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
3181	2025-11-23	BrainSTEAM: A Practical Pipeline for Connectome-based fMRI Analysis towards Subject Classification 2024, Pacific Symposium on Biocomputing. Pacific Symposium on Biocomputing PMID:38160269	研究论文	提出BrainSTEAM集成框架，通过时空模块和多种技术组合解决fMRI数据有限导致的过拟合问题，提升基于连接组的脑功能网络分析性能	提出结合EdgeConv图神经网络、自编码器和Mixup策略的集成框架，通过动态分割时间序列信号构建相关网络来增加训练数据	依赖于有限规模的神经影像数据集，在更广泛疾病类型上的泛化能力有待验证	开发有效的基于连接组的fMRI分析框架，用于神经模式发现和疾病诊断	功能脑网络和脑区连接结构	神经影像分析	自闭症	fMRI	GNN, Autoencoder	功能磁共振成像时间序列数据	ABIDE和HCP两个真实世界神经影像数据集	PyTorch	EdgeConv	分类准确率	NA
3182	2025-11-23	Optimizing Computer-Aided Diagnosis with Cost-Aware Deep Learning Models 2024, Pacific Symposium on Biocomputing. Pacific Symposium on Biocomputing PMID:38160273	研究论文	本研究提出了一种集成成本敏感参数的深度学习辅助诊断系统，旨在优化医学影像诊断中的错误分类成本	在激活函数中引入成本敏感参数，差异化处理假阴性和假阳性错误的代价	仅在两个医学影像数据集上验证，未在其他疾病或影像模态上测试	开发成本敏感的深度学习模型以优化计算机辅助诊断系统	肺结节影像和乳腺癌组织学图像	计算机视觉	肺癌, 乳腺癌	医学影像分析	深度学习	医学影像	LIDC和BreakHis两个数据库的样本	NA	NA	灵敏度, 准确率	NA
3183	2025-11-23	A deep neural network estimation of brain age is sensitive to cognitive impairment and decline 2024, Pacific Symposium on Biocomputing. Pacific Symposium on Biocomputing PMID:38160276	研究论文	本研究利用自由水校正的扩散MRI和T1加权MRI构建深度神经网络预测大脑年龄，并探讨其与认知障碍的关系	首次采用自由水校正的dMRI技术分离组织与液体信号，并结合T1加权MRI构建密集连接神经网络预测大脑年龄	未说明具体样本量大小和参与者的详细人口统计学特征	开发敏感的生物标志物用于阿尔茨海默病的诊断和监测	认知未受损个体和轻度认知障碍参与者	医学影像分析	阿尔茨海默病	扩散MRI, T1加权MRI, 自由水校正技术	深度神经网络	神经影像数据	NA	NA	密集连接神经网络	相关系数r, p值, β系数	NA
3184	2025-11-23	Live-cell imaging in the deep learning era 2023-12, Current opinion in cell biology IF:6.0Q1 DOI:10.1016/j.ceb.2023.102271 PMID:37897927	综述	本文综述了深度学习时代活细胞成像的计算方法进展	系统总结了深度学习在活细胞成像中的最新应用，包括自主显微镜等前沿技术	仅简要覆盖重要计算方法，未提供详细的实施指南或性能比较	探讨深度学习如何改变活细胞成像的实施和数据分析方式	活细胞成像技术和相关计算方法	计算机视觉	NA	荧光显微镜，活细胞成像	深度学习	图像，时间序列数据	NA	NA	NA	NA	NA
3185	2025-11-23	A deep neural network estimation of brain age is sensitive to cognitive impairment and decline 2023-Oct-11, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.08.10.552494 PMID:37645837	研究论文	本研究利用自由水校正的扩散MRI和T1加权MRI特征构建深度神经网络模型预测脑年龄，并验证其对认知障碍和认知衰退的敏感性	首次采用自由水校正的扩散MRI技术分离脑组织与液体成分，并构建多模态融合的深度神经网络模型预测脑年龄	未明确说明样本来源和具体样本量，研究范围可能受限于特定人群	开发敏感的生物标志物用于阿尔茨海默病的诊断和监测	认知未受损个体和轻度认知障碍参与者	医学影像分析	阿尔茨海默病	扩散MRI, T1加权MRI, 自由水校正技术	深度神经网络	神经影像数据	NA	NA	密集连接神经网络	相关系数, p值, β系数	NA
3186	2025-11-23	Segmenting 3D geometry of left coronary artery from coronary CT angiography using deep learning for hemodynamic evaluation 2022-11-08, Biomedical physics & engineering express IF:1.3Q3 DOI:10.1088/2057-1976/ac9e03 PMID:36317246	研究论文	提出基于深度学习的CoronarySegNet框架，用于从冠状动脉CT血管造影图像中自动分割左冠状动脉并生成3D几何模型	结合通道感知注意力模块和带有空间丢弃的深度残差块的U-net架构，通过消除2D特征图增强特征图独立性	NA	开发自动分割左冠状动脉3D几何的深度学习框架，用于血流动力学评估	左冠状动脉	数字病理学	心血管疾病	冠状动脉CT血管造影	CNN	医学图像	来自孟加拉国多家医疗中心和Rotterdam冠状动脉算法评估挑战数据集的CCTA图像	NA	U-net	Dice相似系数	NA
3187	2025-11-22	Ergonomic handheld chip: An instrument-free RPA-CRISPR platform for rapid home self-testing 2026-Feb-01, Biosensors & bioelectronics IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.bios.2025.118157 PMID:41177006	研究论文	开发了一种无需仪器的便携式微流控芯片平台，用于家庭自测分子检测	将机械、生化和智能模块集成到手持设备中，通过单次摆动产生瞬时加速度驱动试剂流动，无需外部泵、加热器或电源	样本量较小(52个样本)，仅验证了HPV检测应用	开发低成本、无需仪器、用户友好的分子检测平台用于分散或家庭环境	高风险人乳头瘤病毒(HPV)	生物医学工程	病毒感染疾病	RPA-CRISPR, 微流控技术, 荧光成像	深度学习模型	智能手机采集的荧光图像	52个临床样本	NA	NA	检测限, 特异性, 准确率, 一致性	智能手机
3188	2025-11-22	MR Imaging of the Triangular Fibrocartilage Complex: Anatomy and Relevant Pathology 2026-Feb, Magnetic resonance imaging clinics of North America IF:1.5Q3 DOI:10.1016/j.mric.2025.08.004 PMID:41265977	综述	本文探讨了三角纤维软骨复合体磁共振成像的技术要求、解剖结构及相关病理表现	介绍了深度学习新技术在提高三角纤维软骨复合体磁共振成像分辨率和诊断准确性方面的应用潜力	磁共振成像与关节镜检查作为金标准的一致性仍面临挑战	优化三角纤维软骨复合体的磁共振成像技术和诊断准确性	三角纤维软骨复合体及其相关病理变化	医学影像	腕关节疾病	磁共振成像, 深度学习	NA	医学影像	NA	NA	NA	NA	NA
3189	2025-11-22	Amplification-free detection of mycoplasma pneumoniae via CRISPR-Cas12a and deep learning-optimized crRNAs on a lateral flow platform 2026-Jan-15, Journal of pharmaceutical and biomedical analysis IF:3.1Q2 DOI:10.1016/j.jpba.2025.117196 PMID:41129856	研究论文	开发了一种基于CRISPR-Cas12a和深度学习优化crRNA的无扩增检测平台，用于肺炎支原体的快速诊断	结合深度学习优化的crRNA文库与侧向流平台，实现无扩增检测并显著提升检测灵敏度	未明确说明临床样本规模及深度学习模型的具体架构细节	开发快速准确的肺炎支原体检测方法	肺炎支原体P1基因保守区域	生物信息学	呼吸道感染	CRISPR-Cas12a, 侧向流检测, 深度学习	深度学习	基因序列数据	从50多个候选crRNA中筛选出16个高活性crRNA	NA	NA	检测限, 灵敏度, 特异性, 信号饱和度时间	NA
3190	2025-11-22	Automated 3D segmentation of rotator cuff muscle and fat from longitudinal CT for shoulder arthroplasty evaluation 2026-Jan, Skeletal radiology IF:1.9Q3 DOI:10.1007/s00256-025-04991-6 PMID:40782188	研究论文	开发并验证用于肩关节置换术患者肩袖肌肉自动3D分割的深度学习模型	首次在纵向CT扫描中实现肩袖肌肉和脂肪的自动化3D分割，显著减少分析时间	样本量相对有限（53名患者用于模型开发），仅针对肩关节置换术患者	开发自动化工具量化肩袖肌肉体积和脂肪分数，改善肩关节置换术的评估	接受全肩关节置换术的患者	医学影像分析	肩关节疾病	CT扫描	深度学习	3D CT影像	53名患者用于模型训练验证，172名患者用于应用分析	NA	DeepLabV3+, ResNet50	Dice相似系数, 平均对称表面距离, 95% Hausdorff距离, 相对绝对体积差异	NA
3191	2025-11-22	Development of a novel machine learning model to automate vertebral column segmentation utilizing biplanar full-body imaging 2025-Dec, The spine journal : official journal of the North American Spine Society DOI:10.1016/j.spinee.2025.05.003 PMID:40324481	研究论文	开发了一种基于双平面全身成像的自动化脊柱分割机器学习模型	采用两阶段深度学习模型，能够处理复杂脊柱病理和植入器械的干扰	回顾性研究，样本量有限（250张图像），仅使用单一医疗中心数据	开发自动化脊柱分割算法以辅助退变性脊柱侧弯评估	退变性脊柱侧弯患者的双平面全身X光图像	计算机视觉	脊柱侧弯	双平面全身X光成像	CNN	X光图像	250张患者图像（200张训练，50张测试）	NA	UNET	Dice-Sørensen系数	NA
3192	2025-11-22	Deep learning-based automatic segmentation of arterial vessel walls and plaques in MR vessel wall images for quantitative assessment 2025-Dec, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-025-11697-9 PMID:40459736	研究论文	开发基于深度学习的自动分割方法用于MR血管壁图像中动脉血管壁和斑块的定量评估	提出结合血管壁先验知识和Tversky损失的自动斑块分割方法，利用血管壁与斑块间的形态相似性提升分割性能	缺乏对其他设备、人群和解剖部位测试，研究结果的可靠性仍需进一步探索	开发自动分割方法用于血管壁和动脉粥样硬化斑块的定量评估	193名动脉粥样硬化斑块患者的MR血管壁图像	医学图像分析	心血管疾病	T1加权MRI扫描	CNN	医学图像	193名患者（107名训练验证，39名内部测试，47名外部测试）来自五个中心	NA	Vessel-SegNet	Dice相似系数, 组内相关系数	NA
3193	2025-11-22	Effect of contrast enhancement on diagnosis of interstitial lung abnormality in automatic quantitative CT measurement 2025-Dec, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-025-11715-w PMID:40459739	研究论文	研究对比增强对自动定量CT测量诊断间质性肺异常的影响	首次系统评估对比增强对基于深度学习的自动定量CT测量诊断间质性肺异常的影响	回顾性研究设计，仅包含胸外科手术患者，可能存在选择偏倚	评估对比增强对自动定量CT测量诊断间质性肺异常的影响	接受胸部CT检查的胸外科手术患者	数字病理	间质性肺疾病	CT扫描	深度学习	CT图像	1134名患者	NA	NA	敏感性,特异性,一致性系数(kappa)	NA
3194	2025-11-22	Diagnostic performance of lumbar spine CT using deep learning denoising to evaluate disc herniation and spinal stenosis 2025-Dec, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-025-11742-7 PMID:40483292	研究论文	评估深度学习去噪技术在腰椎CT中对椎间盘突出和椎管狭窄的诊断性能	首次系统评估深度学习去噪算法在腰椎CT诊断椎间盘突出和椎管狭窄中的临床应用价值	回顾性研究，样本量较小（47例患者），缺乏多中心验证	评估深度学习去噪CT在腰椎疾病诊断中的性能	47名患者（229个椎间盘，L1/2至L5/S1节段）	医学影像分析	脊柱疾病	CT成像，深度学习去噪	深度学习算法	CT影像	47名患者（18男29女，平均年龄69.1±10.9岁），229个椎间盘	ClariCT.AI	NA	敏感性，特异性，图像质量评分，诊断置信度评分	NA
3195	2025-11-22	Quantitative and qualitative assessment of ultra-low-dose paranasal sinus CT using deep learning image reconstruction: a comparison with hybrid iterative reconstruction 2025-Dec, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-025-11763-2 PMID:40514598	研究论文	评估深度学习图像重建在超低剂量鼻窦CT中的定量和定性性能，并与混合迭代重建进行比较	首次在超低剂量鼻窦CT中系统比较深度学习重建与混合迭代重建的性能表现	回顾性研究设计，样本量相对有限（132例患者）	评估超低剂量CT在鼻窦成像中的图像质量	132例接受非对比超低剂量鼻窦CT扫描的患者	医学影像	鼻窦疾病	计算机断层扫描（CT），深度学习图像重建	深度学习模型	CT图像	132例患者	NA	NA	图像噪声，信噪比（SNR），对比噪声比（CNR），噪声功率谱（NPS），无参考感知图像锐度	NA
3196	2025-11-22	Effects of patient and imaging factors on small bowel motility scores derived from deep learning-based segmentation of cine MRI 2025-Dec, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-025-11737-4 PMID:40526355	研究论文	本研究评估患者和影像因素对基于深度学习分割的MRI电影小肠运动评分的影响	首次系统评估MRI切片相关因素对小肠运动评分的显著影响，并开发了基于深度学习的小肠分割算法	样本量相对较小（54例患者），仅纳入慢性便秘或疑似结肠假性梗阻患者，可能限制结果的普适性	探究患者因素和MRI影像因素对小肠运动评分的潜在影响	54例慢性便秘或疑似结肠假性梗阻患者的小肠MRI影像	医学影像分析	消化系统疾病	电影MRI，光学流算法	深度学习分割算法	MRI影像	54例患者（平均年龄53.6±16.4岁，34名女性）	NA	NA	Dice相似系数	NA
3197	2025-11-22	AI in Learning Anatomy and Restoring Central Incisors: A Comparative Study 2025-Dec, Journal of dental research IF:5.7Q1 DOI:10.1177/00220345251344548 PMID:40598953	研究论文	比较主成分分析和深度符号距离函数在学习和重建上颌中切牙解剖结构方面的性能	首次系统比较传统PCA与新兴DeepSDF方法在牙齿解剖学习与重建中的表现，并评估不同潜在编码大小对性能的影响	DeepSDF模型可解释性较差，研究未考虑影响微笑设计的更广泛因素	比较不同人工智能方法在牙齿解剖学习和重建中的性能	成熟恒牙上颌中切牙的STL文件数据	数字病理	牙科创伤	三维扫描(STL文件)	PCA, DeepSDF	三维模型数据	来自3所大学的成熟恒牙上颌中切牙STL文件	NA	主成分分析, 深度符号距离函数	表面差异, 体积差异, 长度差异, 平均欧几里得距离, 豪斯多夫距离, 冠根角度	NA
3198	2025-11-22	Screening and selection of a machine learning algorithm for development of a model to select cows for clinical examination using data from automated health monitoring technologies and other predictors of cow health 2025-Dec, Journal of dairy science IF:3.7Q2 DOI:10.3168/jds.2025-26511 PMID:41043704	研究论文	开发基于自动化健康监测技术和奶牛健康预测因子的机器学习算法框架，用于筛选需要临床检查的奶牛	结合多种自动化健康监测系统数据和非传感器数据，采用AutoML工具Lazy Predict Classifier系统筛选和比较多种机器学习算法	仅针对荷斯坦奶牛进行研究，未包含其他品种；模型精度(42.6%)有待提高	开发能够每日分类奶牛健康状态的机器学习模型，用于商业奶牛场识别需要临床检查的健康异常奶牛	荷斯坦奶牛	机器学习	NA	自动化健康监测技术，包括可穿戴和非可穿戴传感器	XGBoost, AdaBoost, Nearest Centroid, Bernoulli Naive Bayes, 多层感知机, 循环神经网络, 长短期记忆网络, 门控循环单元	传感器数据（反刍、进食、活动量、温度等）和奶牛管理数据	1,252头荷斯坦奶牛，22,415条奶牛-天记录	Lazy Predict Classifier, XGBoost, Scikit-learn	集成学习模型，XGBoost	灵敏度, 精确度, 特异性, 阴性预测值, F1分数, AUC	NA
3199	2025-11-22	Reconstruction of structured illumination microscopy for live imaging in low light with lightweight neural networks 2025-Dec, Journal of microscopy IF:1.5Q3 DOI:10.1111/jmi.70009 PMID:40844333	研究论文	提出轻量级MCU-Net网络用于低光照条件下结构光照明显微镜的活细胞超分辨率成像重建	集成多卷积技术与多尺度注意力机制的轻量化网络架构，在降低模型参数量的同时保持超分辨率重建性能	NA	解决结构光照明显微镜在活细胞成像中因高光照强度导致的成像速度慢和光毒性问题	活细胞显微图像	计算机视觉	NA	结构光照明显微镜	CNN	图像	NA	NA	MCU-Net, UNet, ScUNet, EDSR, DFCAN	MS-SSIM, NRMSE	NA
3200	2025-11-22	Early detection of apple bruises using spectral-spatial enhanced 3D CNN and region-based hyperspectral analysis 2025-Dec, Food research international (Ottawa, Ont.) DOI:10.1016/j.foodres.2025.117630 PMID:41267243	研究论文	提出一种基于光谱空间增强3D CNN和区域超光谱分析的苹果早期瘀伤检测方法	构建了结合3D卷积和特征增强模块的网络架构，采用区域检测头替代逐像素分类，显著提升计算效率和损伤区分能力	未明确说明模型在不同苹果品种和存储条件下的泛化能力	开发高效的苹果早期瘀伤检测方法	苹果果实	计算机视觉	NA	高光谱成像(HSI)	3D CNN	高光谱图像	NA	NA	3D-HDI, 3D-EfficientNet, 3D-MobileNet, 3D-AlexNet	识别率	NA