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
5961	2025-10-06	Deep learning-assisted Raman spectroscopy for rapid lactic acid bacteria identification at the colony level 2025-Jul-07, Spectrochimica acta. Part A, Molecular and biomolecular spectroscopy DOI:10.1016/j.saa.2025.126662 PMID:40664053	研究论文	提出基于信噪比筛选的自适应菌落拉曼采集方法与拉曼Swin Transformer模型相结合，实现乳酸菌菌落的快速准确鉴定	开发了ACRA-SNR原位光谱采集方法解决菌落空间异质性问题，并首次将Swin Transformer架构应用于拉曼光谱数据分析	对同种不同源菌株的识别准确率仅为70%以上，跨源泛化能力有待提升	实现菌落水平的快速准确鉴定并提高菌落筛选效率	十四种乳酸菌菌株	计算机视觉	NA	拉曼光谱技术	Transformer	光谱数据	14种乳酸菌菌株	NA	Swin Transformer	准确率	NA
5962	2025-10-06	Human-Centric Cognitive State Recognition Using Physiological Signals: A Systematic Review of Machine Learning Strategies Across Application Domains 2025-Jul-05, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25134207 PMID:40648460	系统综述	系统分析2010年至2024年初基于生理信号的认知状态识别研究中机器学习策略的发展趋势和应用领域	揭示了从浅层机器学习向深度学习方法的重大转变，以及从神经影像向多模态生理信号整合的研究趋势	仅纳入使用机器学习和深度学习技术的应用性研究，可能遗漏其他方法学的研究	评估认知状态识别领域机器学习策略的发展历程和应用现状	405篇相关研究文献（从2398条记录中筛选）	机器学习	NA	生理信号采集技术（ECG等）	CNN, 传统机器学习方法	生理信号数据	405篇研究文献	NA	卷积神经网络	NA	NA
5963	2025-10-06	Emerging Techniques of Translational Research in Immuno-Oncology: A Focus on Non-Small Cell Lung Cancer 2025-Jul-04, Cancers IF:4.5Q1 DOI:10.3390/cancers17132244 PMID:40647543	综述	本文重点介绍免疫肿瘤学中用于非小细胞肺癌的转化研究新兴技术	聚焦人工智能、液体活检等新兴技术在NSCLC转化研究中的创新应用	NA	优化非小细胞肺癌的个性化治疗策略	非小细胞肺癌患者	数字病理学	肺癌	单细胞RNA测序, 液体活检	机器学习, 深度学习	NA	NA	NA	NA	NA	NA
5964	2025-10-06	Fault Detection of Cyber-Physical Systems Using a Transfer Learning Method Based on Pre-Trained Transformers 2025-Jul-04, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25134164 PMID:40648419	研究论文	提出一种基于预训练Transformer的迁移学习方法，用于网络物理系统的故障检测	将预训练Transformer架构应用于CPS故障检测，通过迁移学习解决领域偏移问题，并引入SHAP进行可解释性分析	仅在实验室规模的水净化设施数据集上进行验证，需要在实际工业环境中进一步测试	提高网络物理系统在有限故障标签数据条件下的故障检测性能	网络物理系统(CPS)的故障检测	机器学习	NA	迁移学习	Transformer	传感器数据	公开可用的实验室规模水净化设施数据集	NA	Transformer	F1-score, K折交叉验证	NA
5965	2025-10-06	A Dynamic Kalman Filtering Method for Multi-Object Fruit Tracking and Counting in Complex Orchards 2025-Jul-02, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25134138 PMID:40648393	研究论文	提出一种结合改进YOLO检测算法和动态优化卡尔曼滤波的多目标水果跟踪与计数方法	集成改进的YOLO检测模型与带可变遗忘因子的卡尔曼滤波，动态调整历史数据权重以适应观测和运动噪声变化	未明确说明方法在其他类型农作物或更复杂环境中的泛化能力	实现复杂果园环境下水果的连续跟踪和精确计数	果园视频序列中的水果目标	计算机视觉	NA	视频序列分析	YOLO, Kalman filter	视频图像帧	NA	NA	改进的YOLO架构	MOTA, MOTP, 决定系数, 均方根误差	NA
5966	2025-10-06	Validation of a Deep Learning Tool for Detection of Incidental Vertebral Compression Fractures 2025 Jul-Aug 01, Journal of computer assisted tomography IF:1.0Q4 DOI:10.1097/RCT.0000000000001726 PMID:39876529	研究论文	本研究验证了一种基于深度学习的椎体压缩骨折检测工具在偶然性椎体压缩骨折检测中的性能	首次在多中心、多厂商环境下验证深度学习工具检测偶然性椎体压缩骨折的性能，并证明其优于临床报告	工具存在各种混杂病理（如许莫氏结节）和临界病例的检测局限性	验证深度学习椎体压缩骨折检测工具在临床环境中的适用性和泛化能力	50岁及以上患者的胸腹部CT扫描图像	医学影像分析	椎体压缩骨折	CT扫描	深度学习算法	医学影像	474例CT扫描（166例阳性，308例阴性）	NA	CINA-VCF v1.0	AUC,准确率,灵敏度,特异性	NA
5967	2025-10-06	Lung cancer diagnosis with GAN supported deep learning models 2025-Jul, Bio-medical materials and engineering IF:1.0Q4 DOI:10.1177/09592989241308775 PMID:39973181	研究论文	本研究使用GAN支持的深度学习模型对肺部CT图像进行分类，以改善肺癌诊断准确性	使用GAN平衡数据集，并结合自定义CNN模型与Faster R-CNN区域提议方法，在肺癌分类任务中达到99%的准确率	数据集规模相对有限（1097张CT图像），未提及外部验证结果	开发高效的肺癌诊断工具，通过深度学习技术对肺部CT图像进行自动分类	肺部CT图像，包括良性、恶性和正常三类	计算机视觉	肺癌	CT成像	CNN, GAN	医学图像	1097张肺部CT图像	NA	VGG19, AlexNet, InceptionV3, ResNet50, 自定义CNN, Faster R-CNN	准确率, 敏感性, 分类精度	NA
5968	2025-10-06	Reconstruction of diploid higher-order human 3D genome interactions from noisy Pore-C data using Dip3D 2025-Jul, Nature structural & molecular biology IF:12.5Q1 DOI:10.1038/s41594-025-01512-w PMID:40038455	研究论文	开发了Dip3D流程从噪声Pore-C数据重建二倍体高阶人类3D基因组相互作用	提出了渐进式单倍型插补策略，将单倍型信息性Pore-C接触率提高14.1倍至76%，实现了传统方法无法提供的全面单倍型信息	方法依赖于高杂合度小鼠数据学习单倍型特征，在低杂合度区域可能效果有限	重建二倍体高阶3D基因组相互作用并分析其与等位基因特异性表达的关系	人类HG001细胞系和小鼠模型	基因组学	NA	Pore-C，单核苷酸变异检测，单倍型分析	深度学习	基因组测序数据，染色质构象捕获数据	HG001细胞系及高杂合度小鼠模型	Clair3	NA	单倍型信息性接触率，噪声减少程度，接触分布均匀性，基因组覆盖度	NA
5969	2025-10-06	A novel algorithm for automated analysis of coronary CTA-derived FFR in identifying ischemia-specific CAD: A multicenter study 2025-Jul, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17803 PMID:40170439	研究论文	开发并验证一种结合深度学习和水平集算法的新型CT FFR模型，用于自动识别缺血特异性冠状动脉疾病	首次将深度学习和水平集算法结合用于优化冠状动脉3D重建，实现完全自动化的现场分析	回顾性研究设计，样本量相对有限（198条血管），仅来自四个医疗中心	验证新型CT FFR模型在识别病变特异性缺血性冠状动脉疾病方面的能力	来自171名患者的198条冠状动脉血管	医学影像分析	心血管疾病	冠状动脉CT血管造影，侵入性血流储备分数测量	深度学习, 水平集算法	医学影像数据	171名患者的198条血管	NA	NA	准确率, 敏感性, 特异性, AUC曲线下面积	NA
5970	2025-10-06	Deep learning-based estimation of respiration-induced deformation from surface motion: A proof-of-concept study on 4D thoracic image synthesis 2025-Jul, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17804 PMID:40186879	研究论文	提出一种非患者特定的级联集成模型，通过表面运动估计呼吸引起的胸腔组织变形	开发无需患者特定呼吸数据采样的级联集成模型，可直接从表面运动估计胸腔内部变形	研究为概念验证性质，表面运动数据来自4D-CT模拟，未使用真实表面监测数据	通过深度学习从表面运动估计呼吸引起的胸腔组织变形，实现4D胸部图像合成	胸腔组织和呼吸运动	医学影像分析	胸部疾病	4D-CT成像	深度学习模型	4D-CT图像，表面运动数据	训练集：62个4D-CT数据集；测试集：80个4D-CT数据集	NA	级联集成模型	平均均方根误差，平均结构相似性指数，平均绝对误差	NA
5971	2025-10-06	Geometrically focused training and evaluation of organs-at-risk segmentation via deep learning 2025-Jul, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17840 PMID:40280876	研究论文	提出一种几何聚焦的深度学习训练方法和评估指标，用于宫颈癌近距离放射治疗中危及器官的自动分割	开发了距离惩罚损失函数和加权Dice相似系数，专注于靶区附近的危及器官区域	模型在几何和剂量学性能方面的改进无统计学显著性	提高放射治疗中危及器官自动分割的几何精度和剂量学准确性	宫颈癌患者的危及器官（膀胱、直肠、乙状结肠、小肠）	医学影像分析	宫颈癌	T2加权磁共振成像	3D U-Net	医学影像	170个T2加权MR图像（56名患者）用于训练和验证，35个MR扫描（22名患者）用于独立测试	NA	3D U-Net	加权Dice相似系数, Dice相似系数, 交叉熵损失, DiceCE损失, 皮尔逊相关系数	NA
5972	2025-10-06	X-ray CT metal artifact reduction using neural attenuation field prior 2025-Jul, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17859 PMID:40305006	研究论文	提出一种基于神经衰减场先验的自监督CT金属伪影减少方法NAFMAR	首次将神经衰减场作为先验用于金属伪影减少，采用自监督优化无需大规模训练数据集	未明确说明计算资源需求和处理时间	开发无需大规模训练数据的CT金属伪影减少方法	模拟牙科CT和临床盆腔CT图像	医学影像处理	NA	CT成像	神经网络场	3D CT图像	NA	NA	神经衰减场	结构相似性指数, 峰值信噪比	NA
5973	2025-10-06	Deep learning-based EEG source imaging is robust under varying electrode configurations 2025-Jul, Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology IF:3.7Q2 DOI:10.1016/j.clinph.2025.04.009 PMID:40318257	研究论文	本研究验证了基于深度学习的脑电源成像方法在不同电极配置下的鲁棒性能	首次系统评估深度学习脑电源成像框架在不同电极密度下的性能表现，证明其在低密度EEG下的有效性	研究样本量相对有限，仅包含27名耐药性癫痫患者	评估电极数量对深度学习脑电源成像性能的影响	计算机模拟数据和27名耐药性癫痫患者的临床数据	脑机接口	癫痫	EEG脑电源成像	深度学习	脑电图信号	27名耐药性癫痫患者	NA	DeepSIF	空间离散度	NA
5974	2025-10-06	Deep Supramolecular Language Processing for Co-Crystal Prediction 2025-Jul, Angewandte Chemie (International ed. in English) DOI:10.1002/anie.202507835 PMID:40358977	研究论文	提出一种名为DeepCocrystal的深度学习方法来预测共晶形成	从超分子角度处理'化学语言'，首次将深度学习方法应用于共晶预测	未明确说明模型在更广泛分子组合上的泛化能力	加速共晶化过程并促进药物开发	分子对的共晶形成预测	自然语言处理	NA	化学语言处理	深度学习	分子字符串表示	NA	NA	NA	平衡准确率	NA
5975	2025-10-06	Deep learning-based cone-beam CT motion compensation with single-view temporal resolution 2025-Jul, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17911 PMID:40467957	研究论文	提出一种基于深度学习的锥束CT运动补偿方法，通过单视角实现高时间分辨率的运动补偿	无需门控策略即可处理非周期性运动，通过U-net网络预测位移矢量场，实现任意运动状态的重建	方法依赖于4D临床CT扫描数据进行训练模拟，在真实测量中的性能仍需进一步验证	解决锥束CT扫描中非周期性运动导致的伪影问题，提高图像重建质量	呼吸患者的4D锥束CT扫描数据	医学影像分析	呼吸系统疾病	锥束CT扫描，4D重建	深度学习	CT图像，投影数据	使用4D临床CT扫描数据进行模拟训练	NA	U-net	平均HU偏差，膈肌位置精度，与外部运动监测信号的相关性	NA
5976	2025-10-06	Latent space reconstruction for missing data problems in CT 2025-Jul, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17910 PMID:40468155	研究论文	提出一种基于深度学习的潜在空间重建框架，用于校正CT图像中因数据缺失或损坏导致的各种伪影	首次将潜在空间搜索与生成网络相结合，通过迭代寻找最佳潜在点来重建缺失的投影数据	方法依赖于预训练的生成网络质量，且迭代搜索过程可能计算成本较高	解决CT图像重建中因数据缺失或损坏导致的伪影问题	CT投影数据和重建图像	医学影像处理	NA	计算机断层扫描	生成神经网络	CT图像	NA	NA	NA	伪影抑制效果，视野扩展质量，组织清晰度	NA
5977	2025-10-06	Simulation-free workflow for lattice radiation therapy using deep learning predicted synthetic computed tomography: A feasibility study 2025-Jul, Journal of applied clinical medical physics IF:2.0Q3 DOI:10.1002/acm2.70137 PMID:40504103	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习预测合成CT的免模拟工作流程，用于加速基于VMAT的晶格放射治疗计划制定	首次提出将深度学习预测的合成CT应用于晶格放射治疗的免模拟工作流程	样本量较小(65例患者)，仅验证了胸部和腹部区域，Dmin和D10%参数存在统计学差异	开发加速晶格放射治疗计划制定的免模拟工作流程	胸部和腹部区域的患者诊断CT图像	医学影像分析	肿瘤疾病	深度学习，放射治疗计划	CNN	CT图像	65例患者(50例训练，15例测试)	NA	3D U-Net	MAE, SSIM, Dmax, Dmean, D90%, D50%, Dmin, D10%	NA
5978	2025-10-06	Deep learning image reconstruction and adaptive statistical iterative reconstruction on coronary artery calcium scoring in high risk population for coronary heart disease 2025-Jul-01, BMC medical informatics and decision making IF:3.3Q2 DOI:10.1186/s12911-025-03049-w PMID:40598159	研究论文	比较深度学习和自适应统计迭代重建技术在冠状动脉钙化评分中的效果	首次系统比较DLIR与ASiR-V在冠状动脉钙化定量分析中的表现	单中心回顾性研究，样本量有限（178例）	评估不同图像重建算法对冠状动脉钙化评分的影响	接受冠状动脉CT血管造影的高风险人群	医学影像分析	心血管疾病	冠状动脉CT血管造影（CCTA）	深度学习图像重建（DLIR）	CT医学影像	178例患者（女性107例），平均年龄62.43±9.26岁，平均BMI 25.33±3.18 kg/m²	NA	NA	信噪比, 对比噪声比, 体积评分, 质量评分, Agatston评分, Bland-Altman分析, AUC	NA
5979	2025-10-06	Atrial Fibrillation and Atrial Flutter Detection Using Deep Learning 2025-Jul-01, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25134109 PMID:40648365	研究论文	提出一种基于1D ConvNeXtV2的轻量级神经网络，用于从单导联心电信号中检测房颤和房扑	首次将ConvNeXtV2架构应用于1D心电信号处理，在保持高精度的同时显著降低计算复杂度	目前仅适用于单导联心电信号，尚未扩展到多导联和更多类型的心律失常	开发轻量级深度学习模型用于心电信号异常检测	房颤和房扑两种心律失常	数字病理	心血管疾病	心电信号分析	CNN	心电信号	多个公共数据集（Icentia11k, CPSC-2018/2021, LTAF, PTB-XL, PCC-2017）	PyTorch	1D ConvNeXtV2	F1-score	轻量级网络（770k参数，46 MFLOPs/10秒窗口）
5980	2025-10-06	Generative Artificial Intelligence for Synthetic Spectral Data Augmentation in Sensor-Based Plastic Recycling 2025-Jul-01, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25134114 PMID:40648369	研究论文	本研究探索使用大型语言模型生成合成光谱数据以增强塑料回收中基于传感器的材料分类性能	首次将大型语言模型应用于光谱数据生成，通过少量真实光谱数据生成具有类别区分信息的合成数据	对于光谱重叠的聚合物类别效果较差，生成数据的结构合理性仅通过分类准确率间接评估	验证大型语言模型在合成光谱数据生成和数据增强方面的潜力	塑料回收中的近红外反射光谱数据	机器学习	NA	近红外反射光谱法	LLM	光谱数据	每类别仅需一个经验平均光谱	NA	大型语言模型	分类准确率	NA