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
1081	2025-09-07	Comparative analysis of transformer-based deep learning models for glioma and meningioma classification 2025-Sep, Journal of medical imaging and radiation sciences IF:1.3Q3 DOI:10.1016/j.jmir.2025.102008 PMID:40554122	研究论文	比较基于Transformer的深度学习模型在脑胶质瘤和脑膜瘤MRI分类中的性能	首次将ViT和BEiT等Transformer模型应用于脑肿瘤分类，并提出了全神经网络工作流程	仅使用单一数据集，可能影响模型的泛化能力	比较不同Transformer模型在脑肿瘤MRI图像分类中的准确性	脑胶质瘤和脑膜瘤的MRI图像	计算机视觉	脑肿瘤	深度学习、特征提取、统计分析	ViT, BEiT, MLP	MRI图像	训练集1132例（625例胶质瘤/507例脑膜瘤），测试集520例（260例胶质瘤/260例脑膜瘤）
1082	2025-09-07	Explainable artificial intelligence for pneumonia classification: Clinical insights into deformable prototypical part network in pediatric chest x-ray images 2025-Sep, Journal of medical imaging and radiation sciences IF:1.3Q3 DOI:10.1016/j.jmir.2025.102023 PMID:40651288	研究论文	本研究首次将可变形原型部分网络（D-ProtoPNet）应用于儿科胸部X光图像的肺炎分类，结合放射科专家评估提升模型可解释性	首次在儿科肺炎分类中应用可解释的D-ProtoPNet模型，并通过临床专家验证原型和图像激活区域的医学意义	需要进一步优化才能达到临床应用标准，且准确率仍需提升以匹配黑盒模型	开发可解释的AI系统用于儿科胸部X光图像的肺炎分类	1-5岁儿科患者的胸部X光图像	计算机视觉	肺炎	深度学习，监督学习，五折交叉验证	D-ProtoPNet，ResNet50	图像	5,856张儿科胸部X光图像（正常、病毒性、细菌性）
1083	2025-09-07	LUMEN-A deep learning pipeline for analysis of the 3D morphology of the cerebral lenticulostriate arteries from time-of-flight 7T MRI 2025-Sep, NeuroImage IF:4.7Q1 DOI:10.1016/j.neuroimage.2025.121377 PMID:40675425	研究论文	开发了一个名为LUMEN的深度学习流程，用于从7T TOF-MRI分析大脑豆纹动脉的3D形态	提出了首个半自动化流程结合深度学习模型（DS6）量化3D LSA形态，相比传统2D分析提供更精确的血管形态学测量	研究样本量较小（69名受试者），且仅针对脑小血管病患者群体	开发量化脑豆纹动脉3D形态的分析工具，用于脑小血管病的临床研究	脑豆纹动脉（LSAs）	医学影像分析	脑小血管病	7T时间飞跃法磁共振血管成像（TOF-MRA）	深度学习模型（DS6, nnU-Net）	3D MRI图像	69名脑小血管病患者
1084	2025-09-07	Deep diffusion MRI template (DDTemplate): A novel deep learning groupwise diffusion MRI registration method for brain template creation 2025-Sep, NeuroImage IF:4.7Q1 DOI:10.1016/j.neuroimage.2025.121401 PMID:40721052	研究论文	提出一种基于深度学习的群体扩散MRI配准方法DDTemplate，用于创建脑模板并提升群体差异检测的敏感性	首个将深度学习应用于群体扩散MRI配准的方法，结合全脑微结构和纤维束定向信息	NA	开发新型扩散MRI脑模板创建方法，并验证其在神经科学应用中的效用	人脑扩散MRI数据	医学影像分析	NA	扩散MRI (dMRI)	基于VoxelMorph的深度学习框架	扩散MRI影像数据	多队列数据（青少年、年轻成人、老年成人），来自不同扫描仪
1085	2025-09-05	A Comprehensive Review on Blockchain-based Systems for Groundwater Conservation and Wastewater Management 2025-Sep, Environmental management IF:2.7Q3 DOI:10.1007/s00267-025-02247-6 PMID:40760176	综述	本文系统回顾了区块链技术结合机器学习和深度学习在地下水保护与废水管理中的应用进展	整合区块链与AI技术提升水资源管理的透明度、数据验证效率和资源优化，量化了预测准确性提升达86%和处理效率提高20%	面临数据整合、可扩展性及监管采纳方面的挑战	评估技术集成效果、量化性能提升并识别研究空白与未来方向	地下水保护与废水管理系统	自然语言处理	NA	区块链、Machine Learning (ML)、Deep Learning (DL)、智能传感器、物联网实时监测	AI/ML预测模型	传感器数据、监测数据	基于97篇同行评审文章的分析
1086	2025-09-07	Root mixture analysis: methods and vision 2025-Sep, Trends in plant science IF:17.3Q1 DOI:10.1016/j.tplants.2025.07.003 PMID:40781027	综述	本文综述了作物根系混合物分析的方法与愿景，强调标准化、低成本根系表型分析技术的必要性	提出利用根系理化性状作为物种标识符，并结合优化深度学习与机器学习实现高通量根系混合物分析	未提及具体技术验证或实际应用案例	开发非破坏性根系物种区分方法以支持可持续农业研究	多样化作物混合种植体系中的根系	机器学习	NA	深度学习，机器学习	NA	根系理化性状数据	NA
1087	2025-09-07	Automated surgical workflow recognition in privacy-preserving depth videos of the operating room 2025-Sep, Surgical endoscopy DOI:10.1007/s00464-025-12031-6 PMID:40770511	研究论文	本研究利用深度学习技术，基于隐私保护的深度视频自动识别手术室工作流程	首次在手术室工作流识别中使用隐私保护的深度摄像头，并提出新的阶段持续时间误差评估指标	性能依赖于摄像头在手术室中的位置，实时预测性能低于术后分析	开发自动手术室工作流程识别系统以提高手术室效率	腹腔镜手术的手术室工作流程	计算机视觉	NA	深度学习	ASFormer, 时空深度学习模型	深度视频	21台腹腔镜手术，由3个深度摄像头采集
1088	2025-09-07	Artificial intelligence in mental health: integrating opportunities and challenges of multimodal deep learning for mental disorder prevention and treatment 2025-Sep, Annals of medicine and surgery (2012) DOI:10.1097/MS9.0000000000003624 PMID:40901142	综述	本文探讨了人工智能通过多模态深度学习和预测分析在精神障碍预防与治疗中的机遇与挑战	提出了负责任应用AI于心理健康护理的概念框架，并整合分析了多模态深度学习的机遇与挑战	基于文献综述，可能缺乏原始数据支持，且截至2025年6月的文献范围可能存在局限性	探索AI在精神障碍预防与治疗中的机遇与挑战，并构建负责任的应用框架	心理健康护理领域，特别是精神障碍的预防与治疗	自然语言处理	精神疾病	多模态深度学习、预测分析	深度学习	多模态数据	NA
1089	2025-09-07	Training of physical neural networks 2025-Sep, Nature IF:50.5Q1 DOI:10.1038/s41586-025-09384-2 PMID:40903603	研究论文	本文探讨了物理神经网络（PNNs）的训练方法及其在人工智能计算中的潜在变革	提出利用模拟物理系统进行计算的PNNs，可能突破当前AI模型的规模限制并实现边缘设备上的本地推理	目前尚无方法能扩展到与当前深度学习反向传播算法相当性能的大型模型	研究物理神经网络的训练方法以实现更高效和大规模的人工智能系统	物理神经网络（PNNs）及其训练技术	机器学习	NA	反向传播及无反向传播训练方法	物理神经网络（PNNs）	模拟物理系统信号	NA
1090	2025-09-07	Applying Deep Learning to Quantify Drivers of Long-Term Ecological Change in a Swedish Marine Protected Area 2025-Sep, Ecology and evolution IF:2.3Q2 DOI:10.1002/ece3.72091 PMID:40904377	研究论文	利用深度学习技术分析瑞典海洋保护区长期生态变化驱动因素	首次将目标检测深度学习模型应用于历史存档视频数据，量化17种底栖无脊椎动物类群27年间的分布与丰度变化趋势	研究仅限于单一监测点（Koster Fjord断面），模型对6个类群的深度分布预测与实证观察存在差异	探究海洋保护区底栖生物群落长期变化驱动机制	瑞典Kosterhavet国家公园17种底栖无脊椎动物类群	计算机视觉	NA	目标检测深度学习	object-detection model	视频影像	1997-2023年间72,369条生物出现记录
1091	2025-09-07	Lightweight and precise cell classification based on holographic tomography-derived refractive index point cloud 2025-Sep, Journal of biomedical optics IF:3.0Q2 DOI:10.1117/1.JBO.30.9.096501 PMID:40904524	研究论文	提出一种基于全息层析成像折射率点云数据的轻量级精确细胞分类方法	将3D折射率体素数据转换为点云表示，显著降低数据量和计算复杂度，同时设计专用深度学习模型RI-PointNet++提升特征提取能力	NA	开发高效准确的细胞分类方法，降低计算复杂度而不牺牲分类性能	HeLa细胞的活性分类	数字病理	NA	全息层析成像	RI-PointNet++（基于PointNet++的改进模型）	3D折射率点云数据	NA
1092	2025-09-06	Enzyme functional classification using artificial intelligence 2025-Sep, Trends in biotechnology IF:14.3Q1 DOI:10.1016/j.tibtech.2025.03.003 PMID:40155269	综述	本文回顾了人工智能在酶功能预测领域的研究进展，从传统机器学习过渡到深度学习，并探讨了未来研究方向	强调深度学习自动特征提取能力及生成式AI与生物大数据结合用于新酶功能发现和从头酶设计	NA	推进酶功能注释的高通量和可扩展方法研究	酶及其功能分类	自然语言处理	NA	人工智能（AI）、机器学习（ML）、深度学习	深度学习模型	原始生物数据	NA
1093	2025-09-07	Risk stratification of chest pain in the emergency department using artificial intelligence applied to electrocardiograms 2025-Sep-01, Open heart IF:2.8Q2 DOI:10.1136/openhrt-2025-003343 PMID:40889954	研究论文	开发并验证一种基于人工智能的心电图分析模型（CP-AI），用于急诊室胸痛患者的7天心血管事件风险分层	首次将深度学习模型（患者对比学习表示法）应用于心电图数值化表示，结合临床数据构建全自动神经网络分类器	回顾性研究设计，外部验证仅基于单一医疗中心数据	改善急诊室胸痛患者的风险分层准确性和效率	急诊室就诊的胸痛患者	机器学习	心血管疾病	深度学习，神经网络分类	神经网络分类器	心电图信号，临床数据	训练集15,048名患者，验证集14,476名患者
1094	2025-09-07	Synthesized myelin and iron stainings from 7T multi-contrast MRI via deep learning 2025-Sep, NeuroImage IF:4.7Q1 DOI:10.1016/j.neuroimage.2025.121417 PMID:40784593	研究论文	利用深度学习从7T多对比MRI数据合成髓鞘和铁染色图像，以非侵入方式获得类似组织学分辨率	首次开发自注意力生成对抗网络(GAN)，将体内MRI数据转化为具有体外组织学分辨率的髓鞘和铁染色图像	模型训练基于有限样本（两个尸体头部），需进一步验证在更大样本和不同疾病群体中的泛化能力	通过深度学习实现非侵入性的髓鞘和铁生物标志物评估，推动脑组织学研究	人脑组织（尸体头部和活体MRI数据）	医学影像分析	神经退行性疾病	7T多对比MRI（T1加权、多回波GRE）、R2*、QSM处理、组织学染色	自注意力生成对抗网络(GAN)	MRI图像	两个尸体头部和两个活体MRI数据集
1095	2025-09-07	From Support Vector Machines to Neural Networks: Advancing Automated Velopharyngeal Dysfunction Detection in Patients With Cleft Palate 2025-Sep-01, Annals of plastic surgery IF:1.4Q3 DOI:10.1097/SAP.0000000000004460 PMID:40911835	研究论文	本研究开发了一种基于神经网络的自我监督深度学习模型，用于自动检测腭裂术后患者的腭咽功能不全（VPD）	从支持向量机转向神经网络方法，首次在VPD检测中实现自监督深度学习，并探索多语言语音分析能力	模型可能捕捉到混淆数据，需要进一步解决此问题	通过人工智能和机器学习技术，提升低收入和中等收入国家VPD护理的可及性	腭裂术后患者（30名VPD患者和30名对照组）	机器学习	腭咽功能不全	机器学习，深度学习	神经网络	音频	60名患者产生的约8000个音频样本（4000个VPD样本和4000个对照样本）
1096	2025-09-07	LoRA-PT: Low-rank adapting UNETR for hippocampus segmentation using principal tensor singular values and vectors 2025-Sep-01, Artificial intelligence in medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.artmed.2025.103254 PMID:40912142	研究论文	提出一种名为LoRA-PT的参数高效微调方法，用于海马体分割任务	将transformer参数矩阵分解为三个三阶张量，通过张量奇异值分解生成低秩张量，仅更新主奇异值和向量	NA	解决深度学习模型训练需要大量计算资源和标注数据的问题	海马体分割	医学图像分割	精神疾病	张量奇异值分解	UNETR	医学图像	三个公开海马体数据集
1097	2025-09-07	Radiomics and deep learning methods for predicting the growth of subsolid nodules based on CT images 2025-Aug-29, Medicine IF:1.3Q2 DOI:10.1097/MD.0000000000044104 PMID:40898494	研究论文	本研究评估了基于CT影像的放射组学和深度学习方法在预测亚实性肺结节生长中的临床效用	通过ResNet-based融合网络将放射组学特征与深度学习模型结合，构建了性能优于单一方法的集成模型	回顾性研究设计，样本量相对有限（387个结节）	预测亚实性肺结节的生长以辅助肺癌临床管理	353名患者的387个亚实性肺结节	计算机视觉	肺癌	CT成像、放射组学特征提取、深度学习	ResNet18、LASSO、融合网络	CT影像	387个亚实性肺结节（195个生长组，192个非生长组）
1098	2025-09-07	Artificial intelligence in joint arthroplasty: A bibliometric analysis of global research trends (2001-2025) 2025-Aug-29, Medicine IF:1.3Q2 DOI:10.1097/MD.0000000000044136 PMID:40898573	文献计量分析	本研究通过文献计量分析探讨了2001至2025年间人工智能在关节置换领域的研究趋势与热点	首次系统性地利用文献计量工具（如CiteSpace、VOSviewer）揭示人工智能在关节置换领域的全球研究演变与新兴焦点（如植入物识别）	数据仅来源于Web of Science核心合集，可能未涵盖所有相关文献；时间范围包含未来年份（2025），实际数据可能存在偏差	分析人工智能在关节置换领域的研究趋势、核心主题及全球合作模式	533篇科学出版物（包括国家、机构、作者、期刊、关键词等文献计量单元）	医疗人工智能	关节疾病	文献计量分析、关键词爆发检测	NA	文本元数据（文献标题、摘要、关键词等）	533篇出版物
1099	2025-09-07	The art of diagnosing rare skin tumors: Can DL-CNNs enhance dermatologists' diagnostic accuracy? 2025-Aug-29, European journal of cancer (Oxford, England : 1990) DOI:10.1016/j.ejca.2025.115751 PMID:40912058	研究论文	评估深度学习卷积神经网络在诊断罕见皮肤肿瘤中的性能及其对皮肤科医生诊断准确性的辅助作用	首次在国际多中心读者研究中测试市场批准的DL-CNN对罕见皮肤肿瘤的诊断能力，并分析其对专家决策的影响	DL-CNN诊断性能有限（敏感度66.7%，特异度56.4%），未能显著提升皮肤科医生的整体诊断准确率	评估二元DL-CNN在罕见皮肤肿瘤诊断中的表现及其对皮肤科医生的辅助价值	罕见皮肤肿瘤（RST）的皮肤镜图像	计算机视觉	皮肤肿瘤	深度学习卷积神经网络（DL-CNN）	CNN	图像	200张经组织学确认的罕见皮肤肿瘤皮肤镜图像
1100	2025-09-07	Foundation models in ophthalmology: a preliminary study on AI-assisted diagnosis of myopic maculopathy and posterior staphyloma using ultra-widefield fundus images 2025-Aug-28, BMJ open ophthalmology IF:2.0Q2 DOI:10.1136/bmjophth-2024-002073 PMID:40876931	研究论文	本研究利用基于眼科基础模型的深度学习技术，通过超广角眼底图像辅助诊断病理性近视相关的黄斑病变和后巩膜葡萄肿	首次将眼科基础模型RETFound应用于超广角眼底图像分析，在病理性近视病变检测中表现出优于其他方法的性能	回顾性研究设计，样本仅来自两家医疗中心，需要进一步前瞻性验证	开发AI辅助诊断系统，用于病理性近视的眼底病变检测	高度近视患者	数字病理学	眼科疾病	超广角眼底成像	深度学习模型（基于RETFound基础模型）	图像	543名患者的1105张图像用于模型开发，150名患者的293张图像用于外部测试