究仅基于单一公开数据集（SIIM-ISIC 2020），且主要作为演示框架，可能未涵盖临床实践中的所有复杂情况	通过教育性框架促进整形外科医生参与数据科学，利用开放数据集构建可部署的人工智能工具	整形外科医生及医学教育者，使用黑色素瘤图像数据进行机器学习模型训练	机器学习	黑色素瘤	深度学习	CNN	图像	基于SIIM-ISIC 2020黑色素瘤数据集，具体样本数量未在摘要中明确说明	TensorFlow.js	EfficientNet-B3, MobileNetV3-Small	准确率, AUC-ROC, F1分数	标准智能手机（用于MobileNetV3-Small模型部署），具体训练资源未在摘要中明确说明
2743	2026-03-02	Unveiling the Digital Phenotype of Physical Activity Behavior in Community-Dwelling Older Adults Using Machine Learning 2026-Feb-11, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering13020205 PMID:41749744	研究论文	本研究应用机器学习方法预测社区居住老年人的体力活动模式，并识别影响这些行为的关键因素	结合可穿戴传感器数据与机器学习和深度学习方法，揭示老年人体力活动的数字表型，并识别心理动机因素与历史步数数据在预测中的重要性	研究未明确提及样本的多样性或数据收集的地理范围限制，可能影响模型的泛化能力	预测老年人体力活动模式并识别关键影响因素	社区居住的老年人	机器学习	老年疾病	可穿戴传感器数据收集	线性回归, 逻辑回归, Elastic Net, LightGBM, GRU, LSTM	横断面数据, 纵向时间序列数据	NA	LightGBM, TensorFlow或PyTorch（基于GRU/LSTM使用推断）	LightGBM, GRU, LSTM	NA	NA
2744	2026-03-02	A Sophisticated Onscreen Smart Framework for Predicting Diabetes in Remote Healthcare 2026-Feb-11, Diagnostics (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/diagnostics16040532 PMID:41750681	研究论文	本文提出了一种基于优化集成深度学习的自动化糖尿病预测框架（BOLD），用于远程医疗应用	结合了Brassy Pelican Optimization（BPO）进行特征选择、Deer Hunting Optimization（DHO）进行超参数优化，并采用Hunting Optimized RNN-LSTM进行分类，提高了预测的鲁棒性和精确性	未明确提及模型在更广泛或不同人群数据集上的泛化能力测试	设计并开发一种用于慢性病（糖尿病）诊断的自动化工具，以提高预测的准确性、可靠性和效率	糖尿病患者与非糖尿病患者	机器学习	糖尿病	深度学习，优化算法	RNN-LSTM	结构化医疗数据	使用了PIDD、印度尼西亚糖尿病数据库和肾脏疾病数据集，具体样本数量未明确说明	NA	RNN-LSTM	RMSE, Cohen's Kappa, 精确率, 召回率, 准确率, AUC	NA
2745	2026-03-02	Hybrid Ensemble Model for Knee Osteoarthritis Grading: Integrating CNNs with GLCM Features and XAI 2026-Feb-11, Diagnostics (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/diagnostics16040539 PMID:41750687	研究论文	本研究提出了一种结合CNN深度特征与GLCM手工纹理特征的混合集成模型，用于膝关节X光片的骨关节炎严重程度自动分级	将微调的ResNet-101和EfficientNetB7提取的深度特征与手工GLCM纹理描述符相结合，并通过软投票集成进行最终预测，同时使用Grad-CAM提供模型可解释性	研究中仅使用了KL-0、KL-2、KL-3和KL-4四个等级进行分类，未包含所有KL分级；测试准确率为73%，仍有提升空间	开发自动分类膝关节骨关节炎严重程度的可靠且可解释的方法	膝关节前后位X光图像	计算机视觉	骨关节炎	X射线成像	CNN, 集成学习	图像	未明确说明	未明确说明	ResNet-101, EfficientNetB7	准确率, 宏F1分数, 加权F1分数	未明确说明
2746	2026-03-02	A Deep Learning-Based Method for Non-Destructive Estimation of Carbonate Carbon Storage in Biogenic Shells on Marine Engineering Materials 2026-Feb-11, Materials (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/ma19040691 PMID:41753411	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的非破坏性框架，用于从原位图像中估计海洋工程材料上生物贝壳的碳酸盐碳储量	提出了一种结合改进Mask R-CNN和目标识别、异速生长关系及实测碳分数的非破坏性碳储量估计方法，避免了传统破坏性采样的限制	研究仅在特定近岸水域（六横岛）进行了五个月的监测，样本量有限（90张面板图像），且模型在复杂近岸条件下的性能仍有提升空间	开发一种非破坏性方法，用于长期监测海洋工程材料表面硬壳生物积累的碳酸盐碳储量	海洋工程材料表面附着的藤壶和双壳类生物	计算机视觉	NA	原位图像采集、异速生长关系分析、碳酸盐碳分数测量	CNN	图像	90张面板图像，采集自不同表面材料的面板，监测时间为5个月（6月至10月）	NA	改进的Mask R-CNN	召回率, 精确率, 相关系数R, 估计误差	NA
2747	2026-03-02	Rethinking Nature's Pharmacy: AI Era and Natural Product Drug Discovery 2026-Feb-11, Pharmaceuticals (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/ph19020301 PMID:41754841	综述	本文回顾了人工智能在天然产物药物发现领域的最新进展、挑战与潜力	探讨了人工智能（包括机器学习、深度学习和生成模型）如何变革传统天然产物药物发现流程，将成功率从低于1%提升至超过10%，并可能将发现时间缩短高达70%	数据集中天然产物仅占约5%的筛选化合物；“黑箱”模型的可解释性问题；以及在生物多样性地区进行生物勘探的伦理担忧	旨在通过人工智能技术加速和革新天然产物药物发现，以满足未满足的医疗需求并符合全球可持续发展目标	天然产物及其衍生的化学库、分子相互作用以及新型支架设计	机器学习	NA	虚拟筛选、分子相互作用预测、生成模型	机器学习, 深度学习, 生成模型	化学库数据、分子数据	NA	NA	NA	成功率、发现时间缩短比例	NA
2748	2026-03-02	Explainability of a Deep Learning Model for Mediastinal Lymph Node Station Classification in Endobronchial Ultrasound (EBUS) 2026-Feb-10, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering13020198 PMID:41749738	研究论文	本研究开发了一个用于分类胸部淋巴结分站的卷积神经网络，并评估了Grad-CAM激活图在EBUS图像中的解剖相关性	首次定量评估了深度学习模型在EBUS成像中的注意力是否与相关解剖结构对应，并提出了一个结构化注释框架	需要进一步优化和多中心验证	支持肺癌分期、治疗规划和预后评估中的淋巴结准确定位	胸部淋巴结分站	计算机视觉	肺癌	支气管内超声	CNN	图像	35,527张标记的EBUS图像	NA	卷积神经网络	准确率, F1分数	NA
2749	2026-03-02	Assessing Low Back Movement with Motion Tape Sensor Data Through Deep Learning 2026-Feb-10, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s26041127 PMID:41755069	研究论文	本研究提出了一种基于深度学习的方法，利用Motion Tape传感器数据评估下背部运动，以辅助临床物理治疗	提出了Motion-Tape Augmentation Inference Model (MT-AIM)，通过条件生成模型生成合成数据并预测关节运动学作为额外特征，以解决小样本和噪声问题	Motion Tape数据集规模小且存在噪声，传感器稳定性具有新颖性和变异性	评估下背部运动以帮助临床医生制定合适的物理治疗方案	下背部运动	机器学习	背部疼痛	Motion Tape传感器数据采集	深度学习分类管道	传感器数据	小规模数据集	NA	条件生成模型	准确率	NA
2750	2026-03-02	From Point Clouds to Predictive Maintenance: A Review of Intelligent Railway Infrastructure Monitoring 2026-Feb-10, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s26041131 PMID:41755072	综述	本文系统综述了点云技术在铁路基础设施智能监测与预测性维护中的应用、技术进展与未来方向	深入探讨了点云与计算力学结合构建高保真数字孪生体，用于实时模拟结构应力分布与损伤演化，并系统分析了技术瓶颈与未来研究轨迹	NA	为全球铁路系统的可持续智能化提供坚实的理论框架和技术路线图	铁路基础设施，包括轨道几何、隧道、桥梁等组件	计算机视觉	NA	点云技术	深度学习，人工智能	点云数据，多模态数据	NA	NA	NA	NA	NA
2751	2026-03-02	Recent Advances in Deep Learning for SAR Images: Overview of Methods, Challenges, and Future Directions 2026-Feb-10, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s26041143 PMID:41755084	综述	本文全面回顾了深度学习在合成孔径雷达图像处理中的最新进展，包括去噪、分割、分类和检测等任务	评估了广泛采用的深度学习模型，并探讨了生成对抗网络和图神经网络等未充分利用模型的潜力，同时汇编了可用数据集	NA	指导合成孔径雷达图像分析的持续进展，总结关键挑战并提出未来研究方向	合成孔径雷达图像	计算机视觉	NA	NA	GAN, GNN	图像	NA	NA	NA	NA	NA
2752	2026-03-02	DeepGene-BC: Deep Learning-Based Breast Cancer Subtype Prediction via Somatic Point Mutation Profiles 2026-Feb-09, Cancers IF:4.5Q1 DOI:10.3390/cancers18040570 PMID:41749823	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的乳腺癌亚型预测框架deepGene-BC，通过体细胞点突变谱进行分子分型	结合通路信息特征选择策略与针对稀疏二进制数据的混合神经网络，有效处理高维稀疏突变数据	NA	开发一种基于体细胞点突变谱的乳腺癌亚型预测方法，以克服转录组谱在稳健性和临床适用性上的限制	乳腺癌患者	机器学习	乳腺癌	体细胞点突变谱分析	深度学习	基因组突变数据	TCGA乳腺癌队列中的独立测试集（n=273）	NA	混合神经网络	准确率, 灵敏度, 宏平均AU-ROC	NA
2753	2026-03-02	US-ATHC: Unsupervised Multi-Class Glioma Segmentation via Adaptive Thresholding and Clustering 2026-Feb-09, Biomedicines IF:3.9Q1 DOI:10.3390/biomedicines14020397 PMID:41751297	研究论文	提出了一种名为US-ATHC的完全无监督两阶段流程，用于3D MRI中胶质瘤的全局检测和多类亚区分割	结合自适应阈值处理和层次聚类，无需专家标注即可实现胶质瘤的多类分割，在无监督方法中取得了优于经典聚类技术和先进深度学习模型的性能	未明确说明方法在低对比度或噪声较大的MRI图像上的鲁棒性，也未讨论对不同MRI扫描仪或采集参数的泛化能力	开发一种无监督的胶质瘤分割方法，以解决专家标注稀缺的问题，支持临床诊断、治疗规划和手术导航	3D容积MRI中的胶质瘤	数字病理学	胶质瘤	MRI	无监督学习	3D MRI图像	BraTS 2021数据集和Poitiers大学医院的Gliobiopsy数据集	NA	自适应阈值处理（Sauvola）结合形态学处理，以及优化的亲和传播聚类	NA	NA
2754	2026-03-02	Fourier-Based Non-Rigid Slice-to-Volume Registration of Segmented Petrographic LM and CT Scans of Concrete Specimens 2026-Feb-09, Materials (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/ma19040663 PMID:41753385	研究论文	提出一种结合深度学习语义分割和基于傅里叶的切片到体积配准的工作流程，用于定量分析混凝土样本中的空隙（如裂缝和气孔）	首次将深度学习语义分割与基于傅里叶的切片到体积配准相结合，用于多模态（2D LM和3D μCT）数据融合，实现混凝土空隙的精确自动化定量分析	未明确说明样本数量或数据集的规模，可能限制方法的泛化能力评估	开发一种定量分析混凝土冻融损伤中空隙（裂缝和气孔）的方法，以改进现有定性评估标准	混凝土样本的2D光显微镜（LM）图像和3D微计算机断层扫描（μCT）数据	计算机视觉	NA	光显微镜（LM），微计算机断层扫描（μCT），深度学习语义分割，傅里叶分析	深度学习（具体架构未指定）	图像（2D LM图像和3D μCT扫描）	NA	NA	NA	成功率，相对均方根误差（RRMSE）	NA
2755	2026-03-02	The Micro-Mobility Sensing Gap: A Systematic Review of Physiological Safety Monitoring from Cycling to E-Scooters 2026-Feb-09, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s26041110 PMID:41755051	综述	本文系统综述了从自行车到电动滑板车等微出行方式中，用于监测生理安全的可穿戴传感器技术，并指出了当前研究存在的差距	首次系统性地对比了自行车与电动滑板车环境下生理安全监测技术的差异，并明确指出了将现有自行车监测模型直接应用于高振动的电动滑板车环境存在的技术滞后问题	纳入的研究数量有限（11篇出版物，代表9项独特研究），实验室研究依赖单一冗余数据集（N=27）且缺乏独立验证，实地研究缺乏实时预测能力	识别阻碍主动安全系统发展的技术差距，推动微出行领域的生理安全监测	用于检测压力、疲劳和用力的可穿戴传感器在骑行和微出行中的应用	机器学习	NA	可穿戴生理传感	CNN-LSTM	生理传感数据	实验室研究样本量27	NA	CNN-LSTM	F1分数	NA
2756	2026-03-02	Performance Analysis of LSTM, GRU and Hybrid LSTM-GRU Model for Detecting GPS Spoofing Attacks 2026-Feb-09, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s26041111 PMID:41755053	研究论文	本文对LSTM、GRU和混合LSTM-GRU深度学习模型在检测GPS欺骗攻击方面的性能进行了比较分析	提出并评估了混合LSTM-GRU架构，在检测GPS欺骗攻击中实现了高准确率、召回率和F1分数	研究基于模拟数据集，可能未完全覆盖真实世界攻击的复杂性	比较不同深度学习模型在检测无人机GPS欺骗攻击中的性能	无人机GPS欺骗攻击	机器学习	NA	深度学习	LSTM, GRU, LSTM-GRU混合模型	时间序列数据	使用'UAV Attack'数据集，具体样本数量未明确说明	NA	LSTM, GRU, LSTM-GRU混合架构	准确率, 召回率, F1分数, 精确率, ROC曲线, AUC值	NA
2757	2026-03-02	Development of a Deep Learning-Based Decision Framework for Optimal Process Parameter Selection in Metal Additive Manufacturing 2026-Feb-09, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s26041124 PMID:41755065	研究论文	本研究提出了一种基于深度学习的决策框架，用于优化金属增材制造（WAAM）的工艺参数选择，以控制表面粗糙度	首次开发了一个AI框架，能够根据实时变化的焊道几何形状，快速识别接近最优的工艺参数，以控制多层WAAM过程中的表面粗糙度	可行性分析基于先前开发和验证的表面粗糙度预测模型进行，而非直接物理测量；仅使用了五个WAAM样本进行比较分析	优化金属增材制造（WAAM）的工艺参数，以提高生产率和表面质量，减少对后处理的依赖	金属增材制造（WAAM）过程中的焊道几何形状和表面粗糙度	机器学习	NA	NA	深度神经网络（DNN）	模拟数据	基于100万个焊道几何形状变化和72种工艺参数组合生成的大规模模拟数据集；使用5个先前生成的WAAM样本进行比较分析	NA	NA	准确率, 精确率, 召回率, F1分数, AUC	NA
2758	2026-03-02	The Evolution of Modeling Approaches: From Statistical Models to Deep Learning for Locust and Grasshopper Forecasting 2026-Feb-08, Insects IF:2.7Q1 DOI:10.3390/insects17020182 PMID:41752585	综述	本文综述了蝗虫和蚱蜢爆发预测方法从传统统计模型到深度学习（DL）的演变，并评估了DL架构在生态预测任务中的应用与挑战	系统比较了蝗虫与蚱蜢爆发预测方法的演变，特别关注了DL方法在生态预测中的应用，并提出了整合可解释AI（XAI）、迁移学习和生成模型（如GANs）的未来研究方向	数据稀缺、模型跨区域泛化能力有限以及DL模型的“黑箱”问题导致可解释性低	开发更稳健、透明且基于生态学的预测工具，以指导脆弱草原生态系统中蝗虫可持续管理的有效预警系统	蝗虫和蚱蜢的种群动态，特别是在草原生态系统（如内蒙古）中的爆发	机器学习	NA	NA	DNN, CNN, RNN, LSTM, GRU, GAN	时空数据（环境驱动因素，如天气、植被、土壤条件）	NA	NA	深度神经网络, 卷积神经网络, 循环神经网络, 长短期记忆网络, 门控循环单元, 生成对抗网络	NA	NA
2759	2026-03-02	Digitalization and Automation of Runway Inspection Using Unmanned Aerial Vehicles 2026-Feb-08, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s26041100 PMID:41755043	研究论文	本文提出了一种利用无人机获取图像对机场跑道道面进行自动化检测和状况评估的端到端框架	集成了无人机数据采集、基于深度学习的像素级语义分割和基于GIS的空间聚合，生成地理参考的数字道面状况表示，为传统人工检查提供了可扩展的数据驱动替代方案	NA	实现机场跑道道面的自动化检测与状况评估，支持维护优先级决策	机场跑道道面	计算机视觉	NA	无人机图像采集	深度学习	图像	扎达尔机场整个跑道的高分辨率无人机图像	NA	NA	NA	NA
2760	2026-03-02	An Integrated Framework for Automated Image Segmentation and Personalized Wall Stress Estimation of Abdominal Aortic Aneurysms 2026-Feb-07, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering13020191 PMID:41749731	研究论文	提出一个集成框架，用于自动分割腹主动脉瘤图像并个性化估算其壁应力	将基于补丁的扩张改进U-Net模型、非均匀有理B样条（NURBS）优化分割以及非线性弹性膜分析（NEMA）应力估算相结合，为AAA计算分析提供了一种稳健高效的方法	未明确提及研究的具体局限性，如数据集规模、模型泛化能力或临床验证范围	开发自动化工具以辅助腹主动脉瘤的监测和手术规划	腹主动脉瘤患者的CTA图像	数字病理学	心血管疾病	计算机断层扫描血管造影	CNN	图像	NA	NA	改进的U-Net	NA	NA