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
2921	2026-01-10	A fully autonomous AI system for accurate and reproducible Cobb angle measurement in Adolescent Idiopathic Scoliosis: a multicenter study 2026-Jan-06, The spine journal : official journal of the North American Spine Society DOI:10.1016/j.spinee.2026.01.010 PMID:41506453	研究论文	本研究开发了一个名为SPARC的完全自主AI系统，用于在青少年特发性脊柱侧凸的全脊柱X光片上自动、可重复且准确地测量Cobb角	开发了一个无需人工干预的端到端深度学习流程，包含两个专门的AI模型，用于从X光图像中检测脊柱曲率、识别单个椎骨并准确估计所有检测到的脊柱曲线的Cobb角，其性能优于经验丰富的专家	研究为回顾性、观察性设计，且仅涉及四个三级医院的484张X光图像，样本量和多样性可能存在限制	开发一个基于人工智能的自动化、可重复系统，以辅助在全脊柱X光片上估计Cobb角，减少诊断不确定性	青少年特发性脊柱侧凸患者的全脊柱前后位/后前位X光图像	计算机视觉	青少年特发性脊柱侧凸	X射线成像	深度学习模型	图像	484张全脊柱X光图像，来自四个三级医院的AIS患者，Cobb角范围从轻度到重度	NA	NA	平均绝对误差, 误差范围	NA
2922	2026-01-07	Two-Tier heuristic search for ransomware-as-a-service based cyberattack défense analysis using explainable Bayesian deep learning model 2026-Jan-05, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-96083-7 PMID:41490912	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
2923	2026-01-10	A machine learning study highlighting the challenges of fidgety movement recognition using vision and inertial sensors 2026-Jan-05, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-28523-3 PMID:41490995	研究论文	本研究探讨了使用深度学习方法从RGB-D视频和惯性测量单元数据中识别婴儿烦躁运动的挑战	采用深度学习学习解耦特征表示，以独立于受试者信息的方式表征运动，并分析了视觉和传感器模态在识别烦躁运动中的具体挑战	研究显示，获得在训练中未见过的受试者上一致泛化的特征表示仍然具有挑战性，且两种模态均有待解决的具体问题	自动化通用运动评估，以识别婴儿烦躁运动，为早期神经发育障碍（如脑瘫）提供及时干预	95名婴儿（平均年龄约数周）的烦躁运动数据	机器学习	脑瘫	RGB-D视频采集，惯性测量单元数据采集	深度学习	视频，传感器数据	95名婴儿	NA	NA	NA	NA
2924	2026-01-10	Transformer-based InsightGWAS improves GERD genetic discovery via pretraining on GWAS for major depressive disorder 2026-Jan-05, Communications biology IF:5.2Q1 DOI:10.1038/s42003-025-09177-3 PMID:41491019	研究论文	本研究开发了一种基于Transformer的深度学习模型InsightGWAS，通过在大规模抑郁症GWAS数据上进行预训练，并整合多组学功能注释，提高了胃食管反流病（GERD）的遗传位点发现能力	首次将Transformer模型与迁移学习结合应用于GWAS分析，通过预训练策略和多组学数据整合，显著提升了遗传位点发现的准确性和新颖性	模型依赖于GWAS汇总统计数据，可能受限于原始数据的质量和样本量；预训练数据来源于抑郁症GWAS，其与GERD的生物学关联性需进一步验证	提高胃食管反流病（GERD）的遗传位点发现效率，探索其潜在的生物学通路	胃食管反流病（GERD）的遗传关联位点	机器学习	胃食管反流病	GWAS, eQTLs, mQTLs, 表观基因组学数据	Transformer	基因组学汇总统计数据	NA	NA	Transformer	分类准确率, 假阳性率	NA
2925	2026-01-10	A hierarchical deep learning framework with doubly regularized loss for robust malware detection and family categorization 2026-Jan-05, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-31444-w PMID:41491703	研究论文	本文提出了一种用于便携式可执行文件恶意软件检测和家族分类的分层深度学习框架，采用新型双重正则化二元交叉熵损失函数	提出了一种结合加权交叉熵和谱正则化的双重正则化二元交叉熵损失函数，通过概率框架建模阶段间误差传播，并将超参数调优表达为约束优化问题	NA	开发准确、数学基础扎实且可解释的恶意软件检测和家族分类框架	便携式可执行文件恶意软件	机器学习	NA	NA	深度学习	文件数据	大规模数据集（BODMAS、SOMLAP和CLaMP）	KerasTuner	NA	加权准确率	NA
2926	2026-01-10	SCALE: unsupervised multiscale domain identification in spatial omics data 2026-Jan-05, Nucleic acids research IF:16.6Q1 DOI:10.1093/nar/gkaf1456 PMID:41495880	研究论文	本文提出了一种名为SCALE的无监督算法，用于识别空间转录组学数据中的多尺度功能域	首次结合基于深度学习的图表示学习与基于熵的搜索算法，以无监督方式识别生物组织中不同空间尺度的功能域层次结构	未明确说明算法在超大规模数据集或超高分辨率数据上的计算效率限制	开发一种计算方法来识别空间转录组数据中多层次的功能域结构	空间转录组学数据（包括模拟数据、小鼠脑组织数据和患者来源的肾组织数据）	空间组学数据分析	NA	空间转录组学（Xenium, MERFISH）	深度学习, 图表示学习	空间转录组数据	模拟数据、小鼠脑组织（Xenium和MERFISH平台）和患者来源的肾组织数据	NA	NA	与最先进的多域识别方法相比的性能提升（最高191.1个百分点）	NA
2927	2026-01-10	Research on liver cancer pathology image recognition based on deep learning image processing 2026-Jan-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-24834-7 PMID:41484185	研究论文	本研究提出了一种名为MSAF-Net的新型多空间注意力融合网络，用于基于深度学习图像处理的肝癌病理图像识别	提出了一种新颖的多空间注意力融合网络（MSAF-Net），系统性地整合了五个互补的特征空间（R、B、Y、熵和LBP），并结合SE-block增强融合机制和基于EfficientNet-Lite的特征提取	NA	提高肝癌病理图像分析的准确诊断能力	肝癌病理图像	数字病理学	肝癌	深度学习图像处理	CNN	图像	NA	NA	MSAF-Net, EfficientNet-Lite	准确率, 灵敏度, 特异性	NA
2928	2026-01-10	A Feature-Augmented Transformer Model to Recognize Functional Activities From in-the-Wild Smartwatch Data 2026-Jan, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3586074 PMID:40614149	研究论文	本文提出了一种特征增强的Transformer模型，用于从真实世界智能手表数据中识别功能性活动	引入了特征增强的Transformer模型，通过特征标记-Transformer嵌入来增强特征表示，以改善分类性能，并提出了一个大规模功能性活动数据集ArWISE	未在摘要中明确说明	研究功能性人类活动识别方法，以支持认知健康评估、康复、术后恢复和慢性病管理	从智能手表收集的真实世界传感器数据	机器学习	认知健康、慢性病	传感器数据采集	Transformer	传感器数据	503名参与者，超过3200万个标记点	NA	Transformer	分类性能	NA
2929	2026-01-10	A Composable Channel-Adaptive Architecture for Seizure Classification 2026-Jan, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3587103 PMID:40633043	研究论文	本文提出了一种可组合的通道自适应架构，用于处理任意通道数的多变量时间序列数据，特别是在癫痫发作分类任务中	提出了一种通道自适应架构，能够无缝处理任意通道数的多变量信号，解决了传统模型需要固定通道数的问题	未明确说明模型在其他医疗任务或数据集上的泛化能力	开发一种适应不同通道配置的深度学习模型，用于癫痫发作分类	颅内脑电图数据，来自多个异质受试者	机器学习	癫痫	颅内脑电图	CNN	时间序列	短时数据集约15小时，长时数据集约2600小时	NA	EEGWaveNet, EEGNet	F1分数	NA
2930	2026-01-10	An Efficient FoG-M3 Method for Self-Adaptive Labeling and Predicting Freezing of Gait 2026-Jan, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3587734 PMID:40638345	研究论文	本文提出了一种名为FoG-M3的深度学习方法，用于预测帕金森病患者的步态冻结现象	采用非固定长度的Pre-FoG标注方法，结合Mixup、MoCo对比学习策略和Mamba模块增强的U-Net模型，以应对数据不平衡和特征表示不足的挑战	NA	预测帕金森病患者的步态冻结现象，以提供足够的姿势调整时间	帕金森病患者的步态数据	机器学习	帕金森病	深度学习	U-Net	步态数据	NA	NA	U-Net, Mamba模块	准确率	NA
2931	2026-01-10	DeepBindi: An End-to-End Fear Detection System Optimized for Extreme-Edge Deployment 2026-Jan, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3587961 PMID:40638343	研究论文	本文介绍了一种专为极端边缘部署优化的端到端恐惧检测系统，结合了特征工程和轻量级1D-CNN模型	提出了一种结合手工特征和深度学习卷积技术的优化轻量级1D-CNN架构，专为极端边缘设备设计，并在超低功耗ARM Cortex™-M4架构上成功集成验证	未提及系统在更广泛数据集或多样化真实场景中的泛化能力	开发一种适用于可穿戴系统的端到端恐惧识别系统，优化极端边缘部署	基于生理信号的恐惧检测	机器学习	NA	生理信号分析	1D-CNN	生理信号数据	使用WEMAC数据集进行实验验证	NA	1D-CNN	F1分数, 准确率	超低功耗ARM Cortex™-M4架构
2932	2026-01-10	PDSNet: Patient-Disease Dual Spatial Similarity Neural Networks for Predicting Heart Failure Risk Using Short Electronic Health Records 2026-Jan, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3593388 PMID:40720268	研究论文	本文提出了一种名为PDSNet的新型深度神经网络，通过患者-疾病双重空间相似性策略，利用短期电子健康记录改进心力衰竭风险预测	提出了一种新颖的双重患者-疾病空间相似性策略，结合本体图、二分图模型和基于Transformer的架构，整合时空动态以提升心力衰竭风险预测的准确性	研究基于单一数据集（MIMIC-III），可能限制了模型的泛化能力；未详细讨论模型在临床环境中的实际部署挑战	改进心力衰竭风险预测，为临床决策支持和个性化管理提供高效工具	7,346名来自MIMIC-III数据集的患者	机器学习	心血管疾病	电子健康记录分析	深度神经网络	电子健康记录	7,346名患者	NA	Transformer	AUC, F1分数	NA
2933	2026-01-10	Detection of Dens Invaginatus on Panoramic Radiographs Using Deep Learning Algorithms 2026-Jan, International journal of paediatric dentistry IF:2.3Q2 DOI:10.1111/ipd.70027 PMID:40754680	研究论文	本研究评估了YOLOv5和YOLOv8深度学习模型在曲面断层片上检测牙齿内陷的准确性和可靠性	首次在牙齿内陷检测中比较了YOLOv5和YOLOv8模型，并评估了检测和分割两种标注方法的性能	样本仅包含8-18岁患者的前牙区曲面断层片，未涵盖所有年龄组和牙位	评估深度学习模型在曲面断层片上自动检测牙齿内陷的可行性	牙齿内陷（发育性牙体异常）	计算机视觉	牙科疾病	全景X线摄影	YOLOv5, YOLOv8	图像（全景X线片）	656张患者全景X线片（8-18岁）	NA	YOLOv5, YOLOv8	精确率, 灵敏度, F1分数	NA
2934	2026-01-10	Estimation of Segmental Longitudinal Strain in Transesophageal Echocardiography by Deep Learning 2026-Jan, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3605793 PMID:40907054	研究论文	本研究开发了首个自动化管道autoStrain，利用深度学习技术从经食管超声心动图(TEE)中估计左心室节段纵向应变(SLS)，以评估区域性左心室功能障碍	首次提出自动化管道autoStrain用于TEE中的SLS估计，并比较了基于RAFT光流模型的TeeFlow和基于CoTracker点轨迹模型的TeeTracker两种深度学习方法	真实超声心动图序列的地面真实运动数据难以获取，因此依赖合成TEE数据集进行训练和评估	开发自动化方法以高效、精确地估计左心室节段纵向应变，用于评估心脏功能	左心室节段纵向应变(SLS)的估计	计算机视觉	心血管疾病	经食管超声心动图(TEE)	深度学习	图像序列	80名患者的合成TEE数据集用于训练和评估，16名患者用于临床验证	NA	RAFT, CoTracker	平均距离误差, 平均差异(95%一致性限)	NA
2935	2026-01-10	Fundus Image Enhancement With Pyramid Conditional Flow 2026-Jan, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3600277 PMID:40911458	研究论文	本文提出了一种名为PCFlow的新型归一化流方法，用于增强低质量眼底图像，通过优先保留临床重要信息而非仅改善视觉质量	首次将归一化流方法应用于眼底图像增强，学习高质量眼底图像的复杂分布而非像素到像素映射，并利用视网膜结构作为条件约束优化	未明确说明方法在极端低质量图像或不同眼底疾病类型上的泛化能力	解决眼底图像增强中因一对多关系导致的病态问题，提升临床应用的实用性	低质量眼底图像及其对应的高质量版本	计算机视觉	NA	归一化流	PCFlow（基于归一化流）	图像	未明确指定，但涉及真实和合成的眼底数据集	未明确指定	PCFlow（包含条件模块和可逆耦合层，采用金字塔结构）	未明确指定具体指标，但提及更好性能	未明确指定
2936	2026-01-10	Magnetic Microrobot With Drilling-Sensing Dual Functionality for Targeted Biopsy of Deep-Seated Tracheal Microlesions 2026-Jan, Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.) DOI:10.1002/adma.202514664 PMID:40984789	研究论文	本文报道了一种多功能磁驱动微机器人平台，用于肺部深处微病变的靶向活检，旨在早期肺癌诊断	该微机器人集成了钻孔式组织采样和表面增强拉曼散射生物传感的双重功能，并通过深度学习模型实现快速组织识别	研究主要基于离体猪肺模型和体内兔试验，临床验证尚不充分	开发一种非侵入性、精确的肺部活检技术，用于早期肺癌诊断	肺部深处微病变，包括健康和各种癌变肺组织	数字病理学	肺癌	表面增强拉曼散射光谱，实时气管镜和荧光镜引导	CNN	光谱数据，组织样本	离体猪肺模型和体内兔试验，以及临床患者样本	NA	卷积神经网络	识别准确率	NA
2937	2026-01-10	Low-Count PET Image Reconstruction With Generalized Sparsity Priors via Unrolled Deep Networks 2026-Jan, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3615075 PMID:41021951	研究论文	本文提出了一种基于展开深度网络的低计数PET图像重建方法，结合广义稀疏先验，通过自适应学习超参数提升性能	引入了基于泊松分布最大似然估计和广义域变换稀疏学习的展开深度网络（GS-Net），利用ADMM框架和修改的EM方法优化复杂目标，并自适应调整所有超参数	未明确说明方法在极端低计数或不同扫描仪类型下的泛化能力，以及计算复杂度可能较高	提升低计数PET图像重建的质量和效率，结合深度学习和物理先验	模拟患者脑部数据集和真实患者全身临床数据集	医学影像	NA	PET成像	展开深度网络	PET图像	模拟和真实患者数据集，包含多个计数水平	ADMM, EM	GS-Net	定性和定量评估	NA
2938	2026-01-10	Artificial Intelligence Model for Imaging-Based Extranodal Extension Detection and Outcome Prediction in Human Papillomavirus-Positive Oropharyngeal Cancer 2026-Jan-01, JAMA otolaryngology-- head & neck surgery DOI:10.1001/jamaoto.2025.3225 PMID:41026592	研究论文	本研究开发了一个基于人工智能的流程，用于从HPV阳性口咽癌患者的治疗前CT扫描中自动分割淋巴结并进行影像学淋巴结外侵犯分类，并评估其与肿瘤学预后的关联	开发了一个结合nnU-Net进行淋巴结分割和放射组学特征提取进行iENE分类的AI驱动流程，并首次系统评估了AI预测的iENE与HPV阳性口咽癌患者多种肿瘤学预后的独立关联性	这是一项单中心队列研究，需要外部验证以评估其普适性以及在缺乏专业影像学知识的机构中实施的潜力	开发用于HPV阳性口咽癌患者治疗前CT扫描的淋巴结分割和影像学淋巴结外侵犯分类的人工智能流程，并评估其与肿瘤学预后的关联	HPV阳性且淋巴结阳性的口咽癌成年患者	数字病理学	口咽癌	CT扫描	深度学习	图像	397名患者	nnU-Net	nnU-Net	AUC, 一致性指数, 调整后风险比	NA
2939	2026-01-10	Deep Learning in Otolaryngology: A Narrative Review 2026-Jan-01, JAMA otolaryngology-- head & neck surgery DOI:10.1001/jamaoto.2025.3911 PMID:41231484	综述	本文是一篇关于深度学习在耳鼻喉科领域应用的叙事性综述，旨在综合近期应用并提出临床整合框架	提出了一个整合深度学习到耳鼻喉科临床实践的框架，并强调了联邦学习和可解释性等新兴框架在提升隐私保护和临床信任方面的潜力	作为叙事性综述，可能存在选择偏倚；深度学习模型在临床广泛采用仍需多机构数据集、标准化采集协议和透明可解释的模型	综述深度学习在耳鼻喉科的应用现状，并为其临床整合提供框架	2020年至2025年间发表的327篇关于深度学习在耳鼻喉科应用的原创研究	医学人工智能	耳鼻喉科疾病	深度学习	NA	图像, 生理信号	基于327项研究，具体样本量未统一报告	NA	NA	诊断性能（如92%的鼻咽癌识别率, 86%的喉恶性肿瘤识别率, >95%的耳科病理识别率）	NA
2940	2026-01-10	A review of firearm toolmarks identification: Progress, challenges, and perspectives 2026-Jan, Forensic science international IF:2.2Q1 DOI:10.1016/j.forsciint.2025.112735 PMID:41289806	综述	本文系统回顾了枪械工具痕迹识别技术的发展历程、当前挑战与未来展望	系统分析了从传统二维形态学方法到基于三维显微成像和概率评估框架（似然比）的范式转变，并提出了整合多模态数据以解决新型犯罪工具（如3D打印武器）识别难题的未来方向	NA	回顾枪械工具痕迹识别技术的演进，为构建可验证、高可靠性的枪械识别系统提供理论基础	子弹和弹壳上的条纹与压痕微观痕迹	机器视觉	NA	共聚焦显微镜、扫描电子显微镜、微型计算机断层扫描	深度学习	三维地形图像	NA	NA	NA	似然比	NA