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
4001	2025-11-13	Identification of essential tremor and dystonic tremor using Graph Convolutional Networks with multiple connectivity patterns 2025-Oct-28, Parkinsonism & related disorders IF:3.1Q2 DOI:10.1016/j.parkreldis.2025.108104 PMID:41218287	研究论文	本研究利用多连接模式的图卷积网络识别特发性震颤和肌张力障碍性震颤的显著脑区	首次将多连接模式图卷积网络应用于震颤疾病的脑功能连接分析，能够同时识别多种脑连接模式下的关键脑区	样本量相对有限（共158名参与者），仅使用静息态功能磁共振数据	探索特发性震颤和肌张力障碍性震颤的神经病理机制	特发性震颤患者、肌张力障碍性震颤患者和健康对照者	医学影像分析	神经系统疾病	静息态功能磁共振成像	GCN	脑功能连接矩阵	55名ET患者、51名DT患者和52名健康对照	NA	四种不同的图卷积网络架构	准确率	NA
4002	2025-11-13	Comparative investigation into flexible alginate-based hydrogel sponges with excellent biocompatibility and breathability for reliable strain and pressure sensors 2025-Oct-21, Mikrochimica acta DOI:10.1007/s00604-025-07620-0 PMID:41117919	研究论文	通过比较研究开发具有优异生物相容性和透气性的柔性藻酸盐基水凝胶海绵传感器	采用一锅法定向冷冻工艺制备各向异性多孔结构，实现应变/压力刺激的区分识别，结合深度学习和莫尔斯码实现信息编码转换	NA	开发兼具透气性、生物相容性和高灵敏度的柔性应变/压力传感器	藻酸盐/丝素蛋白水凝胶海绵材料	NA	NA	定向冷冻工艺	深度学习模型	电阻信号，生理信号	NA	NA	NA	灵敏度(1.69)，压力灵敏度(-1.10 kPa)，循环稳定性(3750次)，准确率(99.2%)	微处理器
4003	2025-11-13	Deep learning based retinal hard exudates quantification of optical coherence tomography 2025-Oct-17, International journal of retina and vitreous IF:1.9Q2 DOI:10.1186/s40942-025-00715-z PMID:41107968	研究论文	开发基于深度学习的视网膜硬性渗出物分割模型，用于光学相干断层扫描图像的量化分析	采用改进的U-Net架构实现视网膜硬性渗出物的三维体积量化，相比传统二维成像提供更丰富的结构信息	训练数据仅来自15名患者，样本量有限；与眼底照片的手动测量结果仅呈现中等相关性	开发视网膜硬性渗出物的自动分割和量化方法	糖尿病视网膜病变和视网膜分支静脉阻塞患者的视网膜硬性渗出物	计算机视觉	糖尿病视网膜病变	光学相干断层扫描	CNN	图像	15名患者的1,811个OCT扫描	NA	U-Net	Dice系数, 准确率	NA
4004	2025-11-13	Semi-supervised deep learning for uterus and bladder segmentation on female pelvic floor magnetic resonance imaging with limited labeled data 2025-Oct-17, American journal of obstetrics and gynecology IF:8.7Q1 DOI:10.1016/j.ajog.2025.10.004 PMID:41109500	研究论文	提出一种用于女性盆腔磁共振成像中子宫和膀胱分割的半监督深度学习框架	开发了一种结合自监督图像修复任务和伪标签生成的半监督学习方法，显著减少了对标注数据的依赖	研究仅针对子宫和膀胱两个器官，样本量相对有限（48名受试者）	改进盆腔器官的自动分割技术，减少对大量标注数据的依赖	女性盆腔磁共振成像中的子宫和膀胱	医学影像分析	盆腔器官脱垂	磁共振成像	深度学习	磁共振图像	48名女性受试者的4103张磁共振图像	NA	NA	Dice相似系数, 平均表面距离, 95% Hausdorff距离	NA
4005	2025-11-13	Machine learning-assisted N-doped carbon dots for sensitive Pd2+ detection and high-performance LED applications in plant cultivation 2025-Oct-13, Mikrochimica acta DOI:10.1007/s00604-025-07604-0 PMID:41081953	研究论文	开发了一种氮掺杂碳点用于钯离子检测和植物栽培LED应用	结合深度学习算法的智能手机传感平台实现钯离子的现场检测，以及具有植物生长所需光谱的暖白光LED	NA	开发多功能氮掺杂碳点用于环境监测和光电应用	钯离子检测和植物栽培LED	机器学习和光电材料	NA	水热合成法，荧光猝灭检测	CNN	智能手机采集的图像	NA	NA	卷积神经网络	检测限0.058μM，回收率95.3-103.5%，相对标准偏差<1.51%	NA
4006	2025-11-13	Fully Automatic Volume Segmentation Using Deep Learning Approaches to Assess the Thoracic Aorta, Visceral Abdominal Aorta, and Visceral Vasculature 2025-Aug-12, European journal of vascular and endovascular surgery : the official journal of the European Society for Vascular Surgery IF:5.7Q1 DOI:10.1016/j.ejvs.2025.08.025 PMID:40812505	研究论文	本研究评估了基于深度学习的全自动体积分割技术在胸主动脉、内脏腹主动脉及内脏血管分割中的准确性	首次将全自动体积分割技术应用于胸主动脉和内脏主动脉分割的验证研究，并与医师手动分割进行系统比较	回顾性研究设计，样本量相对较小（50例CTA），仅针对腹主动脉瘤患者	评估深度学习全自动分割技术在主动脉血管影像分析中的准确性和临床应用价值	腹主动脉瘤患者的计算机断层扫描血管成像数据	医学影像分析	腹主动脉瘤	计算机断层扫描血管成像	深度学习	医学影像	50例术前CTA扫描	NA	NA	Dice相似系数, Jaccard指数, 敏感性, 特异性, Bland-Altman一致性界限	NA
4007	2025-11-13	AI Opportunistic Coronary Calcium Screening at Veterans Affairs Hospitals 2025-May-16, NEJM AI DOI:10.1056/aioa2400937 PMID:40746702	研究论文	开发了一种用于非门控CT扫描自动量化冠状动脉钙化的深度学习算法AI-CAC	利用来自退伍军人事务部全国医疗系统98个医疗中心的影像数据，捕捉了成像方案、扫描仪和患者的广泛异质性	NA	开发自动量化冠状动脉钙化的深度学习算法	冠状动脉钙化	数字病理	心血管疾病	CT扫描	深度学习	医学影像	446个专家分割用于算法开发，795名患者用于性能验证，8052个低剂量CT用于模拟筛查	NA	NA	准确率,F1分数,Cox风险比	NA
4008	2025-11-13	A systematic review of decision tools for process selection and performance improvement in manufacturing 2025, The International journal, advanced manufacturing technology DOI:10.1007/s00170-025-16806-y PMID:41208918	系统综述	系统评估制造业中用于工艺选择和性能改进的决策工具	提出结构化框架指导未来研究，重点关注数据管理、人工智能集成和工具可扩展性	仅包含37篇期刊文章，高级工具在超越工艺层面扩展方面面临挑战	比较评估应用于制造业单元工艺层面的决策工具	制造业中的工艺选择和特定工艺优化	制造业	NA	多标准决策分析(MCDA)、生命周期评估(LCA)、直接比较、深度学习、计算模拟	深度学习	NA	37篇期刊文章	NA	NA	NA	NA
4009	2025-11-13	Improving predictions of convective storm wind gusts through statistical post-processing of neural weather models 2025, npj natural hazards DOI:10.1038/s44304-025-00142-y PMID:41210164	研究论文	通过神经天气模型的统计后处理改进对流风暴阵风预测	首次将卷积神经网络用于神经天气模型输出的空间模式后处理，在阵风预测中超越直接预测方法	研究区域仅限于瑞士五个地区，需要进一步验证在其他地理区域的适用性	改进对流风暴引起的极端阵风预测精度	瑞士五个地区的每小时阵风分布	机器学习	NA	统计后处理、深度学习	CNN	大气环境数据、空间模式数据	瑞士五个区域的三天提前量小时级预测数据	NA	卷积神经网络	预测准确率、极端值预测性能	NA
4010	2025-11-13	Investigation of scatter energy window width and count levels for deep learning-based attenuation map estimation in cardiac SPECT/CT imaging 2024-Nov-11, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ad8b09 PMID:39447603	研究论文	本研究评估了深度学习在心脏SPECT/CT成像中估计衰减图的性能，重点分析了散射能量窗宽度和计数水平的影响	首次全面分析了不同散射窗作为深度学习输入的影响，并评估了在降低计数水平下深度学习的性能表现	研究仅针对心脏SPECT成像，结果可能不适用于其他类型的SPECT成像	评估深度学习在心脏灌注SPECT成像中生成衰减图的效用，特别是在不同散射窗设置和降低计数水平条件下的表现	心脏SPECT/CT成像中的衰减图估计	医学影像分析	心血管疾病	SPECT/CT成像，深度学习	深度学习模型	SPECT影像数据	1517名受试者（386名测试，1131名训练和验证）	NA	NA	归一化均方误差（NMSE）	NA
4011	2025-11-13	Application of artificial intelligence for the classification of the clinical outcome and therapy in patients with viral infections: The case of COVID-19 2024, Technology and health care : official journal of the European Society for Engineering and Medicine IF:1.4Q3 DOI:10.3233/THC-230917 PMID:37840512	研究论文	本研究应用人工神经网络对COVID-19患者的临床严重程度进行分类，以改善诊断和治疗决策	创新点在于分类不仅针对疾病存在性，还扩展至疾病严重程度分级，为患者分诊提供关键决策支持	研究样本仅来自单一医院（波黑Tešanj总医院），可能限制模型的普适性	提升病毒感染者（特别是COVID-19）的诊断、预测和个性化治疗水平	COVID-19患者（轻度、中度和重度三个临床严重程度类别）	医疗人工智能	COVID-19	深度学习	人工神经网络	临床诊断和治疗数据	1000名患者	NA	人工神经网络	准确率	NA
4012	2025-11-13	Lung cancer detection based on computed tomography image using convolutional neural networks 2024, Technology and health care : official journal of the European Society for Engineering and Medicine IF:1.4Q3 DOI:10.3233/THC-230810 PMID:37955065	研究论文	本研究使用基于GoogLeNet架构的卷积神经网络对CT图像中的良恶性肺部病变进行分类	采用深度学习方法和GoogLeNet架构实现肺部CT图像的自动分类，最大程度减少人工干预	回顾性病例对照研究设计，样本量相对有限	开发基于深度学习的决策支持系统，用于肺癌的早期检测和分类	肺部CT扫描图像中的良恶性病变	计算机视觉	肺癌	计算机断层扫描(CT)	CNN	图像	4459个CT扫描（良性2242个，恶性2217个）	NA	GoogLeNet	准确率, 灵敏度, 特异性, 阳性预测值, 阴性预测值	NA
4013	2025-11-13	Two-Stage Selective Ensemble of CNN via Deep Tree Training for Medical Image Classification 2022-Sep, IEEE transactions on cybernetics IF:9.4Q1 DOI:10.1109/TCYB.2021.3061147 PMID:33705343	研究论文	提出一种通过深度树训练的两阶段选择性CNN集成方法用于医学图像分类	提出深度树训练策略和两阶段选择性集成方法，通过分层训练CNN隐藏层缓解梯度消失问题并优化集成分类器	仅在有限数量的医学图像数据集上进行验证，未涉及大规模多中心数据	解决医学图像分类中因数据量有限导致的过拟合、局部最优和梯度消失问题	医学图像分类任务	计算机视觉	NA	深度学习	CNN	图像	CIFAR-10基准数据集和两个特定医学图像数据集	NA	CNN	准确率, 敏感度, 特异度, F1分数	NA
4014	2025-11-13	Multiparametric Functional MRI of the Kidney: Current State and Future Trends with Deep Learning Approaches 2022-09, RoFo : Fortschritte auf dem Gebiete der Rontgenstrahlen und der Nuklearmedizin DOI:10.1055/a-1775-8633 PMID:35272360	综述	本文综述了肾脏多参数功能磁共振成像的现状及深度学习应用前景	探讨深度学习在多参数fMRI数据分析和后处理中的创新应用	目前多参数fMRI在肾脏的应用主要局限于研究领域，缺乏标准化采集和后处理协议	评估肾脏功能并优化多参数fMRI在肾脏疾病诊断中的应用	肾脏	医学影像分析	肾脏疾病	多参数功能磁共振成像	深度学习	磁共振影像	NA	NA	NA	NA	NA
4015	2025-11-13	Evaluation of deep learning reconstructed high-resolution 3D lumbar spine MRI 2022-Sep, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-022-08708-4 PMID:35322280	研究论文	评估深度学习重建的高分辨率3D腰椎MRI图像质量与观察者间一致性	首次将深度学习重建技术应用于3D T2加权快速自旋回波腰椎MRI，并与标准重建和2D成像进行系统比较	样本量较小（35例患者），单中心回顾性研究设计	比较不同MRI重建方法在腰椎成像中的性能差异	腰椎MRI图像	医学影像分析	脊柱疾病	MRI，T2加权快速自旋回波序列	深度学习重建算法	3D医学影像	35例患者（平均年龄58±19岁，26名女性）	NA	NA	Conger's kappa，图像质量评分	NA
4016	2025-11-13	Deep learning reconstruction for 1.5 T cervical spine MRI: effect on interobserver agreement in the evaluation of degenerative changes 2022-Sep, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-022-08729-z PMID:35348861	研究论文	本研究探讨深度学习重建技术在1.5T颈椎MRI中对退行性病变评估的影响	首次在1.5T颈椎MRI中应用深度学习重建技术，证明其能提高图像质量且不增加扫描时间	样本量较小（21名志愿者），仅评估了两种采集次数情况	评估深度学习重建对1.5T颈椎MRI图像质量和观察者间一致性的影响	21名志愿者（17名男性，平均年龄42.4±11.9岁）的颈椎MRI数据	医学影像分析	脊柱退行性疾病	MRI, 深度学习重建	深度学习	医学影像	21名志愿者	NA	NA	Cohen's加权kappa值, p值	NA
4017	2025-11-13	Artificial intelligence-based detection of atrial fibrillation from chest radiographs 2022-Sep, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-022-08752-0 PMID:35357542	研究论文	开发基于人工智能的深度学习模型，通过胸部X光片检测心房颤动特征	首次利用深度学习模型从静态胸部X光片中识别心房颤动，为放射科医生提供了新的AF推断方法	回顾性研究，数据来自单一机构，可能存在选择偏倚	开发AI模型检测胸部X光片中的心房颤动特征	接受超声心动图检查患者的胸部X光片	医学影像分析	心血管疾病	深度学习	深度学习模型	胸部X光图像	总计13,868张图像（7,045名患者），训练集11,105张（5,637名患者），验证集1,388张（704名患者），测试集1,375张（706名患者）	NA	NA	AUC, 敏感度, 特异度, 准确度	NA
4018	2025-11-13	Computational investigation of drug bank compounds against 3C-like protease (3CLpro) of SARS-CoV-2 using deep learning and molecular dynamics simulation 2022-Aug, Molecular diversity IF:3.9Q2 DOI:10.1007/s11030-021-10330-3 PMID:34637068	研究论文	本研究结合深度学习和分子动力学模拟技术，从DrugBank数据库中筛选针对SARS-CoV-2病毒3CL蛋白酶的潜在药物化合物	首次将深度学习回归模型与分子对接、分子动力学模拟相结合，系统筛选DrugBank数据库中的化合物对抗SARS-CoV-2主要复制酶	研究仅通过计算模拟进行预测，尚未通过实验验证药物效果	开发针对SARS-CoV-2病毒3CL蛋白酶的有效抑制剂	SARS-CoV-2病毒的3CL蛋白酶及DrugBank数据库中的9101种药物化合物	计算生物学	COVID-19	深度学习, 分子对接, 分子动力学模拟	回归模型	化合物结构数据	9101种药物化合物，最终筛选出2种潜在有效化合物	NA	NA	RMSD, Rg, RMSF, MMPBSA, SASA	NA
4019	2025-11-13	3D Segmentation Guided Style-Based Generative Adversarial Networks for PET Synthesis 2022-08, IEEE transactions on medical imaging IF:8.9Q1 DOI:10.1109/TMI.2022.3156614 PMID:35239478	研究论文	提出一种分割引导的基于风格的生成对抗网络，用于将低剂量PET图像转换为全剂量图像	采用基于风格的生成器进行特征调制，并结合分割任务驱动策略提升感兴趣区域的合成效果	NA	提升低剂量PET图像质量，实现向全剂量PET图像的转换	正电子发射断层扫描(PET)图像	医学影像分析	NA	PET成像	GAN	3D医学图像	NA	NA	SGSGAN, 基于风格的生成器	NA	NA
4020	2025-11-13	A deep learning-based system for real-time image reporting during esophagogastroduodenoscopy: a multicenter study 2022-08, Endoscopy IF:11.5Q1 DOI:10.1055/a-1731-9535 PMID:35272381	研究论文	开发基于深度学习的胃镜自动图像报告系统并在临床实践中验证其性能	首次构建集成七个卷积神经网络的内镜自动图像报告系统，并在多中心研究中验证其实时图像报告能力	研究时间范围较短（2021年5月至6月），样本量相对有限	构建智能系统实现胃镜检查过程中的自动照片记录并测试其临床实用性	接受胃镜检查的患者	计算机视觉	胃肠道疾病	胃镜检查	CNN	图像	210,198张训练测试图像，161名前瞻性测试患者	NA	七个卷积神经网络集成	准确率, 完整性	NA