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
841	2025-10-07	Application of an artificial intelligence-based tool in [18F]FDG PET/CT for the assessment of bone marrow involvement in multiple myeloma 2023-10, European journal of nuclear medicine and molecular imaging IF:8.6Q1 DOI:10.1007/s00259-023-06339-5 PMID:37493665	研究论文	本研究验证了一种基于三维深度学习的AI工具，用于自动化评估多发性骨髓瘤患者PET/CT图像中骨髓代谢活性	首次开发基于深度学习的全自动三维工具，用于多发性骨髓瘤骨髓代谢活性的定量评估，为PET/CT解读标准化提供新方法	样本量较小（35例患者），需要在更大患者队列中进行前瞻性验证	验证AI工具在多发性骨髓瘤PET/CT图像中自动评估骨髓代谢活性的可行性	35例未经治疗的连续多发性骨髓瘤患者	数字病理	多发性骨髓瘤	[18F]FDG PET/CT成像	深度学习	医学影像（PET/CT扫描）	35例多发性骨髓瘤患者	NA	三维深度学习网络	相关性分析（p值），代谢肿瘤体积（MTV），总病灶糖酵解（TLG）	NA
842	2025-10-07	Protocol for automated multivariate quantitative-image-based cytometry analysis by fluorescence microscopy of asynchronous adherent cells 2023-09-15, STAR protocols IF:1.3Q4 DOI:10.1016/j.xpro.2023.102446 PMID:37453067	研究论文	提出基于荧光显微镜的异步贴壁细胞多变量定量图像细胞术分析协议	开发集成现代人工智能工具的开源Fiji脚本，应用深度学习实现稳健的自动化细胞核分割	NA	建立自动化多变量定量图像细胞术分析流程	异步贴壁细胞	数字病理	NA	荧光显微镜，定量图像细胞术	深度学习	荧光显微镜图像	NA	Fiji	NA	NA	NA
843	2025-10-07	A knowledge-integrated deep learning framework for cellular image analysis in parasite microbiology 2023-09-15, STAR protocols IF:1.3Q4 DOI:10.1016/j.xpro.2023.102452 PMID:37537845	研究论文	提出一个知识整合的深度学习框架，用于寄生虫微生物学中的细胞图像分析	将领域知识与深度学习相结合，提供端到端的细胞图像分析框架	NA	开发用于寄生虫微生物学细胞图像分析的深度学习框架	微生物细胞图像	计算机视觉	寄生虫感染	细胞图像分析	深度学习	细胞图像	NA	NA	NA	NA	NA
844	2025-10-07	Evaluating Augmentation Approaches for Deep Learning-based Major Depressive Disorder Diagnosis with Raw Electroencephalogram Data 2023-Dec-18, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.12.15.571938 PMID:38187601	研究论文	本研究评估了六种脑电图数据增强方法在基于深度学习的重度抑郁症诊断中的效果	引入了重复训练集作为新基线以消除数据量偏差，并首次系统评估多种EEG数据增强方法在抑郁症诊断中的效用	研究结果仅限于特定数据集和模型，可能需要进一步验证	评估脑电图数据增强方法对深度学习模型在抑郁症诊断中性能的影响	重度抑郁症患者的原始脑电图数据	机器学习	抑郁症	脑电图(EEG)	深度学习模型	原始脑电图信号	NA	NA	NA	模型性能指标	NA
845	2025-05-11	GEOMETRIC CONSTRAINED DEEP LEARNING FOR MOTION CORRECTION OF FETAL BRAIN MR IMAGES 2023-Apr, Proceedings. IEEE International Symposium on Biomedical Imaging DOI:10.1109/isbi53787.2023.10230423 PMID:40337452	研究论文	本文提出了一种基于几何约束的深度学习模型，用于胎儿脑部MRI图像的运动校正	该方法结合了全局运动估计网络和相对运动估计网络，利用几何约束和权重可学习策略处理复杂和大范围的运动	需要构建大规模的模拟胎儿脑部数据集以训练模型，可能在实际应用中存在数据获取的挑战	提高胎儿脑部MRI图像的运动校正能力，以支持3D脑部体积重建	胎儿脑部MRI图像	医学影像处理	胎儿脑部发育	MRI	深度学习模型（包含全局运动估计网络和相对运动估计网络）	图像	大量胎儿脑部MRI图像堆栈	NA	NA	NA	NA
846	2025-10-07	SPACEL: deep learning-based characterization of spatial transcriptome architectures 2023-11-22, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-023-43220-3 PMID:37990022	研究论文	提出基于深度学习的空间转录组架构表征工具SPACEL，用于分析空间转录组数据	开发了首个集成细胞类型反卷积、空间域识别和3D对齐的深度学习工具包	未明确说明方法在特定组织类型或技术平台上的局限性	解决多个空间转录组切片的联合分析和3D组织架构重建的挑战	空间转录组数据	生物信息学	NA	空间转录组技术	多层感知机, 图卷积网络, 对抗学习	空间转录组数据	模拟和真实ST数据集，涉及多种组织和ST技术	NA	多层感知机, 图卷积网络	细胞类型反卷积性能, 空间域识别性能, 3D对齐性能	NA
847	2025-10-07	PET/CT based cross-modal deep learning signature to predict occult nodal metastasis in lung cancer 2023-11-18, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-023-42811-4 PMID:37980411	研究论文	基于PET/CT的跨模态深度学习特征预测肺癌隐匿性淋巴结转移	开发了基于PET/CT的跨模态深度学习特征，在预测隐匿性淋巴结转移方面显著优于单模态模型、临床模型和医生判断	NA	预测临床分期N0非小细胞肺癌的隐匿性淋巴结转移	非小细胞肺癌患者	数字病理	肺癌	PET/CT成像	深度学习	医学影像	内部队列1911例，外部队列355例，前瞻性队列999例	NA	跨模态深度学习	AUC	NA
848	2025-10-07	Deep learning of human polyadenylation sites at nucleotide resolution reveals molecular determinants of site usage and relevance in disease 2023-11-15, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-023-43266-3 PMID:37968271	研究论文	开发深度学习模型在核苷酸分辨率下识别人类基因组中的多聚腺苷酸化位点并分析其分子决定因素	首次在核苷酸级别分辨率下识别全基因组多聚腺苷酸化位点，并定量测量位置特异性基序重要性及其相互作用	NA	解析人类基因组中多聚腺苷酸化位点优化的分子机制及其在疾病中的作用	人类基因组中的多聚腺苷酸化位点	机器学习	人类疾病	深度学习，机器学习	深度学习模型	基因组数据	NA	NA	NA	NA	NA
849	2025-05-10	CROSS-DOMAIN DIFFUSION BASED SPEECH ENHANCEMENT FOR VERY NOISY SPEECH 2023-Jun, Proceedings of the ... IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing. ICASSP (Conference) DOI:10.1109/icassp49357.2023.10096985 PMID:40330790	研究论文	本文提出了一种基于跨域扩散的语音增强方法，用于极低信噪比条件下的非平稳噪声场景	将基于扩散的学习方法引入增强模型，提高了在极低信噪比条件下的鲁棒性	实验仅在TIMIT数据集上进行，未在其他数据集上验证	提高极低信噪比条件下的语音增强性能	语音信号	语音处理	NA	扩散模型	扩散模型	语音信号	TIMIT数据集	NA	NA	NA	NA
850	2025-10-07	Assessment of malalignment factors related to Invisalign treatment time aided by automated imaging processes 2023-Mar-01, The Angle orthodontist DOI:10.2319/031622-225.1 PMID:36327333	研究论文	通过自动化成像流程评估与Invisalign治疗时间相关的错位因素	使用深度学习方法自动分割牙齿并识别标志点，结合复合评分系统预测治疗时间	样本量有限（116名患者），某些牙齿移动类型与治疗时间的关联性证据不足	识别影响Invisalign治疗持续时间的错位类型和严重程度预测因素	接受Invisalign治疗的116名患者的数字口腔扫描模型	计算机视觉	牙科错位畸形	数字口腔扫描，深度学习	深度学习	数字三维模型图像	116名患者	NA	NA	P值，相关系数	NA
851	2025-10-07	Identification of geographic origins of Morus alba Linn. through surfaced enhanced Raman spectrometry and machine learning algorithms 2023, Journal of biomolecular structure & dynamics IF:2.7Q2 DOI:10.1080/07391102.2023.2180433 PMID:36803175	研究论文	本研究结合表面增强拉曼光谱和机器学习算法开发了一种鉴定桑叶地理起源的新方法	首次将表面增强拉曼光谱与深度学习算法相结合用于桑叶地理起源鉴定	仅涵盖中国五个省份的样本，样本来源范围有限	开发基于光谱分析和机器学习的地理起源鉴定方法	桑叶（Morus alba Linn）	机器学习	糖尿病	表面增强拉曼光谱	CNN	光谱数据	来自安徽、广东、河北、河南和江苏五个省份的桑叶样本	NA	卷积神经网络	准确率	NA
852	2025-10-07	Genome-wide association analysis of left ventricular imaging-derived phenotypes identifies 72 risk loci and yields genetic insights into hypertrophic cardiomyopathy 2023-11-30, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-023-43771-5 PMID:38036550	研究论文	通过深度学习算法分析心脏磁共振图像，识别左心室区域壁厚度的遗传决定因素及其与肥厚型心肌病的关联	开发新型深度学习算法精确计算12个左心室区域壁厚度，首次在42,194人群体中发现72个与左心室壁厚度相关的遗传位点	研究样本仅来自UK Biobank数据库，需要其他人群验证	探索左心室区域壁厚度的遗传基础及其与肥厚型心肌病的因果关系	UK Biobank数据库中的42,194名个体的心脏磁共振图像	医学影像分析	心血管疾病	心脏磁共振成像, 全基因组关联分析, 孟德尔随机化分析	深度学习	医学影像	42,194名UK Biobank参与者	NA	NA	P值, 遗传相关性, 多基因风险评分	NA
853	2025-10-07	TransformEHR: transformer-based encoder-decoder generative model to enhance prediction of disease outcomes using electronic health records 2023-11-29, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-023-43715-z PMID:38030638	研究论文	提出基于Transformer的编码器-解码器生成模型TransformEHR，通过新型预训练目标提升电子健康记录疾病预测性能	采用预测患者未来就诊时所有疾病和结果的创新预训练目标，结合编码器-解码器框架实现最先进性能	未明确说明模型在更广泛疾病预测任务中的泛化能力限制	开发能够准确预测临床疾病结果的深度学习模型	电子健康记录中的患者纵向医疗数据	自然语言处理	胰腺癌、创伤后应激障碍	电子健康记录分析	Transformer	电子健康记录文本数据	NA	NA	Transformer编码器-解码器	精确召回曲线下面积	NA
854	2025-10-07	Label-free identification of protein aggregates using deep learning 2023-11-28, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-023-43440-7 PMID:38016971	研究论文	提出一种基于深度学习的无标记蛋白质聚集体识别方法LINA	无需荧光标记即可在活细胞中识别未标记的Httex1蛋白质聚集体	NA	开发无标记识别神经退行性疾病相关蛋白质聚集体的方法	亨廷顿蛋白Httex1在活细胞中形成的蛋白质聚集体	计算机视觉	神经退行性疾病	透射光成像	深度学习	图像	NA	NA	NA	特异性	NA
855	2025-10-07	Coding infant engagement in the Face-to-Face Still-Face paradigm using deep neural networks 2023-05, Infant behavior & development IF:1.9Q3 DOI:10.1016/j.infbeh.2023.101827 PMID:36806017	研究论文	本研究使用深度神经网络对面对面静止面孔范式中的婴儿参与度进行自动编码	首次将深度神经网络应用于FFSF任务中婴儿参与度的自动编码，实现了高达99.5%的分类准确率	继承了原始研究的采样和实验限制，样本量相对较小且主要为白人群体	测试深度神经网络在FFSF任务中编码婴儿参与度的准确性	68对母婴组合在三个时间点完成的FFSF任务视频	计算机视觉	NA	视频分析	DNN	图像	68对母婴组合，40,000张图像	NA	四种不同的深度神经网络图像分类模型	准确率, Cohen's κ值	NA
856	2025-10-07	Cross-convolutional transformer for automated multi-organs segmentation in a variety of medical images 2023-01-23, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/acb19a PMID:36623323	研究论文	提出基于交叉卷积变换器的深度学习网络，用于多种医学图像中的多器官自动分割	设计新型交叉卷积自注意力机制，整合局部和全局上下文，建模长短距离依赖关系；提出多尺度特征边缘融合模块	仅在三个数据集上验证，尚未在更广泛的医学图像数据上进行测试	开发具有更好泛化能力和准确性的多器官自动分割算法	医学图像中的多器官分割	计算机视觉	多种疾病（腹部器官、心脏结构、皮肤癌）	医学影像分析	Transformer, CNN	医学图像（CT、MRI、皮肤图像）	三个数据集：Synapse（腹部CT）、ACDC（心脏MRI）、ISIC 2017（皮肤癌图像）	NA	CFormer（交叉卷积变换器网络）	Dice相似系数, 95% Hausdorff距离	NA
857	2025-10-07	Predicting trabecular arrangement in the proximal femur: An artificial neural network approach for varied geometries and load cases 2023-12, Journal of biomechanics IF:2.4Q3 DOI:10.1016/j.jbiomech.2023.111860 PMID:37948877	研究论文	使用前馈神经网络预测股骨近端小梁排列，通过几何和载荷参数快速计算表观密度	将神经网络应用于骨重塑现象建模，相比有限元方法显著减少计算时间	需要获取不同数据集才能将结果扩展到其他结构	开发快速准确的骨小梁分布预测方法	股骨近端的骨密度分布	机器学习	骨科疾病	有限元分析，神经网络建模	前馈神经网络	密度分布数据集	包含多种几何形状和载荷情况的样本	NA	前馈神经网络	计算时间比较	NA
858	2025-10-07	NuFold: A Novel Tertiary RNA Structure Prediction Method Using Deep Learning with Flexible Nucleobase Center Representation 2023-Sep-22, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.09.20.558715 PMID:37790488	研究论文	提出一种名为NuFold的新型深度学习方法，用于准确预测RNA三级结构	采用灵活的核苷碱基中心表示法，能够准确重现所有可能的核苷酸构象	NA	开发计算方法来预测RNA三级结构，弥合RNA序列数据与结构认知之间的差距	RNA分子及其三级结构	机器学习	NA	深度学习	深度学习架构	RNA序列数据	NA	NA	NuFold	NA	NA
859	2025-10-07	Pooled tagging and hydrophobic targeting of endogenous proteins for unbiased mapping of unfolded protein responses 2023-Jul-14, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.07.13.548611 PMID:37503003	研究论文	开发了一种通过高通量基因标记和深度学习图像分析来研究蛋白质组动力学和功能的高效方法	结合高通量基因标记、荧光标记测序、深度学习图像分析和单细胞RNA测序，实现蛋白质错误折叠的空间限制诱导和细胞区室特异性响应映射	NA	系统水平理解蛋白质组组织和功能，绘制蛋白质错误折叠的区室特异性响应图谱	内源性标记蛋白质，细胞池	计算生物学	NA	高通量基因标记，单细胞RNA测序，荧光标记测序	深度学习	图像，基因表达数据	NA	NA	NA	NA	NA
860	2025-10-07	Identification of Drug Compounds for Capsular Contracture Based on Text Mining and Deep Learning 2023-11-01, Plastic and reconstructive surgery IF:3.2Q1 DOI:10.1097/PRS.0000000000010350 PMID:36862957	研究论文	通过文本挖掘和深度学习识别治疗包膜挛缩的候选药物化合物	首次结合文本挖掘、基因富集分析和DeepPurpose深度学习框架系统性地筛选包膜挛缩治疗药物	研究基于计算预测，缺乏实验验证；候选药物数量有限	探索包膜挛缩的非手术治疗方法，识别潜在治疗药物	包膜挛缩相关基因和靶向药物	生物信息学, 药物发现	包膜挛缩	文本挖掘, 基因富集分析, 蛋白质相互作用分析, 深度学习	DeepPurpose	基因数据, 药物靶点数据, 文本数据	55个相关基因, 8个候选基因, 100个候选药物	DeepPurpose, GeneCodis, Cytoscape	NA	预测结合亲和力	NA