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
2941	2025-10-06	Evaluating machine learning classifiers and explainability for monitoring cow behaviour with wearable nose rings 2025-Nov, Preventive veterinary medicine IF:2.2Q1 DOI:10.1016/j.prevetmed.2025.106630 PMID:40743835	研究论文	本研究评估多种机器学习分类器在通过可穿戴鼻环传感器监测奶牛行为方面的性能，并利用可解释AI技术增强模型透明度	首次在该数据集上比较多种机器学习分类器（RF、ANN、GRU、CNN-LSTM），并引入可解释AI技术（SHAP和LIME）进行特征重要性分析	由于数据不平衡和数据限制，原始五种行为分类被简化为三种核心类别（进食、反刍、行走）	评估机器学习分类器在精准畜牧监测中分类奶牛行为的性能	奶牛行为数据	机器学习	NA	三轴加速度计传感	RF, ANN, GRU, CNN-LSTM	传感器数据	NA	NA	GRU, CNN-LSTM	准确率	NA
2942	2025-10-06	An explainable attention model for cervical precancer risk classification using colposcopic images 2025-Nov, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108976 PMID:40773936	研究论文	提出一种可解释的注意力模型Cervix-AID-Net，用于基于阴道镜图像的宫颈癌前病变风险分类	结合卷积块注意力模块(CBAM)和多种可解释AI技术(梯度类激活图、LIME、CartoonX、像素率失真)提供模型决策解释	未明确说明样本数量，对高斯噪声超过3%和模糊超过10%时性能下降	开发宫颈癌前病变风险分类模型以辅助早期诊断和预防	DYSIS阴道镜采集的静态图像	计算机视觉	宫颈癌	阴道镜成像	CNN, 注意力机制	图像	NA	NA	Cervix-AID-Net, CBAM	准确率	NA
2943	2025-10-06	BioFace3D: An end-to-end open-source software for automated extraction of potential 3D facial biomarkers from MRI scans 2025-Nov, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.109010 PMID:40818363	研究论文	开发了一个名为BioFace3D的开源端到端软件，用于从MRI扫描中自动提取潜在的3D面部生物标志物	首个集成从磁共振成像中提取3D面部生物标志物全流程的端到端自动化管道	NA	自动化发现从磁共振成像中提取的潜在3D面部生物标志物	面部畸形相关的遗传、精神和罕见疾病	医学影像分析	遗传疾病,精神疾病,罕见疾病	磁共振成像	深度学习	3D MRI图像	专有和公共数据集	NA	NA	NA	NA
2944	2025-10-06	Toward autonomous robotic gastroscopy with a novel interventional keypoint and polyp detection system 2025-Nov, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.109013 PMID:40829333	研究论文	提出一种基于深度学习的自主机器人胃镜框架，整合干预关键点和息肉检测系统	开发了名为KP-YOLO的创新检测系统，首次将干预关键点与息肉检测结合，实现机器人胃镜的自主操作	实验验证基于高保真上胃肠道模型，尚未进行真实人体临床试验	提升机器人胃镜在胃部疾病筛查中的自主性和智能化水平	胃部疾病筛查和息肉检测	计算机视觉	胃癌	胃镜检查	YOLO	图像	真实胃镜数据集3,454张图像，上胃肠道模型数据集2,144张图像	NA	KP-YOLO	精确度, 平均精确度均值	NA
2945	2025-10-06	Quality assessment of optical coherence tomography angiography images with Relative-distance-based Patch Distribution Modeling (R-PaDiM) 2025-Nov, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108955 PMID:40834556	研究论文	提出基于相对距离的块分布建模方法用于光学相干断层扫描血管成像图像质量评估	首次将相对距离概念引入块分布建模，通过比较好坏质量图像的概率表示实现分类和生成质量评分图	未明确说明方法在临床环境中的实际部署效果和计算效率	开发光学相干断层扫描血管成像图像质量评估方法以提高视网膜生物标志物分析流程	光学相干断层扫描血管成像的正面图像	计算机视觉	视网膜血管疾病	光学相干断层扫描血管成像	CNN	医学图像	三个数据集：DRAC Challenge、OCTA-25K-IQA-SEG和MeyeHeart	PyTorch	WideResNet-50, ResNet, EfficientNet, DenseNet, VGG	准确率, AUC, Kappa分数	NA
2946	2025-10-06	Efficient segmentation of intraoperative anatomical landmarks in laparoscopic cholecystectomy based on deep learning 2025-Nov, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.109012 PMID:40834553	研究论文	本研究提出一种基于深度学习的智能分割算法，用于腹腔镜胆囊切除术中实时识别和标注关键解剖标志	提出新型通道注意力金字塔场景解析网络，通过多尺度池化层和非等权重特征提取，结合空间通道注意力模块提升模型性能	训练使用解剖前阶段视频帧，测试使用解剖后阶段视频帧，可能存在阶段适应性限制	实现腹腔镜胆囊切除术中关键解剖标志的实时识别和标注，辅助外科医生手术操作	腹腔镜胆囊切除术中的胆囊、Calot三角和胆总管等解剖标志	计算机视觉	胆囊良性疾病	深度学习	语义分割神经网络	手术视频帧	132个腹腔镜胆囊切除术视频中的1425帧图像	NA	Channel Attention Pyramid Scene Parsing Plus Network	平均交并比, 交并比	NA
2947	2025-10-06	Self-attention-guided residual deep neural network with multi-scale dilated feature extraction for automated gallbladder disease diagnosis in ultrasound imaging 2025-Nov, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.109020 PMID:40840262	研究论文	提出一种基于自注意力引导残差深度神经网络的多尺度扩张特征提取方法，用于超声图像中胆囊疾病的自动诊断	结合多尺度扩张卷积特征提取、注意力机制和残差连接，能够同时分类九种不同的胆囊疾病	NA	开发自动诊断胆囊疾病的深度学习模型	九种胆囊疾病（胆结石、腹部和腹膜后病理、胆囊炎、膜性和坏疽性胆囊炎、穿孔、息肉和胆固醇结晶、腺肌症、癌变、胆囊壁增厚）	计算机视觉	胆囊疾病	超声成像	CNN	图像	NA	NA	自注意力引导残差深度神经网络	准确率, 召回率	NA
2948	2025-10-06	SpaOmicsVAE: A deep learning framework for integrative analysis of spatial multi-omics data 2025-Nov, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.109032 PMID:40848558	研究论文	提出一种名为SpaOmicsVAE的深度学习框架，用于整合分析空间多组学数据	结合变分自编码器架构与双图神经网络，通过基于注意力的机制独特地整合空间和特征信息	NA	解决空间多组学数据的有效整合和分析挑战	胸腺、脾脏、海马体和脑组织等多种组织样本	机器学习	NA	空间多组学技术	VAE, GNN	空间多组学数据	多种组织样本（胸腺、脾脏、海马体、脑组织）	NA	变分自编码器, 图神经网络	NA	NA
2949	2025-10-06	AIBSD: Deep learning approach to address spatial systematic errors in diffusion tensor imaging 2025-Nov, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.109034 PMID:40876083	研究论文	提出一种名为AIBSD的深度学习方法，用于消除扩散张量成像中的空间系统误差	首次使用深度神经网络解决DTI中磁场梯度空间分布对测量的影响估计和校正问题	回顾性研究，样本量相对有限(130个DTI数据集)	开发和验证基于深度学习的DTI空间系统误差校正方法	扩散张量成像数据和体模测量数据	医学影像分析	神经系统疾病	扩散张量成像(DTI)	CNN	医学影像数据	130个DTI数据集，包括体内和体模配对测量	NA	双编码器卷积神经网络	Lin一致性相关系数(CCC)	NA
2950	2025-10-06	Novel fusion architecture of multi-location blood flow sounds for arteriovenous fistula stenosis diagnosis 2025-Nov, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.109022 PMID:40886696	研究论文	提出一种融合多位置血流声音和位置元数据的架构用于动静脉瘘狭窄诊断	首次提出多位置融合架构(MPFA)，通过通道融合和时间融合策略整合血管通路多个位置的声学信息	NA	开发基于多位置血流声音的动静脉瘘狭窄诊断方法	动静脉瘘狭窄	生物医学信号处理	肾脏疾病相关血管并发症	声学信号分析	深度学习	血流声音信号	NA	NA	多位置融合架构(MPFA)	准确率	NA
2951	2025-10-06	Artificial intelligence: a new era in prostate cancer diagnosis and treatment 2025-Oct-15, International journal of pharmaceutics IF:5.3Q1 DOI:10.1016/j.ijpharm.2025.126024 PMID:40769449	综述	探讨人工智能在前列腺癌诊断和治疗中的革命性应用及其潜力	系统整合AI技术于前列腺癌诊疗全流程，实现从影像分析到个性化治疗策略的智能化决策	未具体说明数据标准化、算法泛化能力及临床实施障碍等实际挑战	评估AI技术在前列腺癌诊疗领域的应用现状与发展前景	前列腺癌患者的诊断与治疗过程	数字病理	前列腺癌	MRI, 超声, 基因组测序	机器学习, 深度学习	影像数据, 临床数据, 基因组数据	NA	NA	NA	诊断准确率	NA
2952	2025-10-06	PixelPrint 4D : A 3D Printing Method of Fabricating Patient-Specific Deformable CT Phantoms for Respiratory Motion Applications 2025-Oct-01, Investigative radiology IF:7.0Q1 DOI:10.1097/RLI.0000000000001182 PMID:40173424	研究论文	提出一种名为PixelPrint 4D的3D打印方法，用于制造患者特异性可变形肺部CT体模以模拟呼吸运动	开发了能够逐体素复制可变密度的柔性3D打印方法，可创建具有真实组织结构和变形模式的呼吸运动体模	仅基于单例肺癌患者的4DCT数据集进行验证，样本量有限	开发更真实的呼吸运动体模，用于评估CT成像和放射治疗中的运动补偿技术	肺癌患者的肺部结构和呼吸运动模式	医学影像	肺癌	3D打印，CT成像，4DCT	NA	CT图像，4DCT数据集	1例肺癌患者的4DCT数据	PixelPrint软件	NA	平均衰减误差，Kolmogorov-Smirnov检验，结构相似性指数(SSIM)，位移误差，Jacobian误差	NA
2953	2025-10-06	Automated vertebral bone quality score measurement on lumbar MRI using deep learning: Development and validation of an AI algorithm 2025-Oct, Clinical neurology and neurosurgery IF:1.8Q2 DOI:10.1016/j.clineuro.2025.109094 PMID:40780043	研究论文	开发并验证基于深度学习的AI算法，用于从常规腰椎MRI自动测量椎体骨质量评分	首次使用YOLOv8模型自动化VBQ评分计算，实现从常规MRI快速评估骨质量	需要进一步外部验证以确保泛化能力和临床适用性	开发AI算法改进术前骨质量评估，识别手术风险患者	腰椎MRI扫描和接受腰椎手术的患者	计算机视觉	骨科疾病	MRI成像	YOLOv8	医学图像	257例腰椎T1加权MRI扫描（SPIDER数据集）和47例腰椎手术患者	NA	YOLOv8	精确率,召回率,平均精度,组内相关系数,皮尔逊相关系数,均方根误差,平均误差	NA
2954	2025-10-06	Spatial distribution of enlarged perivascular spaces as a potential biomarker for distinguishing vascular dementia from Alzheimer's disease in older adults 2025-Oct, Clinical neurology and neurosurgery IF:1.8Q2 DOI:10.1016/j.clineuro.2025.109098 PMID:40782606	研究论文	本研究探讨扩大血管周围间隙体积作为区分阿尔茨海默病和血管性痴呆生物标志物的潜力	首次使用基于VB-Net的深度学习模型自动量化四个脑区的EPVS体积，并发现EPVS空间分布差异可作为区分两种痴呆亚型的可靠影像生物标志物	样本量相对有限（共215名患者），仅纳入65岁以上患者，缺乏外部验证	开发区分阿尔茨海默病和血管性痴呆的影像生物标志物	93名阿尔茨海默病患者和122名血管性痴呆患者，均为65岁以上老年人	数字病理学	老年疾病	神经影像分析	深度学习	医学影像	215名患者（93名AD，122名VD）	NA	VB-Net	AUC	NA
2955	2025-10-06	Optimization of carotid CT angiography image quality with deep learning image reconstruction with high setting (DLIR-H) algorithm under ultra-low radiation and contrast agent conditions 2025-Sep-05, Radiography (London, England : 1995) DOI:10.1016/j.radi.2025.103154 PMID:40914000	研究论文	评估深度学习图像重建算法DLIR-H在超低辐射和低对比剂条件下优化颈动脉CT血管成像图像质量的效果	首次在颈动脉双能CTA中应用DLIR-H算法，并在超低辐射剂量和低对比剂用量的三重低剂量协议下验证其图像质量改善效果	样本量相对有限（120例患者），未与其他先进重建算法进行广泛比较	优化颈动脉CTA图像质量同时最大限度降低辐射剂量和对比剂用量	接受颈动脉双能CTA检查的120例患者	医学影像处理	颈动脉疾病	双能CT血管成像，虚拟单能成像	深度学习图像重建算法	CT医学影像	120例患者，分为4组（1个对照组和3个实验组）	NA	DLIR（包含DLIR-L、DLIR-M、DLIR-H三个强度级别）	CT值，图像噪声，信噪比，对比噪声比，5点Likert量表主观评分	NA
2956	2025-09-08	Commentary on: "Diagnosis of lymph node metastasis in oral squamous cell carcinoma by an MRI-based deep learning model" 2025-Sep-05, Oral oncology IF:4.0Q2 DOI:10.1016/j.oraloncology.2025.107652 PMID:40914072	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
2957	2025-10-06	AI-driven and Traditional Radiomic Model for Predicting Muscle Invasion in Bladder Cancer via Multi-parametric Imaging: A Systematic Review and Meta-analysis 2025-Sep-05, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2025.08.035 PMID:40914722	系统评价与Meta分析	通过系统评价和Meta分析方法评估AI驱动和传统放射组学模型在预测膀胱癌肌层浸润中的诊断性能	首次系统比较AI驱动与传统放射组学模型在膀胱癌肌层浸润诊断中的表现，并探索其与VI-RADS系统的协同价值	纳入研究存在显著异质性，需要多国多中心前瞻性队列研究验证外部有效性	评估AI驱动和传统放射组学模型在膀胱癌肌层浸润诊断中的性能	膀胱癌患者	医学影像分析	膀胱癌	多参数成像（CT、MRI）	深度学习, 机器学习	医学影像	43项研究共9624名患者	NA	NA	AUC, 敏感度, 特异度, 阳性似然比, 阴性似然比, 诊断比值比	NA
2958	2025-10-06	SeaMoon: From protein language models to continuous structural heterogeneity 2025-Sep-04, Structure (London, England : 1993) DOI:10.1016/j.str.2025.06.010 PMID:40683255	研究论文	本文提出SeaMoon方法，直接从蛋白质序列预测连续结构异质性，无需依赖3D结构	首次探索从蛋白质序列直接预测连续紧凑的蛋白质运动表示，不利用3D结构信息	仅对40%的测试蛋白质能合理准确地预测至少一个真实运动	开发能够直接从蛋白质序列预测蛋白质连续结构异质性的深度学习方法	蛋白质序列和结构异质性	机器学习	NA	蛋白质语言模型	CNN	蛋白质序列嵌入	约1,000组实验构象集合	NA	轻量级卷积神经网络	准确率	NA
2959	2025-10-06	Lung lobe segmentation: performance of open-source MOOSE, TotalSegmentator, and LungMask models compared to a local in-house model 2025-Sep-04, European radiology experimental IF:3.7Q1 DOI:10.1186/s41747-025-00623-9 PMID:40908427	研究论文	比较开源肺叶分割模型与本地训练模型在肺叶分割任务中的性能表现	首次系统比较MOOSE、TotalSegmentator和LungMask等开源肺叶分割工具，并与在更具代表性临床数据集上训练的nnU-Net模型进行对比	研究样本量相对有限（内部数据集164例，外部验证55例），且仅针对肺叶分割任务进行评估	评估深度学习肺叶分割模型的性能，特别是处理复杂病例的能力	肺叶分割	医学图像分割	肺疾病	计算机断层扫描	深度学习分割模型	CT图像	内部数据集164例CT扫描，外部验证集55例	nnU-Net	nnU-Net	Dice相似系数, 鲁棒豪斯多夫距离, 归一化表面距离	NA
2960	2025-10-06	A Multi-Task Deep Learning Pipeline Integrating Vessel Segmentation and Radiomics for Multiclass Retinal Disease Classification 2025-Sep-04, Photodiagnosis and photodynamic therapy IF:3.1Q2 DOI:10.1016/j.pdpdt.2025.105209 PMID:40914189	研究论文	开发了一个整合血管分割和影像组学的多任务深度学习框架，用于四种视网膜疾病的自动分类	首次将基于Transformer的分割模型与影像组学特征相结合用于多类别视网膜疾病分类	研究仅包含来自八个医疗中心的数据，需要更多外部验证	开发稳健的自动化视网膜疾病分类系统	糖尿病视网膜病变、高血压视网膜病变、视乳头水肿和正常眼底	计算机视觉	视网膜疾病	影像组学分析	U-Net, Attention U-Net, DeepLabV3+, HRNet, Swin-Unet, XGBoost, CatBoost, Random Forest, Ensemble	眼底图像	2,165名患者来自八个医疗中心，外部测试集769名患者	PyRadiomics, Mahotas	U-Net, Attention U-Net, DeepLabV3+, HRNet, Swin-Unet	准确率, AUC, 召回率, ROC分析, Dice相似系数	NA