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
81	2025-11-14	Quality Assessment of 3D Human Animation: Subjective and Objective Evaluation 2025-Nov-12, IEEE transactions on visualization and computer graphics IF:4.7Q1 DOI:10.1109/TVCG.2025.3631385 PMID:41223104	研究论文	本文提出了一种基于数据驱动的3D人体动画质量评估方法，结合主观评价和客观预测模型	首次开发了针对非参数化人体模型生成的虚拟人动画的质量评估指标，并建立了包含主观真实感评分的数据集	方法目前仅适用于特定类型的虚拟人动画，尚未验证在其他类型动画上的泛化能力	开发3D虚拟人动画的质量评估方法	虚拟人动画的质量评估	计算机视觉	NA	数据驱动框架	线性回归器, 深度学习	3D动画序列, 主观评分数据	用户研究收集的虚拟人动画数据集	NA	线性回归模型, 深度学习基线模型	相关系数	NA
82	2025-11-14	Joint-Shrinkage Pattern Matching for Small-Sample and Imbalanced ERP Decoding in Brain-Computer Interfaces 2025-Nov-12, IEEE transactions on bio-medical engineering DOI:10.1109/TBME.2025.3632096 PMID:41223103	研究论文	提出一种联合收缩模式匹配算法，用于解决脑机接口中小样本和类别不平衡的ERP解码问题	结合收缩正则化与ℓ₂,p范数构建联合收缩空间滤波器，并采用加权模板匹配模块缓解类别不平衡导致的决策边界偏移	NA	开发鲁棒的脑电信号解码算法以应对数据稀缺和类别不平衡的挑战	事件相关电位信号，特别是错误相关电位信号	脑机接口	NA	脑电信号处理	模式匹配算法	脑电信号	一个自收集数据集和两个公共ErrP数据集，仅需40个不平衡训练样本	NA	联合收缩模式匹配算法	平衡准确率	NA
83	2025-11-14	Alzheimer's Disease Risk Prediction and Pathogeny Extraction Using Fuzzy Graph Evolutionary Generative Adversarial Network 2025-Nov-12, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2025.3627582 PMID:41223111	研究论文	提出一种融合模糊图与深度学习的阿尔茨海默病风险预测及病因提取方法	首次将模糊图理论应用于疾病演化建模，提出模糊熵传播模型和模糊图进化生成对抗网络	未明确说明模型在不同疾病阶段的泛化能力	阿尔茨海默病的早期风险预测和病因机制探索	多组学脑疾病数据	数字病理学	阿尔茨海默病	多组学分析	GAN	多组学数据	多个脑疾病数据集（未明确具体数量）	NA	模糊图进化生成对抗网络（FGE-GAN），包含模糊图卷积层（FGC）	风险预测准确率	NA
84	2025-11-14	Improving the accuracy of automated labeling of specimen images datasets via a confidence-based process 2025-Nov-12, PLoS computational biology IF:3.8Q1 DOI:10.1371/journal.pcbi.1013650 PMID:41223204	研究论文	提出一种基于置信度的自动化标注方法，显著提高标本图像数据集的标注准确率	通过分析网络对生成标签的置信度并结合用户定义阈值，拒绝低置信度标签，大幅提升自动标注准确率	需要牺牲部分标注覆盖率来换取更高准确率，最高需拒绝约65%的标签才能达到99%准确率	提高标本图像数据集的自动化标注准确率	自然历史收藏标本图像数据集	计算机视觉	NA	深度学习	CNN	图像	超过60万份植物标本图像	NA	卷积神经网络	准确率	NA
85	2025-11-14	Deep-Learning Tool ScVital Enables Species-Agnostic Integration of Cancer Cell States 2025-Nov-12, Cancer research IF:12.5Q1 DOI:10.1158/0008-5472.CAN-24-4889 PMID:41223329	研究论文	开发了跨物种整合癌症细胞状态的深度学习工具scVital	提出物种无关的潜在空间嵌入方法和新的批次校正评估指标LSS评分	未明确说明计算资源需求和模型可扩展性	开发跨物种癌症细胞状态整合的计算工具	基因工程小鼠模型和原发性患者样本的scRNA-seq数据	计算生物学	胰腺导管腺癌,肺腺癌,未分化多形性肉瘤	单细胞RNA测序(scRNA-seq)	变分自编码器(VAE)	单细胞转录组数据	NA	NA	变分自编码器	潜在空间相似性评分(LSS)	NA
86	2025-11-14	Detection of Polyphonic Alarm Sounds From Medical Devices Using Frequency-Enhanced Deep Learning: Simulation Study 2025-Nov-12, JMIR medical informatics IF:3.1Q2 DOI:10.2196/35987 PMID:41223383	研究论文	本研究开发了一种基于频率增强深度学习的多音报警声音检测方法，用于在嘈杂环境中识别医疗设备的多重报警声音	提出结合卷积神经网络和双向门控循环单元的混合模型，在0dB信噪比条件下实现高精度多音报警声音分类	在临床环境中的性能仍有提升空间，静脉足泵类别的识别效果相对较差	设计在嘈杂环境中使用单声道麦克风分类多重报警声音的方法	医疗设备产生的多音报警声音	机器学习	NA	梅尔滤波器组特征提取	CNN, RNN, BiGRU	音频	7种报警声音与医院病房噪声的混合数据集	NA	卷积循环神经网络, CNN+双向门控循环单元	F1-score, 精确率, 召回率	NA
87	2025-11-14	Cortical surface electric field estimation for real-time TMS with graph neural networks 2025-Nov-12, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ae1ee7 PMID:41223543	研究论文	开发基于图神经网络和U-Net的实时经颅磁刺激皮层表面电场估计方法	无需构建三维解剖头部模型，通过二维皮层表面网格实现实时电场估计	NA	开发实时经颅磁刺激皮层表面电场估计方法	人类头部三维磁共振图像和皮层表面	医学图像分析	神经系统疾病	经颅磁刺激，磁共振成像	图神经网络，U-Net	三维头部磁共振图像	NA	NA	图神经网络，U-Net	估计精度，计算速度	NA
88	2025-11-14	RADIFUSION: a multi-radiomics deep learning based breast cancer risk prediction model using sequential mammographic images with image attention and bilateral asymmetry refinement 2025-Nov-12, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ae1ee4 PMID:41223545	研究论文	提出基于多组学深度学习的乳腺癌风险预测模型RADIFUSION，利用序列乳腺X线图像结合图像注意力和双侧不对称性优化	融合线性图像注意力机制、影像组学特征、新型门控机制和基于双侧不对称性的微调策略	NA	开发乳腺癌风险预测模型以辅助早期筛查	乳腺X线筛查图像	医学影像分析	乳腺癌	乳腺X线摄影	深度学习	序列医学图像	8,723名患者（测试集1,749名女性）	NA	RADIFUSION（放射组学融合门控注意力）	AUC（1年AUC, 2年AUC, 3年AUC）	NA
89	2025-11-14	Screening and analysis of malt pentapeptide DPP-IV inhibitory activity 2025-Nov-12, NPJ science of food IF:6.3Q1 DOI:10.1038/s41538-025-00584-8 PMID:41224748	研究论文	本研究通过多学科方法从麦芽中鉴定出具有DPP-IV抑制活性的五肽YPQPQ，并阐明其作用机制	首次发现麦芽来源的五肽YPQPQ具有DPP-IV抑制活性，并通过网络药理学和分子动力学模拟揭示其通过ERK信号通路发挥作用	研究主要基于计算模拟和体外实验，需要进一步体内实验验证	从麦芽中筛选和验证具有DPP-IV抑制活性的多肽化合物	麦芽来源的多肽化合物，特别是五肽YPQPQ	计算生物学, 药物发现	2型糖尿病	分子对接, 分子动力学模拟, 网络药理学, 深度学习	ConPlex, KPGT	分子结构数据, 蛋白质序列, 药理学数据	NA	NA	NA	IC50 (23.87 μM)	NA
90	2025-11-14	A Large-Scale Synthetic Benchmark Dataset for Non-Cooperative Space Target Perception 2025-Nov-12, Scientific data IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41597-025-06056-8 PMID:41224761	研究论文	构建大规模合成空间目标感知基准数据集NCSTP，支持空间目标检测、识别和部件分割任务	创建首个支持多任务的大规模合成空间目标数据集，通过Blender模拟真实空间环境生成多样化图像	数据为合成生成，与真实空间图像存在域差距	解决空间目标感知任务中缺乏大规模标注数据集的问题	卫星、空间碎片、太空岩石等空间目标	计算机视觉	NA	Blender三维渲染	目标检测模型,语义分割模型	图像	200,000张合成图像	NA	NA	NA	NA
91	2025-11-14	Deep generative optimization of mRNA codon sequences for enhanced mRNA translation and therapeutic efficacy 2025-Nov-12, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-64894-x PMID:41224770	研究论文	开发了一种名为RiboDecode的深度学习框架，用于优化mRNA密码子序列以增强mRNA翻译和治疗效果	直接从大规模核糖体分析数据中学习，并在大序列空间中进行生成式探索，实现了从基于规则到数据驱动、情境感知的mRNA治疗设计范式转变	NA	优化mRNA密码子序列以增强mRNA翻译效率和治疗效果	mRNA密码子序列，包括mΨ修饰mRNA和环状mRNA	机器学习	流感病毒感染，视神经损伤	核糖体分析，深度学习	生成模型	序列数据	NA	NA	NA	预测准确性，蛋白表达水平，中和抗体反应，神经保护效果	NA
92	2025-11-14	Deep learning approach to energy consumption modeling in wastewater pumping systems 2025-Nov-12, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-23158-w PMID:41224784	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
93	2025-11-14	Deep learning-based metal artifact reduction in CT for total knee arthroplasty 2025-Nov-12, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-21012-7 PMID:41224803	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的膝关节金属伪影减少网络(KMAR-Net)，用于全膝关节置换术后CT图像中的金属伪影消除	提出了专门针对膝关节置换术的深度学习金属伪影减少网络，在定量和定性分析中均优于传统投影完成方法	研究样本量有限(开发集50例无金属假体患者，测试集44例TKA患者)，两名读者在骨骼清晰度评估上存在统计学差异	评估基于深度学习的金属伪影减少技术在全膝关节置换术后CT检查中的性能	全膝关节置换术患者的术后CT图像	医学影像处理	骨科疾病	CT扫描，正弦图处理方法	深度学习网络	CT图像	开发集50例无金属假体患者，测试集44例TKA患者，生成25,000对模拟图像	NA	KMAR-Net	面积，平均衰减值，标准差，视觉分级分析	NA
94	2025-11-14	An enhanced deep learning-based framework for diagnosing apple leaf diseases 2025-Nov-12, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-23272-9 PMID:41224813	研究论文	提出一种基于改进YOLOv8的轻量级苹果叶病害诊断框架E-YOLOv8	融合GhostConv和C3模块减少冗余特征提取和计算成本，结合CBAM注意力和定制FPN增强多尺度特征融合和小病变检测能力	仅针对苹果叶病害进行验证，未测试在其他作物病害上的泛化能力	开发实时轻量级苹果叶病害诊断系统	苹果叶病害	计算机视觉	植物病害	深度学习	YOLO	图像	大规模苹果叶病害数据集	PyTorch	E-YOLOv8, YOLOv8	mAP0.5, GFLOPs, 参数量	边缘设备
95	2025-11-14	D-TNet: a hybrid Dense Net-transformer model for robust diabetic retinopathy detection 2025-Nov-12, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-23234-1 PMID:41224814	研究论文	提出一种混合DenseNet-Transformer模型D-TNet，用于糖尿病视网膜病变的鲁棒检测和严重程度分级	结合DenseNet121的空间特征提取能力和Transformer架构的长距离上下文依赖建模能力，解决传统AI方法在DR检测中的不平衡分类和泛化能力差的问题	需要跨数据集验证和实际部署测试，未来计划整合多模态数据提升诊断精度	开发鲁棒的糖尿病视网膜病变自动检测和分级系统	糖尿病视网膜病变患者的视网膜图像	计算机视觉	糖尿病视网膜病变	深度学习	CNN, Transformer	视网膜图像	APTOS2019和Messidor-2数据集的视网膜图像	NA	DenseNet121, Transformer	准确率, F1分数, Kappa分数	NA
96	2025-11-14	A deep learning framework for finger motion recognition using forearm ultrasound imaging 2025-Nov-12, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-23348-6 PMID:41224842	研究论文	提出基于前臂超声成像和深度学习的指部运动分类方法	首次将B模式超声成像与深度学习结合用于指部运动识别，相比传统A模式超声和表面肌电图具有更优性能	仅针对9种预定义的指部运动进行测试，未验证在更复杂手势或实际应用场景中的表现	开发高精度的指部运动识别方法	人类前臂肌肉在指部运动时的超声图像	计算机视觉	NA	B模式超声成像	深度学习	超声图像	9种指部运动（5种单指运动+4种多指运动）的实时超声图像数据	NA	NA	准确率,F1分数	NA
97	2025-11-14	Underwater dam image enhancement based on CNN-transformer fusion 2025-Nov-12, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-23746-w PMID:41224884	研究论文	提出融合CNN与Transformer的水下大坝图像增强网络ESRTGAN，解决水下图像光学退化问题	首次将CNN的局部特征提取与Transformer的全局上下文建模能力相结合，应用于水下大坝图像增强	未明确说明模型在不同水质条件下的泛化能力	提升水下大坝结构安全检测中图像分析的准确性和可靠性	水下机器人拍摄的大坝结构图像	计算机视觉	NA	图像增强技术	CNN,Transformer,GAN	图像	真实大坝水下图像数据集（未明确具体数量）	NA	ESRTGAN（包含多尺度特征融合、自适应通道注意力机制）	PSNR,SSIM,LPIPS	NA
98	2025-11-14	Multimodal deep learning for midpalatal suture assessment in maxillary expansion 2025-Nov-12, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-23500-2 PMID:41224896	研究论文	开发并验证了用于上颌扩张中腭中缝评估的多模态深度学习框架DeepMSM	首次将锥形束计算机断层扫描与临床指标通过注意力融合策略结合，实现自动化的腭中缝成熟度分期	回顾性研究设计，样本量相对有限(200例)	开发标准化腭中缝成熟度评估系统以减少诊断变异	200名7-36岁正畸患者的影像数据和临床指标	医学影像分析	正畸治疗	锥形束计算机断层扫描, 头影测量X线摄影	深度学习	医学影像, 临床数据	200名正畸患者	NA	注意力融合网络	准确率, F1分数	NA
99	2025-11-14	Integrating transfer learning with scalogram analysis for blood pressure estimation from PPG signals 2025-Nov-12, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-23350-y PMID:41224941	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习和迁移学习的可靠方法，通过光电容积脉搏波信号估计血压	提出了一种独特的迁移学习框架，将尺度图深度特征提取与随机森林回归相结合，为血压估计提供了新途径	NA	开发并验证基于深度学习的光电容积脉搏波信号血压估计方法	来自MIMIC-II公共数据库的光电容积脉搏波信号	机器学习	心血管疾病	连续小波变换	CNN	信号数据	NA	NA	VGG16, ResNet50, InceptionV3, NASNetLarge, InceptionResNetV2, ConvNeXtTiny	平均绝对误差, 标准差	NA
100	2025-11-14	Four-class classification of tumor-induced colorectal obstruction histopathology: A ResNet-mamba-mased study on cellular interaction pattern recognition 2025-Nov-12, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-23263-w PMID:41224975	研究论文	开发基于ResNet和状态空间模块的深度学习模型，用于识别肿瘤性结直肠梗阻病理切片中的细胞相互作用模式并进行四分类	首次将残差卷积网络与双向状态空间模块相结合，能够同时进行多尺度特征提取和细胞相互作用时空动态建模	数据来自单中心回顾性收集，缺乏外部多中心验证；仅在离线环境中评估，缺少真实工作流程的前瞻性临床验证	开发深度学习模型识别细胞相互作用模式，辅助肿瘤性肠梗阻的病理诊断	肿瘤性肠梗阻患者的病理切片	数字病理	结直肠癌	病理切片分析	CNN, SSM	图像	未明确样本数量，来自蚌埠医科大学第一附属医院的回顾性数据	未明确指定	ResNet, 双向状态空间模块	准确率, 宏F1分数, ROC-AUC, 召回率	NA