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
3501	2025-10-06	Quantification of Breast Arterial Calcification in Mammograms Using a UNet-Based Deep Learning for Detecting Cardiovascular Disease 2025-Sep, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2025.05.036 PMID:40541546	研究论文	开发基于U-Net的深度学习模型用于乳腺X线摄影中乳腺动脉钙化的检测、分割和量化	采用改进的U-Net架构结合Hausdorff损失、Dice损失和二元交叉熵损失进行钙化分割和量化	回顾性研究，样本量相对有限（369例患者）	通过乳腺X线摄影改善心血管疾病风险评估	乳腺X线摄影图像中的乳腺动脉钙化	计算机视觉	心血管疾病	乳腺X线摄影	CNN	图像	369例患者的乳腺X线摄影图像	NA	U-Net	Dice分数, BCE损失, 线性拟合, Bland-Altman分析, F1分数	NA
3502	2025-10-06	Classification of glioma grade and Ki-67 level prediction in MRI data: A SHAP-driven interpretation 2025-Sep, Computerized medical imaging and graphics : the official journal of the Computerized Medical Imaging Society IF:5.4Q1 DOI:10.1016/j.compmedimag.2025.102578 PMID:40543244	研究论文	本研究利用人工智能技术对胶质瘤分级和Ki-67水平进行MRI数据分类预测，并通过SHAP方法进行模型解释	首次将SHAP可解释人工智能与深度学习特征结合，探索Ki-67生物标志物与深度学习特征的关联性	样本量相对较小（仅101例患者），仅使用T2W-FLAIR序列MRI数据	开发AI驱动的胶质瘤分级和Ki-67水平预测方法，增强胶质瘤临床决策支持	101例胶质瘤患者的MRI图像和Ki-67生物标志物数据	医学影像分析	胶质瘤	T2W-FLAIR MRI序列	CNN, XGBoost	医学影像	101例胶质瘤患者	NA	ResNet50	准确率, 精确率, F1分数	NA
3503	2025-10-06	Deep learning based colorectal cancer detection in medical images: A comprehensive analysis of datasets, methods, and future directions 2025-Sep, Clinical imaging IF:1.8Q3 DOI:10.1016/j.clinimag.2025.110542 PMID:40543496	综述	对2019-2025年间基于深度学习的结直肠癌医学影像检测技术进行全面分析	系统分析110篇高质量文献和9个公开数据集，首次全面评估CNN与Transformer模型在结直肠癌检测中的表现	数据集稀缺性、计算资源限制和标准化挑战	评估人工智能在结直肠癌医学影像检测中的应用现状与发展趋势	结直肠癌医学影像数据集和深度学习模型	数字病理	结直肠癌	医学影像分析	CNN, Transformer	医学影像	9个公开数据集和110篇文献涵盖的数据	NA	ResNet, VGG, Transformer	分类、目标检测和分割任务的性能指标	NA
3504	2025-10-06	MDEANet: A multi-scale deep enhanced attention net for popliteal fossa segmentation in ultrasound images 2025-Sep, Computerized medical imaging and graphics : the official journal of the Computerized Medical Imaging Society IF:5.4Q1 DOI:10.1016/j.compmedimag.2025.102570 PMID:40544544	研究论文	提出一种用于超声图像中腘窝区域神经、肌肉和动脉精确分割的多尺度深度增强注意力网络MDEANet	集成级联多尺度空洞卷积(CMAC)增强多尺度特征提取、增强空间注意力机制(ESAM)聚焦关键解剖区域、跨层级特征融合(CLFF)改善上下文表示	NA	提高超声引导下坐骨神经阻滞的准确性和效率	超声图像中的腘窝区域神经、肌肉和动脉	计算机视觉	麻醉相关神经阻滞	超声成像	CNN	超声图像	NA	NA	MDEANet	IoU, Dice系数	NA
3505	2025-10-06	VTrans: A VAE-Based Pre-Trained Transformer Method for Microbiome Data Analysis 2025-Sep, Journal of computational biology : a journal of computational molecular cell biology IF:1.4Q2 DOI:10.1089/cmb.2024.0884 PMID:40295093	研究论文	提出一种结合Transformer编码器和变分自编码器的深度学习模型VTrans，用于基于微生物数据预测癌症患者的生存风险	首次将Transformer编码器与变分自编码器结合，采用预训练和微调策略解决微生物数据样本量小、特征维度高的问题	仅在三种癌症数据集上验证，尚未扩展到更多癌症类型；多组学数据整合能力仍需进一步验证	预测癌症患者的生存结果和评估风险	癌症患者的微生物数据	机器学习	癌症	微生物数据分析	Transformer, VAE	微生物数据	三个癌症基因组图谱计划数据集	NA	Transformer编码器，变分自编码器	NA	NA
3506	2025-10-06	Ensemble deep learning model for early diagnosis and classification of Alzheimer's disease using MRI scans 2025-Sep, Journal of Alzheimer's disease : JAD DOI:10.1177/13872877251359950 PMID:40776602	研究论文	本研究开发了一种集成深度学习模型，通过MRI扫描实现阿尔茨海默病的早期诊断和分类	提出了一种新颖的优化特征选择框架H-IBMFO，结合了改进的白鲸优化器和蝠鲼觅食优化算法，并采用集成深度学习模型融合MobileNet V2、DarkNet和ResNet	NA	通过先进的图像预处理、优化特征选择和集成深度学习技术增强基于MRI的阿尔茨海默病分类	阿尔茨海默病患者和健康对照的MRI脑部扫描图像	计算机视觉	阿尔茨海默病	MRI扫描	集成深度学习	医学图像	NA	MATLAB	DeepLabV3+, MobileNet V2, DarkNet, ResNet	准确率, 精确率, 灵敏度, 特异性, F-measure	NA
3507	2025-10-06	Deep Learning-Based Fully Automated Aortic Valve Leaflets and Root Measurement From Computed Tomography Images　- A Feasibility Study 2025-Aug-25, Circulation journal : official journal of the Japanese Circulation Society IF:3.1Q2 DOI:10.1253/circj.CJ-24-1031 PMID:40436780	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的全自动算法，用于从CT图像测量主动脉瓣叶和根部结构	首次使用深度学习算法实现主动脉瓣叶和根部测量的全自动化，显著提高测量效率	样本量相对有限，且在主动脉反流病例的窦管交界处测量存在边界不明确的问题	评估深度学习算法在主动脉瓣叶和根部自动测量中的临床可行性	主动脉根部扩张、主动脉瓣狭窄和主动脉瓣反流患者	计算机视觉	心血管疾病	计算机断层扫描	深度学习	医学影像	167例患者的心电门控心脏CT扫描（40例用于算法训练，100例用于评估）	NA	NA	相关性分析，测量时间比较	NA
3508	2025-10-06	Deep learning-based system for automatic identification of benign and malignant eyelid tumours 2025-Aug-20, The British journal of ophthalmology DOI:10.1136/bjo-2025-327127 PMID:40348397	研究论文	开发基于深度学习的眼睑肿瘤自动识别与分类系统	首次将八种卷积神经网络模型应用于眼睑肿瘤的自动识别，其中双路径Inception-v4网络表现最佳	需要更大规模和多样化的数据集进行验证，尚未集成到临床工作流程中	提高眼睑肿瘤诊断的准确性和效率	正常眼睑、良性眼睑肿瘤和恶性眼睑肿瘤的摄影图像	计算机视觉	眼睑肿瘤	数字摄影	CNN	图像	未明确具体样本数量，训练集与验证集按8:2比例随机划分	NA	VGG16, ResNet50, Inception-v4, EfficientNet-V2-M	准确率, 敏感度, 特异性, AUC, F1-score	NA
3509	2025-10-06	Label-free diagnosis of lung cancer by Fourier transform infrared microspectroscopy coupled with domain adversarial learning 2025-Aug-18, The Analyst DOI:10.1039/d5an00216h PMID:40492296	研究论文	提出一种结合傅里叶变换红外显微光谱与领域对抗学习的无标记肺癌诊断方法	开发了红外光谱领域对抗神经网络（IRS-DANN），通过领域对抗学习机制减少患者间变异性的影响	训练样本数量有限	开发用于肺癌组织准确识别的无标记诊断方法	肺癌组织	数字病理	肺癌	傅里叶变换红外显微光谱	深度学习	红外光谱数据	有限训练样本的真实临床FTIR数据集	NA	领域对抗神经网络	分类性能	NA
3510	2025-10-06	ES-UNet: efficient 3D medical image segmentation with enhanced skip connections in 3D UNet 2025-Aug-13, BMC medical imaging IF:2.9Q2 DOI:10.1186/s12880-025-01857-0 PMID:40804359	研究论文	提出一种高效的3D医学图像分割架构ES-UNet，通过增强跳跃连接和引入新学习策略提升分割性能	在UNet3+全尺度跳跃连接基础上集成通道注意力模块，提出区域特定缩放数据增强方法和动态加权Dice损失函数	需要更广泛验证不同成像模态的适应性，未来将探索自适应缩放策略	开发改进的3D医学图像分割架构，平衡计算效率与准确性	3D医学图像分割	医学图像分析	头颈癌	3D医学图像分割	3D UNet变体	3D医学图像	MICCAI HECKTOR数据集和医学分割十项全能部分任务	NA	ES-UNet, 3D UNet, 3D UNet 3+, nnUNet, Swin UNETR	Dice相似系数, 内存使用, 推理时间, 参数数量	NA
3511	2025-10-06	GPS: Harnessing data fusion strategies to improve the accuracy of machine learning-based genomic and phenotypic selection 2025-Aug-11, Plant communications IF:9.4Q1 DOI:10.1016/j.xplc.2025.101416 PMID:40509592	研究论文	提出一种名为GPS的数据融合框架，通过整合基因组和表型数据来提高植物性状预测的准确性	开发了三种不同的数据融合策略（数据融合、特征融合和结果融合），显著提升了基因组和表型选择的预测性能	NA	提高基因组和表型选择的准确性、鲁棒性和可迁移性	四种作物物种：玉米、大豆、水稻和小麦	机器学习	NA	基因组选择(GS)、表型选择(PS)	Lasso, RF, SVM, XGBoost, LightGBM, DNNGP, GBLUP, BayesB	基因组数据、表型数据	大型数据集，最小样本量200	NA	NA	准确率	NA
3512	2025-10-06	Enhanced hyper tuning using bioinspired-based deep learning model for accurate lung cancer detection and classification 2025-Aug-09, The International journal of artificial organs DOI:10.1177/03913988251359522 PMID:40781973	研究论文	提出一种基于生物启发算法的增强超参数调优深度学习模型，用于准确检测和分类肺癌	结合生物启发算法进行超参数调优，采用混合特征选择方法和深度分形边缘分类器	未提及临床验证的具体细节和外部验证结果	提高肺癌检测和分类的准确性与效率	肺癌CT图像	计算机视觉	肺癌	CT成像	深度学习, CNN	医学图像	NA	NA	Mask R-CNN, 深度分形边缘分类器	准确率, 精确率, 召回率, F1分数	NA
3513	2025-10-06	Variational autoencoder-based model improves polygenic prediction in blood cell traits 2025-Aug-08, HGG advances DOI:10.1016/j.xhgg.2025.100490 PMID:40783786	研究论文	本研究开发了一种基于变分自编码器的多基因风险评分模型，用于改善血细胞性状的遗传预测	首次将变分自编码器应用于多基因风险评分构建，能够捕捉高维基因组数据中的复杂模式和交互效应	需要足够的训练样本量才能发挥最佳性能	通过先进深度学习技术提高多基因风险评分的预测能力	血细胞性状的遗传预测	机器学习	NA	基因组测序	VAE	基因组数据	生物银行级别数据	NA	变分自编码器	预测精度	计算效率高
3514	2025-10-06	Artificial intelligence and digital health in vascular surgery: a 2-decade bibliometric analysis of research landscapes and evolving frontiers 2025-Aug-06, Journal of robotic surgery IF:2.2Q2 DOI:10.1007/s11701-025-02583-z PMID:40767924	文献计量分析	通过文献计量学方法分析血管外科领域人工智能与数字健康应用在过去二十年的结构演变和发展轨迹	首次系统描绘血管外科AI与数字健康研究的演变历程，识别出7个新兴研究子领域和范式转变	仅基于WoSCC数据库文献，可能遗漏其他重要数据库的研究成果	分析血管外科人工智能与数字健康应用的历史发展轨迹和研究前沿	血管外科领域与人工智能和数字健康相关的学术出版物	医学信息学	血管疾病	文献计量分析	NA	文献数据	675篇爆发性引用论文，涵盖123个相关学科和505个关键词	CiteSpace, HistCite	NA	NA	NA
3515	2025-10-06	Artificial intelligence improves risk prediction in cardiovascular disease 2025-Aug, GeroScience IF:5.3Q1 DOI:10.1007/s11357-024-01438-z PMID:39576563	研究论文	本研究使用人工智能模型改善70岁及以上相对健康成年人群的心血管疾病风险预测	深度学习模型在心血管疾病风险预测中表现出优于传统方法和机器学习方法的性能，且能更有效地指导患者治疗	AI工具应作为医疗专业人员的辅助工具而非替代品，且研究建议对其他风险评分进行类似重新评估	利用人工智能模型改进心血管疾病风险预测	70岁及以上的相对健康成年人群体	机器学习	心血管疾病	NA	深度学习,机器学习	临床数据	大型队列研究	NA	DeepSurv,Neural Multi-Task Logistic Regression,Random Survival Forest,Cox	C-index,Integrated Brier Score	本地部署的Web应用程序
3516	2025-10-06	Preserved brain youthfulness: longitudinal evidence of slower brain aging in superagers 2025-Aug, GeroScience IF:5.3Q1 DOI:10.1007/s11357-025-01531-x PMID:39871070	研究论文	本研究通过深度学习模型探索超级老人大脑年龄与认知能力的关系	首次使用深度学习模型结合纵向数据证明超级老人具有更年轻的大脑年龄和更慢的大脑衰老速度	样本量相对有限，仅包含153名老年人，随访时间仅为两年	研究超级老人是否具有生物学上更年轻的大脑结构	153名61-93岁的老年人，其中63名超级老人和90名典型老年人	医学影像分析	老年疾病	脑结构MRI	深度学习	脑结构影像	153名老年人（训练集899名31-100岁成年人）	NA	NA	脑年龄差距（BAG）	NA
3517	2025-10-06	Miniaturized High-Throughput and High-Resolution Platform for Continuous Live-Cell Monitoring via Lens-Free Imaging and Deep Learning 2025-Aug, Small methods IF:10.7Q1 DOI:10.1002/smtd.202401855 PMID:40091386	研究论文	开发了一种集成定制传感器与无透镜成像技术的微型化平台，用于实现高通量高分辨率的连续活细胞监测	结合500纳米像素尺寸的4亿像素传感器与无透镜成像技术，突破传统显微镜在视野与分辨率之间的权衡限制	未明确说明平台对不同细胞类型的普适性及长期稳定性验证	开发能够同时实现高通量和高分辨率活细胞监测的成像平台	单个细胞和细胞群体的形态与动态	计算机视觉	NA	无透镜阴影成像技术	深度学习算法	图像	NA	NA	NA	信噪比	NA
3518	2025-10-06	Artificial Intelligence for Classification of Endoscopic Severity of Inflammatory Bowel Disease: A Systematic Review and Critical Appraisal 2025-Aug-01, Inflammatory bowel diseases IF:4.5Q1 DOI:10.1093/ibd/izaf050 PMID:40163659	系统综述	本文系统综述并批判性评估了人工智能在炎症性肠病内镜严重程度分类中的应用研究	首次使用APPRAISE-AI工具对AI辅助内镜IBD严重程度分类研究进行系统质量评估	克罗恩病相关研究有限（仅3项），研究质量多处于中等水平，结果稳健性和可重复性评分较低	评估人工智能在标准化炎症性肠病内镜严重程度评估中的应用潜力	溃疡性结肠炎和克罗恩病患者的内镜图像和视频数据	计算机视觉	炎症性肠病	内镜检查	深度学习模型	静态图像, 完整结肠镜检查视频	31项研究（2019-2024年）	NA	NA	NA	NA
3519	2025-10-06	Artificial Intelligence in Biliopancreatic Disorders: Applications in Cross-Sectional Imaging and Endoscopy 2025-Aug, Gastroenterology IF:25.7Q1 DOI:10.1053/j.gastro.2025.04.011 PMID:40311821	综述	探讨人工智能在胆胰疾病诊断与管理中的变革潜力，重点关注横断面成像和内窥镜检查应用	系统总结了AI在胆胰疾病领域的前沿应用，包括深度学习技术在内窥镜和影像学中的创新性整合	主要基于早期研究结果，需要更多临床验证和前瞻性研究支持	评估人工智能在胆胰疾病诊疗中的应用现状与发展前景	胆胰系统疾病及相关影像学和内窥镜检查数据	医学影像分析	胆胰疾病	深度学习，卷积神经网络	CNN	医学影像，内窥镜图像	NA	NA	NA	准确率	NA
3520	2025-10-06	Accelerated deep learning-based function assessment in cardiovascular magnetic resonance 2025-Aug, La Radiologia medica DOI:10.1007/s11547-025-02019-6 PMID:40381163	研究论文	评估深度学习电影序列在心血管磁共振中对左右心室功能参数诊断准确性和图像质量	首次系统比较深度学习电影序列与传统bSSFP序列在心室参数定量和图像质量方面的表现	样本量相对较小（62例患者），研究时间范围有限（2024年1-4月）	验证深度学习加速的心血管磁共振功能评估的临床可行性	临床需要进行心血管磁共振检查的患者	医学影像分析	心血管疾病	心血管磁共振，深度学习	深度学习模型	医学影像数据	62例患者（平均年龄47±17岁，41名男性）	NA	NA	Bland-Altman分析，t检验，Wilcoxon符号秩检验，Likert量表评分	NA