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
16801	2025-10-07	Virtual Gram staining of label-free bacteria using dark-field microscopy and deep learning 2025-Jan-10, Science advances IF:11.7Q1 DOI:10.1126/sciadv.ads2757 PMID:39772690	研究论文	利用暗场显微镜和深度学习对无标记细菌进行虚拟革兰氏染色	通过训练神经网络将未染色细菌的暗场图像数字转换为匹配亮场图像对比度的革兰氏染色等效图像，无需传统化学染色步骤	NA	开发一种替代传统革兰氏染色的虚拟染色方法	无标记细菌样本	计算机视觉	NA	暗场显微镜	神经网络	图像	NA	NA	NA	染色准确度	NA
16802	2025-10-07	Reliability of brain volume measures of accelerated 3D T1-weighted images with deep learning-based reconstruction 2025-Jan, Neuroradiology IF:2.4Q2 DOI:10.1007/s00234-024-03461-5 PMID:39316090	研究论文	本研究评估基于深度学习的加速3D T1加权MRI扫描在脑体积测量中的可行性和可靠性	首次系统评估深度学习重建方法在不同加速水平(65%-75%欠采样)下对脑体积测量的可靠性	样本量相对较小(共90名参与者)，仅使用3T MRI设备	探索深度学习加速MRI扫描在脑萎缩定量评估中的临床应用价值	人脑3D T1加权MRI图像	医学影像分析	脑萎缩相关疾病	3D T1加权MRI, 深度学习重建	深度学习重建模型	医学影像(DICOM)	90名参与者(42名模拟加速数据集, 48名验证数据集)	NA	NA	ICC, R2, 定量误差指标	NA
16803	2025-10-07	An examination of daily CO2 emissions prediction through a comparative analysis of machine learning, deep learning, and statistical models 2025-Jan, Environmental science and pollution research international DOI:10.1007/s11356-024-35764-8 PMID:39800837	研究论文	比较分析机器学习、深度学习和统计模型在预测全球四大污染区域每日CO2排放量方面的性能	首次系统比较14种不同模型在每日CO2排放预测中的表现，并引入差分技术和集成方法提升模型性能	仅涵盖四大污染区域（中国、印度、美国和欧盟27国及英国），且深度学习模型计算资源需求较高	评估不同模型在每日CO2排放预测中的准确性和适用性	全球四大污染区域的每日CO2排放数据	机器学习	NA	时间序列分析	统计模型,机器学习模型,深度学习模型	时间序列数据	2022年1月1日至2023年9月30日的每日CO2排放数据	NA	ARMA,ARIMA,SARMA,SARIMA,SVM,RF,GB,ANN,GRU,LSTM,BILSTM,CNN-RNN混合模型	R平方,MAE,RMSE,MAPE	NA
16804	2025-10-07	Ultrasound elastic modulus reconstruction using a deep learning model trained with simulated data 2025-Jan, Journal of medical imaging (Bellingham, Wash.) DOI:10.1117/1.JMI.12.1.017001 PMID:39916991	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的超声弹性成像方法，用于从超声测量的位移场中重建弹性模量空间分布	采用数据驱动的深度学习模型替代传统逆问题求解方法，通过模拟数据训练网络，避免了传统方法计算量大和对噪声敏感的问题	模拟数据的多样性和代表性对模型泛化能力有重要影响，需要确保模拟数据能充分覆盖真实场景的变异性	开发并验证一种用于超声弹性成像逆问题求解的深度学习方法	超声弹性成像中的弹性模量分布重建	医学影像分析	NA	超声弹性成像	深度学习	超声位移场数据	模拟数据、体模实验数据和临床数据	NA	U-Net	均方误差(MSE), 平均绝对百分比误差(MAPE), 模量比, 对比度噪声比	NA
16805	2025-10-07	Multi-dimensional perceptual recognition of tourist destination using deep learning model and geographic information system 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0318846 PMID:39919101	研究论文	本研究提出了一种结合深度学习模型和地理信息系统的旅游目的地多维感知识别方法	整合多种用户生成内容数据，采用改进的Inception V3模型、带多头注意力的双向长短期记忆网络和GIS技术，提出渐进式维度组合方法	仅以中国大同市作为实验案例，未在其他地区验证方法的普适性	实现旅游目的地的精确感知识别，支持目的地管理决策和旅游推荐	旅游目的地感知特征，包括内容、情感和时空维度	计算机视觉,自然语言处理,地理信息系统	NA	用户生成内容分析,地理信息系统技术	CNN,LSTM	图像,文本,时空信息	包含图像、文本和时空信息的综合UGC数据集	NA	Inception V3,BiLSTM	准确率	NA
16806	2025-10-07	Advanced retinal disease detection from OCT images using a hybrid squeeze and excitation enhanced model 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0318657 PMID:39919140	研究论文	提出一种融合SE模块的混合模型，用于从OCT图像中检测视网膜疾病	将Squeeze-and-Excitation模块与EfficientNetB0和Xception架构相结合，增强网络表征能力	NA	开发基于人工智能的视网膜疾病自动诊断系统	糖尿病黄斑水肿、玻璃膜疣和脉络膜新生血管等视网膜疾病	计算机视觉	视网膜疾病	光学相干断层扫描	CNN	图像	UCSD和Duke两个OCT数据集	NA	EfficientNetB0,Xception	准确率	NA
16807	2025-10-07	Subject-Based Transfer Learning in Longitudinal Multiple Sclerosis Lesion Segmentation 2025 Jan-Feb, Journal of neuroimaging : official journal of the American Society of Neuroimaging IF:2.3Q2 DOI:10.1111/jon.70024 PMID:39923192	研究论文	提出两种基于迁移学习的纵向多发性硬化病灶分割方法，通过针对每个受试者的个性化微调提高分割性能	提出基于受试者的迁移学习管道，利用每个受试者的首次扫描微调模型，提高后续扫描的分割性能	需要每个受试者的首次扫描作为训练数据，可能增加数据收集成本	提高纵向多发性硬化研究中病灶分割的准确性和一致性	多发性硬化患者的磁共振成像数据	医学影像分析	多发性硬化	磁共振成像	深度学习模型	医学影像	937名多发性硬化患者，共3210次扫描	NA	NA	Dice系数, 敏感度, 平均体积差异	NA
16808	2025-02-11	RETRACTED: Lung cancer diagnosis of CT images using metaheuristics and deep learning 2024-Apr, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part H, Journal of engineering in medicine DOI:10.1177/09544119221090725 PMID:35445619	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
16809	2025-02-11	RETRACTION NOTICE: Lung cancer diagnosis of CT images using metaheuristics and deep learning 2024-Apr, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part H, Journal of engineering in medicine DOI:10.1177/09544119221134231 PMID:36237147	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
16810	2025-10-07	Self-Supervised Learning for Improved Optical Coherence Tomography Detection of Macular Telangiectasia Type 2 2024-Mar-01, JAMA ophthalmology IF:7.8Q1 DOI:10.1001/jamaophthalmol.2023.6454 PMID:38329740	研究论文	本研究开发了一种基于自监督学习的光学相干断层扫描图像分析方法，用于2型黄斑毛细血管扩张症的自动检测	采用自监督学习方法在有限标注数据条件下实现了罕见疾病的准确分类，使用Bootstrap Your Own Latent算法进行预训练	研究为回顾性研究，需要进一步研究验证方法的普适性	开发在有限标注数据条件下自动检测2型黄斑毛细血管扩张症的方法	2型黄斑毛细血管扩张症患者和非患者的OCT图像	计算机视觉	眼科疾病	光学相干断层扫描	CNN	图像	5200张OCT扫描图像，来自2549名患者（780名MacTel患者和1769名非MacTel患者）	NA	ResNet18, ResNet50	准确率, 灵敏度, 特异性, 阳性预测值, 阴性预测值, AUPRC, AUROC	NA
16811	2025-10-07	Estimating baselines of Raman spectra based on transformer and manually annotated data 2025-Apr-05, Spectrochimica acta. Part A, Molecular and biomolecular spectroscopy DOI:10.1016/j.saa.2024.125679 PMID:39733708	研究论文	本研究提出了一种基于Transformer和人工标注数据的拉曼光谱基线估计方法	设计了专门针对拉曼光谱数据的一维Transformer模型，并通过人工标注的真实基线数据进行训练	需要大量人工参数调优来生成训练数据，且仅针对八种生物材料进行了验证	开发更准确和通用的拉曼光谱基线校正方法	八种不同生物材料的拉曼光谱数据	光谱分析	NA	拉曼光谱	Transformer, CNN	光谱数据	八种生物材料的拉曼光谱数据集	NA	1dTrans, ResUNet	平均绝对误差, 光谱角制图	NA
16812	2025-10-07	On the analysis of adapting deep learning methods to hyperspectral imaging. Use case for WEEE recycling and dataset 2025-Apr-05, Spectrochimica acta. Part A, Molecular and biomolecular spectroscopy DOI:10.1016/j.saa.2024.125665 PMID:39746253	研究论文	本文评估了空间和光谱特征对高光谱图像分割深度学习架构的影响，并公开了Tecnalia WEEE高光谱数据集	系统分析光谱与空间信息组合对模型性能的影响，探索RGB预训练基础模型向高光谱领域的知识迁移	未开发专门整合光谱和空间信息的新型架构，RGB基础模型在高光谱领域表现不佳	评估不同空间和光谱特征对高光谱图像分割深度学习模型性能、能耗和推理时间的影响	废弃电子电气设备(WEEE)中的有色金属分选，包括铜、黄铜、铝、不锈钢和白铜	计算机视觉	NA	高光谱成像	深度学习	高光谱图像	Tecnalia WEEE高光谱数据集，包含多种有色金属样本	NA	基础模型	识别性能、能耗、推理时间	NA
16813	2025-10-07	Enhancing thin slice 3D T2-weighted prostate MRI with super-resolution deep learning reconstruction: Impact on image quality and PI-RADS assessment 2025-Apr, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2024.110308 PMID:39667642	研究论文	本研究评估了超分辨率深度学习重建技术在提升前列腺薄层3D T2加权MRI图像质量和PI-RADS评估一致性方面的效果	首次将超分辨率深度学习重建技术应用于前列腺薄层3D T2加权MRI，在不增加扫描时间的前提下提升图像质量	样本量较小（28例患者），且为单中心回顾性研究	评估超分辨率深度学习重建技术对前列腺MRI图像质量和PI-RADS评估的影响	前列腺MRI图像	医学影像分析	前列腺癌	MRI，超分辨率深度学习重建	深度学习模型	医学影像	28名男性患者（年龄范围47-88岁，平均70.8岁）	NA	超分辨率深度学习重建	对比度，对比噪声比，斜率，定性评分，kappa值	NA
16814	2025-10-07	A lightweight adaptive spatial channel attention efficient net B3 based generative adversarial network approach for MR image reconstruction from under sampled data 2025-Apr, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2024.110281 PMID:39672285	研究论文	提出一种基于轻量级自适应空间通道注意力EfficientNet B3的生成对抗网络方法，用于从欠采样k空间数据中快速重建高质量MR图像	结合自适应空间通道注意力机制与EfficientNet B3的轻量级GAN架构，在保持高性能的同时减少参数数量	未明确说明数据集的具体规模和多样性限制	加速磁共振成像采集过程并提高欠采样数据重建质量	磁共振图像重建	计算机视觉	NA	压缩感知MRI	GAN, U-net, ResNet	医学图像	NA	NA	EfficientNet B3, U-net, ResNet	多种评估指标	NA
16815	2025-10-07	Conditional generative diffusion deep learning for accelerated diffusion tensor and kurtosis imaging 2025-Apr, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2024.110309 PMID:39675686	研究论文	开发DiffDL生成式扩散概率模型，从减少的扩散加权图像生成高质量扩散张量和扩散峰度成像指标	首次将生成式扩散概率模型应用于扩散MRI加速成像，支持不确定性量化	计算需求较高，尚未在临床队列和标准MRI扫描仪上验证	解决扩散MRI数据采集时间过长的问题，同时保持指标准确性	扩散张量成像和扩散峰度成像指标	医学影像分析	NA	扩散加权成像，扩散张量成像，扩散峰度成像	扩散概率模型，UNet	医学影像数据	300个训练/验证对象，50个测试对象（来自人类连接组计划）	NA	UNet	归一化平均绝对误差，峰值信噪比，皮尔逊相关系数	NA
16816	2025-10-07	Predicting molecular subtypes of breast cancer based on multi-parametric MRI dataset using deep learning method 2025-Apr, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2024.110305 PMID:39681144	研究论文	开发基于多参数MRI和深度学习方法的乳腺癌分子亚型预测模型	使用五种MRI图像类型分别构建基础模型，并通过集成学习方法融合多参数MRI数据	回顾性研究，样本量相对有限（325例患者）	预测乳腺癌分子亚型	乳腺癌患者	医学影像分析	乳腺癌	多参数MRI成像	深度学习	医学影像	325例经病理证实的乳腺癌患者（训练集260例，测试集65例）	NA	ResNeXt50	准确率, 敏感度, 特异度, ROC曲线, AUC	NA
16817	2025-10-07	Reliability of post-contrast deep learning-based highly accelerated cardiac cine MRI for the assessment of ventricular function 2025-Apr, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2024.110313 PMID:39708928	研究论文	评估基于深度学习的超加速心脏电影MRI在对比剂注射前后对心室功能评估的可靠性	首次验证对比剂注射后深度学习加速心脏电影MRI与注射前在图像质量和心室功能定量评估方面的等效性	样本量较小（30例患者），仅在1.5T扫描器上验证	评估对比剂注射前后深度学习加速心脏电影MRI在心室功能评估中的等效性	30例接受心脏磁共振检查的患者（20名男性，平均年龄53.7±17.8岁）	医学影像分析	心血管疾病	心脏磁共振成像，深度学习加速采集	深度学习模型	心脏磁共振图像	30例患者	NA	NA	图像质量评分，双心室舒张末期容积，收缩末期容积，每搏输出量，射血分数，左心室质量	1.5T磁共振扫描器
16818	2025-10-07	Comparison of conventional diffusion-weighted imaging and multiplexed sensitivity-encoding combined with deep learning-based reconstruction in breast magnetic resonance imaging 2025-Apr, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2024.110316 PMID:39716684	研究论文	比较传统扩散加权成像与结合深度学习重建的多重灵敏度编码在乳腺磁共振成像中的表现	首次将深度学习重建技术应用于多重灵敏度编码的乳腺MRI图像重建	样本量相对较小（51名参与者），仅评估了短期数据（2023年6-12月）	评估MUSE结合深度学习重建在乳腺成像中的可行性	接受乳腺磁共振成像的女性参与者	医学影像分析	乳腺癌	扩散加权成像，多重灵敏度编码，深度学习重建	深度学习	磁共振图像	51名女性参与者	NA	NA	信噪比，对比噪声比，组内相关系数，表观扩散系数	NA
16819	2025-10-07	Application of MRI-based tumor heterogeneity analysis for identification and pathologic staging of breast phyllodes tumors 2025-Apr, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2025.110325 PMID:39788394	研究论文	本研究探讨基于MRI的影像组学和深度学习模型在乳腺叶状肿瘤识别与分类中的应用价值	融合传统影像组学特征、亚区影像组学特征和深度学习特征构建联合模型，在乳腺叶状肿瘤分类中取得最佳诊断效能	回顾性研究设计，样本量相对有限（77例患者）	探索MRI影像组学和深度学习在乳腺叶状肿瘤鉴别诊断和病理分期中的应用	经病理确诊的乳腺叶状肿瘤和纤维腺瘤患者	数字病理	乳腺癌	MRI成像	深度学习,随机森林,LASSO	医学影像	77例患者	NA	NA	AUC,ROC曲线,DeLong检验,决策曲线分析,校准曲线分析	NA
16820	2025-02-10	FDuDoCLNet: Fully dual-domain contrastive learning network for parallel MRI reconstruction 2025-Apr, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2025.110336 PMID:39864600	研究论文	本文提出了一种新的全双域对比学习网络（FDuDoCLNet），用于并行MRI重建，以解决现有深度学习方法在重建质量上的局限性	提出了基于变分网络（VarNet）的全双域对比学习网络（FDuDoCLNet），通过引入双域对比损失来优化重建性能，并在图像域和小波域中同时进行加速并行成像（PI）	现有重建网络很少考虑小波域中的多样化频率特征，且现有双域重建方法可能过于关注单一域的特征，导致重建图像中关键全局结构或局部细节的丢失	提高并行MRI重建的速度和质量	MRI图像	计算机视觉	NA	深度学习	FDuDoCLNet, VarNet	图像	fastMRI多线圈膝盖数据集	NA	NA	NA	NA