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
4101	2025-10-06	Artificial intelligence in orthopedics: fundamentals, current applications, and future perspectives 2025-Aug-04, Military Medical Research IF:16.7Q1 DOI:10.1186/s40779-025-00633-z PMID:40754583	综述	本文系统回顾了人工智能在骨科领域的基础原理、当前应用场景及未来发展方向	全面梳理了AI在骨科从基础理论到临床实践的全链条应用，并深入探讨了实际应用中的关键挑战	数据质量、模型泛化能力和临床验证是影响AI实际应用的主要限制因素	促进人工智能技术在骨科诊疗中的安全有效整合	骨科临床诊疗流程及相关研究应用	机器学习	骨科疾病	NA	机器学习,深度学习	医学图像,临床数据	NA	NA	NA	NA	NA
4102	2025-10-06	GAN and LSTM-based collaborative tremor classification approach for next generation healthcare system 2025-Aug-04, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2025.110836 PMID:40763674	研究论文	提出一种基于GAN和LSTM的协作式震颤分类方法，用于区分原发性震颤和帕金森震颤	首次将GAN、自编码器和LSTM结合用于震颤分类，通过生成合成数据、降维和时序特征提取提升分类性能	未提及样本量的具体数值和模型泛化能力的验证	解决健康人群和脑卒中后抑郁患者中原发性震颤与帕金森震颤的误诊问题	健康人群和脑卒中后抑郁患者的震颤数据	机器学习	神经系统疾病	时间序列分析	GAN, Autoencoder, LSTM	时间序列数据	NA	NA	GAN, Autoencoder, LSTM	准确率, F1分数, AUC	NA
4103	2025-10-06	A lightweight YOLOv8-based model for gastric cancer detection 2025-Aug-04, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2025.110689 PMID:40763676	研究论文	提出一种基于YOLOv8的轻量化胃癌检测模型，旨在在不同性能的处理器上实现实时检测	在YOLOv8-n基础上应用Ghost卷积压缩骨干网络，并在颈部与头部引入轻量级通道注意力机制，实现高精度与低计算复杂度的平衡	研究主要关注计算效率与检测精度的平衡，未涉及模型在其他医学数据集上的泛化能力验证	开发适用于现实医疗环境中不同性能处理器的实时胃癌检测模型	胃癌医学图像	计算机视觉	胃癌	深度学习	YOLO, CNN	医学图像	NA	PyTorch	YOLOv8-n, Ghost conv, SE block	mAP, 参数量, GFLOPs, 推理速度	CPU和四种不同性能的GPU
4104	2025-10-06	Deep Learning-Enabled Ultrasound for Advancing Anterior Talofibular Ligament Injuries Classification: A Multicenter Model Development and Validation Study 2025-Aug-04, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2025.07.013 PMID:40764200	研究论文	开发基于超声的深度学习模型ATFLNet用于前距腓韧带损伤分类，并通过多中心研究验证其性能	首次开发专门针对前距腓韧带损伤分类的深度学习模型，并验证AI辅助策略在真实临床场景中的诊断价值	研究为回顾性设计，需要进一步前瞻性验证；模型性能在特定医疗机构验证	提升前距腓韧带损伤的超声分类准确性，探索AI辅助放射科医生诊断的潜力	健康对照者和急性前距腓韧带损伤患者（轻度拉伤、部分撕裂、完全撕裂和撕脱骨折）	医学影像分析	韧带损伤	超声成像	深度学习	超声图像	训练集2566例，内部验证642例，外部验证1210例（717+493），前瞻验证472例	NA	ATFLNet	AUC, 准确率	NA
4105	2025-10-06	Evaluation of deep learning models for anterior segment OCT image segmentation during scleral lens wear 2025-Aug-04, Contact lens & anterior eye : the journal of the British Contact Lens Association IF:4.1Q1 DOI:10.1016/j.clae.2025.102484 PMID:40764201	研究论文	评估16种深度学习模型在巩膜镜佩戴期间前段OCT图像分割中的性能	首次系统比较四种分割架构与五种编码器组合在巩膜镜佩戴OCT图像分割中的表现	仅针对正常角膜进行评估，未包含角膜疾病患者；部分模型在低反射性界面存在误分类问题	评估深度学习模型在巩膜镜佩戴期间前段OCT图像分割的准确性和性能	巩膜镜佩戴者的前段OCT图像，包括巩膜镜前后表面、角膜上皮前表面、基质前界面和内皮	计算机视觉	眼科疾病	光学相干断层扫描	深度学习	医学图像	15名正常角膜参与者的OCT图像	NA	U-Net, U-Net++, FPN, MA-Net, EfficientNet-B4, DenseNet201, VGG19, ResNet34, Xception	Dice系数, 平均绝对边界误差	NA
4106	2025-10-06	Adapting foundation models for rapid clinical response: intracerebral hemorrhage segmentation in emergency settings 2025-Aug-03, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-13742-5 PMID:40754551	研究论文	本研究开发了一种结合深度学习的自动化方法，用于在急诊场景中快速分割脑出血病灶	提出两阶段方法：先使用YOLOv8-S生成精确的病灶边界框，再用医学分割通用模型进行精细分割，实现高精度分割且只需最小监督	需要用户提供初始宽松边界框，数据集规模相对有限（252个CT扫描）	开发快速准确的脑出血自动分割方法，支持急诊临床决策	脑出血患者的非增强CT扫描图像	计算机视觉	脑出血	CT扫描	目标检测模型, 分割模型	医学图像	252个CT扫描	NA	YOLOv8-S, Medical Segment Anything Model	分割准确度, 鲁棒性	NA
4107	2025-10-06	The dosimetric impacts of ct-based deep learning autocontouring algorithm for prostate cancer radiotherapy planning dosimetric accuracy of DirectORGANS 2025-Aug-02, BMC urology IF:1.7Q3 DOI:10.1186/s12894-025-01875-8 PMID:40753235	研究论文	评估基于CT的深度学习自动勾画算法DirectORGANS在前列腺癌放疗计划中的剂量学影响	评估新一代自动勾画算法在CT模拟器中直接识别器官并勾画的能力，并与传统手动勾画进行剂量学比较	样本量较小（仅10例患者），缺乏多中心验证	评估自动勾画算法在前列腺癌放疗计划中的剂量学准确性和临床应用可行性	前列腺癌患者的CT图像和器官轮廓	数字病理	前列腺癌	CT成像，深度学习自动勾画	深度学习	CT图像	10例患者	NA	DirectORGANS	CI, HI, V60, V65, V70, V75, V80, 最大剂量	NA
4108	2025-10-06	Transfer learning based deep architecture for lung cancer classification using CT image with pattern and entropy based feature set 2025-Aug-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-13755-0 PMID:40753351	研究论文	提出一种基于迁移学习的混合深度学习架构ILN-TL-DM，用于CT图像的肺癌分类	结合改进的注意力机制ResU-Net分割模型、多模态特征提取（LGTrP/PHOG/深度特征/改进熵特征）以及集成改进LeNet与迁移学习的混合分类架构	NA	通过CT图像实现肺癌的精确分类	CT扫描图像中的肺部和肿瘤区域	计算机视觉	肺癌	CT扫描	CNN, Transfer Learning, DeepMaxout	医学图像	NA	NA	Improved Attention-based ResU-Net, Improved LeNet, DeepMaxout	准确率, 特异性, NPV	NA
4109	2025-10-06	Automatic restoration and reconstruction of defective tooth based on deep learning technology 2025-Aug-02, BMC oral health IF:2.6Q1 DOI:10.1186/s12903-025-06576-0 PMID:40753409	研究论文	提出基于深度学习的创新框架，实现缺损牙齿的自动修复与三维重建	提出三阶段深度学习框架，改进ResNet50的Pixel2Mesh模型显著提升重建精度	未提及数据集规模和多样性限制	开发自动化的牙齿形态修复与重建方法	缺损牙齿的二维图像和三维模型	计算机视觉	牙科疾病	深度学习图像处理	CNN	RGB图像，灰度图像，3D网格模型	NA	NA	ResNet50, Pixel2Mesh	F-Score, CD（倒角距离）, EMD（地球移动距离）, 推理速度	NA
4110	2025-10-06	Deep learning for retinal vessel segmentation: a systematic review of techniques and applications 2025-Aug, Medical & biological engineering & computing IF:2.6Q3 DOI:10.1007/s11517-025-03324-y PMID:39964659	系统综述	本文系统综述了2020-2024年间基于深度学习的视网膜血管分割技术及其应用	首次系统性地分析比较了U-Net和Transformer架构在视网膜血管分割中的性能表现，并提出了结合U-Net、Transformer和GAN的混合模型作为未来研究方向	仅纳入了2020-2024年间四个特定数据库的79项研究，可能未涵盖所有相关文献	系统评估深度学习在视网膜血管分割领域的技术发展和应用现状	视网膜血管图像	计算机视觉	眼科疾病	深度学习	CNN, Transformer, GAN	视网膜图像	79项研究	NA	U-Net, Transformer	NA	NA
4111	2025-10-06	Brain-Inspired Meta-Learning for Few-Shot Bearing Fault Diagnosis 2025-Aug, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2024.3503658 PMID:40030581	研究论文	提出一种受大脑启发的元学习策略，用于解决少量样本下的轴承故障诊断问题	基于生物神经系统学习机制设计脉冲神经网络的学习算法，并结合元学习策略应用于少量样本故障诊断	NA	解决工业场景中少量样本下的轴承故障诊断难题	轴承故障诊断	机器学习	NA	元学习	SNN	NA	少量样本	NA	脉冲神经网络	NA	NA
4112	2025-10-06	Distributed Deep Learning With Gradient Compression for Big Remote Sensing Image Interpretation 2025-Aug, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2024.3517535 PMID:40030610	研究论文	提出一种用于高光谱图像目标检测的分布式深度学习方法，通过梯度压缩技术解决边缘设备通信瓶颈问题	提出基于质心的梯度压缩方法(GCC)，通过压缩冗余梯度减少通信开销，同时保持检测精度	仅在两个大型高光谱数据集上验证，未在其他类型遥感数据上测试	解决边缘设备上大规模高光谱图像目标检测的计算和通信瓶颈	高光谱图像中的感兴趣目标	计算机视觉	NA	高光谱成像	深度神经网络	高光谱图像	两个总计约3.2GB的大型高光谱数据集	NA	NA	目标检测精度, 速度	基于Ring All-reduce的分布式系统, IoT/边缘设备
4113	2025-10-06	Causal Disentanglement-Based Hidden Markov Model for Cross-Domain Bearing Fault Diagnosis 2025-Aug, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2024.3513329 PMID:40030705	研究论文	提出基于因果解缠的隐马尔可夫模型用于跨领域轴承故障诊断	构建时间序列结构因果模型，将振动信号解耦为故障相关和故障无关表示，实现因果解缠学习与跨领域迁移学习的优化目标对齐	未明确说明模型在极端工况下的性能表现	解决复杂工况下轴承故障诊断的鲁棒泛化问题	轴承振动信号	机器学习	NA	振动信号分析	隐马尔可夫模型,变分自编码器	时间序列数据	CWRU、IMS和PU三个数据集	NA	隐马尔可夫变分自编码器	NA	NA
4114	2025-10-06	Multiview Deep Learning-Based Molecule Design and Structural Optimization Accelerates Inhibitor Discover 2025-Aug, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2024.3506619 PMID:40030719	研究论文	提出多视图深度生成模型MEDICO，用于分子生成、结构优化和SARS-CoV-2抑制剂发现	首个多视图图生成模型，能通过多视图表示学习框架自适应学习目标分子的拓扑和几何结构语义	NA	加速SARS-CoV-2抑制剂发现和药物设计	小分子药物和SARS-CoV-2主要蛋白酶(Mpro)抑制剂	机器学习	COVID-19	分子对接	图生成模型	分子图数据	NA	NA	多视图深度生成模型	有效性, 新颖性, 独特性, 结合亲和力	NA
4115	2025-10-06	Conditional Mutual Information Constrained Deep Learning for Classification 2025-Aug, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2025.3540014 PMID:40031861	研究论文	提出一种基于条件互信息约束的深度学习框架，通过优化分类神经网络在输出概率分布空间中的类内聚集和类间分离性能	引入条件互信息(CMI)和归一化条件互信息(NCMI)作为分类神经网络性能评估指标，并提出CMI约束的深度学习框架(CMIC-DL)	NA	提升深度神经网络分类性能及对抗攻击鲁棒性	深度神经网络在图像分类任务中的输出概率分布	机器学习	NA	深度学习	深度神经网络	图像	CIFAR-100和ImageNet数据集	NA	NA	准确率, 对抗攻击鲁棒性	NA
4116	2025-10-06	Paradigms and methods of noninvasive brain-computer interfaces in motor or communication assistance and rehabilitation: a systematic review 2025-Aug, Medical & biological engineering & computing IF:2.6Q3 DOI:10.1007/s11517-025-03340-y PMID:40059266	系统综述	系统回顾非侵入式脑机接口在运动或沟通辅助与康复领域的范式、方法和应用发展	采用PRISMA指南系统梳理2016年以来223篇研究文献，重点关注EEG和fNIRS等非侵入式技术在BCI领域的最新进展	电极设计便利性、解码精度与效率、患者适用系统设计等方面仍存在挑战	总结非侵入式脑机接口在运动或沟通辅助与康复领域的发展现状	脑机接口相关研究文献和临床应用	脑机接口	运动功能障碍, 沟通障碍	脑电图(EEG), 功能性近红外光谱(fNIRS), 稳态视觉诱发电位(SSVEP), P300, 运动想象(MI)	深度学习	神经生理信号	223篇研究文章	NA	NA	解码精度, 效率	NA
4117	2025-10-06	Partial Differential Equations Meet Deep Neural Networks: A Survey 2025-Aug, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2025.3545967 PMID:40085460	综述	本文系统综述了深度神经网络在偏微分方程求解中的应用进展	提供了比以往专注于特定方法（如PINNs）更广泛的分类体系，并分析了跨科学、工程和医学领域的应用	作为综述文章，不包含原创性实验验证	系统分类和回顾深度神经网络在偏微分方程求解中的研究进展	偏微分方程和深度神经网络方法	machine learning	NA	深度学习	DNN, PINNs	NA	NA	NA	NA	NA	NA
4118	2025-10-06	NiSNN-A: Noniterative Spiking Neural Network With Attention With Application to Motor Imagery EEG Classification 2025-Aug, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2025.3538335 PMID:40085464	研究论文	提出一种结合注意力机制的非迭代脉冲神经网络用于运动想象脑电信号分类	首次将注意力机制集成到脉冲神经网络框架中，并提出非迭代泄漏积分发放神经元模型解决传统SNN在长时间步中的梯度问题	仅在两个公开MI EEG数据集上进行了验证，需要更多数据集验证泛化能力	开发高精度、低能耗的运动想象脑电信号分类方法	运动想象脑电信号	机器学习	NA	脑电图	SNN	脑电信号	两个公开数据集：OpenBMI和BCIC IV 2a	NA	NiSNN-A, NiLIF	准确率	NA
4119	2025-10-06	Protein Language Pragmatic Analysis and Progressive Transfer Learning for Profiling Peptide-Protein Interactions 2025-Aug, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2025.3540291 PMID:40100664	研究论文	提出一种可解释的深度学习模型IIDL-PepPI，通过语用分析和渐进式迁移学习来剖析肽-蛋白质相互作用	采用数据驱动和可解释的语用分析方法，构建双向注意力模块表征肽和蛋白质的上下文信息，并采用渐进式迁移学习框架实现多层级深度剖析	NA	开发深度学习模型以准确预测肽-蛋白质相互作用并识别结合残基	肽-蛋白质相互作用	机器学习	NA	深度学习	深度学习模型	蛋白质复合物结构数据，肽和蛋白质序列	NA	NA	双向注意力模块	NA	NA
4120	2025-10-06	A Unified Framework for Dynamics Modeling and Control Design Using Deep Learning With Side Information on Stabilizability 2025-Aug, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2025.3543926 PMID:40111782	研究论文	提出了一种结合深度学习和稳定性先验信息的统一动力学建模与控制设计框架	首次在深度学习框架中同时学习系统动力学、稳定反馈控制器和闭环系统Lyapunov函数，显式保证学习模型的稳定性	NA	开发既能从数据中学习又具有控制理论保证的动力学建模与控制设计方法	动力系统与控制设计	机器学习	NA	深度学习	神经网络	系统动态数据	NA	NA	NA	稳定性, 控制性能	NA