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
1281	2025-12-05	MobileDANet integrating transfer learning and dynamic attention for classifying multi target histopathology images with explainable AI 2025-Oct-24, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-21360-4 PMID:41136678	研究论文	本研究提出了一种名为MobileDANet的深度学习框架，用于对肾细胞癌、乳腺癌和结肠癌的组织病理学图像进行多目标分类，并整合了可解释AI技术	结合了MobileNetV2骨干网络与动态注意力块（多头注意力+MLP），以高效捕获长程依赖关系，并采用Grad-CAM增强模型可解释性	未来需要扩展到更大的多机构数据集，并探索模型压缩与自动超参数优化	开发自动化计算机辅助诊断框架，用于癌症严重程度的分类	肾细胞癌、乳腺癌和结肠癌的组织病理学图像	数字病理学	肾细胞癌,乳腺癌,结肠癌	组织病理学成像	CNN,注意力机制	图像	KMC数据集（肾细胞癌）、BreakHis（乳腺癌）、CRCH（结肠癌）	NA	MobileNetV2,动态注意力块（多头注意力+MLP）	准确率,F1分数,加权F1分数	NA
1282	2025-12-05	Benchmarking Probabilistic Time Series Forecasting Models on Neural Activity 2025-Oct-22, ArXiv PMID:41281206	研究论文	本文系统评估了八种概率深度学习模型在神经活动预测任务上的性能，并与经典统计方法进行了比较	首次将包括两个基础模型在内的多种先进概率深度学习模型系统应用于神经活动预测领域，填补了深度学习在该应用中的空白	研究仅基于小鼠皮层自发神经活动的宽场成像数据，未验证其他神经记录技术或不同物种的数据	评估概率时间序列预测模型在神经活动预测任务中的性能，探索深度学习在该领域的应用潜力	小鼠皮层自发神经活动的时间序列数据	机器学习	NA	宽场成像	概率深度学习模型	时间序列数据	NA	NA	NA	NA	NA
1283	2025-12-05	The Seizure Embedding Map: A Spatio-Temporal Transformer for Comparing Patients by Ictal Intracranial EEG Features at Scale 2025-Oct-17, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2025.10.15.25338097 PMID:41282754	研究论文	本研究提出了一种时空Transformer模型，用于从耐药性癫痫患者的颅内脑电图（iEEG）发作期数据中提取特征，生成包含时空信息的嵌入表示，以大规模比较患者间的发作网络特征及其与治疗结果的关系	引入了一种自定义的时空Transformer模型，能够灵活处理不同电极数量和植入位置的iEEG数据，并首次实现了对大规模患者队列中发作起始模式的定量比较和聚类分析	发作聚类未能根据治疗方法或术后结果区分患者，且模型尚未整合多模态数据（如结构/功能成像、症状学、患者病史等）	为耐药性癫痫患者的手术治疗规划提供定量、基于证据的决策支持，通过比较新患者与历史病例的发作特征来推荐最佳治疗方案	耐药性癫痫患者的颅内脑电图（iEEG）发作起始时段数据	机器学习	癫痫	颅内脑电图（iEEG），包括立体定向脑电图和皮层脑电图	Transformer, CNN	多通道颅内脑电图（iEEG）时间序列数据	102名耐药性癫痫患者的882次临床发作	NA	自定义时空Transformer，包含卷积层和时空位置编码器	验证准确率	NA
1284	2025-12-05	Clinical Relevance of Computationally Derived Attributes of Arteries and Arterioles in focal segmental glomerulosclerosis and minimal change disease 2025-Oct-13, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2025.10.08.25336276 PMID:41282757	研究论文	本研究开发了一种计算流程，用于在数字肾脏活检中量化局灶节段性肾小球硬化症和微小病变病患者的动脉和小动脉特征，以提高标准化和可重复性	开发了深度学习模型来分割肌肉血管及其内部结构，并通过路径组学特征提取量化硬化症和玻璃样变，相比传统半定性评分方法提高了预测疾病进展的能力	研究仅基于225名参与者的单张三色染色全切片图像，样本量相对有限，且未涉及其他染色方法或更大规模的外部验证	旨在通过计算分析方法改进肾脏活检中动脉和小动脉硬化症及玻璃样变的评估标准，以增强临床预后预测	局灶节段性肾小球硬化症和微小病变病患者的数字肾脏活检图像	数字病理学	肾脏疾病	三色染色全切片图像分析，深度学习分割，路径组学特征提取	深度学习模型	图像	225名参与者（127例FSGS，98例MCD），共分割了1,499个小动脉、686个叶间动脉和131个弓形动脉	NA	NA	Spearman相关系数，一致性指数	NA
1285	2025-12-05	Towards a cardiovascular magnetic resonance foundation model for multi-task cardiac image analysis 2025-Oct-02, Journal of cardiovascular magnetic resonance : official journal of the Society for Cardiovascular Magnetic Resonance IF:4.2Q1 DOI:10.1016/j.jocmr.2025.101967 PMID:41046013	研究论文	本研究开发了一个针对心血管磁共振（CMR）的视觉基础模型，并通过监督微调应用于九个不同的CMR图像分析任务	首次为CMR开发专用视觉基础模型，采用自监督预训练，并在多任务上展示优于自然图像基础模型的性能	在疾病检测任务上性能提升有限，且未进行任务特定的方法优化	构建一个统一的基础模型框架，以高效处理CMR图像的多任务分析	心血管磁共振图像	计算机视觉	心血管疾病	心血管磁共振成像	ViT	图像	来自27,524名受试者的3600万张CMR图像，数据来源包括UK Biobank和两个临床中心	DINO	ViT-S/8	准确率，Dice系数	NA
1286	2025-12-05	Clinical target volumes for glioma - Automated delineation to improve neuroanatomic consistency 2025-Oct, Physics and imaging in radiation oncology DOI:10.1016/j.phro.2025.100865 PMID:41328287	研究论文	本研究开发了一种结合肿瘤浸润路径和解剖屏障的自动化方法，用于改进胶质瘤临床靶区（CTV）勾画的神经解剖一致性和效率	提出了一种整合白质束连接结构的约束距离变换方法，允许CTV在不同脑结构边界（如小脑和脑干）间扩展，从而提高了神经解剖一致性	未明确说明模型在更大规模或多中心数据集上的泛化能力，且对小结构（如视交叉）的分割性能相对较低（DSC 63.9%）	提高胶质瘤临床靶区勾画的神经解剖一致性和自动化效率	99名胶质瘤患者的CT图像及对应的脑结构（半球、脑干、小脑、视交叉、视神经、脑室、中线）	数字病理	胶质瘤	CT成像	深度学习模型	CT图像	99名胶质瘤患者	NA	NA	Dice相似系数（DSC）, 95%豪斯多夫距离（HD95）, 表面DSC	NA
1287	2025-12-05	DGCA-DTA: A Deep Graph Neural Network Based on Co-Attention for Drug Target Affinity Prediction 2025 Sep-Oct, IEEE transactions on computational biology and bioinformatics DOI:10.1109/TCBBIO.2025.3583208 PMID:40811270	研究论文	本文提出了一种基于协同注意力的深度图神经网络DGCA-DTA，用于药物靶点亲和力预测	采用多尺度图神经网络提取药物特征，并集成协同注意力机制学习药物与蛋白质内部子空间的高阶交互特征	未明确说明模型在更大规模或更复杂数据集上的泛化能力	提高药物靶点亲和力预测的准确性，以缩短药物开发周期并降低成本	药物化合物和蛋白质靶点	机器学习	NA	深度学习方法	图神经网络	图数据	在两个基准数据集上进行实验	NA	多尺度图神经网络	NA	NA
1288	2025-12-05	Single-cell image-based screens identify host regulators of Ebola virus infection dynamics 2025-Aug, Nature microbiology IF:20.5Q1 DOI:10.1038/s41564-025-02034-3 PMID:40707832	研究论文	本研究通过基于单细胞图像的基因组规模CRISPR筛选，结合深度学习模型，系统识别了埃博拉病毒感染的宿主调控因子，并揭示了其在病毒复制不同阶段的作用机制	首次将基于单细胞图像的基因组规模CRISPR筛选与深度学习模型相结合，系统识别了998个埃博拉病毒感染的宿主调控因子，并利用随机森林模型揭示了STRAP在病毒RNA与蛋白质平衡调控中的新机制	研究主要基于体外细胞实验，尚未在动物模型或临床环境中验证筛选结果的体内有效性	识别埃博拉病毒感染的宿主调控因子，探索潜在的治疗靶点	埃博拉病毒（EBOV）、苏丹病毒、马尔堡病毒及其感染的宿主细胞	计算生物学	病毒感染	基于图像的基因组规模CRISPR筛选、深度学习、随机森林模型	深度学习模型、随机森林	单细胞图像数据	39,085,093个细胞	NA	NA	NA	NA
1289	2025-12-05	Dynamical Modeling of Behaviorally Relevant Spatiotemporal Patterns in Neural Imaging Data 2025-Jul, Proceedings of machine learning research PMID:41321375	研究论文	提出了一种名为SBIND的数据驱动深度学习框架，用于建模神经成像数据中的时空依赖性，并分离行为相关动态	SBIND框架能有效识别大脑中的局部和远程空间依赖性，同时分离行为相关的神经动态，优于现有模型在神经-行为预测方面的表现	NA	理解大脑活动与行为之间的关系	神经成像数据，包括宽场钙成像和功能性超声成像	机器学习	NA	宽场钙成像，功能性超声成像	深度学习	图像	NA	NA	NA	神经-行为预测准确性	NA
1290	2025-12-05	A Hybrid CNN-Transformer Network for fMRI-Based Feature Encoding in Alzheimer's Disease Classification 2025-Jul, Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference DOI:10.1109/EMBC58623.2025.11253167 PMID:41335632	研究论文	本研究提出了一种用于fMRI特征编码的混合CNN-Transformer网络，并在阿尔茨海默病分类任务中验证了其有效性	设计了一种专门针对3D MRI的Transformer注意力块，结合3D位置编码增强空间特征建模，并构建级联Transformer模块整合不同时间点的空间特征，以建模脑活动的动态变化	NA	解决fMRI高维性和时间复杂性带来的特征表示挑战，提升阿尔茨海默病分类性能	功能磁共振成像数据	计算机视觉	阿尔茨海默病	功能磁共振成像	CNN, Transformer	图像	NA	NA	3D CNN, Transformer	NA	NA
1291	2025-12-05	A Non Deep Learning based Method for Detection of Alopecia Areta and Segmentation of Scalp and Hair regions 2025-Jul, Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference DOI:10.1109/EMBC58623.2025.11253220 PMID:41335644	研究论文	本文提出了一种基于传统图像处理算法的非深度学习方法，用于检测斑秃并分割头皮和头发区域	该方法可在单视角图像上执行头皮检测、皮肤和头发区域分割以及斑秃检测，适用于内存受限的便携设备，并提供皮肤和头发区域的百分比分析，为临床医生提供更全面的治疗监测依据	由于Dermnet数据集缺乏头发和皮肤分割的真实标签，需使用Figaro数据集评估分割性能，这可能导致数据域不匹配问题	开发一种轻量化的图像处理方法，用于辅助诊断和监测斑秃等头皮相关疾病	头皮图像，特别是来自Dermnet和Figaro数据集的单视角患者图像	计算机视觉	斑秃	传统图像处理算法	非深度学习模型	图像	基于Dermnet和Figaro数据集，具体样本数量未明确说明	NA	NA	准确率	内存受限的便携设备
1292	2025-12-05	Style Transfer as Data Augmentation: Evaluating Unpaired Image-to-Image Translation Models in Mammography 2025-Jul, Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference DOI:10.1109/EMBC58623.2025.11253212 PMID:41335642	研究论文	本文评估了在乳腺X线摄影中使用无配对图像到图像转换模型（如CycleGAN和SynDiff）进行风格转移作为数据增强的方法，以提高深度学习模型的泛化能力	提出了评估风格转移算法性能的关键方面，比较了CycleGAN和扩散模型SynDiff在乳腺X线摄影数据上的表现，并分析了不同评估指标的优缺点	未提供具体模型性能的定量结果，且评估依赖于无配对数据，缺乏真实标签作为基准	评估无配对图像到图像转换模型在乳腺X线摄影中作为数据增强技术的效果，以提高乳腺癌检测模型的泛化能力	乳腺X线摄影图像（X射线图像）	计算机视觉	乳腺癌	图像到图像转换	GAN, 扩散模型	图像	NA	NA	CycleGAN, SynDiff	NA	NA
1293	2025-12-05	Edge-Enabled Pre-Ictal Activity Prediction Framework Using Geometric Deep Learning 2025-Jul, Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference DOI:10.1109/EMBC58623.2025.11253214 PMID:41335673	研究论文	本文提出了一种基于几何深度学习的边缘设备预发作活动预测框架，用于癫痫发作预测	利用Brain Network Transformer (BNT) 分析基于EEG的脑连接性来检测预发作状态，相比传统深度学习方法提供了可解释性，并实现了在边缘设备上的实时部署	NA	开发一个高效、实时的癫痫发作预发作阶段预测系统，以通过及时干预改善患者预后	癫痫患者的EEG信号	机器学习	癫痫	EEG信号分析	几何深度学习	EEG信号	CHB-MIT数据集	NA	Brain Network Transformer (BNT)	准确率, 接收者操作特征曲线下面积	Nvidia Jetson Xavier NX边缘设备
1294	2025-12-05	A Two-Stage Deep Learning Approach for EEG Artifact Removal and Classification: Towards Reliable Wearable Applications 2025-Jul, Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference DOI:10.1109/EMBC58623.2025.11254976 PMID:41335679	研究论文	本文提出了一种用于EEG伪迹去除和分类的两阶段深度学习方法，旨在提高可穿戴EEG应用的可靠性	提出了一种新颖的两阶段方法，结合了改进的IC-UNet架构进行伪迹去除和改进的VGGNet进行伪迹类型识别，并引入了基于学习阈值的自动触发分类机制	研究仅针对受控的眼眨和扫视运动任务进行评估，未涵盖更广泛的伪迹类型或真实世界复杂场景	开发一种可靠的EEG伪迹去除和分类系统，以支持可穿戴EEG设备的连续监测和混合脑机接口系统	执行受控眼眨和扫视运动任务的受试者的EEG信号	机器学习	NA	EEG信号处理	深度学习	EEG信号	620个案例	NA	IC-UNet, VGGNet	准确率, 相关系数	NA
1295	2025-12-05	Gaussian Process-driven Hidden Markov Models for Early Diagnosis of Infant Gait Anomalies 2025-Jul, Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference DOI:10.1109/EMBC58623.2025.11254881 PMID:41335700	研究论文	本文提出了一种基于高斯过程驱动的隐马尔可夫模型，用于早期诊断婴儿步态异常	结合多输出高斯过程与隐马尔可夫模型，以捕捉婴儿步态的高变异性与周期性动态，并提供不确定性量化	未明确提及模型在更大样本或不同疾病类型婴儿中的泛化能力	开发自动识别婴儿步态异常的方法，以支持早期神经运动障碍的诊断与干预	患有或未患有神经运动障碍的婴儿步态数据	机器学习	神经运动障碍	步态分析	高斯过程, 隐马尔可夫模型	步态信号	包含患有和未患有神经运动障碍婴儿的数据集，具体数量未明确	NA	多输出高斯过程, 隐马尔可夫模型	准确性, 方差解释, 时间对齐	NA
1296	2025-12-05	Attribute-Aware Adversarial Domain Augmentation for Zero-Shot Medical Domain Adaptation 2025-Jul, Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference DOI:10.1109/EMBC58623.2025.11254904 PMID:41335704	研究论文	本文提出了一种属性感知对抗域增强方法，用于零样本医学域适应，以提升诊断模型在未见域上的性能	提出AAADA方法，利用目标属性信息通过对抗性探索生成合成数据，有效捕捉目标域特征，从而优化模型决策边界	NA	解决深度学习医疗诊断在分布外场景中的不可靠预测问题，实现零样本域适应	医疗数据，特别是基于患者属性（如年龄）的多样化域	机器学习	NA	对抗性域增强	深度学习模型	健康检查数据集	大规模健康检查数据集	NA	NA	诊断准确率	NA
1297	2025-12-05	GACT: A Two-Stage Age Prediction Model Combining a Global Attention Block 2025-Jul, Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference DOI:10.1109/EMBC58623.2025.11254886 PMID:41335725	研究论文	本文提出了一种名为GACT的两阶段年龄预测模型，该模型结合全局注意力块，直接利用未分割的fMRI数据来估计大脑年龄	直接使用未分割的fMRI数据作为输入特征，结合CNN和Transformer模型以同时捕获空间和时间特征，并通过可解释性方法识别对年龄回归任务有显著影响的脑区	NA	利用神经影像数据估计大脑年龄，以理解正常大脑发育和神经系统疾病的进展	fMRI数据	神经影像分析	神经系统疾病	fMRI	CNN, Transformer	fMRI数据	NA	NA	CNN, Transformer, MLP	NA	NA
1298	2025-12-05	Multimodal structural MRI synthesis pipeline across age 2025-Jul, Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference DOI:10.1109/EMBC58623.2025.11254451 PMID:41335748	研究论文	提出了一种基于深度学习的跨模态结构MRI合成模型，用于生成T1加权和T2加权MRI图像，并探索了年龄信息在整个生命周期中的整合	开发了一种能够整合从早期发育到老年整个生命周期年龄信息的跨模态MRI合成模型，这在先前研究中较少探索	未明确提及模型在临床环境中的验证或泛化能力，可能受限于特定人群或数据集的代表性	通过图像合成技术解决获取多模态结构MRI数据资源密集和时间消耗大的问题，特别是针对易发生头部运动的年轻儿童和老年人群	T1加权和T2加权磁共振成像（MRI）数据，覆盖早期发育、青年成年和老年三个年龄段的队列	医学影像分析	NA	磁共振成像（MRI）	深度学习模型	图像	NA	NA	NA	均方误差（MSE）、峰值信噪比（PSNR）	NA
1299	2025-12-05	Automatic Identification of Anatomical Locations for Bone Abnormalities in CT Imaging: A Multiplanar YOLOv5 Detection Approach 2025-Jul, Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference DOI:10.1109/EMBC58623.2025.11254481 PMID:41335747	研究论文	本文提出了一种基于多平面YOLOv5的CT图像中骨骼异常解剖位置自动识别方法	采用三个2D YOLOv5l模型在轴状面、冠状面和矢状面上进行预测，为骨骼异常定位提供了一种可替代3D分割模型的竞争性方案	在椎骨或肋骨的精确定位方面表现不如nnU-Net，但在预测可能的肋骨或椎骨范围时表现更优	开发一种自动检测和分类CT扫描中骨骼以确定异常解剖位置的方法	CT扫描中的骨骼组织，特别是肿瘤或溶骨性病变等骨骼异常	计算机视觉	骨骼疾病	CT成像	YOLOv5	图像	TotalSegmentator数据集（含合成溶骨性病变）和RibFrac数据集（含标注的肋骨骨折）	PyTorch	YOLOv5l	定位准确性	NA
1300	2025-12-05	Investigating Multiple Physical Priors in Deep Learning for Electrical Properties Reconstruction in MREPT 2025-Jul, Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference DOI:10.1109/EMBC58623.2025.11254469 PMID:41335751	研究论文	本研究提出了一种融合多物理先验的深度学习框架，用于磁共振电特性断层成像中的电导率和介电常数重建，以提高重建精度和模型泛化能力	将梯度相似性、亥姆霍兹方程约束、复数运算以及旋度和拉普拉斯算子先验知识等物理约束集成到网络训练中，首次对多种物理先验进行了定量分析	未明确说明模型在更广泛数据集或不同成像条件下的泛化性能，也未详细讨论计算复杂度或实时性限制	提高基于深度学习的磁共振电特性断层成像方法的可靠性和泛化能力，以促进其临床应用	人类头部的电导率和介电常数重建	医学影像分析	NA	磁共振电特性断层成像	深度学习	磁共振图像	NA	NA	NA	重建精度，模型泛化能力	NA