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
14121	2025-10-07	High resolution multi-delay arterial spin labeling with self-supervised deep learning denoising for pediatric choroid plexus perfusion MRI 2025-Mar, NeuroImage IF:4.7Q1 DOI:10.1016/j.neuroimage.2025.121070 PMID:39889809	研究论文	本研究提出了一种基于Transformer的自监督深度学习去噪方法，用于提高儿童脉络丛灌注MRI图像质量	首次将Transformer模型应用于儿童多延迟动脉自旋标记成像去噪，并采用k空间加权图像平均作为训练参考	研究样本量较小（21名儿童），且仅限于典型发育儿童	开发适用于儿童脉络丛灌注成像的高分辨率多延迟动脉自旋标记方法	8-17岁典型发育儿童的脉络丛和灰质	医学影像分析	儿科神经发育	多延迟动脉自旋标记（MD-ASL），MRI	Transformer	医学影像	21名8-17岁典型发育儿童	NA	Transformer	信噪比（SNR），偏差，可重复性	NA
14122	2025-10-07	Multi-modal dataset creation for federated learning with DICOM-structured reports 2025-Mar, International journal of computer assisted radiology and surgery IF:2.3Q2 DOI:10.1007/s11548-025-03327-y PMID:39899185	研究论文	本研究开发了一个基于DICOM结构化报告的开放平台，用于创建多模态数据集以支持联邦学习	利用DICOM结构化报告实现跨机构多模态数据的标准化链接和交互式筛选，简化了联邦学习中患者队列的创建过程	研究目前仅在德国八家大学医院联盟内验证，尚未扩展到更广泛的医疗机构	解决联邦学习在异构数据集上的挑战，实现多中心多模态数据的协调和标准化	接受微创心脏瓣膜置换术的患者数据	医学影像分析	心血管疾病	DICOM结构化报告，多模态数据集成	NA	影像数据，波形数据，标注数据，元数据	德国八家大学医院的跨机构数据集	Python, highdicom	NA	NA	NA
14123	2025-10-07	Prognostic models for unplanned intensive care unit readmission risk prediction: A systematic review and meta-analysis based on HSROC model 2025-Mar, Nursing in critical care IF:3.0Q1 DOI:10.1111/nicc.13306 PMID:39995380	系统综述与荟萃分析	通过系统综述和荟萃分析评估ICU非计划再入院风险预测模型的性能	首次基于HSROC模型对ICU再入院预测模型进行系统比较，区分了机器学习模型与评分系统的性能差异	所有研究存在高偏倚风险，模型缺乏外部验证，未充分利用临床文本数据	识别ICU非计划再入院预后模型并比较机器学习模型与评分系统的性能	ICU再入院预测模型	机器学习	危重症	系统综述，荟萃分析，HSROC模型	机器学习模型，深度学习模型，评分系统	临床数据	67项研究，包含335个模型和67个评分系统	Stata	NA	敏感性，特异性	NA
14124	2025-10-07	Skin cancer detection using dermoscopic images with convolutional neural network 2025-Mar-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-91446-6 PMID:40021731	研究论文	提出一种基于FCDS-CNN的深度学习网络，用于皮肤镜图像中的皮肤癌检测	提出新型FCDS-CNN架构，结合数据增强和类别加权技术解决医学图像中的类别不平衡问题	未明确说明模型在真实临床环境中的泛化能力验证	提高皮肤恶性黑色素瘤的早期检测准确率	七类皮肤病变的皮肤镜图像	计算机视觉	皮肤癌	皮肤镜成像	CNN	图像	10015张图像，涵盖7种皮肤病变类别	NA	FCDS-CNN	准确率,精确率,召回率,F1分数,AUC	NA
14125	2025-10-07	Deeply supervised two stage generative adversarial network for stain normalization 2025-Feb-27, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-91587-8 PMID:40016308	研究论文	提出一种深度监督两阶段生成对抗网络用于组织病理学图像的染色归一化	创新性地在生成对抗网络中引入深度监督机制，采用新型两阶段染色策略，并构建能捕获长距离语义关系的生成器	NA	解决组织病理学图像中颜色变化对计算病理学分析的负面影响	组织病理学图像	数字病理学	NA	染色归一化	GAN	图像	NA	NA	DSTGAN	精度,分割性能	NA
14126	2025-10-07	De Novo Synthesis of Reticuline and Taxifolin Using Re-engineered Homologous Recombination in Yarrowia lipolytica 2025-02-21, ACS synthetic biology IF:3.7Q1 DOI:10.1021/acssynbio.4c00853 PMID:39899813	研究论文	本研究通过重新设计解脂耶氏酵母的同源重组系统，显著提高基因编辑效率，并成功应用于网状青霉素和花旗松素的从头合成	建立了Cas9系统重新设计同源重组系统，HR效率提高56倍以上；在Cas9 C端融合表达hBrex27序列可招募更多Rad51蛋白；开发了深度学习模型预测gRNA活性	未明确说明系统的普适性和在其他酵母中的应用潜力	开发高效的基因编辑工具平台，将解脂耶氏酵母改造为易于操作的细胞工厂	解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)	合成生物学	NA	CRISPR-Cas9基因编辑，同源重组，深度学习	深度学习模型	基因序列数据，gRNA活性数据	NA	NA	NA	HR效率提升倍数，单基因阳性效率(85%)，多基因编辑效率(25%)	NA
14127	2025-10-07	Convolutional Neural Networks Assisted Peak Classification in Targeted LC-HRMS/MS for Equine Doping Control Screening Analyses 2025-Feb-18, Analytical chemistry IF:6.7Q1 DOI:10.1021/acs.analchem.4c03608 PMID:39901649	研究论文	本研究开发了一种基于卷积神经网络和线性判别分析的色谱图分类方法，用于马兴奋剂控制筛查分析	首次将深度学习技术应用于兴奋剂控制筛查中的色谱图自动分类，实现了传统人工视觉检查的自动化	需要确保假阴性率为零，这对模型性能提出了极高要求	开发自动化色谱图分类方法以提高兴奋剂筛查效率和准确性	马兴奋剂控制筛查中的色谱图数据	机器学习	NA	超高压液相色谱-高分辨串联质谱联用技术	CNN, LDA	色谱图像	NA	NA	NA	假阴性率	NA
14128	2025-10-07	Multiscale footprints reveal the organization of cis-regulatory elements 2025-Feb, Nature IF:50.5Q1 DOI:10.1038/s41586-024-08443-4 PMID:39843737	研究论文	开发了一种从染色质可及性数据中识别DNA-蛋白质相互作用足迹的计算方法PRINT和深度学习框架seq2PRINT	首次实现了从多尺度蛋白质大小的染色质可及性数据中识别DNA-蛋白质相互作用足迹，并利用深度学习精确推断转录因子和核小体结合	方法主要基于染色质可及性数据，可能无法捕捉所有类型的DNA-蛋白质相互作用	研究顺式调控元件的组织结构及其在细胞命运和疾病中的作用	人类骨髓单细胞染色质可及性数据、小鼠造血干细胞	计算生物学	NA	染色质可及性测序、单细胞测序	深度学习	染色质可及性数据、基因组数据	NA	NA	seq2PRINT框架	NA	NA
14129	2025-10-07	Automated Radiology Report Generation: A Review of Recent Advances 2025, IEEE reviews in biomedical engineering IF:17.2Q1 DOI:10.1109/RBME.2024.3408456 PMID:38829752	综述	本文对自动放射学报告生成领域的最新进展进行了系统性方法学回顾	通过五维框架全面评估当代ARRG方法：数据集特征分析、深度学习训练方法、先进模型架构、临床知识整合技术和模型评估方法	作为综述论文，不包含原始实验数据和新模型开发	系统回顾自动放射学报告生成技术的研究现状和发展趋势	放射学报告生成相关的数据集、深度学习方法和评估技术	自然语言处理,计算机视觉	NA	深度学习	CNN,Transformer	医学影像,文本报告	NA	NA	CNN变体,Transformer变体	NLP指标,定性临床评估	NA
14130	2025-10-07	Deep Learning in Breast Cancer Imaging: A Decade of Progress and Future Directions 2025, IEEE reviews in biomedical engineering IF:17.2Q1 DOI:10.1109/RBME.2024.3357877 PMID:38265911	综述	本文全面回顾了过去十年基于深度学习的乳腺癌影像研究进展并探讨未来发展方向	系统梳理了深度学习在多种乳腺癌影像模态中的应用，并首次综合提出未来研究面临的挑战与潜在路径	作为综述文章，未涉及原始实验数据和新模型开发	总结深度学习在乳腺癌影像分析中的进展并规划未来研究方向	乳腺癌影像数据（乳腺X线摄影、超声、磁共振成像和数字病理图像）	计算机视觉	乳腺癌	深度学习	NA	医学影像	NA	NA	NA	NA	NA
14131	2025-10-07	Skeleton-guided 3D convolutional neural network for tubular structure segmentation 2025-Jan, International journal of computer assisted radiology and surgery IF:2.3Q2 DOI:10.1007/s11548-024-03215-x PMID:39264412	研究论文	提出一种融合骨架信息的3D卷积神经网络用于医学图像中管状结构的分割	引入骨架引导模块和专门设计的sigmoid-adaptive Tversky损失函数来增强管状结构分割精度	NA	提高医学图像中管状结构的分割准确性	胸部CT和腹部CT图像中的管状结构（气道和腹部动脉）	计算机视觉	NA	CT成像	3D CNN	3D医学图像	125例CT图像（90例胸部CT，35例腹部CT）	NA	3D卷积神经网络	树长度率, 分支检测率, 精确率, 召回率, F-measure	NA
14132	2025-10-07	Data- and Physics-Driven Deep Learning Based Reconstruction for Fast MRI: Fundamentals and Methodologies 2025, IEEE reviews in biomedical engineering IF:17.2Q1 DOI:10.1109/RBME.2024.3485022 PMID:39437302	综述	本文综述了基于数据和物理驱动的深度学习在快速MRI重建中的基本原理与方法论	系统整合了从算法展开模型、增强方法、即插即用模型到新兴生成模型的全谱系方法，并探索数据模型与物理知识的协同集成	作为综述文章，未提出新的原始方法，主要总结现有技术	加速磁共振成像扫描过程，提高患者舒适度和图像质量	磁共振成像重建方法	医学影像处理	NA	磁共振成像	生成模型, 深度学习	医学影像数据	NA	NA	NA	评估指标	NA
14133	2025-10-07	Solving the Inverse Problem of Electrocardiography for Cardiac Digital Twins: A Survey 2025, IEEE reviews in biomedical engineering IF:17.2Q1 DOI:10.1109/RBME.2024.3486439 PMID:39453795	综述	本文系统综述了心电逆问题求解方法及其在心脏数字孪生中的应用	首次对心脏数字孪生中的心电逆问题求解方法进行全面分类和系统评述，涵盖传统与深度学习方法	存在动态电生理准确捕获、领域知识获取困难、预测不确定性量化等挑战	解决心脏数字孪生中的心电逆问题，实现从体表心电信号重建心脏源并估计患者特异性电生理参数	心脏数字孪生和心电逆问题求解方法	计算医学	心血管疾病	心电信号处理，计算建模	深度学习，概率模型，确定性模型	体表心电数据	NA	NA	NA	NA	NA
14134	2025-10-07	A Survey of Few-Shot Learning for Biomedical Time Series 2025, IEEE reviews in biomedical engineering IF:17.2Q1 DOI:10.1109/RBME.2024.3492381 PMID:39504299	综述	本文系统综述了生物医学时间序列数据的小样本学习方法及其临床应用	首次对生物医学时间序列领域的小样本学习方法进行全面梳理和比较分析	未提出新的算法模型，主要侧重于现有方法的归纳总结	探讨小样本学习在解决生物医学时间序列数据标注稀缺问题中的应用潜力	生物医学时间序列数据	机器学习	NA	小样本学习	NA	时间序列数据	NA	NA	NA	NA	NA
14135	2025-10-07	International multicenter validation of AI-driven ultrasound detection of ovarian cancer 2025-Jan, Nature medicine IF:58.7Q1 DOI:10.1038/s41591-024-03329-4 PMID:39747679	研究论文	开发并验证基于Transformer的神经网络模型用于超声检测卵巢癌	首次在国际多中心研究中验证基于Transformer的AI模型在卵巢癌超声检测中的性能，显著超越专家和非专家检查者	回顾性研究设计，缺乏前瞻性验证	验证AI驱动的超声检测在卵巢癌诊断中的有效性和泛化能力	卵巢病变患者	计算机视觉	卵巢癌	超声成像	Transformer	图像	17,119张超声图像，来自8个国家20个中心的3,652名患者	NA	Transformer	F1分数, 敏感度, 特异度, 准确度, Cohen's kappa, Matthew's相关系数, 诊断比值比, Youden's J统计量	NA
14136	2025-10-07	DSTCNet: Deep Spectro-Temporal-Channel Attention Network for Speech Emotion Recognition 2025-01, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2023.3304516 PMID:37624721	研究论文	提出一种深度谱时通道注意力网络（DSTCNet）用于语音情感识别	设计了谱时通道注意力模块，能够沿时间、频率和通道维度推断3D注意力图，增强关键特征的表示能力	未明确说明模型的计算复杂度和实时性能限制	提升语音情感识别的特征表示能力	语音情感识别	自然语言处理	NA	语音信号处理	CNN,注意力机制	语音信号，频谱图	柏林情感数据库（EmoDB）和交互情感二元运动捕捉数据库（IEMOCAP）	NA	DSTCNet，集成谱时通道注意力模块的CNN	NA	NA
14137	2025-10-07	Toward Transparent Deep Image Aesthetics Assessment With Tag-Based Content Descriptors 2025, IEEE transactions on image processing : a publication of the IEEE Signal Processing Society IF:10.8Q1 DOI:10.1109/TIP.2023.3308852 PMID:37647188	研究论文	提出基于标签内容描述符的透明深度学习框架用于图像美学评估	引入可解释的语义特征和标签内容描述符，使图像美学评估模型更加透明	预定义标签可能不足以描述所有可能的图像内容	开发透明可解释的图像美学评估方法	图像美学质量评估	计算机视觉	NA	深度学习	MLP	图像	5101张带摄影相关标签的图像	NA	MLP	SRCC	NA
14138	2025-10-07	The Role of Artificial Intelligence in Predicting Optic Neuritis Subtypes From Ocular Fundus Photographs 2024-Dec-01, Journal of neuro-ophthalmology : the official journal of the North American Neuro-Ophthalmology Society IF:2.0Q2 DOI:10.1097/WNO.0000000000002229 PMID:39808513	研究论文	本研究开发了一种基于眼底照片的深度学习AI算法，用于预测视神经炎亚型	首次使用深度学习算法从眼底照片中区分多发性硬化相关视神经炎与其他亚型	回顾性研究，样本量有限，需要更大数据集验证	开发AI算法辅助视神经炎亚型的早期诊断和鉴别	视神经炎患者	医学影像分析	视神经炎	眼底摄影	深度学习	图像	321名患者的1,599张眼底照片（MS ON: 262名患者/1,114张照片；非MS ON: 59名患者/485张照片）	NA	NA	AUC, 准确率, 灵敏度, 特异性	NA
14139	2025-10-07	Mining and rational design of psychrophilic catalases using metagenomics and deep learning models 2024-Dec, Applied microbiology and biotechnology IF:3.9Q2 DOI:10.1007/s00253-023-12926-1 PMID:38175233	研究论文	本研究通过宏基因组学和深度学习模型挖掘并理性设计嗜冷过氧化氢酶	结合宏基因组测序与深度学习模型Preoptem预测酶的最适温度，并通过定点突变扩展酶的最适温度范围	未明确说明样本采集的具体地理来源和土壤类型，突变体数量有限	挖掘新型嗜冷过氧化氢酶并优化其温度适应性	土壤样本中的过氧化氢酶基因及其编码蛋白	生物信息学	NA	宏基因组测序，定点突变，分子进化分析	深度学习	基因组序列，蛋白质序列	从土壤样本中挖掘到多个推定的过氧化氢酶基因	NA	Preoptem	序列相似性，最适温度范围，比活性	NA
14140	2025-10-07	Self-Powered, Flexible, Wireless and Intelligent Human Health Management System Based on Natural Recyclable Materials 2024-11-22, ACS sensors IF:8.2Q1 DOI:10.1021/acssensors.4c02186 PMID:39436357	研究论文	基于天然可回收材料开发自供电柔性无线智能健康管理系统，用于人体运动识别和睡眠呼吸异常预警	采用丝瓜络导电石墨四摩擦层增强型摩擦纳米发电机，信号强度提升390%，结合深度学习模型实现高精度运动分析	NA	开发基于天然材料的自供电健康管理系统，用于肥胖相关慢性疾病的监测和干预	人体运动状态和睡眠呼吸模式	可穿戴设备与健康监测	肥胖相关慢性疾病（阻塞性睡眠呼吸暂停、II型糖尿病、心血管疾病、阿尔茨海默病）	摩擦纳米发电技术、蓝牙无线传输、深度学习	深度学习模型	运动信号、呼吸信号	个体七类位移速度识别（1人）、三人七类位移速度识别（3人）	NA	NA	准确率（98.1%个体识别，96.46%三人识别）	NA