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
1	2026-06-09	Enhancing explainability and performance of the depression detection model on social media utilizing feature engineering and LLMs 2026-Dec, Health information science and systems IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s13755-026-00446-x PMID:41883984	research paper	利用特征工程和大语言模型提升社交媒体抑郁症检测模型的可解释性和性能	通过计算包含情感状态的十二个特征，并结合注意力机制和LLM，增强抑郁症检测模型的可解释性，将情感状态与抑郁症特征关联起来	NA	提升社交媒体抑郁症检测模型的可解释性和性能	社交媒体上的抑郁症检测模型	自然语言处理	抑郁症	情感状态计算、词嵌入、注意力机制、大语言模型微调	序列模型、大语言模型	文本	NA	NA	NA	NA	NA
2	2026-06-09	Deep Learning-Assisted identification and quantification of cell-associated microplastics using darkfield hyperspectral imaging 2026-Oct-01, Talanta IF:5.6Q1 DOI:10.1016/j.talanta.2026.129864 PMID:42019285	研究论文	结合暗场高光谱成像与深度学习管道自动检测和量化单细胞水平的细胞相关聚苯乙烯微塑料	首次将Mask R-CNN、LS-SVM和CHT整合为自动化管道，实现单细胞分辨率下微塑料与细胞相互作用的定量评估	需要针对其他颗粒类型和细胞系进行重新训练和验证	开发自动策略用于检测和量化细胞相关微塑料，评估单细胞水平的剂量-反应关系	Caco-2细胞与聚苯乙烯微塑料	计算机视觉	NA	暗场高光谱成像	CNN, SVM	图像, 光谱	Caco-2细胞在不同浓度微塑料暴露下的样本（1×10^4、1×10^6、1×10^8颗粒/mL）	NA	Mask R-CNN, 最小二乘支持向量机, 圆形霍夫变换	精确率、准确率	NA
3	2026-06-09	Chemical composition imaging and class imbalance handling using a 2D-CNN with SMOTE and threshold moving for tobacco origin classification 2026-Oct-01, Talanta IF:5.6Q1 DOI:10.1016/j.talanta.2026.129950 PMID:42105520	research paper	提出一种结合化学组分成像、二维卷积神经网络（2D-CNN）与SMOTE和阈值移动的方法，用于烟草产地分类，有效处理类别不平衡问题	首次将化学组分转化为结构化二维图像，利用2D-CNN捕获化学指标间的复杂相关性，并结合SMOTE与阈值移动缓解类别不平衡导致的分类器偏差	未提及具体局限性	实现高精度的烟草产地分类，解决化学关系复杂与地理样本不平衡问题	烟草样本的化学组分数据	machine learning	NA	化学组分成像	2D-CNN	化学组分图像	来自八个生态区的烟草样本	NA	2D-CNN	accuracy, precision, recall, F1-score	NA
4	2026-06-09	Matrix-dependent analytical strategies for the detection of drug-infused foods: A comprehensive review 2026-Sep, Forensic science international IF:2.2Q1 DOI:10.1016/j.forsciint.2026.112982 PMID:42068667	综述	系统综述了在法医调查中检测添加药物食品的基质依赖性分析策略	首次系统整合二十种高报告频率食品基质与药物类别、提取策略及色谱-质谱检测技术之间的基质依赖性关系，并讨论新兴技术如织物相吸附萃取（FPSE）和深度学习辅助质谱在鉴定新型精神活性物质（NPS）中的应用	综述中可能未涵盖所有食品基质类型，且新兴技术的实际应用效果需进一步验证	为法医调查中检测添加药物食品提供全面的分析方法和关键考量因素的综述	二十种高报告频率的添加药物食品基质	法医毒理学、分析化学	药物滥用相关案件（药物辅助犯罪等）	色谱-质谱（LC-MS、GC-MS）、QuEChERS提取、液液萃取、织物相吸附萃取（FPSE）、深度学习辅助质谱	深度学习	质谱数据	NA	NA	NA	NA	NA
5	2026-06-09	Important progress in antimicrobial peptide prediction research in the past five years 2026-Sep, Analytical biochemistry IF:2.6Q2 DOI:10.1016/j.ab.2026.116141 PMID:42092576	综述	该综述论文综合回顾了过去五年抗菌肽预测研究的重要进展，包括数据库资源、特征编码技术和预测方法（从传统机器学习到深度学习及生成模型）	系统总结了2020-2024年间涌现的创新预测方法，从传统结构特征分析和机器学习算法到前沿深度学习与生成模型技术，并对不同数据集上的预测性能进行了深入比较	未明确提及具体局限性，但研究瓶颈和未来趋势的讨论暗示当前预测方法在准确性和泛化能力上仍存在挑战	全面综述抗菌肽预测研究领域的进展，分析主流数据库和特征编码技术，展望未来发展趋势	抗菌肽预测方法及相关数据库资源	机器学习	NA	NA	机器学习、深度学习、生成模型	文本	NA	NA	NA	预测性能	NA
6	2026-06-09	Zero-shot arbitrary-scale super resolution in susceptibility-weighted imaging for cerebral microbleed analysis 2026-Aug-15, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2026.109433 PMID:42155350	研究论文	提出MagNeRF框架，实现零样本任意尺度超分辨率，用于磁敏感加权成像中的脑微出血分析	在无外部配对训练数据的情况下，从单张低分辨率体积学习隐式先验，并引入扩张补丁采样、球面采样和自适应损失函数三项创新	未知	提高磁敏感加权成像中脑微出血的诊断准确性，降低患者负担并扩大临床适用性	脑微出血	计算机视觉	脑血管疾病，神经退行性疾病	磁敏感加权成像	隐式神经表示	图像	两个磁敏感加权成像数据集，一个T1加权数据集，一个真实低分辨率T2*加权数据集	PyTorch	NeRF（神经辐射场）变体	视觉保真度、结构相似性、病变分割性能	NA
7	2026-06-09	Detecting cardiovascular diseases using ECG scans and explainable artificial intelligence 2026-Aug-15, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2026.109428 PMID:42155349	研究论文	本研究提出一种可解释人工智能框架，用于量化深度学习模型在心电图图像扰动下的稳定性，并识别模型弱点	首次结合可解释性分析与放射组学特征，系统评估深度学习模型在不同图像扰动下的稳定性，并准确识别底层模型	合成数据与实际临床数据可能存在差异，且仅评估了有限类型的图像扰动	开发一种可解释人工智能框架，以增强深度学习模型在心血管疾病检测中的透明度和鲁棒性	心电图打印图像及其扰动版本（如变色、手写、纸张褶皱）	计算机视觉, 机器学习	心血管疾病	心电图扫描	卷积神经网络	图像	基于PTB-XL基准数据集合成的大规模心电图打印图像数据集，包含干净和污染版本	PyTorch	EfficientNet, InceptionNet	AUC, 交并比, 准确率	NA
8	2026-06-09	The latent shape space of intracranial saccular aneurysms 2026-Aug-15, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2026.109445 PMID:42161036	研究论文	开发了一个统一框架，学习颅内囊状动脉瘤形态的紧凑且表达力强的潜在表征，用于生成建模和破裂标签分类	将对应映射、生成建模和判别分析统一在一个工作流中，学习二维潜在空间，可解释地捕获临床相关几何信息，优于现有手工特征及降维基线	未提及外部验证或前瞻性临床数据测试；潜在空间可能受限于数据集中已有的形状变异	开发可扩展且可解释的定量动脉瘤形态测量框架，统一形状生成与破裂风险分类	958个来自五个公共数据集的颅内囊状动脉瘤表面（338个破裂）	计算机视觉	颅内动脉瘤	三维表面网格对应映射	自编码器、变分自编码器	三维表面网格	958个动脉瘤表面（338个破裂）	PyTorch	自编码器、变分自编码器	均方误差、体积误差、豪斯多夫距离、AUC、准确率	NA
9	2026-06-09	Physics-informed DynUNet for brain metastasis segmentation 2026-Aug-15, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2026.109457 PMID:42172695	研究论文	将物理信息肿瘤生长模型整合到分割架构中，构建PI-DynUNet用于脑转移瘤分割，并在BraTS-METS 2023数据集上评估其性能	首次将物理信息肿瘤生长模型与DynUNet分割架构集成，通过物理正则化权重优化小体积转移病灶的分割性能	研究仅基于单一数据集且未采用数据增强，外部验证仅在一个机构队列（斯坦福BrainMetShare）上进行，物理正则化权重的选择依赖于病变类型和大小	探究将物理信息肿瘤生长模型整合到分割架构中是否能克服现有深度学习算法在小体积脑转移病灶检测与分割上的局限性	脑转移瘤病灶，特别是小体积转移病灶	计算机视觉	脑转移瘤	NA	DynUNet	图像（MRI）	BraTS-METS 2023数据集和斯坦福BrainMetShare队列（105例样本）	PyTorch	DynUNet	Dice系数, IoU, HD95, 场景加权Dice系数	NA
10	2026-06-09	Astragalin alleviates ulcerative colitis via FPR1 inhibition and restores Microbiota-Metabolite Homeostasis: A mechanism revealed by deep learning 2026-Aug, Biochemical pharmacology IF:5.3Q1 DOI:10.1016/j.bcp.2026.118022 PMID:42066856	研究论文	利用深度学习平台预测并验证山奈酚通过抑制FPR1及恢复肠道菌群-代谢物稳态缓解溃疡性结肠炎的机制	首次通过整合多种神经架构的深度学习平台预测山奈酚的高置信度靶点FPR1，并揭示其通过蛋白酶体依赖途径降解FPR1、抑制NF-κB激活，同时恢复肠道微生物生态和代谢平衡的多靶点治疗机制	研究基于小鼠模型，结果向临床转化尚需验证；深度学习预测的泛化性依赖于训练数据质量	阐明山奈酚缓解溃疡性结肠炎的多靶点作用机制	山奈酚（一种天然黄酮类化合物）及其对溃疡性结肠炎的治疗作用	机器学习	溃疡性结肠炎	16S rRNA测序、非靶向代谢组学、药理学实验	多种神经架构组合的深度学习模型	基因组序列数据、代谢组学数据、图像（如组织切片）	使用DSS诱导的鼠结肠炎模型进行验证，具体样本数量未提及	NA	多种神经架构（具体类型未明确）	NA（未在标题和摘要中明确性能指标）	NA
11	2026-06-09	TIMEL: Deep learning-statistical integration reveals spatial stromal and immune signatures of aggressive colon cancer 2026-Aug, Journal of pathology informatics DOI:10.1016/j.jpi.2026.100672 PMID:42255201	研究论文	提出TIMEL框架，用深度学习分割组织结构并通过统计描述符从全切片图像中提取微环境特征，用于结肠癌预后生物标志物发现	首次将深度学习组织分割与空间统计描述符结合，从全切片图像中量化肿瘤微环境异质性，发现可预测生存和转移的微观结构空间特征	未明确提及	开发计算框架表征结肠癌肿瘤免疫微环境，发现预后生物标志物	结肠癌全切片病理图像中的肿瘤、基质和免疫区域	数字病理学	结肠癌	全切片成像	CNN, Vision Transformer	图像	发现队列TCGA-COAD 411例，验证队列Dartmouth 108例	PyTorch， TensorFlow（因Inception V3属于TensorFlow/Keras生态）	Inception V3, DenseNet-121, ViT-base, UNI, Prov-GigaPath, Virchow	AUC， Spearman相关系数R，风险比HR，比值比OR	GPU
12	2026-06-09	Deep learning analysis of reflectance confocal microscopy for basal cell carcinoma diagnosis 2026-Aug, JAAD international DOI:10.1016/j.jdin.2026.04.010 PMID:42256604	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
13	2026-06-09	Asymmetric Drug-Drug Interaction Prediction Based on Generative Adversarial Networks and Knowledge Graph 2026-Jul, Journal of computational biology : a journal of computational molecular cell biology IF:1.4Q2 DOI:10.1177/15578666261443345 PMID:42206523	研究论文	提出了一种基于知识图谱和生成对抗网络的非对称药物-药物相互作用预测方法KGGAN-DDI	首次考虑DDI的非对称性，通过知识图谱嵌入模块捕获药物对间的非对称关联，并采用双生成器GAN生成真实样本以提升预测精度	未明确提及局限性	预测潜在的药物-药物相互作用	药物对及其相互作用	机器学习	NA	NA	生成对抗网络	结构化数据	NA	NA	GAN	与现有最优方法比较的性能	NA
14	2026-06-09	Automated Triage for New Keratoconus Referrals Using Multimodal Deep Learning 2026-Jul, Ophthalmology science IF:3.2Q1 DOI:10.1016/j.xops.2026.101208 PMID:42256004	研究论文	利用多模态深度学习模型，基于多模态成像和临床数据预测圆锥角膜进展风险，实现风险分层的患者监测	首次开发多模态融合架构（整合前段OCT、Placido地形图和表格数据）预测圆锥角膜两年进展风险，并通过长短期记忆网络纳入时序就诊数据，显著提升预测性能	NA	开发并验证用于预测圆锥角膜进展风险的深度学习模型，实现风险分层的患者监测路径	圆锥角膜患者	机器学习	圆锥角膜	前段光学相干断层扫描、Placido角膜地形图	深度学习模型（多模态融合架构、循环神经网络、长短期记忆网络）	图像、表格数据	内部数据集：3893名患者的7396只眼睛；外部验证数据集：519名患者的963只眼睛	NA	多模态融合架构、长短期记忆网络	AUROC、灵敏度、特异度、预测值	NA
15	2026-06-09	Hemispheric Asymmetry of Outer Retinal Structure and Function in Retinitis Pigmentosa 2026-Jul, Ophthalmology science IF:3.2Q1 DOI:10.1016/j.xops.2026.101205 PMID:42256003	研究论文	利用深度学习管道自动化分割OCT图像中的椭圆体区，研究视网膜色素变性患者外层视网膜结构和功能的垂直半球不对称性	首次揭示RP患者存在一致的外部视网膜结构垂直半球不对称性，即上结构主导且下视野主导的保留模式，并证实此模式与基因型和年龄相关	NA	评估RP患者外层视网膜的垂直半球不对称性及其与基因型和年龄的关系	患有晚期视网膜色素变性的患者	计算机视觉	视网膜色素变性	谱域OCT, Goldmann视野计	深度学习	图像	496名患者的928只眼睛	NA	NA	椭圆体区面积(mm²), Goldmann视野角(°), 上/下比率, 年损失率(%)	NA
16	2026-06-09	Conditional Diffusion Model-Based Method for Annotation of Antibiotic Resistance Gene Properties 2026-Jun-08, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.6c00042 PMID:42149807	研究论文	提出一种基于条件扩散模型的抗生素抗性基因特性注释方法	首次将条件扩散模型应用于抗生素抗性基因序列数据，通过领域知识注入引导生成高质量潜在表示，并设计交叉注意力机制以缓解信息冗余问题	未明确说明，可能涉及模型对大规模数据的泛化能力和计算开销	提高抗生素抗性基因序列数据中潜在表示的质量，实现对抗性基因特性的精准注释	抗生素抗性基因的序列数据和其关键特性	机器学习	细菌抗生素耐药性相关疾病	基因序列分析	条件扩散模型	序列数据	公开数据集（具体规模未说明）	PyTorch	扩散模型与交叉注意力机制	预测性能指标（如准确率、F1分数等，具体未提及）	未说明
17	2026-06-09	Reliability-Aware Deep Learning Framework for Chemical Genotoxicity Prediction with Uncertainty Quantification 2026-Jun-08, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.6c00885 PMID:42160670	研究论文	提出一种可靠性感知的深度学习框架，用于化合物遗传毒性预测，并量化预测不确定性	将实验数据可靠性分级与分层学习策略结合，并集成保形预测以量化预测不确定性，提升模型可靠性和透明度	仅使用了分子指纹和消息传递神经网络，未探索更复杂的图神经网络架构；保形预测的覆盖率和效率可能需要更多调优	开发一种融合数据可靠性和不确定性量化的计算模型，用于化学遗传毒性预测	8300多种化合物及其遗传毒性数据，标注有实验可靠性等级	机器学习	NA	分子指纹、消息传递神经网络	消息传递神经网络、随机森林、支持向量机、逻辑回归	分子结构数据（SMILES或分子图）	8389种化合物	Scikit-learn, PyTorch	消息传递神经网络、随机森林、支持向量机（RBF核）、逻辑回归	AUC, Brier得分, 经验覆盖率	NA
18	2026-06-09	The Tsetlin Machine: A "Third Way" in QSAR Modeling 2026-Jun-08, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.5c03109 PMID:42208944	研究论文	提出Tsetlin Machine作为QSAR建模中的新范式，结合规则方法、迭代学习和内在可解释性	将有限状态自动机与强化学习结合的TM方法应用于QSAR，提供分子属性图和WAC分数的可解释性工具	TM-QSAR的二元性质限制了对离散化连续描述符的性能表现	开发兼具准确性、计算效率和可解释性的QSAR方法，作为虚拟筛选中的标准方法	化合物结构与生物活性关系，包括MOR和CYP2A4等生物靶标	机器学习	不适用	ECFP4描述符	Tsetlin Machine	分子描述符数据	不适用	不适用	Tsetlin Machine	ROC-AUC, PRC-AUC, PPV	不适用
19	2026-06-09	A comprehensive review of deep learning applications in the segmentation and classification of skin cancer 2026-Jun-08, Biomedical physics & engineering express IF:1.3Q3 DOI:10.1088/2057-1976/ae74d6 PMID:42214390	综述	系统综述2014至2024年间深度学习在皮肤癌分割与分类中的应用	整合2014-2024年77项研究，进行偏倚风险评估，揭示类别不平衡和数据泄露问题，并指出从单一CNN向混合框架及多源特征融合策略的范式转变	类别不平衡、数据集多样性有限、临床验证不足	探讨深度学习技术在皮肤病变分割与分类中的应用	皮肤癌（黑色素瘤和非黑色素瘤）	计算机视觉	皮肤癌	NA	卷积神经网络(CNN)、U-Net及其变体、混合框架、集成框架	图像	77项实验研究（来自540篇文献）	NA	CNN、U-Net、混合模型、集成模型	准确率	NA
20	2026-06-09	A Multistage Virtual Screening Strategy Integrating Molecular Similarity, Deep Learning Scoring, and Molecular Docking toward the Discovery of Novel LRRK2 Inhibitors 2026-Jun-08, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.6c00241 PMID:42187161	研究论文	提出一种整合分子相似性、深度学习评分和分子对接的多阶段虚拟筛选策略，用于发现新型LRRK2抑制剂	首次将Ouroboros分子表征模型（整合构象和药效团特征）与深度学习评分、分子对接相结合，形成多阶段虚拟筛选流程，并成功鉴定出化合物C-298为高活性LRRK2抑制剂	未提及体内药效验证及更广泛的化合物库筛选；IC50值在纳摩尔级别，但与传统抑制剂相比具体优势尚需进一步比较研究	发现新型且有效的LRRK2抑制剂，加速帕金森病药物发现	LRRK2蛋白（野生型和G2019S突变型）及其抑制剂	计算机辅助药物设计, 机器学习	帕金森病	虚拟筛选, 分子相似性搜索, 深度学习评分, 分子对接, 分子动力学模拟, 酶活性测定, 细胞活力测定, 活性氧检测, 磷酸化检测	Ouroboros分子表征模型（深度学习模型）	分子结构数据, 生物活性数据, 分子对接数据	15个候选化合物用于酶学评估，鉴定出4个新型LRRK2抑制剂	NA	Ouroboros	IC50值, 细胞毒性, 活性氧水平, 磷酸化抑制率	NA