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
16061	2025-10-06	Automatic segmentation of chest X-ray images via deep-improved various U-Net techniques 2025 Jan-Dec, Digital health IF:2.9Q2 DOI:10.1177/20552076251366855 PMID:40777837	研究论文	本研究评估了多种U-Net变体在胸部X射线图像分割中的性能，并确定了在准确性和计算效率方面最优的模型	系统比较了8种不同深度和滤波器宽度的U-Net变体，发现中等复杂度的U-Net9在准确性和计算效率方面达到最佳平衡	仅使用单一公开数据集进行评估，未测试其他医学影像模态	评估各种基于U-Net的深度学习架构在胸部X射线分割中的性能，并确定最有效的模型	胸部X射线图像及其对应的分割掩码	计算机视觉	COVID-19, 病毒性肺炎	深度学习图像分割	CNN	医学图像	公开的胸部X射线数据集，包含正常、COVID-19和病毒性肺炎三类	NA	U-Net7, U-Net9, U-Net11, U-Net13, U-Net16, U-Net32, U-Net64, U-Net128	IoU, Dice Coefficient	NA
16062	2025-10-06	Automated detection of diabetic retinopathy lesions in ultra-widefield fundus images using an attention-augmented YOLOv8 framework 2025, Frontiers in cell and developmental biology IF:4.6Q1 DOI:10.3389/fcell.2025.1608580 PMID:40778265	研究论文	本研究提出两种注意力增强的YOLOv8模型，用于在超广角眼底图像中自动检测糖尿病视网膜病变病灶	在YOLOv8骨干网络中整合了卷积指数移动平均和卷积简单注意力模块两种注意力机制	NA	提高糖尿病视网膜病变病灶的自动检测精度	糖尿病视网膜病变患者的眼底图像	计算机视觉	糖尿病视网膜病变	超广角眼底成像	YOLOv8	图像	3,388张超广角眼底图像（分辨率2,600×2048像素）	NA	YOLOv8, YOLOv8+convEMA, YOLOv8+convSimAM	精确率, 平均精确率, 召回率	NA
16063	2025-10-06	A novel deep learning model based on multimodal contrast-enhanced ultrasound dynamic video for predicting occult lymph node metastasis in papillary thyroid carcinoma 2025, Frontiers in endocrinology IF:3.9Q2 DOI:10.3389/fendo.2025.1634875 PMID:40778281	研究论文	基于多模态超声动态视频构建深度学习模型预测甲状腺乳头状癌隐匿性淋巴结转移	首次结合二维超声和超声造影动态视频构建多模态深度学习模型，用于术前预测甲状腺乳头状癌的隐匿性淋巴结转移	回顾性研究设计，样本量相对有限（396例），需要外部验证	术前预测甲状腺乳头状癌患者的隐匿性淋巴结转移	甲状腺乳头状癌患者	计算机视觉	甲状腺癌	超声成像，超声造影	深度学习模型	超声图像，超声造影动态视频	396例临床淋巴结阴性甲状腺乳头状癌病例	NA	五种代表性深度学习架构	AUC, 敏感性, 特异性, 准确率	NA
16064	2025-10-06	Computational Pathology for Accurate Prediction of Breast Cancer Recurrence: Development and Validation of a Deep Learning-based Tool 2024-Sep-23, ArXiv PMID:39398198	研究论文	开发并验证基于深度学习的计算病理学工具Deep-BCR-Auto，用于从常规H&E染色全切片图像预测乳腺癌复发风险	提出首个直接从H&E染色全切片图像预测乳腺癌复发风险的深度学习工具，相比现有基因组工具具有成本效益和可及性优势	研究主要针对HR+/HER2-乳腺癌患者，在更广泛患者群体中的适用性需要进一步验证	开发准确预测乳腺癌复发风险的计算病理学工具	乳腺癌患者	计算病理学	乳腺癌	H&E染色全切片成像	深度学习	病理图像	TCGA-BRCA数据集和俄亥俄州立大学内部数据集两个独立队列	NA	NA	AUROC, 准确率, 特异性, 敏感性	NA
16065	2025-10-06	Ultra low-power, wearable, accelerated shallow-learning fall detection for elderly at-risk persons 2024-Sep, Smart health (Amsterdam, Netherlands) DOI:10.1016/j.smhl.2024.100498 PMID:40777999	研究论文	开发用于老年人跌倒检测的无线可穿戴低功耗传感器系统	采用超低功耗FPGA实现固定功能神经网络，集成IMU传感器进行实时跌倒检测	NA	预测和检测高危老年人的意外跌倒事件	具有身体机能下降的老年人群体，包括握力减弱、关节炎、眩晕和神经肌肉问题患者	机器学习	老年疾病	惯性测量单元(IMU)传感技术	CNN	3D加速度计和陀螺仪测量数据	志愿者人体实验数据	Caffe	卷积神经网络	NA	Lattice iCE40UP FPGA, ST Microelectronics LSM6DSOX IMU传感器
16066	2025-10-06	An early warning indicator trained on stochastic disease-spreading models with different noises 2024-Aug, Journal of the Royal Society, Interface DOI:10.1098/rsif.2024.0199 PMID:39118548	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习算法的疾病暴发早期预警指标，通过在不同噪声条件下的疾病传播模型上进行训练	将加性白噪声、乘性环境噪声和人口统计噪声整合到标准流行病数学模型，并利用深度学习算法处理这些噪声源带来的复杂性	研究主要基于模拟时间序列和有限的实际COVID-19数据，在更广泛疾病类型和地区的适用性需要进一步验证	开发可靠的疾病暴发早期预警信号以支持公共卫生缓解策略	传染病暴发时间序列，特别是受噪声影响的疾病传播动态	机器学习	传染病	深度学习	深度学习算法	时间序列数据	埃德蒙顿真实COVID-19病例数据和模拟疾病传播时间序列	NA	NA	过渡点捕捉能力，与现有指标的性能比较	NA
16067	2024-08-07	External Validation of Deep Learning-Based Cardiac Arrest Risk Management System for Predicting In-Hospital Cardiac Arrest in Patients Admitted to General Wards Based on Rapid Response System Operating and Nonoperating Periods: A Single-Center Study: Erratum 2024-Jun-01, Critical care medicine IF:7.7Q1 DOI:10.1097/CCM.0000000000006291 PMID:38752829	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
16068	2025-10-06	Automated In Vivo High-Resolution Imaging to Detect Human Papillomavirus-Associated Anal Precancer in Persons Living With HIV 2023-02-01, Clinical and translational gastroenterology IF:3.0Q2 DOI:10.14309/ctg.0000000000000558 PMID:36729506	研究论文	本研究开发了一种结合高分辨率显微内镜和深度学习算法的自动化系统，用于HIV感染者肛门癌前病变的实时诊断	首次将高分辨率显微内镜与多任务深度学习网络结合，实现肛门癌前病变的自动化实时诊断	样本量较小（仅77名HIV感染者），特异性相对较低（0.60）	开发自动化实时诊断系统以改善肛门癌筛查效率	HIV感染者的肛门鳞状上皮细胞	医学影像分析	肛门癌前病变	高分辨率显微内镜成像，荧光显微镜	多任务深度学习网络	荧光显微图像	77名HIV感染者	NA	多任务深度学习网络	AUC, 灵敏度, 特异性	NA
16069	2025-10-06	Advances in High-Speed Structured Illumination Microscopy 2021-May, Frontiers in physics IF:1.9Q2 DOI:10.3389/fphy.2021.672555 PMID:40771414	综述	本文综述了旨在提高结构光照明显微镜整体速度的最新进展，包括硬件和软件改进	聚焦于通过减少原始图像数量、GPU加速、深度学习和空间域重建等多种方法综合提升SIM速度	NA	提高结构光照明显微镜的成像采集和重建速度以满足活细胞成像需求	结构光照明显微镜技术及其在活细胞成像中的应用	生物医学成像	NA	结构光照明显微镜	NA	显微图像	NA	NA	NA	NA	GPU加速
16070	2025-10-06	AI-based toxicity prediction models using ToxCast data: Current status and future directions for explainable models 2025-Nov, Toxicology IF:4.8Q1 DOI:10.1016/j.tox.2025.154230 PMID:40645553	综述	本文综述了基于ToxCast数据的AI毒性预测模型发展现状，并探讨了可解释模型未来发展方向	系统分析了93篇同行评审论文，首次全面概述ToxCast数据驱动的AI模型在毒性预测领域的应用现状和发展趋势	主要依赖ToxCast数据库，可能无法覆盖所有毒性机制；数据稀疏性仍是主要挑战	评估基于ToxCast数据的AI毒性预测模型现状，推动下一代风险评估发展	环境化学物质的毒性预测	机器学习	NA	毒性测试	监督学习,半监督学习,无监督学习,深度学习	分子指纹,分子描述符,图数据,图像,文本	基于ToxCast数据库的大规模毒性数据	NA	NA	NA	NA
16071	2025-10-06	A novel multimodal adaptive delineation model for primary tumors and lymph node metastases in multi-center nasopharyngeal carcinoma radiotherapy 2025-Oct, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108965 PMID:40682906	研究论文	提出一种新型多模态自适应分割模型，用于鼻咽癌放疗中原发肿瘤和淋巴结转移灶的自动勾画	采用条件去噪扩散模型（DDPM）结合跨模态和模态内注意力机制，动态校准多模态特征融合权重	样本量相对有限（529例回顾性病例和4例前瞻性病例），淋巴结转移灶分割精度低于原发肿瘤	提高鼻咽癌放疗中肿瘤靶区（GTV）自动勾画的准确性和稳定性	鼻咽癌患者的多中心CT和MRI影像数据	医学影像分析	鼻咽癌	CT, MRI	条件去噪扩散模型（DDPM）	医学影像（CT和MRI）	529例回顾性病例和4例前瞻性病例	NA	条件去噪扩散模型（DDPM）	Dice相似系数（DSC）, 95% Hausdorff距离（HD95）, 平均表面距离（MSD）	NA
16072	2025-10-06	CNN based precise nonlinear tracking control for a nano unmanned helicopter: Theory and implementation 2025-Sep, ISA transactions IF:6.3Q1 DOI:10.1016/j.isatra.2025.05.020 PMID:40393892	研究论文	提出一种基于深度卷积神经网络的纳米无人直升机非线性跟踪控制方法	将深度CNN与几何积分控制相结合，有效处理纳米直升机的复杂动力学和外部干扰	NA	实现纳米无人直升机的精确轨迹跟踪控制	重量小于70克、机身长度小于0.25米的纳米无人直升机	机器学习和控制系统	NA	深度卷积神经网络系统辨识	CNN	飞行实验数据	NA	NA	深度卷积神经网络	轨迹跟踪精度、鲁棒性	NA
16073	2025-10-06	A deep learning model for preoperative risk stratification of pancreatic ductal adenocarcinoma based on genomic predictors of liver metastasis 2025-Aug-26, European journal of cancer (Oxford, England : 1990) DOI:10.1016/j.ejca.2025.115608 PMID:40628176	研究论文	开发并验证基于基因组特征的深度学习模型PanScore，用于胰腺导管腺癌术前肝转移风险分层	首次基于基因组特征开发深度学习模型进行PDAC术前肝转移风险分层，识别出8个关键基因组预测因子	回顾性研究设计，需要前瞻性验证	改善胰腺导管腺癌术前风险分层，识别肝转移高风险患者	胰腺导管腺癌患者	数字病理学	胰腺癌	基因组测序	深度学习	基因组数据	训练队列1779例(MSK-MET)，验证队列2181例(MSK-IMPACT)	H2O AutoML	6层深度神经网络	AUC, 风险比, 中位总生存期	NA
16074	2025-10-06	DDoS classification of network traffic in software defined networking SDN using a hybrid convolutional and gated recurrent neural network 2025-Aug-09, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-13754-1 PMID:40781265	研究论文	本文提出了一种混合CNN-GRU模型用于SDN环境中的DDoS攻击检测	提出结合一维卷积神经网络和门控循环单元的混合模型，用于网络流量时空特征提取	仅使用单一数据集进行验证，未在更广泛网络环境中测试	开发高精度的SDN网络流量分类方法以检测DDoS攻击	软件定义网络中的网络流量数据	机器学习	NA	SMOTE过采样技术	CNN, GRU, LSTM, RNN, MLP	网络流量数据	24,500个样本（12,250个正常流量，12,250个攻击流量）	NA	1D-CNN, GRU, 混合CNN-GRU	准确率, 精确率, 召回率, F1分数, ROC AUC	NA
16075	2025-10-06	A neural network model enables worm tracking in challenging conditions and increases signal-to-noise ratio in phenotypic screens 2025-Aug-08, PLoS computational biology IF:3.8Q1 DOI:10.1371/journal.pcbi.1013345 PMID:40779582	研究论文	开发了一种名为DeepTangleCrawl的神经网络模型，用于在复杂条件下追踪秀丽隐杆线虫的姿势	将原本用于游泳线虫的DeepTangle算法改进应用于爬行线虫追踪，显著降低了追踪失败率并产生更连续的轨迹	未明确说明模型在极端复杂环境下的性能限制	提高线虫在复杂环境下的姿势追踪能力	秀丽隐杆线虫	计算机视觉	NA	深度学习	神经网络	图像	NA	NA	DeepTangle	失败率，轨迹连续性	NA
16076	2025-10-06	Land use classification using multi-year Sentinel-2 images with deep learning ensemble network 2025-Aug-08, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-12512-7 PMID:40781103	研究论文	本研究提出了一种名为IRUNet的深度学习集成网络，用于多年度Sentinel-2影像的土地利用分类	集成InceptionResNetV2与UNet框架，采用多尺度特征融合和测试时增强技术提升预测鲁棒性	虽然数据跨越多个年份，但每年数据作为独立输入处理，未建模时间序列关系	开发高性能、可推广的多年度土地利用分类框架	Katpadi地区2017-2024年的Sentinel-2卫星影像	计算机视觉	NA	卫星遥感	深度学习集成网络	多光谱卫星图像	Katpadi地区2017-2024年多年度Sentinel-2影像数据	NA	IRUNet, InceptionResNetV2, UNet	准确率, Dice相似系数, 精确率, 召回率, F1分数, Kappa系数	NA
16077	2025-10-06	Deep neural network approach integrated with reinforcement learning for forecasting exchange rates using time series data and influential factors 2025-Aug-08, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-12516-3 PMID:40781102	研究论文	提出一种结合长短期记忆网络和深度Q网络的混合框架，用于汇率预测	首次将强化学习机制引入汇率预测，通过实时反馈实现自适应优化	仅使用USD/INR汇率数据进行验证，未测试其他货币对	提高汇率预测的准确性和适应性	汇率时间序列数据和影响因素	机器学习	NA	时间序列分析	LSTM, DQN	时间序列数据	USD/INR汇率数据集	TensorFlow, PyTorch	LSTM, Deep Q-Network	均方误差, 均方根误差	NA
16078	2025-10-06	Advanced dynamic ensemble framework with explainability driven insights for precision brain tumor classification across datasets 2025-Aug-08, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-14917-w PMID:40781137	研究论文	提出一种新型集成深度学习系统，用于基于MRI数据的精确脑肿瘤分类	采用动态集成框架结合自适应权重分配策略，并集成多种可解释AI技术提供预测依据	未明确说明数据来源的具体限制和临床验证的充分性	开发高精度、可解释的脑肿瘤自动诊断系统	脑肿瘤MRI图像	计算机视觉	脑肿瘤	MRI	CNN	图像	NA	NA	ResNet-50, EfficientNet-B5	准确率, 熵值	NA
16079	2025-10-06	Towards scalable screening for the early detection of Parkinson's disease: validation of an iPad-based eye movement assessment system against a clinical-grade eye tracker 2025-Aug-08, NPJ Parkinson's disease DOI:10.1038/s41531-025-01079-9 PMID:40781252	研究论文	本研究验证了基于iPad的眼动评估系统在帕金森病早期筛查中的应用价值	开发了基于iPad的便携式眼动评估系统，使用深度学习算法提取眼跳指标，并与临床级眼动仪进行对比验证	样本量较小（25名参与者），需要更大规模的研究验证	开发可扩展的帕金森病早期筛查工具	帕金森病患者和健康对照者	医疗人工智能	帕金森病	眼动追踪技术	深度学习算法	眼动数据	25名参与者（10名帕金森病患者，15名健康对照）	NA	NA	眼跳潜伏期误差、眼跳幅度误差、眼跳间期速率误差	iPad设备
16080	2025-10-06	ADAM-DETR: an intelligent rice disease detection method based on adaptive multi-scale feature fusion 2025-Aug-08, Plant methods IF:4.7Q1 DOI:10.1186/s13007-025-01429-x PMID:40781641	研究论文	提出一种基于改进RT-DETR的自适应多尺度特征融合水稻病害检测方法ADAM-DETR	创新设计三个核心模块：自适应视觉网络骨干网、双域增强Transformer模块和自适应多尺度特征融合模型，实现时空频域协同特征提取	NA	解决复杂田间环境下现有深度学习方法特征提取不足和多尺度病害适应性差的问题	水稻病害	计算机视觉	植物病害	深度学习	DETR	图像	RiDDET-5数据集包含9,303张图像，涵盖5种主要病害类别；Kamatis公共数据集	NA	RT-DETR, AdaptiveVision Network, Dual-Domain Enhanced Transformer, Adaptive Multi-scale Feature Model	mAP@50	NA