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
5641	2025-10-06	Perspectives: Comparison of deep learning segmentation models on biophysical and biomedical data 2025-May-06, Biophysical journal IF:3.2Q2 DOI:10.1016/j.bpj.2025.03.023 PMID:40158204	研究论文	比较四种深度学习分割模型在生物物理和生物医学数据上的性能表现	针对生物物理实验中常见的小规模训练数据集，系统比较了四种主流分割架构的性能差异	研究聚焦于特定规模的训练数据集，可能不适用于大规模数据场景	为生物物理和生物医学领域的研究者提供模型选择指南	深度学习分割模型	计算机视觉	NA	深度学习	CNN, U-Net, Vision Transformer, Vision State Space Models	生物物理和生物医学图像数据	小规模训练数据集	NA	卷积神经网络, U-Net, 视觉Transformer, 视觉状态空间模型	NA	NA
5642	2025-10-06	Automatic Quantification of Serial PET/CT Images for Pediatric Hodgkin Lymphoma Using a Longitudinally Aware Segmentation Network 2025-05, Radiology. Artificial intelligence DOI:10.1148/ryai.240229 PMID:39969278	研究论文	开发了一种纵向感知分割网络(LAS-Net)，用于自动量化儿童霍奇金淋巴瘤患者的系列PET/CT图像	提出了结合纵向交叉注意力的分割网络，允许PET1的相关特征为PET2的分析提供信息	回顾性研究，样本量相对有限，外部验证性能略有下降	开发能够量化儿童霍奇金淋巴瘤患者系列PET/CT图像的自动分割方法	儿童霍奇金淋巴瘤患者	数字病理	霍奇金淋巴瘤	PET/CT成像	CNN	医学图像	297名儿科患者(内部数据集200名，外部测试集97名)	NA	纵向感知分割网络(LAS-Net)	Dice系数,F1分数,Spearman相关系数	NA
5643	2025-10-06	The Advances in Deep Learning Modeling of Polyadenylation Codes 2025 May-Jun, Wiley interdisciplinary reviews. RNA DOI:10.1002/wrna.70017 PMID:40468587	综述	本文综述了深度学习模型在解析多聚腺苷酸化调控机制方面的最新进展与应用	首次系统总结深度学习模型在量化多聚腺苷酸化基序互作、预测切割位点及计算位点强度等方面的创新应用	作为综述文章未提出新的原始模型，主要总结现有研究成果	探讨深度学习模型在多聚腺苷酸化调控机制研究中的应用与进展	真核生物mRNA和lncRNA的3'端多聚腺苷酸化过程	自然语言处理, 机器学习	NA	深度学习建模	深度学习模型	基因组序列数据	NA	NA	NA	NA	NA
5644	2025-10-06	Ordinal Sleep Depth: A Data-Driven Continuous Measurement of Sleep Depth 2025-Apr-25, Journal of sleep research IF:3.4Q2 DOI:10.1111/jsr.70074 PMID:40276961	研究论文	开发了一种数据驱动的连续睡眠深度测量方法——序数睡眠深度（OSD），用于更精确地评估睡眠质量	首次使用深度学习框架结合序数回归方法，将离散的睡眠阶段转化为连续睡眠深度测量	研究基于单一数据集，需要进一步验证在其他人群中的适用性	开发连续睡眠深度测量方法并评估其与临床变量的关联	18,116名独特患者的21,787份多导睡眠图记录	机器学习	睡眠呼吸障碍,认知障碍	多导睡眠图,脑电图分析	CNN	脑电图信号	21,787份多导睡眠图记录来自18,116名患者	NA	卷积神经网络	Pearson相关系数	NA
5645	2025-10-06	Enhanced cell tracking using a GAN-based super-resolution video-to-video time-lapse microscopy generative model 2025-Apr-18, iScience IF:4.6Q1 DOI:10.1016/j.isci.2025.112225 PMID:40230526	研究论文	提出一种基于GAN的超分辨率延时显微镜视频生成模型tGAN，用于增强细胞追踪性能	开发了具有双分辨率架构的GAN模型，能够同时捕捉低分辨率和高分辨率细胞细节，生成具有高时间一致性和精细细节的合成注释延时显微镜视频	未明确说明模型在特定细胞类型或成像条件下的泛化能力	解决细胞追踪中注释延时数据有限的问题，提升深度学习在生物图像分析中的应用	细胞动态行为（生长、分裂、运动、细胞间相互作用）	计算机视觉	NA	延时显微镜成像	GAN	视频	NA	NA	GAN, 双分辨率架构	时间一致性, 细节质量	NA
5646	2025-10-06	New Threshold for Defining Mild Aortic Stenosis Derived From Velocity-Encoded MRI in 60,000 Individuals 2025-Apr-08, Journal of the American College of Cardiology IF:21.7Q1 DOI:10.1016/j.jacc.2025.01.035 PMID:40175013	研究论文	本研究通过深度学习模型分析62,902名UK Biobank参与者的心脏磁共振成像数据，提出了轻度主动脉瓣狭窄的新定义标准	首次在大规模人群（62,902人）中使用深度学习模型测量主动脉瓣功能参数，并基于健康亚组数据提出了轻度主动脉瓣狭窄的新诊断阈值	研究主要基于UK Biobank数据，外部验证仅使用澳大利亚国家超声数据库，随访时间平均仅为3.9年	研究无临床指征人群的主动脉瓣功能流行病学特征，并定义轻度主动脉瓣狭窄的诊断标准	UK Biobank的62,902名参与者和澳大利亚国家超声数据库的365,870名临床患者	医学影像分析	心血管疾病	速度编码心脏磁共振成像，超声心动图	深度学习模型	医学影像数据	UK Biobank 62,902人（健康亚组41,859人），外部验证队列365,870人	NA	NA	风险比，P值，置信区间	NA
5647	2025-10-06	Tumor Bud Classification in Colorectal Cancer Using Attention-Based Deep Multiple Instance Learning and Domain-Specific Foundation Models 2025-Apr-07, Cancers IF:4.5Q1 DOI:10.3390/cancers17071245 PMID:40227783	研究论文	提出一种基于注意力深度多示例学习和领域特定基础模型的结直肠癌肿瘤芽自动分类系统	首次将注意力机制多示例学习与领域特定基础模型结合用于肿瘤芽分类，通过注意力热图验证特征可解释性	数据集规模有限（29张训练WSI，70张测试WSI），未进行大规模临床验证	开发自动化肿瘤芽分类系统以提高结直肠癌预后评估准确性	结直肠癌组织切片中的肿瘤芽	数字病理学	结直肠癌	全切片图像分析	注意力多示例学习	病理图像	29张训练用全切片图像，70张测试用全切片图像	NA	ABMIL, Phikon-v2, UNI, CtransPath	AUC, 精确度, 召回率	NA
5648	2025-10-06	Towards contrast-agnostic soft segmentation of the spinal cord 2025-Apr, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2025.103473 PMID:39874684	研究论文	提出一种基于深度学习的脊髓软分割方法，能够在不同MRI对比度下保持分割稳定性	首次实现对比度无关的脊髓软分割，通过平均多个对比度的二值分割生成软真值，结合回归损失函数降低CSA变异性	研究主要基于健康参与者数据，在病理情况下的泛化能力仍需进一步验证	开发能够在不同MRI对比度下稳定分割脊髓的深度学习方法	人类脊髓MRI图像	医学图像分析	神经退行性疾病	MRI	CNN	医学图像	267名健康参与者，6种MRI对比度	NA	U-Net	CSA变异性，Wilcoxon符号秩检验	NA
5649	2025-10-06	Deep learning informed multimodal fusion of radiology and pathology to predict outcomes in HPV-associated oropharyngeal squamous cell carcinoma 2025-Apr, EBioMedicine IF:9.7Q1 DOI:10.1016/j.ebiom.2025.105663 PMID:40121941	研究论文	开发基于Swin Transformer的多模态多区域数据融合框架，整合CT影像和病理全切片图像预测HPV相关口咽鳞状细胞癌的预后	首次提出整合原发灶和淋巴结区域的放射学与病理学特征的多模态融合方法，采用跨模态和跨区域的窗口多头自注意力机制	样本量相对有限（277例患者），需在更大队列中验证	预测HPV相关口咽鳞状细胞癌的生存结果和肿瘤分级	HPV相关口咽鳞状细胞癌患者	医学影像分析	头颈癌	CT影像，全切片病理图像	Transformer	影像，图像	277例匹配放射学和病理学图像的口咽鳞状细胞癌患者	NA	Swin Transformer	C-index, AUC, 风险比, 优势比	NA
5650	2025-10-06	Quantitative molecular imaging using deep magnetic resonance fingerprinting 2025-Apr-01, Nature protocols IF:13.1Q1 DOI:10.1038/s41596-025-01152-w PMID:40169753	研究论文	介绍基于深度学习的饱和转移磁共振指纹图谱用于定量分子成像的完整协议	提出深度MRF框架解决传统分子MRI技术复杂、半定量和扫描时间长的问题，提供快速定量提取分子信息的方法	流程完成时间从48分钟到57小时不等，对复杂多质子池体内成像耗时较长	开发定量分子MRI成像方法	蛋白质、代谢物和pH值的非侵入性体内成像	医学影像分析	癌症、神经退行性疾病、中风、心脏病	磁共振指纹图谱、化学交换饱和转移、半固体磁化转移	深度学习	磁共振图像	体外样本、动物和人类扫描数据	NA	NA	NA	NA
5651	2025-10-06	Deep Learning: A Heuristic Three-Stage Mechanism for Grid Searches to Optimize the Future Risk Prediction of Breast Cancer Metastasis Using EHR-Based Clinical Data 2025-Mar-25, Cancers IF:4.5Q1 DOI:10.3390/cancers17071092 PMID:40227603	研究论文	提出一种启发式三阶段机制来管理深度学习网格搜索的运行时间，应用于乳腺癌转移风险预测	开发了结合甜点网格搜索和随机网格搜索的三阶段机制，有效管理低预算网格搜索时间并提升模型性能	研究基于特定临床数据集，方法在更大规模数据或其他疾病领域的适用性需要进一步验证	优化深度学习模型在乳腺癌转移风险预测中的性能	乳腺癌患者的电子健康记录临床数据	机器学习	乳腺癌	电子健康记录数据分析	深度前馈神经网络	临床数据	NA	NA	深度前馈神经网络	风险预测改进百分比	低预算计算资源
5652	2025-10-06	Universal consensus 3D segmentation of cells from 2D segmented stacks 2025-Mar-20, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.05.03.592249 PMID:38766074	研究论文	开发了一种无需训练数据的2D到3D细胞分割方法u-Segment3D，可将2D实例分割转换为3D共识实例分割	提出兼容任何2D分割方法的通用3D分割理论，无需训练数据即可实现2D到3D的转换	依赖于2D分割方法的质量，在密集细胞和复杂形态情况下可能仍有挑战	解决3D细胞分割中密集标注的挑战，开发无需训练数据的2D到3D分割方法	显微镜图像中的细胞，包括单细胞、细胞聚集体和组织	数字病理	NA	显微镜成像	NA	2D图像堆栈	11个真实数据集，超过70,000个细胞	NA	NA	NA	NA
5653	2025-10-06	Machine learning predicts spinal cord stimulation surgery outcomes and reveals novel neural markers for chronic pain 2025-Mar-18, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-92111-8 PMID:40102462	研究论文	本研究应用机器学习方法基于术中脑电图数据预测慢性疼痛患者对脊髓刺激疗法的反应	首次结合术中脑电图特征与临床数据构建预测模型，发现α-θ峰值功率比作为新型神经标记物	样本量较小（仅20名患者），需要更大规模研究验证	预测慢性疼痛患者对脊髓刺激疗法的治疗反应	20名接受脊髓刺激手术的慢性疼痛患者	机器学习	慢性疼痛	脑电图，脊髓刺激	决策树	脑电图信号，临床特征，患者报告结局指标	20名慢性疼痛患者	NA	决策树	准确率，F1分数，AUC	NA
5654	2025-10-06	Transfer learning reveals sequence determinants of the quantitative response to transcription factor dosage 2025-Mar-12, Cell genomics IF:11.1Q1 DOI:10.1016/j.xgen.2025.100780 PMID:40020686	研究论文	应用迁移学习预测转录因子剂量如何影响调控元件的染色质可及性	首次结合迁移学习和定量染色质响应测量来解析顺式调控元件的序列特征	仅针对TWIST1和SOX9两种剂量敏感转录因子进行研究	揭示转录因子剂量定量响应的序列决定因素	面部祖细胞中的调控元件	机器学习	NA	迁移学习, 报告基因检测	深度学习	染色质可及性数据, 转录因子结合基序	NA	NA	NA	准确性	NA
5655	2025-10-06	Development of a Machine-Learning Algorithm to Identify Cauda Equina Compression on Magnetic Resonance Imaging Scans 2025-03, World neurosurgery IF:1.9Q2 DOI:10.1016/j.wneu.2025.123669 PMID:39826832	研究论文	开发用于自动检测磁共振成像中马尾神经压迫的机器学习算法	首次将卷积神经网络应用于马尾神经压迫的自动检测，并生成梯度下降热力图以突出分类关键区域	样本量相对有限（715张图像），需要在更多样化的数据集上进一步验证	开发自动化马尾神经压迫检测模型，实现对疑似马尾神经综合征患者的快速分诊	疑似马尾神经综合征患者的磁共振成像扫描	计算机视觉	马尾神经综合征	磁共振成像	CNN	图像	715张磁共振图像（80%训练，20%测试）	NA	卷积神经网络	准确率, 灵敏度, 特异性, 阳性预测值, AUC	NA
5656	2025-10-06	Deep Learning for Lumbar Disc Herniation Diagnosis and Treatment Decision-Making Using Magnetic Resonance Imagings: A Retrospective Study 2025-03, World neurosurgery IF:1.9Q2 DOI:10.1016/j.wneu.2025.123728 PMID:39880078	研究论文	本研究开发深度学习模型辅助腰椎间盘突出症的MRI诊断和治疗决策	不仅检测椎间盘突出存在，还评估AI辅助方法在诊断准确性和决策时间上的综合表现	回顾性研究，样本来源单一	评估深度学习在腰椎间盘突出症诊断和治疗决策中的辅助价值	接受手术评估患者的MRI图像	计算机视觉	腰椎间盘突出症	磁共振成像	CNN	图像	NA	NA	卷积神经网络	准确率, 决策时间	NA
5657	2025-10-06	Performance of Machine Learning Models in Predicting BRAF Alterations Using Imaging Data in Low-Grade Glioma: A Systematic Review and Meta-Analysis 2025-03, World neurosurgery IF:1.9Q2 DOI:10.1016/j.wneu.2025.123742 PMID:39914655	系统综述与荟萃分析	系统评估机器学习模型使用影像数据预测低级别胶质瘤中BRAF基因改变的性能	首次系统综述和荟萃分析评估人工智能模型在预测低级别胶质瘤BRAF基因改变方面的表现	纳入研究数量有限（6项研究），样本量较小（951例患者），需要更大样本量和更多算法验证	评估机器学习和深度学习模型使用影像数据预测低级别胶质瘤中BRAF基因改变的性能	低级别胶质瘤患者	医学影像分析	脑胶质瘤	医学影像分析	机器学习,深度学习	影像数据	951例患者	NA	NA	AUROC,敏感性,特异性	NA
5658	2025-10-06	The radiogenomic and spatiogenomic landscapes of glioblastoma and their relationship to oncogenic drivers 2025-Mar-01, Communications medicine IF:5.4Q1 DOI:10.1038/s43856-025-00767-0 PMID:40025245	研究论文	本研究探讨胶质母细胞瘤的影像组学特征、空间分布模式与基因突变之间的关系	首次系统揭示胶质母细胞瘤突变产生的独特影像特征及其与肿瘤空间分布的关联	回顾性研究设计，样本量有限(357例)，仅分析IDH野生型胶质母细胞瘤	建立胶质母细胞瘤分子组成和致癌驱动因子的临床可及影像生物标志物	357例IDH野生型胶质母细胞瘤患者	医学影像分析	胶质母细胞瘤	多参数MRI，靶向基因测序	机器学习，深度学习	医学影像，基因测序数据	357例IDH野生型胶质母细胞瘤	NA	NA	NA	NA
5659	2025-10-06	Using a fully automated, quantitative fissure integrity score extracted from chest CT scans of emphysema patients to predict endobronchial valve response 2025-Mar, Journal of medical imaging (Bellingham, Wash.) DOI:10.1117/1.JMI.12.2.024501 PMID:40093557	研究论文	本研究开发并验证了一种基于胸部CT扫描自动提取的裂隙完整性评分来预测肺气肿患者支气管内瓣膜治疗反应的预测模型	首次使用全自动深度学习定量评估裂隙完整性的方法预测EBV治疗反应	回顾性研究设计，样本量相对较小（96例）	开发预测支气管内瓣膜治疗反应的生物标志物	中度至重度肺气肿患者	医学影像分析	肺气肿	胸部CT扫描	深度学习, 逻辑回归	医学影像	96例患者的治疗前后胸部CT检查	NA	NA	AUC, 准确率, 特异性, 敏感性, 阳性预测值, 阴性预测值	NA
5660	2025-10-06	Deep learning based apparent diffusion coefficient map generation from multi-parametric MR images for patients with diffuse gliomas 2025-Feb, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17509 PMID:39514841	研究论文	开发基于深度学习的多参数MR图像生成表观扩散系数图的方法	提出多参数残差视觉变换器模型，结合视觉变换器的长程上下文能力和卷积算子的精确性	NA	从多参数MR图像合成表观扩散系数图	弥漫性胶质瘤患者	医学影像分析	胶质瘤	扩散加权磁共振成像	视觉变换器, 卷积神经网络	MR图像	501例胶质瘤病例	NA	MPR-ViT, VCT, ResViT	PSNR, SSIM, MSE	NA