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
1941	2025-12-01	Multi-DECT Image-based Interpretable Model Incorporating Habitat Radiomics and Vision Transformer Deep Learning for Preoperative Prediction of Muscle Invasion in Bladder Cancer 2025-Dec, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2025.08.018 PMID:40887351	研究论文	开发基于多能谱CT图像的融合栖息地影像组学和视觉Transformer的可解释模型，用于术前预测膀胱癌肌层浸润	首次将栖息地影像组学与3D视觉Transformer深度学习相结合，构建可解释的多能谱CT图像预测模型	回顾性研究，样本量相对有限（200例患者）	术前预测膀胱癌肌层浸润状态	膀胱癌患者	医学影像分析	膀胱癌	双能谱CT（DECT）成像	Vision Transformer（ViT）, ResNet, 影像组学模型	CT图像	200例膀胱癌患者（训练集140例，测试集60例）	NA	Vision Transformer, ResNet 18	AUC, 校准曲线, 决策曲线分析（DCA）, 净重分类指数（NRI）, 综合判别改善指数（IDI）	NA
1942	2025-12-01	Image Quality Improvement and Artificial Intelligence Performance in Pulmonary Embolism Detection at Deep Learning Reconstruction-Based Ultra-low Radiation Dose CT Pulmonary Angiography 2025-Dec, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2025.09.018 PMID:41067972	研究论文	评估基于深度学习重建的超低剂量CT肺动脉造影图像质量及AI软件对肺栓塞检测性能的提升	首次在超低剂量CTPA中结合深度学习重建技术与AI辅助诊断，证实DLR在维持图像质量的同时显著提升AI辅助诊断的准确性和效率	样本量有限（144例），仅来自两个中心，需更大规模研究验证	评估超低剂量CTPA中深度学习重建的图像质量及AI辅助诊断肺栓塞的性能	疑似肺栓塞患者	医学影像分析	肺栓塞	CT肺动脉造影	深度学习	CT影像	144例患者（其中56例用于AI评估）	NA	NA	灵敏度, 特异度, 准确率, ICC	NA
1943	2025-12-01	Image Quality Variation with Gantry Rotation Time and Reconstruction Algorithm in Ultra-high-resolution CT 2025-Dec, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2025.09.027 PMID:41073176	研究论文	评估超高清CT中机架旋转时间和重建算法对图像质量的影响	首次系统比较深度学习重建在超高清CT中随旋转时间变化的图像质量表现	研究基于体模实验，未涉及临床患者数据	评估机架旋转时间对三种重建算法图像质量的影响	CT体模	医学影像	NA	超高清CT扫描	深度学习重建	CT图像	4个剂量水平和4个机架旋转时间的扫描数据	NA	NA	噪声功率谱，噪声幅度比，中心频率比，高对比度分辨率	NA
1944	2025-12-01	Frequency-aware domain randomization for single-source domain generalization in medical image segmentation 2025-Dec, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.70118 PMID:41318360	研究论文	提出一种频率感知域随机化方法RandDG，用于医学图像分割中的单源域泛化	结合频率域全局依赖建模和双空间随机化框架，通过ULoFT滤波器增强特征空间扰动多样性，解决纹理偏差和风格多样性受限问题	仅针对单源域泛化场景，未考虑多源域泛化情况	提升医学图像分割模型在未见目标域上的泛化能力	腹部多器官分割和前列腺分割	医学图像分割	腹部疾病, 前列腺疾病	傅里叶变换, 频率域分析	CNN	医学图像(CT, MRI)	腹部CT-MRI数据集和跨中心前列腺数据集	PyTorch	GUNet, U-Net	DSC, HD	NA
1945	2025-12-01	AIFS: an efficient face recognition method based on AI and enhanced few-shot learning 2025-Nov-30, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-29992-2 PMID:41318652	研究论文	提出一种基于人工智能和增强少样本学习的高效人脸识别方法AIFS	将传统基于特征的学习与现代少样本深度学习在共享孪生网络架构下统一，提出轻量级边缘路径和深度学习云路径的协同方法	仅在Kaggle人脸识别数据集上验证，未在更多真实场景数据集测试	开发适用于资源受限环境的高效实时人脸识别系统	人脸图像	计算机视觉	NA	人脸识别	Siamese network	图像	Kaggle人脸识别数据集	NA	EfficientNetV2, InceptionV3	准确率	CPU, Raspberry Pi, GPU
1946	2025-12-01	HyperFusionNet combines vision transformer for early melanoma detection and precise lesion segmentation 2025-Nov-30, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-30184-1 PMID:41318765	研究论文	提出HyperFusionNet混合深度学习架构，结合视觉Transformer和注意力U-Net实现皮肤镜图像中的黑色素瘤早期检测和病变分割	首次将多路径视觉Transformer与注意力U-Net通过互注意力融合块协同整合，同时实现分类和分割任务	仅使用公开数据集进行验证，未涉及临床实时应用环境	开发用于黑色素瘤早期诊断和病变精确分割的深度学习模型	皮肤镜图像中的黑色素瘤病变	计算机视觉	黑色素瘤	皮肤镜成像	Transformer, CNN	图像	超过60,000张皮肤镜图像（来自四个公开ISIC数据集）	NA	MPViT, Attention U-Net	准确率, AUC, Dice系数	NA
1947	2025-12-01	Integrating Passive Acoustic Monitoring, Deep Learning, and Social Network Analysis for Wildlife Ecology and Conservation 2025-Nov-30, Integrative zoology IF:3.5Q1 DOI:10.1111/1749-4877.70040 PMID:41319054	综述	提出整合被动声学监测、深度学习和社会网络分析的创新框架，用于研究野生动物社会行为与保护	首次将被动声学监测、深度学习算法与社会网络分析相结合，揭示动物社会亚群和通讯网络	未提及具体实施案例的性能验证和数据规模限制	开发研究难以观察物种社会行为的综合方法论	难以观察物种的动物社会群体	机器学习	NA	被动声学监测	深度学习	音频数据	NA	NA	NA	NA	NA
1948	2025-12-01	SMF-DETR: An Efficient Lightweight Detection Transformer for Real-Time Bearing Surface Defect Detection 2025-Nov-30, Annals of the New York Academy of Sciences IF:4.1Q1 DOI:10.1111/nyas.70156 PMID:41319189	研究论文	提出一种基于SMF-DETR的高效轻量级检测Transformer算法，用于实时轴承表面缺陷检测	采用元素级乘法操作实现高维特征映射，提出多尺度边缘信息选择机制和频域动态卷积，在降低计算复杂度的同时提升小缺陷检测能力	NA	开发高效轻量级的轴承表面缺陷检测算法以满足工业实时检测需求	轴承表面缺陷	计算机视觉	NA	深度学习	Transformer	图像	自定义轴承缺陷数据集、公开轴承缺陷检测数据集、PASCAL VOC数据集	NA	SMF-DETR, StarNet-MEIS-FDConv-detection transformer	mAP@50, 准确率, FPS	桌面系统, 嵌入式RK3588平台
1949	2025-12-01	Deep Transfer Learning Links Benign Glands to Prostate Cancer Progression via Transcriptomics 2025-Nov-29, Genomics, proteomics & bioinformatics DOI:10.1093/gpbjnl/qzaf119 PMID:41317378	研究论文	本研究利用深度迁移学习分析前列腺癌空间转录组数据，揭示形态学良性腺体与癌症进展的关联	首次将深度迁移学习框架DEGAS应用于前列腺癌空间转录组分析，发现形态学良性腺体中MSMB表达降低与肿瘤侵袭性的关联	研究样本量有限，需要更大规模验证；空间转录组技术分辨率仍有提升空间	探索前列腺癌进展中的场效应现象，识别与癌症侵袭性相关的分子特征	前列腺癌患者的良性腺体和肿瘤组织	数字病理学	前列腺癌	空间转录组学, 单细胞转录组学, 免疫组织化学	深度迁移学习	转录组数据, 图像数据	包含有和无5年远处转移患者的组织样本	DEGAS	NA	蛋白表达定量分析	NA
1950	2025-12-01	Inferring Gene Regulatory Networks From Single-Cell RNA Sequencing Data by Dual-Role Graph Contrastive Learning 2025-Nov-29, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202518277 PMID:41317402	研究论文	提出一种基于双角色图对比学习的深度学习模型RegGAIN，用于从单细胞RNA测序数据推断基因调控网络	采用自监督对比学习最大化基因嵌入在扰动图视图间的一致性，并利用双编码器同时学习基因的调控者和目标驱动模式	未明确说明模型对数据稀疏性和噪声的具体处理能力限制	从单细胞转录组数据准确重建细胞类型特异性基因调控网络	基因调控网络和基因调控关系	机器学习	NA	单细胞RNA测序	图对比学习,深度学习	单细胞转录组数据	NA	NA	双编码器架构	NA	NA
1951	2025-12-01	Predicting drug solubility in binary solvent mixtures using graph convolutional networks: a comprehensive deep learning approach 2025-Nov-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-28272-3 PMID:41318549	研究论文	本研究使用图卷积网络预测药物在二元溶剂混合物中的溶解度	采用多头部注意力机制、分层分子表征学习和复杂池化策略的GCN架构，专门针对二元溶剂系统优化	模型对与训练数据结构相似的化合物预测效果更好，可能对结构差异大的化合物泛化能力有限	开发计算模型预测药物在二元溶剂中的溶解度，加速药物制剂开发	123个小分子溶质、44种溶剂和110种二元溶剂组合	机器学习	NA	图卷积网络	GCN	分子结构数据	27,000个溶解度测量值	NA	图卷积网络,多头部注意力机制	平均绝对误差(MAE)	NA
1952	2025-12-01	Attention-Base deep learning for 3D craniofacial soft tissue landmark detection and diagnosis in orthodontics 2025-Nov-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-30383-w PMID:41318682	研究论文	提出一种基于注意力的两阶段深度学习框架，用于3D颅面软组织标志点检测和正畸诊断分类	开发了两种新模块：基于曲率的测地线裁剪模块和动态标志点结构学习模块，结合解剖学先验知识建模空间依赖关系	NA	实现3D颅面软组织标志点的自动化定位和正畸治疗难度诊断	颅面软组织3D数据	计算机视觉	错颌畸形	3D图像分析	深度学习	3D点云数据	NA	PyTorch	PointTransformerV3	平均径向误差(MRE), 成功检测率(SDR), 成功分类率(SCR), 诊断准确率	NA
1953	2025-12-01	An integrated facial recognition system for classroom resource optimization using MobileNet and SSA-SVM 2025-Nov-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-29327-1 PMID:41318694	研究论文	提出一种集成面部识别系统，通过实时监控和考勤跟踪优化大学教室资源利用	结合MobileNet特征提取与SSA-SVM分类模型，在教室管理场景实现检测准确率提升3.47%和识别率提升7.05%	仅在中国河南省机构进行测试，缺乏更广泛地域验证	通过实时面部识别优化教育资源配置效率	大学教室使用场景中的面部识别	计算机视觉	NA	深度可分离卷积网络与反向残差模块	CNN, SVM	面部图像	河南省多所教育机构数据	NA	MobileNet	准确率, 识别率, 帧率	NA
1954	2025-12-01	Forensic identification using siamese, transfer learning and custom deep learning models 2025-Nov-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-30703-0 PMID:41318679	研究论文	本研究探索使用多种深度学习模型进行人类头骨的法医身份识别	提出了基于连体神经网络的创新方法，在法医头骨识别任务中优于现有最先进方法	NA	开发自动化的法医身份识别系统，用于确定人类遗骸的性别、祖先等特征	人类头骨图像	计算机视觉	NA	数字成像	Siamese Neural Network, CNN	图像	来自新墨西哥州死者图像数据库(NMDID)的DICOM文件头骨图像	NA	VGG-16, ResNet50, DenseNet, MobileNet, InceptionV3, EfficientNet, AlexNet, 自定义CNN	准确率	NA
1955	2025-12-01	Integrated meteocean and seismic dataset for AI-based seawater CO2 estimation at Deception Island, Antarctica 2025-Nov-29, Scientific data IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41597-025-06351-4 PMID:41318724	研究论文	通过集成气象海洋和地震数据集，应用深度学习技术估算南极欺骗岛海水二氧化碳分压	首次将地震信号与海洋气象参数结合用于海水CO2估算，开发了适用于南极火山口环境的Bi-LSTM深度学习模型	数据采集时间仅限于2025年2月，区域范围局限于南极欺骗岛	研究南极沿海系统碳循环，改进极地海洋碳通量模型	南极欺骗岛表层海水和内陆站点的环境参数	机器学习	NA	环境观测、地震监测	Bi-LSTM	多元时间序列数据	2025年2月在南极欺骗岛采集的高分辨率环境观测数据集	NA	双向长短期记忆神经网络	五折交叉验证	NA
1956	2025-12-01	Combining citation and productivity metrics through harmonic mean enhances researcher ranking accuracy 2025-Nov-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-30432-4 PMID:41318760	研究论文	本研究通过调和平均数结合引文和生产力指标开发了一种新的研究者排名指标	提出使用调和平均数整合最不相关参数对的方法来构建研究者排名指标，显著提升排名准确性	研究仅基于1060名神经科学领域的研究者数据，需要更多领域验证	开发更准确的研究者科学影响力评估和排名方法	1060名神经科学研究者（包括获奖者和非获奖者）	科学计量学	NA	深度学习技术，统计模型分析	NA	研究者出版物和引文数据	1060名神经科学研究者	NA	NA	平均影响力得分，不相交比率	NA
1957	2025-12-01	Explainable OptiCNN-SLSTM hybrid model for enhanced lithium-ion battery state of health prediction 2025-Nov-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-28091-6 PMID:41318802	研究论文	提出一种可解释的OptiCNN-SLSTM混合深度学习模型，用于提升锂离子电池健康状态的预测精度	结合1D CNN进行时序特征压缩和状态保持LSTM捕获样本内外依赖关系，采用Optuna优化的两步超参数优化方法	未明确说明模型在极端工况或不同电池化学体系下的泛化能力	提高锂离子电池健康状态预测精度以优化电动汽车性能和充电策略	锂离子电池	机器学习	NA	NA	CNN, LSTM	时序数据	NASA数据集(B0005, B0007)、牛津数据集(cell-1, cell-2)和真实世界E-kart电池数据集	NA	1D CNN, Stacked LSTM	RMSE, MSE, MAE	NA
1958	2025-12-01	Recent advances in machine learning predictions of protein-ligand binding affinities 2025-Nov-28, Current opinion in structural biology IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.sbi.2025.103193 PMID:41317487	综述	本综述系统梳理了机器学习在蛋白质-配体结合亲和力预测领域的最新进展	整合了基于结构、基于配体及混合框架等多种机器学习方法，涵盖从传统监督学习到深度学习架构的代表性算法	未涉及具体实验验证，主要聚焦方法学综述	提升蛋白质-配体结合亲和力预测的准确性和应用价值	蛋白质-配体相互作用	机器学习	NA	机器学习，深度学习	监督学习，深度学习	三维构象数据，拓扑不变量	NA	NA	NA	NA	NA
1959	2025-12-01	Sequential and ensemble hybrid approaches for left ventricle segmentation in cardiac MR: A systematic mapping 2025-Nov-28, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2025.111337 PMID:41317598	综述	本文系统回顾了心脏磁共振图像中左心室分割的混合方法，并提出新的分类体系	提出了将混合方法分类为顺序式和集成式的新分类框架，并系统分析了不同混合组合的优势与挑战	现有评估方法存在局限性，缺乏充分的评估指标、泛化性分析和统计显著性检验	系统梳理心脏MR左心室分割的混合方法，分析其特性和临床适用性	心脏磁共振短轴图像中的左心室分割方法	医学图像分析	心血管疾病	心脏磁共振成像	深度学习网络	医学图像	包含35项研究	NA	NA	NA	NA
1960	2025-12-01	Accuracy comparative study of automatic landmarking and diagnostic models on lateral cephalograms 2025-Nov-27, Progress in orthodontics IF:3.5Q1 DOI:10.1186/s40510-025-00598-8 PMID:41307859	研究论文	比较侧位头影测量片中自动标志点定位模型与自动诊断模型的性能差异	首次在相同数据集上直接比较自动标志点定位模型与自动诊断模型的性能、泛化能力和迁移能力	模型比较为间接对比，未进行直接性能对抗测试	评估深度学习模型在头影测量分析中的准确性和临床应用价值	侧位头影测量片	计算机视觉	口腔颌面畸形	深度学习	CNN	医学影像	中国北方人群外部测试数据集和IEEE ISBI 2015挑战赛数据集	NA	NA	准确率	NA