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
13061	2025-10-07	Spatial Transcriptomics of the Respiratory System 2025-Feb, Annual review of physiology IF:15.7Q1 DOI:10.1146/annurev-physiol-022724-105144 PMID:39353142	综述	本文综述了呼吸系统空间转录组学的最新技术进展及其在肺部研究中的应用	整合空间分辨基因表达技术与机器学习方法，揭示肺部细胞在三维空间中的相互作用机制	主要关注技术综述，未涉及具体实验验证	探讨空间转录组学技术在呼吸系统研究中的应用前景	肺部细胞类型及其空间相互作用	数字病理学	肺癌	空间转录组学	机器学习,深度学习	空间基因表达数据	NA	NA	NA	NA	NA
13062	2025-10-07	Deep learning model for automated diagnosis of degenerative cervical spondylosis and altered spinal cord signal on MRI 2025-Feb, The spine journal : official journal of the North American Spine Society DOI:10.1016/j.spinee.2024.09.015 PMID:39357744	研究论文	开发基于深度学习的MRI图像自动诊断模型，用于识别退行性颈椎病和脊髓信号异常	首次采用基于Transformer的深度学习模型对颈椎MRI进行多类别自动诊断，并在内部和外部测试中展现出优于放射科医生的诊断一致性	回顾性研究设计，样本量相对有限（共604例），且排除了有植入器械的病例	开发自动化诊断工具以提高颈椎MRI报告的一致性和效率	颈椎MRI图像中的脊髓信号异常、椎管狭窄和神经孔狭窄	医学影像分析	颈椎病	MRI成像	Transformer	医学影像	604例颈椎MRI（504例用于训练和内部测试，100例用于外部测试）	NA	Transformer	召回率, Gwet's kappa, 敏感性, 特异性	NA
13063	2025-10-07	Multi-Organ Foundation Model for Universal Ultrasound Image Segmentation With Task Prompt and Anatomical Prior 2025-Feb, IEEE transactions on medical imaging IF:8.9Q1 DOI:10.1109/TMI.2024.3472672 PMID:39361457	研究论文	提出一种用于通用超声图像分割的多器官基础模型MOFO，通过任务提示和解剖先验提升分割性能	首次探索多器官通用超声图像分割，通过联合优化多个器官、提取器官不变表示、使用任务提示和解剖先验来利用多器官间的语义和解剖关系	未明确说明模型在未见器官或异常解剖结构上的泛化能力	开发通用的超声图像分割模型，克服单器官模型的局限性	超声图像中的多器官分割	计算机视觉	NA	超声成像	基础模型	超声图像	7039张图像，涵盖人体不同区域的10个器官	NA	MOFO（多器官基础模型）	Dice系数, 95% Hausdorff距离, 平均对称表面距离	NA
13064	2025-10-07	Geometry-Aware Attenuation Learning for Sparse-View CBCT Reconstruction 2025-Feb, IEEE transactions on medical imaging IF:8.9Q1 DOI:10.1109/TMI.2024.3473970 PMID:39365719	研究论文	提出一种几何感知的编码器-解码器框架用于稀疏视图CBCT重建	在特征反投影阶段保持3D CBCT图像与2D X射线投影间的几何关系，并利用数据群体学习的先验知识	未明确说明模型在极端稀疏视图下的性能边界	降低CBCT扫描的辐射剂量同时保证重建质量	锥束计算机断层扫描(CBCT)图像	计算机视觉	NA	X射线投影	CNN	2D X射线投影图像，3D CBCT图像	两个模拟数据集和一个真实数据集	NA	2D CNN编码器，3D CNN解码器	重建质量，时间效率	NA
13065	2025-10-07	Coronary artery disease detection using deep learning and ultrahigh-resolution photon-counting coronary CT angiography 2025-Feb, Diagnostic and interventional imaging IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.diii.2024.09.012 PMID:39366836	研究论文	本研究评估深度学习模型在光子计数冠状动脉CT血管成像上自动检测冠状动脉疾病的诊断性能	首次在非超高分辨率光子计数冠状动脉CT血管成像上应用深度学习模型进行冠状动脉疾病自动检测，并与人类专家基于超高分辨率图像的评估进行对比	回顾性单中心研究，样本量相对有限（140例患者）	评估深度学习在冠状动脉疾病检测中的诊断性能	疑似冠状动脉疾病患者	医学影像分析	冠状动脉疾病	光子计数冠状动脉CT血管成像	深度学习	医学影像	140例患者（96名男性，44名女性），中位年龄60岁	NA	CorEx, Spimed-AI	敏感度, 特异度, 准确度, 阳性预测值, 阴性预测值, AUC	NA
13066	2025-10-07	CQformer: Learning Dynamics Across Slices in Medical Image Segmentation 2025-Feb, IEEE transactions on medical imaging IF:8.9Q1 DOI:10.1109/TMI.2024.3477555 PMID:39388328	研究论文	提出一种跨实例查询引导的Transformer架构CQformer，通过常微分方程建模医学图像切片间的动态变化以提升分割性能	首次将常微分方程建模引入医学图像切片间动态变化学习，提出跨实例查询引导的Transformer架构	在BTCV数据集上仅取得第二高的性能，未在所有测试数据集上均取得最优结果	改进3D医学图像分割中连续2D切片间的特征交互机制	3D医学图像中的器官、组织和病灶分割	医学图像分割	多疾病类别（涉及不同器官和组织）	医学图像分析	Transformer	3D医学图像（CT, MRI）	7个数据集	NA	CQformer, Transformer	分割准确率	NA
13067	2025-10-07	Deep learning assists early-detection of hypertension-mediated heart change on ECG signals 2025-Feb, Hypertension research : official journal of the Japanese Society of Hypertension IF:4.3Q1 DOI:10.1038/s41440-024-01938-7 PMID:39394520	研究论文	本研究开发了一种深度学习框架，通过心电图信号早期检测高血压介导的心脏变化	提出了MML-Net多分支多尺度LSTM神经网络和ECG-XAI心电图专用可解释AI流程，能够识别传统方法难以发现的细微心电图变化	研究数据来自单一医疗中心，需要更多外部验证	探索心电图信号在检测高血压介导早期心脏变化方面的潜力	高血压患者的心电图信号	医疗人工智能	心血管疾病	心电图信号分析	LSTM	心电图信号	210,932条心电图（210,120条来自FUKUDA FX-8322设备，812条来自NALONG RAGE-12设备）	深度学习框架	多分支多尺度LSTM神经网络（MML-Net）	召回率, 精确率	NA
13068	2025-10-07	Large Language Models can Help with Biostatistics and Coding Needed in Radiology Research 2025-Feb, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2024.09.042 PMID:39406582	研究论文	评估大型语言模型在放射学研究中的生物统计学和深度学习编码能力	首次系统评估多种LLM在放射学研究中的统计分析和深度学习代码生成能力	存在潜在错误、幻觉风险和数据隐私问题，需要用户验证和优化代码	评估大型语言模型在放射学研究中提供统计分析和深度学习解决方案的能力	ChatGPT-4o、ChatGPT-3.5和Google Gemini三种大型语言模型	自然语言处理	肺癌	生物统计学分析、深度学习	Vision Transformer	医学影像数据、代码	Cancer Imaging Archive数据集和RSNA-STR肺炎检测挑战数据集	R Studio, Jupiter Notebook	ViT-B/16	代码正确率、运行时错误率、可视化生成能力	基于Web的聊天界面
13069	2025-10-07	Evaluating deep learning techniques for optimal neurons counting and characterization in complex neuronal cultures 2025-Feb, Medical & biological engineering & computing IF:2.6Q3 DOI:10.1007/s11517-024-03202-z PMID:39417963	研究论文	评估三种深度学习技术在神经元培养物中实现最优神经元计数和表征的性能	首次系统比较语义分割、目标检测和实例分割三种深度学习技术在神经元计数和表征任务中的表现	仅针对特定神经元培养物图像进行评估，未涉及其他类型细胞或组织	开发自动可靠的神经元计数和表征方法	神经元培养物中的神经元	计算机视觉	NA	深度学习	语义分割,目标检测,实例分割	图像	NA	NA	NA	计数准确率,表征精度	NA
13070	2025-10-07	Attention-Guided Residual U-Net with SE Connection and ASPP for Watershed-Based Cell Segmentation in Microscopy Images 2025-Feb, Journal of computational biology : a journal of computational molecular cell biology IF:1.4Q2 DOI:10.1089/cmb.2023.0446 PMID:39422580	研究论文	提出一种结合注意力机制、残差连接和空间金字塔池化的U-Net变体用于显微镜图像中的细胞分割	提出RA-SE-ASPP-Net框架，整合残差块、注意力机制、压缩激励连接和空洞空间金字塔池化，改进了接触细胞的分割精度	主要评估数据集为诱导多能干细胞重编程数据，在其他细胞类型上的泛化能力需进一步验证	开发自动化的细胞分割方法以替代耗时的手动分析	显微镜图像中的细胞，特别是接触细胞	计算机视觉	NA	时间推移显微镜成像	CNN, U-Net	显微镜图像	诱导多能干细胞重编程数据集	NA	Residual U-Net, SE Connection, ASPP	准确率, 精确率, 召回率, F1分数, AUC, Dice系数	NA
13071	2025-10-07	Graph based recurrent network for context specific synthetic lethality prediction 2025-Feb, Science China. Life sciences DOI:10.1007/s11427-023-2618-y PMID:39422810	研究论文	提出基于图循环网络的上下文特异性合成致死性预测模型SLGRN	首次引入图循环网络编码器获取上下文特异性节点特征表示，并整合门控循环单元和上下文依赖状态	未明确说明模型在跨癌症类型泛化能力方面的限制	开发能够预测特定遗传背景下合成致死相互作用的计算方法	合成致死相互作用、癌症遗传背景	机器学习	癌症	图神经网络、深度学习	图循环网络、GRU	图结构数据、遗传背景数据	NA	NA	Graph Recurrent Network, GRU	NA	NA
13072	2025-10-07	High-Accuracy and Lightweight Image Classification Network for Optimizing Lymphoblastic Leukemia Diagnosisy 2025-Feb, Microscopy research and technique IF:2.0Q3 DOI:10.1002/jemt.24704 PMID:39429031	研究论文	提出一种高精度轻量级图像分类网络，用于优化淋巴细胞白血病的诊断	采用渐进式收缩方法，在宽度、深度、分辨率和核大小等多个维度集成综合剪枝技术训练轻量模型	数据集的物理约束和部署设备的限制可能影响模型效果	优化淋巴细胞白血病的早期检测和诊断	淋巴增生性肿瘤患者的骨髓细胞图像	计算机视觉	白血病	深度学习	CNN	图像	85名患者的17,826张骨髓细胞形态学图像	NA	轻量级图像分类网络	准确率, 吞吐量	NA
13073	2025-10-07	Clinical Pilot of a Deep Learning Elastic Registration Algorithm to Improve Misregistration Artifact and Image Quality on Routine Oncologic PET/CT 2025-Feb, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2024.09.044 PMID:39462735	研究论文	评估深度学习弹性配准算法在改善常规肿瘤PET/CT图像配准伪影和图像质量方面的临床试点研究	首次在临床环境中验证深度学习弹性配准方法对PET/CT衰减校正图的改进效果	样本量较小（仅30例患者），且为回顾性研究	改善PET/CT图像配准伪影，提升图像质量	接受常规肿瘤检查的患者（20例18F-FDG PET/CT和10例64Cu-DOTATATE PET/CT）	医学影像分析	肿瘤	PET/CT成像	深度学习	医学影像	30例患者	NA	弹性配准网络	图像质量评分, SUV值, 信噪比, 肝肺指数	NA
13074	2025-10-07	Electrocardiograph analysis for risk assessment of heart failure with preserved ejection fraction: A deep learning model 2025-Feb, ESC heart failure IF:3.2Q2 DOI:10.1002/ehf2.15120 PMID:39463004	研究论文	开发了一种基于心电图分析的深度学习模型，用于评估射血分数保留型心力衰竭的风险	首次将CNN-LSTM混合深度学习模型应用于心电图分析来评估HFpEF风险，相比传统生物标志物具有更好的区分能力	样本量相对有限（总355例患者），需要更大规模的外部验证	开发一种高效、经济的心力衰竭筛查方法	射血分数保留型心力衰竭高风险和低风险患者	医疗人工智能	心血管疾病	心电图分析，左心室导管检查	CNN-LSTM	心电图信号	训练队列A：238例患者，验证队列B：117例患者	NA	CNN-LSTM混合架构	准确率, 特异性, 敏感性	NA
13075	2025-10-07	A Recognition System for Diagnosing Salivary Gland Neoplasms Based on Vision Transformer 2025-Feb, The American journal of pathology DOI:10.1016/j.ajpath.2024.09.010 PMID:39490441	研究论文	开发基于Vision Transformer的计算机辅助诊断系统，用于准确分类唾液腺肿瘤的八种主要亚型	首次将Vision Transformer应用于唾液腺肿瘤的病理图像分类，诊断性能超越基准模型，并与主任病理学家相当	研究仅包含九种组织类别，未涵盖所有唾液腺肿瘤类型	开发高精度的唾液腺肿瘤计算机辅助诊断系统	唾液腺肿瘤的八种主要亚型：多形性腺瘤、肌上皮瘤、Warthin瘤、基底细胞腺瘤、嗜酸细胞腺瘤、囊腺瘤、黏液表皮样癌和腺样囊性癌	计算机视觉	唾液腺肿瘤	数字病理全切片图像分析	Vision Transformer (ViT)	图像	3046张经组织学确认的唾液腺肿瘤全切片图像，涵盖九种组织类别	NA	Vision Transformer	准确率, AUC, 精确率, 召回率, F1分数	NA
13076	2025-10-07	The Impact of Deep Learning on Determining the Necessity of Bronchoscopy in Pediatric Foreign Body Aspiration: Can Negative Bronchoscopy Rates Be Reduced? 2025-Feb, Journal of pediatric surgery IF:2.4Q2 DOI:10.1016/j.jpedsurg.2024.162014 PMID:39489944	研究论文	本研究评估深度学习在儿童气道异物吸入诊断中的作用，旨在减少不必要的支气管镜检查	首次将CNN深度学习模型应用于儿童气道异物吸入的影像诊断，并与传统逻辑回归方法进行对比	样本量较小（47例患者），单中心研究，需要更大规模多中心数据验证	评估深度学习在减少儿童气道异物吸入阴性支气管镜检查率方面的效果	疑似气道异物吸入的儿科患者（47例）和健康儿童（63例）	计算机视觉	儿科呼吸系统疾病	胸部X光摄影	CNN	医学影像	110张PA胸部X光图像（47例患者+63例健康对照）	NA	卷积神经网络	灵敏度, 特异性, 准确率, F1分数	NA
13077	2025-10-07	Medical Imaging Applications Developed Using Artificial Intelligence Demonstrate High Internal Validity Yet Are Limited in Scope and Lack External Validation 2025-Feb, Arthroscopy : the journal of arthroscopic & related surgery : official publication of the Arthroscopy Association of North America and the International Arthroscopy Association IF:4.4Q1 DOI:10.1016/j.arthro.2024.01.043 PMID:38325497	综述	本文系统回顾了深度学习在运动医学影像应用中的现状，评估其内部效度、外部验证状况及临床适用性	首次对运动医学领域深度学习应用进行系统性范围评估，提出内部效度与外部验证的差距分析框架	仅纳入运动医学领域研究，未涵盖其他医学专科；文献检索时间截至2023年12月	评估深度学习在运动医学影像应用中的知识转化差距和改进方向	55篇运动医学深度学习研究文献	医学影像分析	运动损伤	深度学习	神经网络	医学影像	55项研究	NA	NA	AUROC	NA
13078	2025-10-07	Spiral volumetric optoacoustic tomography of reduced oxygen saturation in the spinal cord of M83 mouse model of Parkinson's disease 2025-Jan, European journal of nuclear medicine and molecular imaging IF:8.6Q1 DOI:10.1007/s00259-024-06938-w PMID:39382580	研究论文	本研究通过多模态成像方法评估帕金森病M83小鼠模型脊髓氧饱和度变化	开发了基于深度学习的自动分割工具用于小鼠脊髓结构MRI数据分析，并首次在帕金森病模型中实现脊髓氧饱和度的非侵入性高分辨率成像	研究仅使用M83转基因小鼠模型，未涉及其他帕金森病模型；样本规模有限	评估帕金森病模型中脊髓氧合状态和结构变化	转基因M83小鼠（过表达突变A53T α-突触核蛋白）与非转基因同窝对照小鼠	数字病理学	帕金森病	螺旋体积光声断层扫描, 高场T1加权磁共振成像, 免疫染色	深度学习	图像数据	M83转基因小鼠与非转基因同窝对照小鼠	NA	NA	空间分辨率（亚100μm, 50μm）	NA
13079	2025-10-07	GCLmf: A Novel Molecular Graph Contrastive Learning Framework Based on Hard Negatives and Application in Toxicity Prediction 2025-Jan, Molecular informatics IF:2.8Q2 DOI:10.1002/minf.202400169 PMID:39421969	研究论文	提出了一种基于困难负样本的分子图对比学习框架GCLmf，用于毒性预测	首次在分子图对比学习中引入满足特定条件的分子片段作为困难负样本，提高负样本集质量	未明确说明数据集的规模限制和模型泛化能力的具体评估	开发更准确的化学毒性预测模型以降低药物发现成本	分子图数据	机器学习	NA	对比学习	深度学习	分子图	NA	NA	GCLmf	预测性能指标	NA
13080	2025-10-07	Continuous Prediction of Wrist Joint Kinematics Using Surface Electromyography From the Perspective of Muscle Anatomy and Muscle Synergy Feature Extraction 2025-Jan, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2024.3484994 PMID:39437291	研究论文	提出四种深度学习模型从不同角度提取肌电信号中的肌肉协同特征，用于连续预测腕关节运动角度	首次从肌肉解剖学角度利用3DCNN模型预测运动意图，将一维肌电信号重构为基于肌肉解剖分布的二维帧序列	未明确说明模型在更广泛患者群体中的泛化能力	提高脑卒中患者上肢功能障碍康复训练效果	腕关节屈伸运动角度预测	机器学习	脑卒中	表面肌电信号(sEMG)	3DCNN, CNN-LSTM, GAN	肌电信号时序数据	自建腕关节运动数据集和公开Ninapro DB2数据集	NA	3DCNN	nRMSE, R值	NA