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
3101	2025-11-23	Dual branch neural network with dynamic learning mechanism for P300-based brain-computer interfaces 2025-Dec, Neural networks : the official journal of the International Neural Network Society IF:6.0Q1 DOI:10.1016/j.neunet.2025.107876 PMID:40712216	研究论文	提出一种双分支神经网络与动态学习机制来解决P300脑机接口中的类别不平衡问题	同时考虑特征表示和类别不平衡的双分支学习方法，采用动态学习机制逐步增强少数类样本的权重	采用被试内实验方案，可能限制模型的泛化能力	解决P300脑机接口系统中的类别不平衡问题以提高分类性能	P300脑电信号	脑机接口	残疾相关疾病	脑电信号采集	深度学习	脑电信号	公开数据集和自采集数据集	NA	双分支神经网络	准确率	NA
3102	2025-11-23	A comprehensive assessment benchmark for rigorously evaluating deep learning image classifiers 2025-Dec, Neural networks : the official journal of the International Neural Network Society IF:6.0Q1 DOI:10.1016/j.neunet.2025.107801 PMID:40714476	研究论文	提出一个全面评估深度学习图像分类器性能的基准测试方法	倡导使用多种数据类型和统一指标进行综合性能评估，揭示当前先进模型的脆弱性	未具体说明评估数据的具体规模和来源	开发更全面可靠的深度学习模型评估方法	深度学习图像分类器	计算机视觉	NA	NA	深度神经网络	图像	NA	NA	NA	统一评估指标	NA
3103	2025-11-23	Nucleotide-level circRNA-RBP binding sites prediction based on hybrid encoding scheme and enhanced feature extraction 2025-Dec, Neural networks : the official journal of the International Neural Network Society IF:6.0Q1 DOI:10.1016/j.neunet.2025.107923 PMID:40753814	研究论文	提出基于混合编码方案和增强特征提取的核苷酸级circRNA-RBP结合位点预测框架circdpb	整合one-hot和高斯调制位置编码，采用扩张卷积特征金字塔和双向门控循环单元增强特征提取，实现核苷酸级精度的结合位点预测	未明确说明模型在跨物种或新型circRNA上的泛化能力	开发高精度的circRNA与RNA结合蛋白结合位点预测方法	环状RNA（circRNA）与RNA结合蛋白（RBP）的结合位点	生物信息学	NA	深度学习	CNN, BiGRU	circRNA序列数据	37个基准数据集	NA	扩张卷积特征金字塔（DCFP）, 双向门控循环单元（BiGRU）	NA	NA
3104	2025-11-23	Advances in computational nephropathology 2025-Dec, Kidney international IF:14.8Q1 DOI:10.1016/j.kint.2025.06.029 PMID:40976424	综述	本文全面概述了计算病理学在肾脏病理学领域的进展与应用	提出将计算病理学方法整合到肾脏病理学工作流程中，并首次提出“kidnAI病理学”概念	存在技术实施、监管和伦理方面的挑战，包括计算基础设施、数据隐私和环境可持续性等问题	探讨计算病理学在肾脏病理学领域的应用与发展前景	肾脏组织病理图像及相关临床数据	数字病理学	肾脏疾病	人工智能、深度学习	深度学习模型	组织病理图像	NA	NA	NA	NA	NA
3105	2025-11-23	Machine Learning-Based Identification of Natural History Studies in Rare Diseases: A Step toward Understanding Disease Development and Outcome 2025-Dec, Journal of rare diseases (Berlin, Germany) DOI:10.1007/s44162-025-00115-9 PMID:41245678	研究论文	提出基于机器学习的自然史研究自动识别方法，用于罕见病研究中的文献筛选	首次开发专门用于识别自然史研究的机器学习模型，并证明二元分类在此任务中的优越性	仅基于PubMed文献数据，模型性能在四分类任务中仍有提升空间	开发自动识别自然史研究的方法以支持罕见病药物研发	PubMed文献数据库中的自然史研究相关论文	自然语言处理	罕见病	文本挖掘，文献分析	BERT	文本	手动标注的自然史研究语料库	PyTorch, Transformers	PubMedBERT-base-uncased-abstract	精确率, 召回率, F1分数, AUCPR	NA
3106	2025-11-23	Generative AI and foundation models in medical image 2025-Dec, Radiological physics and technology IF:1.7Q3 DOI:10.1007/s12194-025-00968-1 PMID:41051729	综述	本文概述了生成式AI和基础模型在医学影像领域的应用与发展趋势	系统分析了生成式AI和基础模型如何从根本上改变医疗AI开发框架，并提出利用国家数据和计算资源开发医学基础模型的路径	NA	探讨生成式AI和基础模型在医学影像处理中的应用与发展方向	医学影像处理与医疗支持任务	医学影像处理	NA	扩散模型, 大语言模型	生成模型, 基础模型	医学影像, 文本数据	NA	NA	DALL·E 3, Stable Diffusion, ChatGPT, Gemini	NA	基于扩展定律的大规模计算资源
3107	2025-11-23	Accelerated RAKI reconstruction for multi-slice cardiac cine applications 2025-Dec, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.70145 PMID:41261061	研究论文	本研究针对心脏电影MRI提出了一种加速的RAKI重建方法，通过优化训练策略和利用时空冗余性来减少重建时间	通过简化RAKI算法结构（移除非线性激活单元并减少层数），并仅训练特定切片和心脏时相，显著加速了重建过程	该方法仍存在与k空间优化过程直接相关的条纹伪影	优化心脏电影MRI的重建速度同时保证图像质量	心脏电影MRI数据	医学影像重建	心血管疾病	MRI, 深度学习重建	CNN	医学影像, k空间数据	10个完全采样的多切片电影数据（来自OCMR公共数据库）	NA	简化版卷积神经网络（单卷积层）	PSNR, NMSE, SSIM, 重建时间	NA
3108	2025-11-23	Real-time quality feedback on Doppler data for community midwives using edge-AI 2025-Dec-01, Machine Learning. Health DOI:10.1088/3049-477X/ae1bad PMID:41262494	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习和边缘AI的实时胎儿多普勒数据质量评估技术框架	首次将边缘AI技术集成到低成本移动系统中，与危地马拉农村地区的土著助产士共同设计，实现实时数据质量反馈	训练数据主要来自单一农村地区，测试数据量较小（仅5个录音），需要更多样化的数据验证泛化能力	通过实时质量评估改善胎儿多普勒数据收集，支持低收入地区的临床研究	胎儿多普勒信号	医疗AI	妊娠相关疾病	多普勒超声	深度神经网络	音频信号	危地马拉农村191个录音（训练验证），德国医院5个录音（测试）	Android, mHealth框架	深度神经网络	F1分数, 准确率, 微平均F1, 宏平均F1	边缘计算系统, Android手机
3109	2025-11-23	DMCA-Net: Dual-branch multi-granularity hierarchical contrast and cross-attention network for cervical abnormal cell detection 2025-Dec, Neural networks : the official journal of the International Neural Network Society IF:6.0Q1 DOI:10.1016/j.neunet.2025.107890 PMID:40743896	研究论文	提出一种用于宫颈异常细胞检测的双分支多粒度分层对比和交叉注意力网络DMCA-Net	设计了双分支结构分别检测异常和正常细胞，引入细胞间成对交叉注意力机制和多粒度分层对比学习来增强特征学习和分类能力	NA	提高宫颈异常细胞检测的准确性	宫颈细胞图像	计算机视觉	宫颈癌	深度学习	CNN	图像	两个公开数据集	PyTorch	DMCA-Net	准确率	NA
3110	2025-11-23	A novel number-theoretic sampling method for neural network solutions of partial differential equations 2025-Dec, Neural networks : the official journal of the International Neural Network Society IF:6.0Q1 DOI:10.1016/j.neunet.2025.107945 PMID:40795504	研究论文	提出一种基于数论确定性采样点的新型深度学习框架，用于求解低正则性或高维偏微分方程	采用数论采样点替代传统均匀随机采样，通过生成向量实现最小差异度，结合物理信息神经网络提供严格的数学误差界保证	NA	提高偏微分方程数值求解在低正则性和高维情况下的计算效率	偏微分方程的数值解	机器学习	NA	数论采样方法	PINNs	数值模拟数据	NA	NA	物理信息神经网络	误差界	NA
3111	2025-11-23	Study of fractional order epidemic compartmental model by using artificial deep neural networks 2025-Dec, Neural networks : the official journal of the International Neural Network Society IF:6.0Q1 DOI:10.1016/j.neunet.2025.107944 PMID:40811929	研究论文	本研究使用深度神经网络分析具有分形分数阶微分方程的轮状病毒疾病仓室数学模型	将深度神经网络应用于分形分数阶流行病动力学系统研究，并采用Caputo Fabrizio意义的指数核分形分数阶导数	仅使用9个神经元和最多1000次训练周期，模型复杂度可能不足	研究轮状病毒传播动力学模型并验证深度神经网络在流行病学建模中的应用	轮状病毒引起的胃肠炎传播动力学模型	机器学习	传染病	分形分数阶微分方程，深度神经网络	DNN	数值模拟数据	NA	NA	多层人工深度神经网络	回归R值，均方误差，均方根误差	NA
3112	2025-11-23	SSCLMix: A self-supervised contrastive learning-based data mixing augmentation method 2025-Dec, Neural networks : the official journal of the International Neural Network Society IF:6.0Q1 DOI:10.1016/j.neunet.2025.108171 PMID:41110259	研究论文	提出一种基于自监督对比学习的医学图像混合数据增强方法SSCLMix，用于提升医学图像分割模型的性能	提出基于图像结构相似度的样本分类方法，结合双编码器对比学习和交叉自注意力机制进行跨样本建模，并引入双空间特征感知残差模块保护图像边缘纹理和区域信息	计算效率处于中上水平，未达到最优计算效率	解决医学图像分割中训练数据不足和类别不平衡问题	医学图像分割任务	医学图像处理	NA	数据增强	自监督对比学习, 注意力机制	医学图像	七个医学图像分割任务的数据集	NA	双编码器对比学习, 交叉自注意力机制, 双空间特征感知残差模块	分割模型指标	NA
3113	2025-11-23	Construction and effectiveness test of multimodal data fusion prediction model for intracranial infection after severe craniocerebral injury in children based on deep learning 2025-Nov-22, BMC neurology IF:2.2Q3 DOI:10.1186/s12883-025-04502-z PMID:41272576	研究论文	基于深度学习构建儿童重型颅脑损伤术后颅内感染的多模态数据融合预测模型并进行有效性验证	首次将深度学习特征、影像组学特征和临床数据融合构建多模态预测模型用于儿童重型颅脑损伤术后颅内感染的早期识别	样本量相对有限（内部验证队列203例，时间验证队列101例），单中心研究	开发并验证基于深度学习的多模态数据融合预测模型，用于儿童重型颅脑损伤术后颅内感染的早期识别	儿童重型颅脑损伤手术患者	数字病理学	颅脑损伤	影像组学分析，深度学习特征提取	深度学习模型	多模态数据（临床数据，影像数据）	内部验证队列203例（感染组46例，非感染组157例），时间验证队列101例（感染组25例，非感染组76例）	NA	NA	ROC曲线，临床决策曲线分析，校准曲线	NA
3114	2025-11-23	Data Augmentation Via Digital Twins to Develop Personalized Deep Learning Glucose Prediction Algorithms for Type 1 Diabetes in Poor Data Context 2025-Nov-21, IEEE transactions on bio-medical engineering DOI:10.1109/TBME.2025.3635264 PMID:41269845	研究论文	提出利用数字孪生生成个性化合成数据的数据增强策略，以改善1型糖尿病葡萄糖预测深度学习模型的性能	首次将数字孪生技术应用于1型糖尿病数据增强，通过生成个性化合成数据解决数据稀缺问题	仅基于12名患者的开源数据集进行验证，样本规模较小	开发用于1型糖尿病葡萄糖水平预测的个性化深度学习算法	1型糖尿病患者的葡萄糖-胰岛素动态数据	机器学习	1型糖尿病	数字孪生技术，数据增强	深度神经网络	时间序列生理数据	12名患者的开源数据集	NA	NA	葡萄糖预测准确度	NA
3115	2025-11-23	Leveraging Rich Mechanical Features and Long-Range Physical Constraints for Lumbar Spine Stress Analysis 2025-Nov-21, IEEE transactions on bio-medical engineering DOI:10.1109/TBME.2025.3635426 PMID:41269846	研究论文	提出一种结合3D生成对抗网络和双通道视觉Transformer的框架，用于腰椎生物力学分析	引入物理引导机制确保模型符合力学原理，并采用数据增强和双通道架构提取几何与物理信息	数据依赖性和物理一致性仍是挑战	开发高效准确的腰椎生物力学分析方法	腰椎脊柱	计算机视觉	脊柱疾病	有限元分析，深度学习	GAN, Transformer	3D图像数据	NA	NA	3D生成对抗网络，双通道视觉Transformer	交并比，均方误差	NA
3116	2025-11-23	NDMamba: Dual-Prior State-Space Model for Nighttime Deraining 2025-Nov-21, IEEE transactions on image processing : a publication of the IEEE Signal Processing Society IF:10.8Q1 DOI:10.1109/TIP.2025.3633561 PMID:41269856	研究论文	提出一种基于双先验状态空间模型的夜间图像去雨方法NDMamba	首次将Retinex理论与状态空间模型结合，通过双先验引导机制同时建模光照条件和雨纹分布	未明确说明模型在极端低光条件下的表现	解决夜间图像去雨任务中计算效率与恢复性能的平衡问题	夜间含雨图像	计算机视觉	NA	深度学习	状态空间模型	图像	合成和真实世界基准数据集	未明确说明	Prior Extraction Module (PEM), Prior-Guided Mamba Block (PGMB), Lighting-Adaptive Vision State-Space Module (LVSSM), Rain Distribution Guidance Module (RDGM)	未明确说明具体指标	NA
3117	2025-11-23	Using artificial intelligence to automate the analysis of psoriasis severity: A pilot study 2025-Nov-21, Dermatology (Basel, Switzerland) DOI:10.1159/000549640 PMID:41269911	研究论文	本研究利用YOLOv8深度学习模型对银屑病临床图像进行严重程度自动分类	首次将YOLOv8模型应用于银屑病严重程度自动分析，基于PASI评分系统的关键子成分（红斑、厚度和鳞屑）进行分类	试点研究，样本量有限，需进一步验证	提高银屑病严重程度评估的一致性和客观性	银屑病皮损的临床图像	计算机视觉	银屑病	深度学习	YOLOv8	2D临床图像	三个不同数据集	Google Colab	YOLOv8	混淆矩阵, 准确率	基于云的环境（Google Colab）
3118	2025-11-23	Sex and stress govern the function and innervation of a basolateral amygdala to nucleus accumbens corticotropin releasing hormone/GABA expressing projection 2025-Nov-21, The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience DOI:10.1523/JNEUROSCI.1239-25.2025 PMID:41271439	研究论文	本研究揭示了基底外侧杏仁核到伏隔核的CRH/GABA能投射在调控奖赏行为中的性别特异性功能差异	首次发现CRH/GABA能BLA-NAc投射在调控奖赏行为中具有性别特异性功能，并揭示了早期生活逆境导致的神经支配模式性别差异	研究主要基于小鼠模型，人类相关性需要进一步验证；机制研究仍需深入	探究早期生活逆境对奖赏回路功能的性别特异性影响机制	成年雄性和雌性CRH-Cre小鼠	神经科学	情感障碍	化学遗传学、组织透明化、光片荧光显微镜、深度学习、电生理学	DREADDs, 深度学习模型	神经影像、电生理记录、行为数据	CRH-Cre小鼠，包含对照组和ELA组的雄性和雌性个体	深度学习流程	NA	神经支配模式分析、行为学评估	光片荧光显微镜成像系统
3119	2025-11-23	Deep learning enabled rapid detection of live bacteria in the presence of food debris 2025-Nov-21, NPJ science of food IF:6.3Q1 DOI:10.1038/s41538-025-00636-z PMID:41271775	研究论文	开发了一种基于深度学习的快速检测方法，可在存在食物残渣的情况下通过白光显微镜图像识别活细菌	首次将深度学习应用于存在形态相似食物残渣干扰的细菌微菌落快速检测，实现了高精度分类	研究仅针对三种特定细菌和三种食物残渣，需要验证更广泛的细菌种类和食物类型	开发快速准确的食品病原菌检测方法以解决公共卫生问题	大肠杆菌、单核细胞增生李斯特菌、枯草芽孢杆菌以及鸡肉、菠菜和奶酪残渣	计算机视觉	食源性疾病	白光显微镜成像	CNN	图像	四种细菌类型和三种食物残渣的微菌落图像数据集	NA	ResNet50, Region Proposal Network	精确度, 召回率, 假阳性率	NA
3120	2025-11-23	Using a dynamic arithmetic optimization approach to improve ridgelet neural network performance in remote sensing scene classification 2025-Nov-21, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-28490-9 PMID:41271988	研究论文	提出一种动态算术优化算法来提升Ridgelet神经网络在遥感场景分类中的性能	首次将动态算术优化算法(DAOA)与Ridgelet神经网络(RNN)结合，用于自动优化网络超参数	仅使用单一公开数据集进行验证，未在其他数据集上测试泛化能力	提高遥感场景分类的准确性和效率	遥感图像场景分类	计算机视觉	NA	遥感图像处理	Ridgelet神经网络(RNN)	图像	UC Merced土地利用数据集	NA	Ridgelet神经网络	效率,精度	NA