深度学习在生物医药领域中的应用

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
81	2025-09-23	Resolution enhancement and target segmentation of medical images based on the frequency-domain information in deep learning 2025-Aug-20, Applied optics IF:1.7Q3 DOI:10.1364/AO.557903 PMID:40981883	研究论文	提出基于频域信息的深度学习医学图像分辨率增强与目标分割方法	首次将图像映射至频域并独立处理振幅与相位信息，通过融合策略实现优于传统空间域方法的图像恢复	未明确说明方法在复杂病理场景下的泛化能力及计算效率	提升数字病理图像的分辨率以优化细胞分割性能	医学图像中的细胞核形态	数字病理	癌症	频域变换、金字塔池化模块	深度学习网络	医学图像	NA
82	2025-09-23	A Systematic Review of the Diagnostic Accuracy of Deep Learning Models for the Automatic Detection, Localization, and Characterization of Clinically Significant Prostate Cancer on Magnetic Resonance Imaging 2025-Aug, European urology oncology IF:8.3Q1 DOI:10.1016/j.euo.2024.11.001 PMID:39547898	系统综述	本文系统评估深度学习模型在MRI图像上自动检测、定位和表征临床显著性前列腺癌的诊断准确性	首次对2020-2023年间全自动深度学习模型在前列腺癌MRI诊断中的应用进行系统性总结	研究设计存在显著异质性，仅三分之一研究进行外部验证，泛化能力受限	评估深度学习模型提升前列腺癌MRI诊断准确性的潜力	临床显著性前列腺癌患者	医学影像分析	前列腺癌	磁共振成像	深度学习模型	医学影像	25项符合纳入标准的研究
83	2025-09-23	Spatial-temporal cascaded network for dynamic [11C]acetate cardiac PET parametric images generation based on one-tissue compartment model 2025-Aug, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.18016 PMID:40781790	研究论文	提出一种基于深度学习的时空级联网络，用于从缩短的动态PET数据生成心脏[11C]乙酸单组织室模型动力学参数图像	首次将卷积模块与Transformer模块结合构建时空级联网络，并通过整合动力学模型引入时序损失函数	K1参数图像的PSNR指标略低于对比模型Pix2pix，样本量相对有限（57例受试者）	探索缩短动态PET数据采集时间后生成动力学参数图像的可行性	心脏[11C]乙酸PET/CT影像数据	医学影像分析	心血管疾病	动态PET成像、深度学习	STCN（时空级联网络，包含卷积模块和Transformer模块）	医学影像（PET动态序列图像）	57例受试者（40例训练集/17例测试集）
84	2025-09-23	Hybrid phantom for lung CT: Design and validation 2025-Aug, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17990 PMID:40781832	研究论文	本文设计并验证了一种用于肺部CT的混合体模，结合了基于任务的图像质量评估和人体模拟功能	将基于任务的体模（Mercury）与基于患者的体模（Freddie）集成在单一混合体模中，增强了可检测性指数在临床CT协议优化中的应用潜力	某些材料（TangoBlack+、VeroClear和HIPS）在特定束流能量下的HU值测量存在偏差	优化肺部CT成像协议，特别是低剂量CT在肺癌筛查中的应用	肺部CT混合体模的设计与验证	医学影像	肺癌	CT成像、深度学习重建算法、自动管电流调制	深度学习算法	CT图像	5名胸部放射科医生和8名非放射科医生的观察评估，使用两种临床胸部协议进行图像采集
85	2025-09-23	Machine Learning Approach to Predict Emergency Cesarean Sections Among Nulliparous Women 2025-Aug, Cureus DOI:10.7759/cureus.90501 PMID:40978894	研究论文	本研究利用机器学习方法识别初产妇急诊剖宫产的预测因素	首次将七种机器学习模型（包括线性回归和深度学习）应用于初产妇急诊剖宫产预测，并比较其性能	回顾性单中心研究，未包含产时临床特征，需要前瞻性研究验证	预测初产妇急诊剖宫产的风险因素	伊朗某三级医疗中心的2668名足月单胎头位初产妇	机器学习	产科疾病	机器学习建模	线性回归, 逻辑回归, 决策树, 随机森林, XGBoost, KNN, 深度学习	临床数据	2668名产妇（1916例阴道分娩，752例剖宫产）
86	2025-09-23	The Prognostic Performance of Artificial Intelligence and Machine Learning Models for Mortality Prediction in Intensive Care Units: A Systematic Review 2025-Aug, Cureus DOI:10.7759/cureus.90465 PMID:40978923	系统综述	系统评估人工智能和机器学习模型在ICU患者院内死亡率预测中的性能表现	首次系统比较AI/ML模型与传统临床评分系统在ICU死亡率预测中的性能差异，发现集成学习方法具有最优预测精度	研究多为回顾性分析，数据集来源有限（主要基于MIMIC和eICU-CRD），缺乏前瞻性验证	评估AI/ML模型在ICU死亡率预测中的预后性能	ICU住院患者	机器学习	危重症	机器学习算法	XGBoost, Random Forest, Logistic Regression, RNN	临床数据	基于15项研究（2015-2025年）的系统分析
87	2025-09-23	Predicting cardiotoxicity in drug development: A deep learning approach 2025-Aug, Journal of pharmaceutical analysis IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.jpha.2025.101263 PMID:40979544	研究论文	本研究采用深度学习方法预测药物开发中的心脏毒性，通过分子指纹和描述符构建预测模型	结合Transformer深度学习模型与多种分子特征，在外部验证集上取得0.93的AUC值，优于现有工具，并通过SHAP解释模型特征重要性	未明确说明训练数据和验证数据的具体样本规模	提高药物心脏毒性预测的准确性和效率，促进药物安全评估	化合物分子（针对hERG钾通道的心脏毒性）	机器学习	心血管疾病	分子指纹和描述符计算	NB, RF, SVM, KNN, XGBoost, Transformer	分子结构数据	NA
88	2025-09-23	HyPepTox-Fuse: An interpretable hybrid framework for accurate peptide toxicity prediction fusing protein language model-based embeddings with conventional descriptors 2025-Aug, Journal of pharmaceutical analysis IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.jpha.2025.101410 PMID:40979547	研究论文	提出一种融合蛋白质语言模型嵌入与传统描述符的混合框架HyPepTox-Fuse，用于准确预测肽毒性	首次将蛋白质语言模型嵌入与传统描述符通过跨模态多头注意力机制和Transformer架构进行融合	NA	开发准确预测肽毒性的计算工具以促进肽类疗法设计	肽类分子	自然语言处理	NA	蛋白质语言模型、机器学习、深度学习	Transformer、多头注意力机制	序列数据、分子描述符	NA
89	2025-09-23	DNA-CBIR: DNA Translation Inspired Codon Pattern-Based Deep Image Feature Extraction for Content-Based Image Retrieval 2025-07, IEEE transactions on nanobioscience IF:3.7Q3 DOI:10.1109/TNB.2025.3540102 PMID:40031697	研究论文	提出一种基于DNA翻译启发的密码子模式深度图像特征提取方法，用于基于内容的图像检索	首次将DNA编码原理与深度学习架构结合，通过三比特MSB转换和密码子特征提取实现创新的图像检索方案	NA	开发高效的DNA存储介质中的图像检索技术	多媒体图像数据（包括珊瑚、医学和多标签图像）	计算机视觉	NA	深度学习、DNA编码技术	ResNet-50, VGG-16, VGG-19, Inception V3	图像数据	多个数据集（珊瑚、医学和多标签图像数据集）
90	2025-09-23	VibTac: A High-Resolution High-Bandwidth Tactile Sensing Finger for Multi-Modal Perception in Robotic Manipulation 2025 Jul-Sep, IEEE transactions on haptics IF:2.4Q2 DOI:10.1109/TOH.2025.3561049 PMID:40232917	研究论文	介绍一种新型多模态触觉传感手指VibTac，可同时实现高分辨率和高带宽的触觉感知	首次将视觉基和振动基触觉传感模式无缝集成，采用仿人手指设计实现多模态触觉感知	NA	开发高分辨率高带宽的触觉传感器以提升机器人精细操作能力	机器人触觉传感手指	机器人技术	NA	3D重建、频谱分析、深度学习	深度学习模型	触觉数据、视觉数据、振动数据	涉及以太网连接器等发声物体的插入任务实验
91	2025-09-23	Artificial Intelligence-Based Detection of Central Retinal Artery Occlusion Within 4.5 Hours on Standard Fundus Photographs 2025-Jul, Journal of the American Heart Association IF:5.0Q1 DOI:10.1161/JAHA.124.041441 PMID:40576025	研究论文	开发用于在标准眼底照片上4.5小时内检测超急性视网膜中央动脉阻塞的深度学习系统	首次开发能够在关键4.5小时治疗时间窗内检测超急性CRAO的深度学习系统	回顾性研究，需要进一步验证	开发深度学习系统辅助急性视网膜中央动脉阻塞的早期诊断和卒中预防	视网膜中央动脉阻塞患者、视网膜中央静脉阻塞患者、非动脉性前部缺血性视神经病变患者和健康对照者	医学人工智能	视网膜血管疾病	深度学习	深度学习系统	眼底彩色照片	1322张眼底照片（771名患者），来自6个国家9个神经眼科中心
92	2025-09-23	Noise-aware system generative model (NASGM): positron emission tomography (PET) image simulation framework with observer validation studies 2025-Jul, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17962 PMID:40660861	研究论文	开发并验证一种基于深度学习的PET图像仿真框架NASGM，能够生成不同采集时间的逼真PET图像	提出具有空间和频率双域判别器的条件生成对抗网络，采用基于Transformer的频率判别器来捕捉全局依赖关系	研究基于模拟数据集进行，需要进一步在真实临床数据上验证	开发计算高效的PET图像仿真方法以支持动态成像协议优化和深度学习应用	PET医学图像	医学影像分析	肿瘤疾病	深度学习生成模型	条件生成对抗网络（cGAN）与Transformer结合	PET/CT医学图像	使用公共PET/CT数据集作为输入活动图和衰减图
93	2025-09-23	Super-resolution CBCT on a new generation flat panel imager of a C-arm gantry linear accelerator 2025-Jul, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.18000 PMID:40665524	研究论文	本研究开发了一种基于条件生成对抗网络的深度学习超分辨率模型，用于在投影域增强新型平板探测器CBCT图像的空间分辨率	首次在投影域应用深度学习超分辨率技术解决新型平板探测器因像素合并导致的分辨率损失问题，提出投影域去模糊主要依赖于探测器特性而非患者解剖结构的创新假设	研究主要使用体模数据进行验证，尚未在真实患者数据上进行广泛测试，临床适用性需要进一步验证	评估深度学习超分辨率模型在投影域增强CBCT图像空间分辨率的可行性	Varian TrueBeam直线加速器配备的新型RTI4343iL平板探测器采集的CBCT投影数据	医学影像处理	肿瘤放射治疗	锥形束CT（CBCT）、深度学习超分辨率技术	条件生成对抗网络（cGANs）配合U-Net生成器	医学影像数据	576对CBCT投影数据（460对训练，116对验证），144个动态胸部投影和Catphan 604体模的CBCT重建数据
94	2025-09-23	Advancing offline magnetic resonance-guided prostate radiotherapy through dedicated imaging and deep learning-based automatic contouring of targets and neurovascular structures 2025-Jul, Physics and imaging in radiation oncology DOI:10.1016/j.phro.2025.100825 PMID:40980260	研究论文	本研究结合高分辨率MRI与深度学习技术，开发用于前列腺癌放疗中关键结构与靶区的自动轮廓勾画方法	首次将3D nnU-net模型应用于高分辨率MRI序列，实现神经血管结构的高精度自动分割	样本量较小（50例患者），且阴部动脉的DL分割与专家勾画存在显著差异	提升前列腺癌放疗中神经血管结构保护的精准度和可及性	前列腺癌患者的神经血管束、阴部动脉、阴茎球等关键解剖结构	数字病理	前列腺癌	3D T2加权SPACE MRI序列	3D nnU-net	医学影像	50例患者（40例训练，10例测试）
95	2025-09-23	Advancing Digital Precision Medicine for Chronic Fatigue Syndrome through Longitudinal Large-Scale Multi-Modal Biological Omics Modeling with Machine Learning and Artificial Intelligence 2025-Jun-18, ArXiv PMID:40980765	研究论文	开发可解释深度学习框架BioMapAI，利用纵向多组学数据研究慢性疲劳综合征的生物标志物和疾病分类	构建了迄今最丰富的ME/CFS纵向多组学数据集，创建了首个健康和疾病状态下的组学连通性图谱	NA	通过多模态生物组学建模推进慢性疲劳综合征的数字精准医疗	慢性疲劳综合征（ME/CFS）和长新冠患者	数字病理学	老年疾病	肠道宏基因组学、血浆代谢组学、免疫分析、多组学整合	深度学习	多组学数据（基因组、代谢组、免疫组等）和临床数据	NA
96	2025-09-23	Improving spliced alignment by modeling splice sites with deep learning 2025-Jun-15, ArXiv PMID:40980762	研究论文	通过深度学习建模剪接位点来改进剪接比对准确性的方法	使用一维卷积神经网络学习剪接信号，首次将深度学习模型集成到剪接比对工具中	目前仅针对脊椎动物和昆虫基因组进行训练，模型参数规模较小（7,026个参数）	提高剪接比对的准确性，特别是在处理噪声长读长RNA-seq数据和远缘同源蛋白时	脊椎动物和昆虫基因组的剪接位点	生物信息学	NA	深度学习、剪接比对、长读长RNA测序	1D-CNN	基因组序列数据、RNA-seq数据、蛋白质序列数据	基于脊椎动物和昆虫基因组的训练数据
97	2025-09-23	Modality-AGnostic Image Cascade (MAGIC) for Multi-Modality Cardiac Substructure Segmentation 2025-Jun-12, ArXiv PMID:40980770	研究论文	提出并验证了一种模态无关图像级联方法（MAGIC），用于多模态心脏亚结构分割	通过复制nnU-Net编码解码分支实现单一模型处理多模态数据，解决传统方法跨模态泛化能力不足的问题	与其他方法相比统计差异有限，部分模态分割精度仍有提升空间	开发适用于多模态医学影像的心脏亚结构自动分割方法	20个心脏亚结构（心脏、腔室、大血管、瓣膜、冠状动脉和传导节点）	医学影像分析	心血管疾病	深度学习分割技术	nnU-Net改进架构	医学影像（CT、MRI）	训练集76例、验证集15例、测试集30例，涵盖三种影像模态
98	2025-09-23	An EMG-Based GRU Model for Estimating Foot Pressure to Support Active Ankle Orthosis Development 2025-Jun-05, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25113558 PMID:40969084	研究论文	提出基于表面肌电信号和GRU深度学习模型的足底压力预测方法，用于改进主动踝足矫形器的实时控制	首次将GRU模型与肌电信号结合用于足底压力分布的实时预测，能够识别个体化机电延迟差异	研究样本量有限，仅针对特定踝部肌肉，未验证在不同病理条件下的普适性	开发实时预测足底压力的智能方法以提升主动踝足矫形器的适应性控制	踝关节功能障碍患者（如足下垂、步态不稳）的步态运动	生物医学工程	踝关节功能障碍	表面肌电信号采集、力敏电阻传感器、滑动窗口分割、均方根特征提取	GRU（门控循环单元）	时序信号数据（EMG信号和压力数据）	未明确说明具体样本数量，但涉及多被试者交叉验证
99	2025-09-23	Power Line Segmentation Algorithm Based on Lightweight Network and Residue-like Cross-Layer Feature Fusion 2025-Jun-04, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25113551 PMID:40969098	研究论文	提出一种基于轻量化网络和类残差跨层特征融合的电力线分割算法RGS-UNet	集成类残差跨层特征融合模块，通过Ghost Module优化卷积计算，嵌入SIMAM注意力机制，并采用Mish激活函数	NA	解决现有电力线分割算法存在的小目标尺度、复杂背景和模型参数量过大等问题	电力线分割	计算机视觉	NA	深度学习	RGS-UNet（基于UNet架构改进的轻量化分割模型）	图像	NA
100	2025-09-23	A Deep Learning-Based Model Approach for Quantitative Analysis of Cell Chemotaxis in a Microfluidic Chip 2025-Jun-03, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25113515 PMID:40969071	研究论文	提出一种基于微流控技术和深度学习的细胞趋化性定量分析方法	首次将微流控芯片与深度学习技术结合，实现细胞趋化性的自动化定量分析	NA	开发快速准确的细胞趋化性定量评估方法	细胞趋化行为	生物医学工程	NA	微流控技术、深度学习	深度学习模型（具体类型未明确说明）	细胞图像	NA