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
18561	2025-10-07	MS-CLSTM: Myoelectric Manipulator Gesture Recognition Based on Multi-Scale Feature Fusion CNN-LSTM Network 2024-Dec-23, Biomimetics (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/biomimetics9120784 PMID:39727788	研究论文	提出基于多尺度特征融合CNN-LSTM网络的肌电操纵器手势识别模型MS-CLSTM	融合多尺度卷积核提取sEMG信号的局部细节、全局模式和通道间相关性，结合ResCBAM增强关键手势信息关注并缓解小样本过拟合	基于小样本数据集开发，模型泛化能力需进一步验证	提升表面肌电信号手势识别的准确性和实时性	表面肌电信号和对应的手势动作	机器学习	NA	表面肌电信号采集	CNN, LSTM	时序信号数据	Ninapro DB2和DB4数据集	NA	MS Block-ResCBAM-Bi-LSTM, CNN-LSTM, ResCBAM, Simple-ResNet	准确率	NA
18562	2025-10-07	Deep Learning-Based Diagnosis Algorithm for Alzheimer's Disease 2024-Dec-23, Journal of imaging IF:2.7Q3 DOI:10.3390/jimaging10120333 PMID:39728230	研究论文	提出一种基于改进3D DenseNet分割模型和MobileNetV3分类模型的两阶段阿尔茨海默病自动辅助诊断算法	在分割网络中简化主干网络、替换激活函数和损失函数并引入3D GAM注意力机制；在分类网络中增加CA注意力机制、引入空洞卷积并改进全连接层结合迁移学习	NA	开发阿尔茨海默病的自动辅助诊断算法	阿尔茨海默病患者、轻度认知障碍患者和正常对照的脑部MR图像	计算机视觉	阿尔茨海默病	脑部磁共振成像	CNN	3D医学图像	NA	NA	3D DenseNet, MobileNetV3	准确率	NA
18563	2025-10-07	Towards Robust Supervised Pectoral Muscle Segmentation in Mammography Images 2024-Dec-22, Journal of imaging IF:2.7Q3 DOI:10.3390/jimaging10120331 PMID:39728227	研究论文	本文提出了一种用于乳腺X线图像中胸大肌分割的监督学习方法，并提供了三个公开数据集的胸大肌分割标注	首次为INbreast、MIAS和CBIS-DDSM数据集提供胸大肌分割标注，支持基于深度学习的监督方法开发	未明确说明模型在临床环境中的泛化能力验证	开发鲁棒的胸大肌自动分割方法以改进乳腺癌检测系统	乳腺X线图像中的胸大肌区域	计算机视觉	乳腺癌	医学图像分割	深度学习	医学图像	INbreast、MIAS和CBIS-DDSM三个公开数据集的乳腺X线图像	未明确说明	AU-Net	交叉数据集测试性能	NA
18564	2025-10-07	The Use of Hybrid CNN-RNN Deep Learning Models to Discriminate Tumor Tissue in Dynamic Breast Thermography 2024-Dec-21, Journal of imaging IF:2.7Q3 DOI:10.3390/jimaging10120329 PMID:39728226	研究论文	本研究评估混合CNN-RNN深度学习模型在动态乳腺热成像中识别肿瘤组织的性能	首次将五种预训练CNN架构与三种RNN结合构建混合模型，从动态乳腺热成像中同时提取空间和时间特征	未明确说明数据集规模和具体采集条件，性能比较仅限于所选架构	开发能够从动态乳腺热成像中有效识别肿瘤组织的深度学习模型	乳腺热成像图像中的肿瘤异常组织	计算机视觉	乳腺癌	红外热成像技术	CNN, RNN	动态热成像图像序列	NA	NA	VGG16, LSTM, AlexNet, RNN	准确率, 敏感度, 特异度	CPU（具体型号未说明）
18565	2025-10-07	A Real-Time Lightweight Behavior Recognition Model for Multiple Dairy Goats 2024-Dec-19, Animals : an open access journal from MDPI IF:2.7Q1 DOI:10.3390/ani14243667 PMID:39765571	研究论文	提出一种用于多只奶山羊实时轻量级行为识别的GSCW-YOLO模型	集成高斯上下文变换和CARAFE上采样算子，增强对行为特征的关注并优化Wise-IoU损失函数	仅基于9213张自建数据集进行验证，未在更广泛场景测试	实现复杂环境下奶山羊小目标行为的自动识别	奶山羊的行为识别，特别是异常行为检测	计算机视觉	NA	视频监控	YOLO	图像	9213张图像	YOLOv8n	GSCW-YOLO	精确率,召回率,mAP,FPS	NA
18566	2025-10-07	Automated Supraclavicular Brown Adipose Tissue Segmentation in Computed Tomography Using nnU-Net: Integration with TotalSegmentator 2024-Dec-11, Diagnostics (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/diagnostics14242786 PMID:39767147	研究论文	开发基于nnU-Net的自动化锁骨上棕色脂肪组织分割方法并集成到TotalSegmentator软件中	首次将nnU-Net框架应用于BAT分割，并集成到现有医学影像分析平台TotalSegmentator中	研究仅针对淋巴瘤患者群体，未在其他疾病群体中验证	开发自动化BAT分割方法以减少人工标注时间和变异性	淋巴瘤患者的CT扫描图像	医学影像分析	淋巴瘤	CT扫描，FDG PET/CT	CNN	3D医学影像	训练集159例淋巴瘤患者，测试集30例患者，另分析7107例FDG PET/CT研究	nnU-Net	3D nnU-Net	DICE分数，Hausdorff距离	NA
18567	2025-10-07	Exploring the Trade-Off in the Variational Information Bottleneck for Regression with a Single Training Run 2024-Nov-30, Entropy (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/e26121043 PMID:39766672	研究论文	提出一种可在单次训练中获取回归问题所有β值下VIB最优解的框架	首次在回归问题中推导VIB最优解，并提出单次训练即可探索所有β值的创新框架	仅针对回归问题进行分析，未涉及分类等其他任务	分析变分信息瓶颈在回归问题中的行为特性并提升参数探索效率	变分信息瓶颈方法在回归任务中的应用	机器学习	NA	变分信息瓶颈	VIB	NA	NA	NA	NA	NA	NA
18568	2025-10-07	Artificial Intelligence in IVF Laboratories: Elevating Outcomes Through Precision and Efficiency 2024-Nov-28, Biology DOI:10.3390/biology13120988 PMID:39765654	综述	探讨人工智能技术在体外受精实验室中的应用及其对生殖医学的影响	系统分析AI在胚胎和精子选择自动化、临床决策优化方面的创新应用	存在数据安全、算法偏见和人机交互等伦理监管挑战	提升体外受精实验室的精准度和效率	体外受精实验室流程和生殖医学	机器学习	生殖系统疾病	NA	神经网络,深度学习,机器学习	医疗数据	NA	NA	NA	准确率,一致性,操作效率	NA
18569	2025-10-07	VDMNet: A Deep Learning Framework with Vessel Dynamic Convolution and Multi-Scale Fusion for Retinal Vessel Segmentation 2024-Nov-25, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering11121190 PMID:39768008	研究论文	提出一种名为VDMNet的新型深度学习框架，用于视网膜血管分割	集成了快速多头自注意力模块、血管动态卷积模块、多尺度融合机制和加权非对称焦点Tversky损失函数，有效解决了噪声敏感、类别不平衡和复杂血管形态分割等挑战	NA	开发更精确的视网膜血管分割方法	视网膜血管图像	计算机视觉	眼科疾病	光学相干断层扫描血管成像(OCTA)	深度学习分割网络	医学图像	ROSE-1和OCTA-3M两个公开数据集	NA	VDMNet	多种评估指标	NA
18570	2025-10-07	Early Detection of Macular Atrophy Automated Through 2D and 3D Unet Deep Learning 2024-Nov-25, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering11121191 PMID:39768009	研究论文	开发了一种基于2D和3D Unet架构的自动化方法，用于通过光学相干断层扫描早期检测黄斑萎缩	首次结合2D和3D Unet架构开发自动化黄斑萎缩检测方法，性能优于人工评分	样本量相对有限（125只眼睛，89名患者）	开发黄斑萎缩的早期自动检测方法	年龄相关性黄斑变性患者的黄斑萎缩病变	计算机视觉	年龄相关性黄斑变性	光学相干断层扫描	CNN	医学影像	1241个容积OCT扫描，来自125只眼睛（89名患者）	NA	2D Unet, 3D Unet	Dice相似系数, F1分数	NA
18571	2025-10-07	LVGG-IE: A Novel Lightweight VGG-Based Image Encryption Scheme 2024-Nov-23, Entropy (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/e26121013 PMID:39766642	研究论文	提出一种基于轻量级VGG网络的图像加密方案LVGG-IE，通过结合混沌系统和深度学习实现高效安全的图像加密	设计轻量级VGG网络生成密钥种子，构建动态S-box和单连接层，将明文图像与混沌系统初始值关联	未明确说明计算复杂度分析，缺乏与其他深度学习加密方案的详细对比	开发高安全性和高效率的图像加密方案	数字图像的安全加密	计算机视觉	NA	图像加密，混沌系统，深度学习	CNN	图像	NA	NA	VGG	相关系数，NPCR，UACI	NA
18572	2025-10-07	Metastasis Detection Using True and Artificial T1-Weighted Postcontrast Images in Brain MRI 2024-Nov-19, Investigative radiology IF:7.0Q1 DOI:10.1097/RLI.0000000000001137 PMID:39688447	研究论文	比较真实对比增强T1加权图像与深度学习合成的伪图像在脑转移瘤检测中的敏感性和精确度	首次使用深度学习从低剂量MRI图像合成对比增强图像，并系统评估其在转移瘤检测中的性能	样本量相对较小（40名参与者），仅评估了两种钆对比剂剂量	评估低剂量对比剂结合深度学习合成图像在脑转移瘤检测中的可行性	脑转移瘤患者和正常脑部发现的患者	医学影像分析	脑转移瘤	脑磁共振成像（MRI），深度学习图像合成	深度学习	MRI图像	40名参与者（24名男性，平均年龄54.3±15.1岁），来自5个中心的917名参与者数据库	NA	NA	敏感性，精确度，假阳性发现	NA
18573	2025-10-07	Visualizing nuclear pore complex plasticity with Pan-Expansion Microscopy 2024-Oct-30, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.09.18.613744 PMID:39345637	研究论文	本研究开发并评估了Pan扩展显微镜技术，用于可视化核孔复合体的结构可塑性	首次应用Pan-ExM技术实现16-20倍各向同性细胞扩增，结合深度学习分割揭示核孔复合体直径变化和POM121定位异常	技术依赖免疫染色验证，样本处理可能引入人为假象	研究核孔复合体在生理和病理条件下的结构可塑性	核孔复合体、核膜、LINC复合体、POM121核孔蛋白	生物医学成像	肌萎缩侧索硬化	Pan扩展显微镜、免疫染色、深度学习分割	深度学习	显微镜图像	多种模型细胞系和ALS患者来源的诱导多能干细胞分化神经元	NA	NA	结构分割准确性	NA
18574	2025-10-07	The Role of Artificial Intelligence in Predicting Optic Neuritis Subtypes From Ocular Fundus Photographs 2024-Aug-01, Journal of neuro-ophthalmology : the official journal of the North American Neuro-Ophthalmology Society IF:2.0Q2 DOI:10.1097/WNO.0000000000002229 PMID:39088711	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通过眼底照片区分多发性硬化相关视神经炎与其他亚型视神经炎	回顾性研究，样本量有限，非MS ON组患者数量较少	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	计算机视觉	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, 敏感性, 特异性	NA
18575	2025-10-07	Synthetic photoplethysmogram (PPG) signal generation using a genetic programming-based generative model 2024-Aug, Journal of medical engineering & technology DOI:10.1080/03091902.2024.2438150 PMID:39731227	研究论文	提出一种基于遗传编程的生成模型用于合成光电容积脉搏波信号	采用遗传编程方法自动确定数学模型的结构和组合，相比传统回归方法能生成更多样化和准确的数据	仅使用初始PPG信号样本进行训练，可能受限于样本的代表性	开发生成模型以解决PPG信号数据多样性和训练数据有限的问题	光电容积脉搏波信号	机器学习	心血管疾病	遗传编程	生成模型	生理信号	初始PPG信号样本	NA	基于遗传编程的生成模型	均方误差,均方根误差,相关系数	资源受限环境
18576	2025-10-07	Deep learning of movement behavior profiles and their association with markers of cardiometabolic health 2024-Mar-13, BMC medical informatics and decision making IF:3.3Q2 DOI:10.1186/s12911-024-02474-7 PMID:38481262	研究论文	本研究使用深度学习技术将加速度计记录的运动行为转换为图像，并分析其与心脏代谢健康标志物的关联	首次将加速度计输出转换为2D图像格式，利用卷积自编码器学习运动行为的完整谱系表示，捕捉运动行为的持续时间、时间和积累模式的复杂相互作用	样本仅来自NHANES研究的1812名成年参与者，可能无法代表更广泛的人群	探索运动行为模式与心脏代谢健康标志物之间的关联	20-65岁成年人的运动行为数据	机器学习	心血管代谢疾病	加速度计测量	卷积自编码器, K-means聚类	加速度计输出(活动计数)转换的2D图像	1812名成年参与者来自NHANES研究(2003-2006周期)	NA	卷积自编码器	统计学显著性(P值)	NA
18577	2025-10-07	The Breakthrough of Large Language Models Release for Medical Applications: 1-Year Timeline and Perspectives 2024-Feb-17, Journal of medical systems IF:3.5Q2 DOI:10.1007/s10916-024-02045-3 PMID:38366043	综述	本文回顾了2023年大型语言模型在医疗领域的发展时间线，并探讨了其应用前景与挑战	首次系统梳理了2023年度医疗领域大型语言模型的发布脉络，并提出了向通用生物医学AI系统演进的发展视角	技术发展速度过快导致信息可能不够全面，对模型具体应用效果缺乏实证数据支持	概述近期发布的LLMs在医学领域的潜在应用，探讨安全有效的应用前景	大型语言模型及其在医疗领域的应用	自然语言处理	慢性病管理	Transformer架构，预训练技术	LLM	文本	NA	NA	Transformer	NA	大规模计算资源
18578	2025-10-07	Deep-Learning-Based Analysis Reveals a Social Behavior Deficit in Mice Exposed Prenatally to Nicotine 2024-02-01, Cells IF:5.1Q2 DOI:10.3390/cells13030275 PMID:38334667	研究论文	本研究利用深度学习技术分析产前尼古丁暴露对小鼠行为表现的影响	首次结合DeepLabCut和SimBA深度学习算法无偏评估产前尼古丁暴露小鼠的行为表型，并发现其同时表现出ADHD和ASD特征	研究仅限于小鼠模型，未涉及人类临床验证	探究产前尼古丁暴露对后代神经行为发育的影响	产前尼古丁暴露(PNE)小鼠模型	计算机视觉	注意缺陷多动障碍,自闭症谱系障碍	行为表型分析,神经发生评估	深度学习	视频	未明确说明	DeepLabCut, SimBA	NA	高保真度标记	NA
18579	2025-10-07	Multiple Classification of Brain MRI Autism Spectrum Disorder by Age and Gender Using Deep Learning 2024-Jan-22, Journal of medical systems IF:3.5Q2 DOI:10.1007/s10916-023-02032-0 PMID:38252192	研究论文	本研究使用深度学习对脑部结构MRI进行自闭症谱系障碍的多重分类，同时考虑年龄和性别因素	首次基于年龄和性别因素进行自闭症的多重分类，探究这些因素对诊断的贡献	NA	开发自闭症谱系障碍的快速诊断系统，并分析年龄和性别因素对诊断的影响	自闭症谱系障碍患者和典型发育人群的脑部结构MRI数据	计算机视觉	自闭症谱系障碍	脑部结构MRI	CNN	图像	NA	NA	CNN	准确率	NA
18580	2025-10-07	Automated Prediction of Photographic Wound Assessment Tool in Chronic Wound Images 2024-Jan-16, Journal of medical systems IF:3.5Q2 DOI:10.1007/s10916-023-02029-9 PMID:38227131	研究论文	提出基于深度学习的全自动图像处理流程，用于慢性伤口图像中的伤口检测和Photographic Wound Assessment Tool（PWAT）评分预测	利用预训练神经网络模型和大规模伤口分割数据集，实现伤口区域的自动检测和PWAT评分预测，自动化临床伤口愈合评估过程	仅基于智能手机拍摄的图像，未考虑其他临床因素；在未见图像集上的验证规模有限	开发自动化伤口评估工具，消除人为主观性并加速临床实践	慢性伤口图像	计算机视觉	慢性伤口	图像处理分析	深度学习	图像	大规模伤口分割数据集	NA	预训练神经网络	Spearman相关系数	NA