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
1021	2026-08-02	AI-Enabled Modeling for Alzheimer's Disease Risk Prediction and Validation 2026-Jul-21, Revista de neurologia IF:0.8Q4 DOI:10.31083/RN49220 PMID:42530130	研究论文	本研究旨在利用多模态临床影响因素构建并验证阿尔茨海默病风险预测模型，用于高风险人群的早期干预与风险分层	结合多模态临床数据（人口统计学、临床指标、生物标志物和遗传标记）并应用LASSO回归、多变量逻辑回归和多种机器学习模型进行风险预测，以RF模型表现最佳	文章未明确说明局限性	识别阿尔茨海默病发病的多模态临床影响因素，建立并验证风险预测工具，以促进高风险个体的早期干预和风险分类	502名高风险AD个体（表现为认知衰退或有家族史）	机器学习	阿尔茨海默病	NA	随机森林、XGBoost、深度学习模型	临床数据（人口统计学、临床指标、生物标志物、遗传标记）	502名参与者，分为训练集（350）和验证集（152）	Python	随机森林、XGBoost、深度学习模型	AUC	NA
1022	2026-08-02	Standardized evaluation of automatic methods for perivascular spaces segmentation in MRI - MICCAI 2024 challenge results 2026-Jul-20, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2026.104227 PMID:42537273	研究论文	本文介绍了MICCAI 2024上举办的EPVS分割挑战赛的结果，该挑战赛旨在推动自动分割脑小血管周围间隙（PVS）的算法开发，并评估了多种基于深度学习的解决方案在不同数据集上的性能表现	组织了一个多站点、多协议的EPVS分割挑战赛，提供了包含训练、验证和测试扫描的标准化数据集，并采用STRIVE协议进行标注，确保了基准的可靠性，同时评估了深度学习模型在跨站点的泛化能力	测试数据来自已见数据集时性能较好，但在未见过的上海队列上性能显著下降，表明存在域转移问题，且挑战仅由七支队伍完成，可能限制了方法的多样性	推动自动EPVS分割算法的发展，并建立用于评估这些算法性能的基准，特别是在多站点数据上的泛化能力	脑部磁共振图像中的血管周围间隙（PVS）分割	计算机视觉	脑小血管病	磁共振成像（MRI）	深度学习模型，主要基于U-Net架构	磁共振成像（MRI）图像	200个扫描（100个训练、50个验证、50个测试），来自多个国际站点	NA	U-Net, MedNeXt, Transformer	Dice相似系数、绝对体积差、召回率、精确率	NA
1023	2026-08-02	Evaluation of a markerless motion capture to measure 3D joint kinematics during occupational lifting tasks using mobile devices 2026-Jul, Applied ergonomics IF:3.1Q2 DOI:10.1016/j.apergo.2026.104743 PMID:41628493	研究论文	本研究评估了基于智能手机的无标记动作捕捉系统OpenCap在职业举升任务中测量三维关节运动学的性能，并提出了针对该任务的任务特定模型	提出了一种针对职业举升任务的定制化标记增强模型，显著降低了运动学误差和误差变异性	未在训练数据集中包含举升任务，导致原始模型对举升任务性能较差；研究中未提及样本量和外部验证	评估并改进OpenCap平台，使其适用于职业举升任务的三维运动学测量，以用于工效学应用	职业举升任务中的三维关节运动学	计算机视觉	不适用	深度学习	深度神经网络	视频数据	未提及	未提及	标记增强模型（Marker Augmenter）	均方根误差（RMSE）、标准差（SD）	未提及
1024	2026-08-02	Self-explaining artificial intelligence for the classification of B cell non-Hodgkin lymphoma: A diagnostic decision support study 2026-Jul, PLoS medicine IF:10.5Q1 DOI:10.1371/journal.pmed.1004889 PMID:42441729	研究论文	开发了自解释人工智能系统FlowXAI，用于B细胞非霍奇金淋巴瘤的分类诊断支持，并显式报告病例级诊断可信度。	结合无监督结构分析与临床多级诊断框架，实现数据高效和自解释的AI系统，显著减少训练样本需求（约两个数量级），并提供案例级可信度评估。	主要限制是使用特定抗体组的回顾性评估，且FlowXAI需要在前瞻性综合诊断流程中验证其决策支持工具的效能。	开发并评估一种自解释AI系统，以支持B细胞非霍奇金淋巴瘤的免疫表型分类，同时提供诊断可信度报告。	B细胞非霍奇金淋巴瘤患者的外周血样本，包括正常对照和特定淋巴瘤亚型（如慢性淋巴细胞白血病样淋巴瘤和毛细胞白血病）。	机器学习	B细胞非霍奇金淋巴瘤	多参数流式细胞术	无监督结构分析与多级诊断框架，深度学习系统（作为基线）	流式细胞术数据（非标准化），外周血样本	19,493份外周血样本（用于训练和评估）及独立外部基准数据集（来自另一个诊断中心）	NA	NA	准确性、性能与其他系统比较（具体指标未在摘要中提及）	NA
1025	2026-08-02	Automated Facet and Volume Segmentation of Nanoparticles in Simulated CTEM Images Using Deep Learning 2026-Jul-01, Microscopy and microanalysis : the official journal of Microscopy Society of America, Microbeam Analysis Society, Microscopical Society of Canada IF:2.9Q1 DOI:10.1093/mam/ozag083 PMID:42536430	研究论文	本研究评估了深度学习分割模型在模拟CTEM图像中识别金纳米颗粒晶面和体积的性能，重点验证轻量级实例分割模型YOLOv11n-seg的适用性	首次将轻量级YOLOv11n-seg模型应用于纳米颗粒晶面和体积分割，利用迁移学习在模拟CTEM图像上实现自动化分析，相较于传统人工分析和通用模型，提高了效率和可访问性	仅使用模拟CTEM数据进行验证，性能评估局限于模拟域，实际应用前需在实验显微图上进行验证	评估深度学习分割模型在模拟CTEM图像中对金纳米颗粒晶面和体积进行自动分割的性能	模拟CTEM图像中的金十面体和二十面体纳米颗粒	计算机视觉	NA	透射电子显微镜（CTEM）	实例分割模型（YOLOv11n-seg）	图像（模拟CTEM图像）	模拟CTEM图像数据集（具体样本数量未提及）	NA	YOLOv11n-seg	NA	NA
1026	2026-08-02	AI-Driven Optimization of Kidney Allocation: Enhancing Precision in Donor-Recipient Matching 2026-Jul, Experimental and clinical transplantation : official journal of the Middle East Society for Organ Transplantation IF:0.7Q4 DOI:10.6002/ect.MESOT2025.O25 PMID:42538662	研究论文	本文介绍了OkAP，一种基于人工智能的肾脏分配系统，通过整合临床、遗传和社会经济变量，提高供体-受体匹配的效率和准确性。	引入了OkAP系统，采用五种机器学习架构和专有排名算法，动态优先考虑多维度变量，显著提高了匹配精度。	缺乏多中心临床验证和实际应用中的隐私保护机制，且依赖合成和真实数据集的基准测试。	优化肾脏移植的供体-受体匹配，克服传统分配系统局限，提高移植结果（如降低排斥风险和并发症）。	肾脏移植中的供体和受体匹配过程，包括临床、遗传和社会经济变量。	机器学习	肾病（终末期肾病）	机器学习	人工神经网络、支持向量机、随机森林、深度学习和贝叶斯信念网络	合成和真实世界移植登记数据	未提及具体样本量	NA	人工神经网络、支持向量机、随机森林、深度学习、贝叶斯信念网络	平均准确性、匹配精度（与Jaccard相似度相比）	未提及
1027	2026-08-02	Predictive Modeling of Organ Transplantation Using Ensemble Learning and Deep Neural Networks 2026-Jul, Experimental and clinical transplantation : official journal of the Middle East Society for Organ Transplantation IF:0.7Q4 DOI:10.6002/ect.MESOT2025.O19 PMID:42538661	研究论文	本研究开发了一种人工智能驱动的预测框架，用于评估肾脏移植需求，通过整合患者人口统计学、临床严重程度指标、供体匹配状态和实时器官状况数据，并比较集成学习模型与深度神经网络模型的性能。	提出了一个结合多种临床数据（包括患者人口统计学、临床严重程度指标、供体匹配状态和实时器官状况）的深度学习框架，用于预测肾脏移植需求，并证明深度神经网络优于集成学习模型。	未明确提及局限性，但可能受限于单一数据集（1000条记录）和特定疾病（肾脏疾病），泛化性需进一步验证。	开发并评估一种人工智能预测系统，以早期准确预测肾脏移植需求，从而改善患者护理、资源分配和治疗选择。	肾脏移植患者，具体涉及1000条肾脏移植记录，包含25个属性。	机器学习	肾脏疾病	临床数据分析	集成学习模型（随机森林、梯度提升）和深度神经网络	结构化临床数据（包含患者人口统计学、临床严重程度指标、供体匹配状态和实时器官状况）	1000条肾脏移植记录，每条记录包含25个属性	NA	随机森林、梯度提升、深度神经网络	准确率、精确率、召回率、F1分数、ROC曲线下面积（AUC）	NA
1028	2026-08-02	Artificial Intelligence in Renal Transplantation: Current Innovations and Future Horizons 2026-Jul, Experimental and clinical transplantation : official journal of the Middle East Society for Organ Transplantation IF:0.7Q4 DOI:10.6002/ect.MESOT2025.O55 PMID:42538672	综述	本研究系统综述了人工智能在肾移植中的应用，涵盖移植前匹配到移植后护理的全过程，并提出了优化其临床影响的策略。	提出了一个三层次AI整合模型，并发现半监督学习可减少40%的数据标注工作量同时保持准确性，以及AI驱动的数字病理学可将器官丢弃率降低37%。	未明确提及具体限制，但指出需要进一步研究以解决限制并确保安全、伦理和有效的临床整合。	评估AI在肾移植中的临床作用，识别实施障碍，并提出可操作策略以优化移植结果。	肾移植相关AI应用，包括供体-受体匹配、移植物存活预测、延迟移植物功能预测和数字病理学。	数字病理学	肾脏疾病	NA	深度学习模型	临床数据、病理图像	未明确	NA	NA	一致性指数、受试者工作特征曲线下面积、器官丢弃率降低百分比	NA
1029	2026-08-02	Energy-efficient wireless network control via spatio-temporal deep learning and multi-agent reinforcement learning 2026-Jun-23, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-58368-3 PMID:42337023	研究论文	本文提出了一种AI增强的能源优化框架（AEEOF），结合深度时空学习和多智能体强化学习，用于干扰密集的无线网络中的节能控制	首次将时空图卷积网络（ST-GCN）与门控循环单元（GRU）集成到多智能体深度确定性策略梯度（MADDPG）控制器中，以动态优化功率和时间策略，实现节能和网络性能提升	研究仅限于5G仿真环境，未在真实网络中验证	提高干扰密集无线网络（如功率域NOMA）的能源效率和网络性能	高干扰水平的5G无线网络环境中的功率控制和资源分配	机器学习, 强化学习	NA	仿真	ST-GCN, GRU, MADDPG	仿真数据	NA	NA	ST-GCN, GRU, MADDPG	能耗节省率, 能源效率（每焦耳传输比特数）, 系统吞吐量, 小区边缘用户数据速率, 公平性, 中断概率	NA
1030	2026-08-02	LightGastroFormer: a lightweight multi-resolution transformer for gastrointestinal disease classification 2026-Jun-09, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-56751-8 PMID:42265313	研究论文	提出一种轻量级多分辨率Transformer架构LightGastroFormer，用于胃肠道疾病分类，在多个公开数据集上取得优异性能	结合门控前馈网络、高效自注意力机制和多分辨率逐块分词器，在保持计算效率的同时捕获长程上下文和细粒度局部特征	未明确提及局限性	实现可靠且高效的胃肠道疾病自动分类，以促进早期诊断并减轻医生负担	胃肠道内镜和胶囊内镜图像	计算机视觉	胃肠道疾病	图像分类	Transformer	图像	使用Kvasir v1、Kvasir v2和Kvasir-Capsule三个公开数据集，具体样本量未提及	未提及	Transformer（多分辨率分词器、门控前馈网络）	准确率、F1分数	未提及
1031	2026-08-02	Deep learning-driven inversion framework for shear modulus estimation in magnetic resonance elastography 2026-Jun-06, Magma (New York, N.Y.) DOI:10.1007/s10334-026-01375-2 PMID:42250046	研究论文	提出一种基于深度学习的反转框架（DIME），用于磁共振弹性成像中剪切模量的估计，以提高稳健性和准确性	提出一种基于深度学习的反转框架，使用小图像块捕捉局部波行为，增强对全局变化的稳健性，并在体内和模拟数据上优于传统MMDI算法	文中未明确提及局限性，但基于模拟和有限的体内样本（8例健康、7例纤维化），可能需要更多临床验证	提高磁共振弹性成像中剪切模量估计的稳健性和准确性	剪切模量估计，应用于肝脏的磁共振弹性成像	深度学习，医学影像	肝纤维化	磁共振弹性成像（MRE）	深度学习模型	图像（位移和刚度图）	体内数据来自8名健康受试者和7名纤维化受试者，另有有限元模拟数据集	未提及，推测可能使用TensorFlow或PyTorch	未明确指定，但使用小图像块的深度学习模型	相关系数（r）、决定系数（R²）	未提及
1032	2026-08-02	Deep learning and radiomics models in patients with advanced non-small cell lung cancer treated with immunotherapy combined with stereotactic radiotherapy 2026-May-28, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-53520-5 PMID:42174085	研究论文	本研究探讨了深度学习和放射组学模型在晚期非小细胞肺癌患者接受免疫治疗联合立体定向放疗中的预后预测能力	首次利用随机试验数据比较深度学习与放射组学模型在预测免疫治疗联合立体定向放疗的晚期非小细胞肺癌患者病灶进展和生存结局方面的性能	外部验证中模型性能下降，泛化能力有待提高	评估放射组学和深度学习模型能否预测晚期非小细胞肺癌患者接受免疫治疗联合立体定向放疗的肿瘤学结局	晚期非小细胞肺癌患者的影像数据及临床特征	医学影像分析	非小细胞肺癌	影像组学、深度学习	随机森林、卷积神经网络（深度学习模型）	医学影像（CT等）和临床数据	来自三个随机试验（PEMBRO-RT, NIVORAD, MDACC）的患者样本	未明确提及	随机森林、卷积神经网络（深度学习架构，具体未明确）	AUC、一致性指数（concordance index）	未明确提及
1033	2026-08-02	Bearing capacity of inclined-loaded footings above dual tunnels in rock masses 2026-May-25, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-54298-2 PMID:42185449	研究论文	该研究通过有限元极限分析，探讨了Hoek-Brown岩体中双隧道上方刚性条形基础在倾斜荷载下的承载力，并提出了基于深度学习的预测公式	精确识别了荷载“临界角”阈值，该阈值随隧道深度变化，并区分了深层隧道耦合破坏和浅层表面控制滑动破坏两种机制；同时利用深度学习算法将数值模拟数据转化为显式、可解释的预测公式	未明确提及局限性，可能包括对特定岩体条件、荷载路径和几何形状的简化假设	研究双隧道上方岩体在倾斜荷载下刚性条形基础的承载力，并量化隧道深度、间距、岩体强度等关键参数的影响，提供工程设计指导	Hoek-Brown岩体中的双方形隧道、刚性条形基础	岩土工程	不适用	有限元极限分析（FELA）和深度学习算法	深度学习模型	模拟数据（有限元分析结果）	未明确样本数量，但涉及广泛的参数范围（隧道深度比1.5-3.0，间距比1-6，GSI 50-100，完整岩石常数m值7-25）	未明确	未明确	误差范围（上下界误差小于3%）	未明确提及
1034	2026-08-02	A well-perceived, blind image quality assessment algorithm using an enhanced noise feature criterion 2026-May-23, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-54147-2 PMID:42177264	研究论文	提出一种基于增强噪声特征准则的盲图像质量评估算法，以提升无参考图像质量评估的实用性和准确性	引入改进的噪声加权和决策准则，解决传统噪声特征分析在强水平结构图像（如栅栏状图案）中不稳定的问题，实现更高或相当的预测性能	未明确提及，但可能依赖特定数据集，且算法在复杂场景下的泛化能力有待进一步验证	开发一种即时实用、基于感知的盲图像质量评估方法，提高质量估计的准确性和适用性	无参考图像质量评估算法，以及四类公开图像数据库（LIVE、CSIQ、TID2013和KADID-10k）中的图像	计算机视觉	不适用	噪声特征分析	不适用	图像	四个公开数据库（LIVE、CSIQ、TID2013和KADID-10k），其中TID2013包含24张完美无失真图像	不适用	不适用	Spearman秩相关系数（SROCC）和皮尔逊线性相关系数（PLCC）	不适用
1035	2026-08-02	SSAS-GO: structure-sequence adaptive synergy network for protein function prediction 2026-May-04, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbag408 PMID:42537002	研究论文	提出结构-序列自适应协同网络（SSAS-GO），用于蛋白质功能预测，集成序列和结构特征。	提出SSAS-GO网络，采用多尺度模体块提取局部序列语义锚点，并行双流图编码器捕获空间拓扑，并通过任务自适应跨模态门控机制动态重新校准序列和结构特征的权重。	未在摘要中提及明确局限性。	解决蛋白质功能预测中模态整合不足和模态干扰问题。	蛋白质功能预测。	机器学习，数字病理学	NA	深度学习中的蛋白质序列和结构特征提取	卷积神经网络，图卷积网络	蛋白质序列和结构数据	PDBch测试集和AFch测试集，具体样本数量未提供	NA	多尺度模体块，双流图编码器，任务自适应跨模态门控机制	精确率-召回率曲线下面积（AUPR）	NA
1036	2026-08-02	Graph designs for deep learning-based multi-omics integration 2026-May-04, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbag410 PMID:42537003	综述	本文综述了基于图的深度学习在多组学数据整合中的应用，比较了不同图构建和模型设计选择的优缺点	首次系统地按节点模式、边语义、交互类型、整合策略、图上下文和模型架构对多组学深度学习中的图设计进行分类和比较	未提及具体的实证研究或定量比较，可能缺乏对实际性能的深入验证	为多组学研究提供构建、整理和评估图的实用流程，并指导新研究	多组学深度学习模型中的图构建和使用方式以及不同设计选择	机器学习	NA	NA	深度学习模型（如GNN）	多组学数据（如批量、单细胞、空间组学）	NA	NA	NA	可解释性、数据需求、噪声和模态缺失的鲁棒性、预测和机制发现任务适用性	NA
1037	2026-08-02	The evolution of T1-weighted lesion inpainting tools in patients with brain injury: A scoping review 2026-May-01, NeuroImage IF:4.7Q1 DOI:10.1016/j.neuroimage.2026.121869 PMID:41881175	综述	本文对用于脑损伤患者T1加权MRI病灶填充工具进行了范围综述，分类并比较了传统和深度学习方法	首次系统梳理脑损伤T1加权MRI病灶填充工具，并对其分类与传统和深度学习方法进行比较	范围综述可能未覆盖所有相关工具，且未进行定量比较	提供可用于脑损伤患者神经影像分析的病灶填充工具的详细概述，并给出使用与开发建议	脑损伤（ABI）患者的T1加权MRI病灶填充工具	医学影像	脑损伤	MRI	卷积神经网络、生成对抗网络、去噪扩散模型	图像	24篇研究论文	NA	卷积神经网络、生成对抗网络、去噪扩散模型	NA	NA
1038	2026-08-02	Artificial intelligence in pediatric myopia - a narrative review 2026-Mar-25, Graefe's archive for clinical and experimental ophthalmology = Albrecht von Graefes Archiv fur klinische und experimentelle Ophthalmologie DOI:10.1007/s00417-026-07193-5 PMID:41879981	综述	本文综述了人工智能在儿童近视评估、预测、管理和治疗中的应用潜力。	聚焦于人工智能在儿童近视管理中的新兴趋势和未来方向，特别是机器学习和深度学习在早期筛查、检测、预后预测和个性化干预中的应用。	未提及明确的局限性信息。	总结当前关于儿童近视与人工智能的文献，突出未来管理策略。	儿童近视及人工智能在眼科中的应用。	机器学习	儿童近视	NA	机器学习、深度学习	文献、临床数据（推测）	NA	NA	NA	NA	NA
1039	2026-08-02	Multimodal AI for Alzheimer Disease Diagnosis: Systematic Review of Datasets, Models, and Modalities 2026-Mar-25, Journal of medical Internet research IF:5.8Q1 DOI:10.2196/85414 PMID:41883140	综述	这篇系统综述分析了近五年内多模态人工智能模型在阿尔茨海默病诊断、预后和风险预测中的应用，评估了数据集特征、模态组合、建模策略、性能指标及方法学局限性	不同于以往综述，本文对异质的临床、影像、遗传和语言数据集提供了统一综合分析，实现了跨领域的建模策略和性能比较	由于数据集组成、结果定义和验证方式的显著异质性以及普遍存在的偏倚风险，报告性能的泛化性受到限制	系统分析多模态AI模型在阿尔茨海默病诊断、预后和风险预测中的应用效果，并讨论现实世界意义和转化途径	多模态AI模型在AD、轻度认知障碍和痴呆结局中的应用研究	机器学习	阿尔茨海默病	NA	多模态机器学习或深度学习模型	临床、影像、遗传和语言数据	66项符合纳入标准的研究	NA	融合架构	准确率、AUC	NA
1040	2026-08-02	Multicenter clinicopathological study of odontogenic myxoma spectrum lesions using quantitative pathology 2026-Feb-27, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-42019-8 PMID:41760729	研究论文	本研究利用AI辅助的数字病理学方法，对牙源性粘液瘤谱系病变的纤维组织比例进行定量评估，并探讨其临床病理学意义	首次采用多阶段深度学习流水线在统一数字病理平台上定量评估牙源性粘液瘤谱系病变的纤维组织比例，并揭示机构间病理诊断的差异	研究为回顾性多中心研究，样本量有限，且未涉及分子机制研究	定量评估牙源性粘液瘤谱系病变的纤维组织比例，并探索其与临床变量的关联	牙源性粘液瘤和牙源性粘液纤维瘤的手术标本	数字病理学	牙源性肿瘤（牙源性粘液瘤和牙源性粘液纤维瘤）	Masson三色染色，全玻片成像，深度学习	深度学习模型（多阶段流水线）	全玻片图像（组织学切片）	143例手术标本，其中100例经集中病理审核后纳入	统一数字病理平台（具体框架未提及）	多阶段深度学习流水线（具体架构未提及）	一致性评估（专家评估与定量测量之间）	未提及