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
9801	2026-05-04	A multicenter-validated interpretable transformer model for pituitary microadenoma detection on non-contrast multiparametric MRI 2026-May-02, BMC medical imaging IF:2.9Q2 DOI:10.1186/s12880-026-02391-3 PMID:42069529	研究论文	开发了一种基于非对比多参数MRI的Transformer深度学习模型，用于检测垂体微腺瘤，并通过可解释AI技术增强模型透明度	首次将Transformer模型应用于非对比多参数MRI的垂体微腺瘤检测，并结合Grad-CAM和SHAP可解释性技术提升CNN分类的透明度和泛化能力	未在更大规模的多中心外部验证集中测试，且非对比MRI可能仍存在一定的敏感性限制，需进一步临床验证	提高非对比多参数MRI检测垂体微腺瘤的准确性、泛化性和可解释性	来自三家医院的590名患者的非对比多参数MRI鞍区扫描数据	计算机视觉, 数字病理学	垂体微腺瘤	多参数MRI	Transformer, CNN	MRI图像	590名患者	PyTorch	Transformer, 2D_DL, 2.5D_DL, 2D_multichannel	AUC, 准确率, 精确率, 召回率, F1分数	NVIDIA GPU（如V100或A100）
9802	2026-05-04	Hybrid deep learning model for multimodal vocal and lung signal analysis in health monitoring 2026-May-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-32779-0 PMID:42069761	研究论文	提出一种混合深度学习模型，通过整合语音和肺部信号分析实现非侵入式健康监测	创新性地采用多模态数据处理方法，将卷积神经网络与双向循环神经网络融合为卷积双向循环神经网络模型，并行处理语音和肺音数据集，并通过集成模型进行综合评估	未提及模型在实际临床环境中的部署挑战，以及不同噪声条件下对模型性能的影响	开发一种多网络模型用于语音和肺部异常检测，以提高健康监测系统的准确性和可靠性	语音信号和肺部信号数据	机器学习	呼吸道疾病	梅尔频率倒谱系数	卷积双向循环神经网络	语音和肺部信号	未提及具体样本数量	NA	卷积神经网络、双向循环神经网络、卷积双向循环神经网络、集成模型	准确率	NA
9803	2026-05-04	A synthetic dataset for time series super-resolution with deep learning 2026-May-02, Scientific data IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41597-026-07344-7 PMID:42069808	研究论文	介绍用于时间序列超分辨率研究的合成数据集CoSiBD，包含2500个高分辨率信号及其低分辨率版本	首次提供专为可重复时间序列超分辨率研究设计的合成基准数据集，信号生成采用分段频率调制和样条振幅包络以模拟非平稳行为	数据集为合成数据，可能无法完全反映真实世界时间序列的复杂性，且仅包含四种降采样水平	为深度学习时间序列超分辨率模型提供标准化训练和评估基准	生成的非平稳时间序列信号，包括清洁和含噪变体	机器学习	不适用	合成信号生成，均匀降采样	深度学习模型（基准测试中）	时间序列（一维信号）	2500个高分辨率信号（每个信号5000样本点），以及四个降采样水平（150、250、500、1000样本点）的对应低分辨率版本	NumPy	不适用（提供基线超分辨率结果，未指定特定架构）	谱分析指标，超分辨率基准性能（具体指标未在摘要中明确）	不适用（未提及）
9804	2026-05-04	Breast ultrasound images for segmentation and classification using multi-task U-Net 2026-May-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-51534-7 PMID:42069816	研究论文	提出一种多任务U-Net框架，用于乳腺超声图像的联合分割与分类，以提升乳腺癌自动检测性能	创新点包括确定性过采样策略解决类别不平衡、预测-细化模块确保分割与分类输出一致性、以及注意力引导特征学习机制增强病灶定位能力	数据集规模小且不平衡，注释不一致，缺乏集成学习策略，临床适用性受限	开发一个有效且可靠的自动乳腺癌检测方法，提高乳腺超声图像中肿瘤分割和分类的性能	乳腺超声图像中的病变分割和肿瘤分类	数字病理学	乳腺癌	超声成像	多任务U-Net	图像	使用BUSI数据集，通过去除重复和不一致样本构建了精选版本	TensorFlow, PyTorch	U-Net	Dice系数, 准确率	NA
9805	2026-05-04	A compact and interpretable multi-source framework for heterogeneous medical image classification 2026-May-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-51120-x PMID:42069855	研究论文	提出了一种轻量级多源框架ML-ConvNet，用于异构医学图像分类，在降低计算开销的同时保持竞争性诊断性能	设计了仅4.2K参数和924M FLOPs的紧凑架构，融合多分支重参数化卷积、层次双路径注意力、特征自变换和局部方差加权优化策略，实现高效且可解释的医学图像分类	仅在公开数据集上验证，缺乏多机构外部验证，泛化性和临床适用性有待进一步评估	设计结构紧凑、可解释的多源医学图像分类框架，在资源受限场景下提供竞争性诊断性能	脑部MRI、肺部CT和胸部X光三种异质成像模态的公开基准数据集	数字病理学, 计算机视觉	NA	深度学习, 图像分类	轻量级卷积神经网络	医学图像	三个公开基准数据集（脑部MRI、肺部CT、胸部X光），具体样本数量未明确	NA	ML-ConvNet（含多分支重参数化卷积、层次双路径注意力、特征自变换）	F1分数, PR-AUC, 推理延迟	CPU和移动硬件测试，具体型号未明确
9806	2026-05-04	Physics-guided resampling and asymmetric fusion for ultra-high-frequency bolt-loosening detection 2026-May-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-50662-4 PMID:42069869	研究论文	提出一种物理引导的重采样和不对称融合的深度学习框架，用于螺栓松动检测中的高频振动信号处理	首次将物理引导的重采样算子与异构梯度-谱张量表示及不对称融合模块结合，实现高压缩比下保留瞬态信号特征	未明确讨论对多螺栓耦合松动或大规模工业部署的泛化能力	实现工业监控中兼顾瞬态保真度和计算效率的压缩学习流程	六类1 MHz PVDF振动信号数据集，包含109,668个片段	机器学习	NA	高频振动信号分析	深度学习框架	波形信号	109,668个振动信号片段，测试集16,131个片段	PyTorch	PGRF-Net	准确率	NA
9807	2026-05-04	Leveraging population-scale proteomic data with deep learning for head and neck cancer detection in saliva 2026-May-02, NPJ digital medicine IF:12.4Q1 DOI:10.1038/s41746-026-02658-7 PMID:42069923	research paper	该文章提出了一种利用深度学习和人群规模蛋白质组学数据检测唾液中头颈癌的方法	通过样本类型迁移和合成数据增强技术，提高了癌症检测模型在不同样本类型间的泛化能力	仍需进一步验证，且独立验证数据集样本量较小（n=156）	开发基于血液蛋白质组学数据的深度学习框架，用于癌症早期检测	UK Biobank中的血浆蛋白质组数据和独立头颈癌病例对照研究中的唾液蛋白质组数据	machine learning	head and neck cancer	蛋白质组学	CNN	蛋白质组数据	13,208例泛癌病例和39,806例对照的血浆数据，以及156例独立唾液样本	PyTorch	CNN-Synth, VAE	AUC	NA
9808	2026-05-04	Development and external validation of an interpretable multimodal deep learning model for 5-year mortality in high-risk stage ii colorectal cancer 2026-May-02, International journal of colorectal disease IF:2.5Q1 DOI:10.1007/s00384-026-05132-8 PMID:42069945	研究论文	开发并外部验证了一个可解释的多模态深度学习模型，用于预测高风险II期结直肠癌患者的5年死亡率	首次将临床数据、血清生物标志物和静脉期CT影像融合为多模态深度学习模型，用于高风险II期结直肠癌的预后预测，并利用SHAP和Grad-CAM增强模型可解释性	回顾性研究设计、样本量相对较小（特别是外部验证队列仅58例），且需要前瞻性验证才能用于治疗调整	提高高风险II期结直肠癌患者5年死亡率的风险分层准确性，支持风险适应性监测和临床决策	高风险II期结直肠癌患者（接受辅助化疗且有完整术前临床、生物标志物和CT数据）	机器学习	结直肠癌	NA	多模态深度学习模型（结合数值和影像输入）	数值（临床+生物标志物）和影像（CT）	778名患者（开发队列720名，外部测试队列58名）	NA	NA	AUC（曲线下面积）	NA
9809	2026-05-04	Protein foundation models: a comprehensive survey 2026-May, Science China. Life sciences DOI:10.1007/s11427-025-3147-2 PMID:41530646	综述	全面综述蛋白质基础模型的发展、应用、挑战与前景	系统梳理了蛋白质基础模型从序列到三维结构、功能注释和相互作用网络的多模态数据集资源，并探讨了自编码、自回归、扩散和流匹配等多种模型架构的进展	面临数据瓶颈、评估复杂性和模型可解释性等主要挑战	为计算生物学家提供路线图，为实验研究者提供应用蛋白质基础模型的战略框架	蛋白质基础模型	机器学习	NA	NA	自编码模型、自回归模型、扩散模型、流匹配模型	蛋白质序列、三维结构、功能注释、相互作用网络	NA	NA	NA	NA	NA
9810	2026-05-04	Deep learning based gestational age estimation from multi-view fetal brain magnetic resonance imaging 2026-05, Pediatric radiology IF:2.1Q2 DOI:10.1007/s00247-026-06536-y PMID:41824048	研究论文	利用多视角胎儿脑部MRI和深度学习估算孕龄	首次将多视角MRI与迁移学习结合用于孕龄估算，显著优于传统生物统计回归方法	外部测试集样本量较小（80例），且未在不同MRI设备或人群中进行泛化验证	开发基于深度学习的孕龄估算模型，提升准确性	胎儿脑部MRI图像	计算机视觉	无特定疾病	MRI	CNN	图像	1,321例胎儿MRI扫描（内部训练集），80例公开MRI扫描（外部测试集）	PyTorch	ResNet-101	平均绝对误差，决定系数R2	NA
9811	2026-05-04	AI-driven paradigm shift in follicle ultrasound monitoring: from automated segmentation to clinical decision support 2026-May, Reproductive biomedicine online IF:3.7Q1 DOI:10.1016/j.rbmo.2025.105440 PMID:41826105	评论	本文描述了人工智能在超声卵泡监测中的发展路径，重点是从自动分割到临床决策支持的范式转变	引入深度学习模型CR-Unet和C-Rend实现从二维到三维的精确卵泡分割，并建立二维卵泡面积和三维卵泡体积作为新的生物标志物，用于预测卵母细胞成熟度和优化人绒毛膜促性腺激素触发时机	NA	推动人工智能在超声卵泡监测中的应用，从自动分割向临床决策支持转变	卵泡超声影像	计算机视觉，数字病理学	生殖医学相关疾病	超声成像	CR-Unet，C-Rend（深度学习模型）	超声图像	NA	NA	CR-Unet，C-Rend	边界分割精度，测量一致性	Acclarix LXK9超声设备
9812	2026-05-04	Automatic segmentation of clinical target volume for radiation therapy in breast-conserving patients and exploration of clinical factors influential to its performance 2026-May-01, The British journal of radiology DOI:10.1093/bjr/tqag036 PMID:41808474	研究论文	开发并验证用于乳腺癌保乳术后放疗中全乳腺临床靶体积自动分割的深度学习模型，并评估影响其性能的临床因素	首次系统评估临床因素（如肿瘤床位置和乳腺密度）对自动勾画性能的影响，并识别出外周肿瘤床和低密度乳腺组织为挑战性特征	单中心数据、回顾性设计，且模型在包含不利因素（如外周肿瘤床）的病例上表现下降	开发乳腺CTV自动分割模型并探索影响其性能的临床特征	乳腺癌保乳术后患者的全乳腺临床靶体积	计算机视觉, 数字病理学	乳腺癌	NA	深度学习模型	图像	857名患者，分为5个数据集（数据集1：300例，数据集2：10例，数据集3：20例，数据集4：10例，数据集5：517例）	NA	NA	Dice相似系数, 95百分位Hausdorff距离	NA
9813	2026-05-04	Transcriptome-based Deep Learning Model for Predicting Gemcitabine and Cisplatin Chemotherapy Response in Urothelial Carcinoma: Development and External Validation 2026 May-Jun, Cancer genomics & proteomics IF:2.6Q3 DOI:10.21873/cgp.20589 PMID:42055629	研究论文	利用RNA测序数据开发深度学习模型，预测尿路上皮癌患者对吉西他滨和顺铂化疗的反应，并在外部独立队列中进行验证	基于转录组数据构建深度学习模型，实现了对化疗反应的高精度预测（训练集准确率94.7%，外部验证准确率90.0%），并通过基因本体分析和生存分析揭示了与化疗反应相关的四个关键功能簇	论文摘要中未提及明显局限性，可能包括样本量有限、模型通用性有待进一步验证等	开发一种基于RNA测序数据的深度学习模型，用于预测尿路上皮癌患者对吉西他滨和顺铂化疗的反应，以辅助个性化治疗决策	尿路上皮癌患者的RNA-seq基因表达数据	机器学习	尿路上皮癌	RNA-seq	深度学习模型	基因表达数据	训练数据集来自TCGA和GEO，外部验证来自釜山国立大学梁山医院的独立队列，具体样本数未提及	NA	NA	准确率	NA
9814	2026-05-04	AI-based knee osteoarthritis progression prediction: a comprehensive global bibliometric and hotspot evolution analysis (2010-2025) 2026-Apr-30, Knee surgery & related research IF:4.1Q1 DOI:10.1186/s43019-026-00319-3 PMID:42063116	综述	通过文献计量学方法系统分析2010年至2025年基于人工智能的膝关节骨关节炎进展预测的全球研究趋势与热点演变	首次全面映射该领域全球研究格局，包括贡献者、合作网络、方法论趋势和热点演变，并特别关注从传统机器学习到深度学习再到多模态可解释AI的转变	外部验证有限、严重依赖少数队列（OAI/MOST）、临床实施研究不足	系统绘制基于AI的膝关节OA进展预测全球研究路线图，突出关键贡献者、合作网络、方法论趋势和研究热点演变	2010年至2025年11月期间发表的1087篇出版物，覆盖Web of Science、Scopus、PubMed和IEEE Xplore数据库	机器学习	膝关节骨关节炎	NA	深度学习、卷积神经网络	文本	1087篇出版物	NA	卷积神经网络	NA	NA
9815	2026-05-04	Integrating AI-enhanced kinase enrichment analysis (KEA) with geometric deep learning and federated learning for precision drug repurposing 2026-Apr-30, Drug discovery today IF:6.5Q1 DOI:10.1016/j.drudis.2026.104687 PMID:42069049	研究论文	提出一种结合AI增强激酶富集分析、几何深度学习和联邦学习的统一框架，用于可扩展且保护隐私的药物重定位	将激酶富集分析与几何深度学习及联邦学习相结合，实现多机构隐私保护下的可扩展治疗发现	未提及具体局限性	加速精准药物发现和重定位	激酶抑制剂和蛋白降解靶向嵌合体等新兴治疗模式	机器学习	阿尔茨海默病	NA	几何深度学习	多组学数据	NA	NA	NA	预测性能	NA
9816	2026-05-04	Artificial intelligence-driven early screening and diagnosis of pancreatic cancer: technical innovations, clinical applications, and precision medicine strategies 2026-Apr-30, Journal of advanced research IF:11.4Q1 DOI:10.1016/j.jare.2026.04.060 PMID:42069141	综述	综述人工智能在胰腺癌早期筛查与诊断中的应用进展，涵盖技术革新、临床实践及精准医学策略	系统总结了人工智能在胰腺癌早期筛查与诊断中的三个前沿领域：医学影像的深度学习模型（CNN、Transformer、自配置分割框架）、生物标志物发现的机器学习方法（LASSO、随机森林、XGBoost）以及纵向电子健康记录的时间深度学习模型，强调多模态融合和风险分层策略	大多数模型仍为回顾性验证，面临数据异质性、可解释性差及跨人群泛化能力不足等挑战	评估人工智能在胰腺癌早期筛查与诊断中的技术进展，推动高危人群检测而非普筛或自主诊断	胰腺癌患者、高危人群、临床可疑症状患者	机器学习, 计算机视觉, 自然语言处理	胰腺癌	影像学（CT、MRI）、循环生物标志物（转录组、代谢组、外泌体）、电子健康记录分析	卷积神经网络, Transformer, 自配置分割框架, LASSO, 随机森林, XGBoost, 时间深度学习模型	医学影像, 转录组数据, 代谢组数据, 外泌体数据, 纵向电子健康记录	NA	NA	卷积神经网络, Transformer, 自配置分割框架, LASSO, 随机森林, XGBoost, 时间深度学习模型	放射科医生水平性能, 复合诊断特征	NA
9817	2026-05-04	A Hybrid System Integrating Deep Learning and Computer Vision for Automated Blink Monitoring and Tear Film Break-Up Pattern Classification 2026-Apr-30, The ocular surface DOI:10.1016/j.jtos.2026.04.011 PMID:42069336	研究论文	构建并验证了一个集成深度学习与计算机视觉的混合系统，用于实时眨眼监测、泪膜破裂模式分类及干眼亚型诊断与治疗推荐	首次将YOLOv8与基于几何形态的OpenCV图像处理算法结合，实现五种具体泪膜破裂模式（区域型、线型、点型、凹点型、随机型）的分类和实时眨眼监测，并验证系统测量的泪膜破裂时间比手动测量更敏感	泪膜破裂检测的精确率（74.6%）和整体分类准确率（75.47%）仍有提升空间；样本量较小（95名受试者），且仅来自单一中心	开发并验证一种混合系统，用于实时眨眼监测、泪膜破裂模式分类、干眼亚型诊断及治疗推荐	95名受试者的眼表和泪膜状态，包括65名干眼患者和30名非干眼患者	计算机视觉	干眼症	深度学习、计算机视觉	YOLOv8	图像	95名受试者（干眼组65例，非干眼组30例）	PyTorch, OpenCV	YOLOv8（YOLOv8-n/s/m三个变体）	精确率、准确率、一致性（Bland-Altman分析）	未提及，可推测为GPU加速训练（因使用深度学习模型）
9818	2026-05-04	Biologically inspired digital histology for deep phenotyping of placental composition changes across major lesion types 2026-Apr-29, Placenta IF:3.0Q2 DOI:10.1016/j.placenta.2026.04.020 PMID:42069469	研究论文	应用生物启发的深度学习框架对胎盘组织切片进行定量单细胞分辨率分析，揭示不同病变类型下的细胞和结构组成变化	首次应用生物启发的分层深度学习框架（HAPPY）对胎盘组织进行单细胞分辨率的定量表型分析，发现除了肉眼可见病变外，胎盘存在广泛的器官级细胞和结构响应，为病理学评估提供了新的AI辅助方法	样本量相对较小（62例单胎足月活产，130张切片），且未提及对不同妊娠并发症（如早产、子痫前期等）的适用性验证	开发客观、可复现的定量组织学分析方法，系统评估胎盘病变引起的细胞和结构组成变化	62例单胎足月活产胎盘中的130张实质切片，包括健康对照和四种常见病变类型（梗死、绒毛周纤维蛋白、无血管绒毛、绒毛间血栓）	数字病理学	胎盘病变	H&E染色	深度学习	组织病理图像	62例胎盘中的130张H&E染色实质切片	PyTorch	Hierarchical deep learning (HAPPY框架)	细胞组成偏差、组织结构组成偏差	NA
9819	2026-05-04	A physically constrained and interpretable deep learning framework for PM2.5 inversion under sparse monitoring conditions in arid regions 2026-Apr-28, Environmental pollution (Barking, Essex : 1987) DOI:10.1016/j.envpol.2026.128233 PMID:42061798	研究论文	提出了一种物理约束且可解释的深度学习框架ResNet-DFL，用于干旱地区稀疏监测条件下的PM2.5反演	结合分布感知学习策略和SHAP与2D-PDP可解释性分析，解决稀疏监测下的长尾偏差和污染峰值捕获问题	未明确提及，但可能限于干旱地区特定气候条件和卫星数据依赖	提高卫星数据在干旱地区数据稀缺条件下的PM2.5估算准确性	干旱地区的细颗粒物（PM2.5）浓度反演	机器学习	不适用	卫星遥感、地基监测网络	ResNet（残差网络）	卫星观测数据、气象数据（相对湿度、温度、NDVI）、气溶胶光学厚度	独立稀疏站点验证场景	PyTorch	ResNet	空间相关系数R、时间相关系数R	未明确提及
9820	2026-05-04	Development and Validation of AI System for Tooth Detection and Diagnosis in Dental Radiographs 2026-Apr-26, International dental journal IF:3.2Q1 DOI:10.1016/j.identj.2026.109576 PMID:42044605	研究论文	开发和验证一个用于牙科X光片中牙齿检测和诊断的AI系统	结合多种X光片类型和年轻患者的AI自动化牙科图表系统，使用多阶段深度学习架构进行模态分类、牙齿检测和病变分类，并基于Dawid-Skene模型聚合专家评估	对疾病相关病变的检测效果较低，稀有条件的解释需要更多X光片和标注数据	开发和验证用于牙科X光片自动诊断的AI系统	牙齿和十种牙科病变（龋齿、牙冠、填充物、种植体、桥体、根尖周病变、乳牙、残留牙根、根管治疗、未萌出牙）	计算机视觉	牙科疾病	数字X光片	深度学习模型（EfficientNetV2、RTMDet）	图像	3705张牙科X光片（包括全景片和口内片），来自斯洛伐克和埃及	深度学习框架	EfficientNetV2、RTMDet	F1分数、牙齿编号准确率	未提及