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
11261	2026-02-27	Prediction of Mutations and Outcome in Gastrointestinal Stromal Tumors with Deep Learning: A Multicenter, Multinational Study 2026-Feb-03, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.64898/2026.02.02.26345350 PMID:41674582	研究论文	本研究利用深度学习分析全切片图像，预测胃肠道间质瘤的突变状态、治疗敏感性和无复发生存期	首次在多中心、跨国队列中应用深度学习从全切片图像直接预测GIST的分子变异、治疗反应和预后，性能与现有病理风险评分相当	研究依赖于回顾性数据，可能存在选择偏倚；未整合临床或基因组等多模态数据	开发基于深度学习的工具，用于GIST的分子分类和预后评估	胃肠道间质瘤（GIST）患者	数字病理学	胃肠道间质瘤	全切片图像分析	深度学习模型	图像	8398例GIST病例，来自7个国家21个中心，其中7238例有分子数据，2638例有临床随访	NA	NA	AUC, 风险比	NA
11262	2026-02-27	Neural Networks as Entropic Systems: Applications in Digital Pathology 2026-Feb-02, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.64898/2026.01.30.702864 PMID:41676657	研究论文	本文提出一个框架，通过直接测量优化过程中的激活结构、权重演化和谱组织，来实证表征数字病理学中神经网络的训练时学习动态	将神经网络视为熵系统，通过测量激活模块化、表示熵减少、权重轨迹的有限扩散等可量化指标，揭示了训练过程中可预测的内部结构形成过程	研究仅基于TCGA-BRCA数据集和Vision Transformer模型，结论在其他病理类型或模型架构中的普适性有待验证	提高数字病理学中深度学习系统的可解释性和临床信任度	数字病理学中的神经网络训练动态	数字病理学	乳腺癌	全切片图像分析，复制时序衍生的甲基化代理	Vision Transformer	图像	TCGA-BRCA全切片图像数据集	NA	Vision Transformer	表示熵减少率，模块化程度，权重轨迹方差	NA
11263	2026-02-27	A Deep-Learning Approach for Vocal Fold Pose Estimation in Videoendoscopy 2026-Feb, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-025-01431-8 PMID:39939476	研究论文	提出一种基于深度学习的框架，用于从喉镜视频帧中估计声带姿态，以辅助喉部疾病的诊断	首次提出使用热图回归结合三个解剖学关键点作为先验信息来估计声带姿态和前声门角，在具有挑战性的病理图像中优于现有方法	数据集规模有限（471帧图像，124名患者），且未详细说明模型在更广泛临床环境中的泛化能力	开发自动、客观的声带姿态估计方法，以替代主观且耗时的临床评估流程	喉镜视频帧中的声带	计算机视觉	喉部疾病（包括喉癌）	视频内窥镜检查	深度学习，热图回归	图像（喉镜视频帧）	471张喉镜图像，来自124名患者（其中28名为癌症患者）	NA	NA	均方根误差（RMSE），平均绝对误差（MAE）	NA
11264	2026-02-27	Sex estimation from human calvarial bone photographs with deep learning approach 2026-Feb, Journal of forensic and legal medicine IF:1.2Q3 DOI:10.1016/j.jflm.2026.103070 PMID:41485422	研究论文	本研究利用深度学习模型基于颅盖骨照片进行性别估计	首次直接使用颅盖骨照片（无需形态测量）通过深度学习模型进行性别估计，避免了传统方法的复杂性	样本量相对有限，未来需要更多研究来提升深度学习模型的性能	在法医人类学中，通过骨骼结构进行性别识别，本研究专注于利用颅盖骨照片进行性别估计	18岁以上尸检案例的颅盖骨照片，包括内表面（颅内）和外表面（颅外）	计算机视觉	NA	深度学习	CNN	图像	210张内表面照片（105男，105女）和310张外表面照片（155男，155女）	NA	ResNet50	准确率	NA
11265	2026-02-27	Deep Learning-Derived Right Ventricular Ejection Fraction Predicts Mortality in Patients Undergoing Transcatheter Tricuspid Valve Intervention 2026-Feb, JACC. Advances DOI:10.1016/j.jacadv.2025.102530 PMID:41558369	研究论文	本研究利用深度学习模型从超声心动图视频中估计右心室射血分数，评估了经导管三尖瓣介入治疗患者的右心室功能轨迹，并发现术后右心室射血分数低于38%与一年死亡率增加相关	首次应用深度学习模型从二维心尖四腔切面超声心动图视频中自动估计右心室射血分数，用于评估经导管三尖瓣介入治疗后的右心室功能轨迹，并识别出具有预后意义的阈值	这是一项单中心、探索性研究，结果需要外部验证；深度学习模型是先前已发布的，本研究未开发新模型	评估经导管三尖瓣介入治疗对右心室功能的影响，并探索右心室射血分数与患者预后的关系	接受经导管三尖瓣介入治疗的严重三尖瓣反流患者	数字病理学	心血管疾病	二维心尖四腔切面超声心动图视频	深度学习模型	视频	373名患者	NA	NA	风险比, P值	NA
11266	2026-02-27	Deep learning enhanced ALPS reveals genetic and environmental factors of brain glymphatic function 2026-Feb, EBioMedicine IF:9.7Q1 DOI:10.1016/j.ebiom.2026.106133 PMID:41619353	研究论文	本研究开发了一种深度学习增强的DTI-ALPS（dALPS）方法，用于自动评估大脑类淋巴系统功能，并利用大规模队列数据揭示了其遗传和环境决定因素	首次提出结合CNN和YOLO的自动化工作流程用于DTI图像感兴趣区域检测，实现了对超过65,000名参与者类淋巴功能的自动评估，并通过多组学分析发现了新的遗传位点和分子机制	研究主要基于UK Biobank等现有队列数据，需要进一步在不同人群和临床环境中验证dALPS指标的普适性	开发自动化评估大脑类淋巴系统功能的方法，并探索其遗传和环境决定因素	来自UK Biobank和多个队列的超过65,000名参与者	医学影像分析	神经系统疾病（包括抑郁症、焦虑症和神经退行性疾病）	扩散张量成像（DTI）、全基因组关联研究（GWAS）、转录组关联研究（TWAS）、蛋白质组关联研究（PWAS）	CNN, YOLO	医学影像（DTI图像）、基因组数据、临床数据	超过65,000名参与者	NA	CNN, YOLO	组内相关系数（ICC=0.95）	NA
11267	2026-02-27	DRfold2 is a deep learning-based tool that enables efficient and accurate RNA structure prediction 2026-Feb, PLoS biology IF:7.8Q1 DOI:10.1371/journal.pbio.3003659 PMID:41701781	研究论文	本文介绍了一种基于深度学习的端到端RNA结构预测工具DRfold2，它通过整合预训练的RNA复合语言模型和去噪结构模块，实现了高效且准确的RNA结构预测	提出了新颖的RNA复合语言模型（RCLM）捕获共进化模式，结合去噪结构模块进行端到端学习，并展示了与AlphaFold3的高度互补性，在接触预测精度上相比现有方法提升超过100%	仅基于单序列进行预测，未明确讨论对非典型RNA结构或极端长度序列的处理能力	开发高效准确的RNA结构预测方法	RNA分子	计算生物学	NA	深度学习	复合语言模型, 去噪模型	RNA序列	多基准测试集（来自不同物种）	NA	RNA复合语言模型（RCLM）, 去噪结构模块	接触预测精度, 全局拓扑预测精度, 二级结构预测精度	NA
11268	2026-02-27	Deep learning-based lightweight model for automated lumbar foraminal stenosis classification: sagittal CT diagnostic performance compared to clinical subspecialists 2026-Feb, European spine journal : official publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society IF:2.6Q1 DOI:10.1007/s00586-025-09281-2 PMID:40848156	研究论文	本研究开发了一种基于矢状位CT图像的轻量级深度学习模型，用于自动分类腰椎椎间孔狭窄的严重程度	提出了一种结合Faster R-CNN ROI检测器与轻量级网络（EfficientNet-B0和MobileNetV3-Large-100）的深度学习模型，用于在MRI不可用时利用CT图像进行LFS严重程度分类，其诊断性能与资深脊柱外科医生相当	样本量有限且缺乏外部验证，模型在其他人群和多中心大规模数据集中的适用性和泛化能力尚不确定	开发一种基于矢状位CT图像的轻量级深度学习模型，作为MRI不可用时诊断腰椎椎间孔狭窄严重程度的潜在临床替代方案	腰椎椎间孔狭窄（LFS）患者	计算机视觉	腰椎椎间孔狭窄	矢状位CT成像	CNN	图像	868张来自177名患者的矢状位CT图像	NA	EfficientNet-B0, MobileNetV3-Large-100, Faster R-CNN, ResNet-50	诊断准确率, Cohen's kappa系数	NA
11269	2026-02-27	A dual-task deep learning framework for automated detection and classification of coronary artery lesions in invasive coronary angiography imaging 2026-Jan-30, European journal of medical research IF:2.8Q2 DOI:10.1186/s40001-025-03818-3 PMID:41618351	研究论文	本研究开发并评估了一个双任务深度学习框架，用于在侵入性冠状动脉造影图像中同时检测和分类冠状动脉病变	提出了一个结合检测和分类模块的双任务深度学习框架，并比较了多种先进模型（如YOLOv11、Swin Transformer、DETR、Deformable DETR、ViT、ConvNeXt）在冠状动脉病变分析中的性能	研究基于回顾性数据集，可能受限于数据质量和标注一致性；外部验证数据集规模相对较小（135例）	开发自动化工具以辅助冠状动脉病变的检测和分类，提升临床诊断效率和准确性	侵入性冠状动脉造影图像中的冠状动脉病变	计算机视觉	心血管疾病	侵入性冠状动脉造影成像	深度学习模型	图像	内部数据集包含1234名患者（14,808张病变阳性图像和11,872张病变阴性图像），外部数据集包含135例病例	NA	YOLOv11, Swin Transformer, DETR, Deformable DETR, Vision Transformer (ViT), ConvNeXt	IoU, mAP, 敏感性, 特异性, AUC-PR, 准确率, Cohen's Kappa	NA
11270	2026-02-27	Parameter-efficient fine-tuning enables scalable transfer of regulatory sequence models to novel contexts 2026-Jan-30, Genome biology IF:10.1Q1 DOI:10.1186/s13059-026-03935-0 PMID:41618434	研究论文	本文开发并评估了一种基于参数高效微调的迁移学习框架，用于监督调控序列模型，以扩展大型DNA序列模型到新的生物环境	提出了一种参数高效微调框架，显著降低了将大型序列模型（如Borzoi）迁移到新数据集时的计算成本和内存需求，同时保持预测准确性	未明确说明框架在极端或罕见细胞状态下的泛化能力，以及可能存在的模型偏差问题	开发一个可扩展的迁移学习框架，以高效地将大型DNA序列模型应用于新的细胞状态和实验环境，用于基因调控和遗传变异效应分析	DNA序列模型（如Borzoi）、批量RNA-seq和单细胞RNA-seq数据集、基因表达变化、调控驱动因子、细胞类型特异性变异效应	机器学习	NA	RNA-seq	深度学习模型	DNA序列数据、基因表达数据	NA	NA	Borzoi	准确性	NA
11271	2026-02-27	Diagnostically Competitive Performance of a Physiology-Informed Generative Multi-Task Network for Contrast-Free CT Perfusion 2026-Jan-26, ArXiv PMID:41647220	研究论文	本文提出了一种名为MAGIC的新型深度学习框架，用于从非对比CT图像生成无对比剂的CT灌注图	结合生成式人工智能与生理学信息，通过多任务网络将非对比CT映射到多种无对比剂CTP成像图，并在损失函数中融入生理特征以增强图像保真度	研究数据来源于单一医疗中心（UF Health），且未明确说明模型在其他疾病或器官上的泛化能力	开发一种无对比剂、成本效益高且快速的CT灌注成像方法，以替代传统需要注射对比剂的CTP	因卒中就诊患者的CT图像数据	数字病理学	卒中	CT灌注成像（CTP），非对比计算机断层扫描（CT）	生成式多任务网络	图像	来自UF Health的卒中患者CT图像数据（具体数量未在摘要中说明）	NA	MAGIC（Multitask Automated Generation of Intermodal CT perfusion maps）	视觉质量，诊断准确性	NA
11272	2026-02-27	Catheter detection and segmentation in X-ray images via multi-task learning 2026-Jan, International journal of computer assisted radiology and surgery IF:2.3Q2 DOI:10.1007/s11548-025-03461-7 PMID:40576920	研究论文	本文提出了一种基于多任务学习的卷积神经网络模型，用于在X射线图像中实时检测和分割导管	创新点包括集成ResNet架构与多预测头以实现端到端学习，并引入一种新颖的多级动态资源优先级方法，动态调整训练中的样本和任务权重以优先处理更具挑战性的任务	NA	研究目的是通过自动化检测和分割手术设备（如导管或导线）来增强微创心脏手术中的图像引导	研究对象是X射线荧光图像中的导管及其电极	计算机视觉	心血管疾病	NA	CNN	图像	NA	NA	ResNet	平均J指数, 平均精度	NA
11273	2026-02-27	eNCApsulate: neural cellular automata for precision diagnosis on capsule endoscopes 2026-Jan, International journal of computer assisted radiology and surgery IF:2.3Q2 DOI:10.1007/s11548-025-03425-x PMID:40615761	研究论文	本文提出了一种基于神经细胞自动机（NCA）的轻量级模型，用于胶囊内窥镜图像中的出血分割和深度估计，并成功部署到ESP32微控制器上	首次将神经细胞自动机（NCA）应用于胶囊内窥镜的出血分割和深度估计，通过知识蒸馏将大型基础模型压缩至轻量级NCA架构，并实现在微型硬件上的高效运行	模型性能依赖于伪地面真值质量，且未在多样化临床数据集上进行大规模验证	开发适用于无线胶囊内窥镜的轻量级深度学习模型，以实现实时出血分割和深度估计，辅助病理定位和精确诊断	胶囊内窥镜图像	计算机视觉	胃肠道疾病	胶囊内窥镜成像	神经细胞自动机（NCA）	图像	未明确说明	未明确说明	神经细胞自动机（NCA）	Dice系数	ESP32微控制器，ESP32-S3
11274	2026-02-27	Annotation-efficient deep learning detection and measurement of mediastinal lymph nodes in CT 2026-Jan, International journal of computer assisted radiology and surgery IF:2.3Q2 DOI:10.1007/s11548-025-03513-y PMID:40944829	研究论文	本文提出了一种新颖的注释高效半监督深度学习方法，用于在对比增强CT扫描中自动检测、分割和测量纵隔淋巴结的短轴长度	提出了一种结合专家注释精度和伪标签数据数量优势的半监督方法，通过优化注释/非注释数据集比例来减少手动注释工作量	方法依赖于伪标签的过滤质量，可能受到解剖结构重叠排除的影响，且仅在特定数据集上验证	开发自动检测、分割和测量纵隔淋巴结短轴长度的深度学习方法，以减少临床实践中的手动工作量和观察者变异性	纵隔淋巴结	数字病理学	NA	对比增强CT扫描	3D nnU-Net	CT图像	268个注释扫描（1817个淋巴结）用于训练和测试，710个未注释扫描用于伪标签生成	NA	3D nnU-Net	召回率, 精确度, 短轴长度平均差异	NA
11275	2026-02-27	Toward robust surgical phase recognition via deep ensemble learning 2026-Jan, International journal of computer assisted radiology and surgery IF:2.3Q2 DOI:10.1007/s11548-025-03543-6 PMID:41206386	研究论文	本研究通过集成学习方法结合多种深度学习架构的优势，提高了手术阶段识别的性能	采用集成学习策略整合多种深度学习模型的互补优势，以克服单一模型在空间特征捕获、时间依赖建模或类别不平衡处理方面的局限性	未明确提及具体局限性	提高手术阶段识别的准确性和鲁棒性，以支持手术室中的情境感知系统	手术工作流程，特别是手术阶段的自动识别	计算机视觉	NA	深度学习	CNN, LSTM, GAN	视频	Cholec80数据集	TensorFlow, PyTorch	ResNet, VGG, Transformer, U-Net, DenseNet, EfficientNet	F1-score, 准确率, Jaccard Index	NA
11276	2026-02-27	Surgical instrument-tissue interaction recognition with multi-task-attention video transformer 2026-Jan, International journal of computer assisted radiology and surgery IF:2.3Q2 DOI:10.1007/s11548-025-03546-3 PMID:41214416	研究论文	本研究提出了一种多任务注意力视频Transformer模型，用于识别手术器械与组织间的交互作用，通过细粒度时间上下文提升识别性能	引入了细粒度时间上下文分析，并设计了多任务注意力模块（MTAM），利用交叉注意力和门控机制优化手术器械、原子动作和解剖目标子任务间的信息交互	未明确说明模型在更复杂手术场景或实时应用中的泛化能力，且仅基于特定数据集验证	提升手术器械-组织交互识别的准确性，以支持手术工作流分析、自动化安全系统和技能评估	手术视频中的器械-组织交互动作	计算机视觉	NA	视频分析	Transformer	视频	基于CholecT45-Vid和GraSP-Vid等多个视频数据集	PyTorch	视频Transformer	识别准确率	NA
11277	2026-02-27	Phenotypic Characterization Using Open-Source Deep Learning Tools 2026, Methods in molecular biology (Clifton, N.J.) DOI:10.1007/978-1-0716-4985-5_6 PMID:41479050	研究论文	本文展示了如何使用开源深度学习工具进行表型特征分析，通过高通量显微镜成像实现细胞表型的自动分割与分类	利用开源深度学习工具简化表型特征分析流程，无需高级深度学习知识即可实现自动化图像分析	未明确说明具体实验数据规模或模型性能的量化评估	推动表型特征分析在高通量显微镜成像中的应用	细胞表型（由物质或基因修饰引起的细胞效应）	计算机视觉	NA	高通量显微镜成像	深度学习模型（未指定具体类型）	图像	NA	开源软件（未指定具体框架）	NA	NA	NA
11278	2026-02-27	Particle Morphology Controls the Bulk Mechanical Behavior of Far-Side Lunar Regolith from Chang'e-6 Samples and Deep Learning 2026, Research (Washington, D.C.) DOI:10.34133/research.1064 PMID:41522610	研究论文	本研究结合高分辨率X射线显微计算机断层扫描与半监督机器学习，对嫦娥六号返回的月球背面月壤颗粒进行了高通量形态表征，并通过离散元模拟揭示了其独特的力学性能	首次对月球背面（南极-艾特肯盆地）月壤样品进行大规模（349,740个颗粒）高通量三维形态表征，并揭示了其相较于正面样品更高的颗粒不规则性和更强的力学性能	研究基于特定采样点的样品，其结论在月球背面其他区域的普适性有待验证；模拟中使用的月表围压范围（5-15 kPa）可能无法涵盖所有实际工况	表征月球背面月壤的颗粒形态与力学性能，为月球探测、原位资源利用及未来任务设计提供关键的地质工程参数	嫦娥六号任务返回的月球背面（南极-艾特肯盆地）月壤样品	机器学习	NA	高分辨率X射线显微计算机断层扫描，离散元方法模拟	半监督机器学习	三维图像数据（显微CT扫描）	349,740个独立的月壤颗粒	NA	NA	NA	NA
11279	2026-02-27	Automated Learning of a Dense Manifold of Electronic States and Electronic Energy Transfer and Reactions in Singlet O Collisions with N2 2026, Research (Washington, D.C.) DOI:10.34133/research.0992 PMID:41541569	研究论文	本文提出了一种深度学习框架，用于自动发现和拟合单线态氧原子与N2碰撞的相容势能矩阵，并开发了一种新的动力学方法以计算电子非绝热截面	应用深度神经网络自动发现和拟合相容势能矩阵，并提出了一种新的渐近扩展公式的κCSDM半经典动力学方法，解决了相互作用原子-双原子系统与完全分离终态之间对称性冲突的问题	NA	模拟极端条件下的电子能量转移，为化学、物理和航空航天工程中的高能环境提供建模能力	单线态氧原子与N2的碰撞系统	机器学习	NA	深度神经网络	深度神经网络	NA	NA	NA	NA	NA	NA
11280	2026-02-27	A Deep Learning-Generated Mixed Tumor-Stroma Ratio for Prognostic Stratification and Multi-omics Profiling in Bladder Cancer 2026, Research (Washington, D.C.) DOI:10.34133/research.1053 PMID:41602481	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的混合肿瘤-基质比率（MTSR）方法，用于膀胱癌的预后分层和多组学分析，并构建了基于术前多参数MRI的放射组学模型进行无创评估	首次提出混合肿瘤-基质比率（MTSR）作为膀胱癌预后指标，结合深度学习、多组学分析和放射组学模型，实现了从组织病理学到无创影像的整合风险分层	研究基于回顾性多中心队列，需要前瞻性验证；MRI放射组学模型的准确性有待进一步提高	开发膀胱癌预后分层工具并探索其分子机制	膀胱癌患者组织样本和影像数据	数字病理学	膀胱癌	全切片图像分析，RNA测序（bulk和单细胞），多参数MRI	CNN, 随机森林	组织病理学图像，RNA测序数据，MRI影像	多中心队列（具体数量未在摘要中明确说明）	未明确说明	ResNet50	分类准确率，Cohen's kappa，Cox回归，Kaplan-Meier分析，meta分析，准确性	NA