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
4021	2025-10-07	A deep learning-based model to estimate pulmonary function from chest x-rays: multi-institutional model development and validation study in Japan 2024-Aug, The Lancet. Digital health DOI:10.1016/S2589-7500(24)00113-4 PMID:38981834	研究论文	开发并验证一种基于深度学习的AI模型，能够通过胸部X光片估算肺功能指标FVC和FEV1	首次利用胸部X光片这一静态影像来估算动态肺功能指标，为无法进行肺活量测定的患者提供了替代方案	未结合临床信息进行综合分析，未来需要研究AI模型与临床信息结合的性能	从胸部X光片估算肺功能，为肺疾病诊断和管理提供新方法	来自日本五家机构的81,902名患者的141,734份X光片和肺活量测定配对数据	计算机视觉	肺部疾病	胸部X光成像	深度学习	医学影像	141,734份X光片-肺活量测定配对数据，来自81,902名患者	NA	NA	Pearson相关系数, 组内相关系数, 均方误差, 均方根误差, 平均绝对误差	NA
4022	2025-10-07	Deep learning model integrating radiologic and clinical data to predict mortality after ischemic stroke 2024-May-30, Heliyon IF:3.4Q1 DOI:10.1016/j.heliyon.2024.e31000 PMID:38826743	研究论文	开发并验证了一个结合放射影像和临床数据的深度学习模型，用于预测缺血性卒中患者的死亡率	首次将脑部扩散加权成像(DWI)和表观扩散系数(ADC)等放射学信息与临床因素整合到缺血性卒中死亡率预测模型中	数据来源于单一医疗中心，外部验证集仅来自一个二级心血管中心	创建和验证基于深度学习的缺血性卒中死亡率预测模型	缺血性卒中患者	医学影像分析	缺血性卒中	扩散加权成像(DWI), 表观扩散系数(ADC)	深度学习模型	医学影像, 临床数据	训练集1109例, 验证集437例, 内部测试集654例, 外部测试集507例	NA	NA	时间依赖性受试者工作特征曲线下面积(TD AUC), Harrell一致性指数(C-index)	NA
4023	2025-10-07	Microfluidics-based patient-derived disease detection tool for deep learning-assisted precision medicine 2024-Jan, Biomicrofluidics IF:2.6Q2 DOI:10.1063/5.0172146 PMID:38223546	研究论文	开发了一种基于微流控和深度学习的智能疾病检测工具，用于癌症预后评估和精准医疗	将微流控肿瘤模型与深度学习算法分析相结合，开发了智能疾病检测工具IDDT	样本量相对有限（n=71），仅验证了部分癌症类型	实现癌症预后和治疗的常规评估，支持精准医疗决策	癌症患者和健康捐赠者的液体血液活检样本	数字病理	多种癌症（乳腺癌、胃癌、肺癌等）	微流控技术、液体活检、3D肿瘤培养系统	深度学习神经网络	图像数据	71个血液样本（55名癌症患者，12名健康捐赠者）	NA	Mask R-CNN, Vision Transformer, Segment Anything Model (SAM)	平均交并比(mIoU), 精确度, 灵敏度	NA
4024	2025-10-07	A Systematic Review of the Applications of Deep Learning for the Interpretation of Positron Emission Tomography Images of Patients with Lymphoma 2024-Dec-29, Cancers IF:4.5Q1 DOI:10.3390/cancers17010069 PMID:39796698	系统综述	系统回顾深度学习在淋巴瘤PET图像解读中的应用研究	首次系统性地综述了深度学习在淋巴瘤PET图像分析中的多种应用任务	多数研究参与者数量较少且缺乏外部验证	评估深度学习在淋巴瘤PET图像解读中的应用效果	淋巴瘤患者的PET图像	医学影像分析	淋巴瘤	正电子发射断层扫描(PET)	深度学习模型	医学影像	21项研究共9402名参与者	NA	NA	曲线下面积(AUC), F1分数, p值	NA
4025	2025-10-07	Artificial Intelligence-Based Classification and Segmentation of Bladder Cancer in Cystoscope Images 2024-Dec-28, Cancers IF:4.5Q1 DOI:10.3390/cancers17010057 PMID:39796686	研究论文	本研究利用VGG19和Deeplab v3+深度学习模型分别对膀胱镜图像进行分类和分割	首次将VGG19分类模型与Deeplab v3+分割模型联合应用于膀胱镜图像分析，针对不同形态学类型和病理分期的膀胱癌病变进行精确识别	研究依赖于专家标注数据，模型性能可能受到标注质量的影响；未提及外部验证结果	开发基于深度学习的膀胱镜图像分类和分割方法，辅助膀胱癌诊断	膀胱镜图像中的膀胱癌病变区域	计算机视觉	膀胱癌	膀胱镜检查	CNN	图像	772名患者的膀胱镜图像	TensorFlow, Keras	VGG19, Deeplab v3+	准确率, IoU, 二元准确率	NA
4026	2025-10-07	Enabling Fast AI-Driven Inverse Design of a Multifunctional Nanosurface by Parallel Evolution Strategies 2024-Dec-27, Nanomaterials (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/nano15010027 PMID:39791786	研究论文	提出基于并行计算框架的进化策略算法，加速人工智能驱动的多功能纳米表面逆向设计	开发并行进化策略算法解决传统进化策略在计算效率上的瓶颈，显著提升纳米表面逆向设计速度	未明确说明算法在更复杂纳米结构设计中的泛化能力	实现快速高效的人工智能驱动纳米表面逆向设计	多功能纳米图案化表面	机器学习	NA	毛细管力光刻(CFL)	深度学习	物理特性数据	NA	NA	NA	计算速度，可扩展性	并行计算框架
4027	2025-10-07	Quantitative analysis of the dexamethasone side effect on human-derived young and aged skeletal muscle by myotube and nuclei segmentation using deep learning 2024-Dec-26, Bioinformatics (Oxford, England) DOI:10.1093/bioinformatics/btae658 PMID:39752317	研究论文	提出一种基于深度学习的肌管和细胞核同步分割方法，用于定量分析地塞米松对人类年轻和衰老骨骼肌的副作用	首次结合深度学习与后处理技术实现肌管和细胞核的同步分割，并应用分水岭算法准确区分重叠细胞核	NA	开发标准化自动图像分割系统以优化骨骼肌疾病药物开发流程	人类来源的年轻和衰老骨骼肌细胞	计算机视觉	骨骼肌疾病	图像分割	深度学习	图像	NA	NA	NA	肌管直径测量、细胞核计数	NA
4028	2025-10-07	Prior-FOVNet: A Multimodal Deep Learning Framework for Megavoltage Computed Tomography Truncation Artifact Correction and Field-of-View Extension 2024-Dec-25, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25010039 PMID:39796828	研究论文	提出一种多模态深度学习框架Prior-FOVNet，用于校正兆伏级计算机断层扫描的截断伪影并扩展视野	结合对比学习生成对抗网络和Swin Transformer图像修复网络，利用同一患者的KVCT先验信息进行MVCT截断伪影校正和视野扩展	需要同一患者的KVCT数据作为先验信息输入	解决兆伏级计算机断层扫描因扫描视野有限导致的截断伪影问题	兆伏级计算机断层扫描图像	计算机视觉	放射治疗相关疾病	计算机断层扫描	GAN, Transformer	医学图像	模拟和真实患者数据	NA	Swin Transformer	MAE, SSIM	NA
4029	2025-10-07	FFL-IDS: A Fog-Enabled Federated Learning-Based Intrusion Detection System to Counter Jamming and Spoofing Attacks for the Industrial Internet of Things 2024-Dec-24, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25010010 PMID:39796800	研究论文	提出一种基于雾计算和联邦学习的入侵检测系统FFL-IDS，用于防御工业物联网中的干扰和欺骗攻击	结合雾计算和联邦学习技术，在保护数据隐私的同时实现低延迟检测	NA	开发针对工业物联网网络攻击的入侵检测系统	工业物联网网络中的干扰和欺骗攻击	机器学习	NA	NA	CNN	网络数据	两个数据集：Edge-IIoTset和CIC-IDS2017	NA	CNN	准确率, 召回率, 精确率, F1分数, 特异性	NA
4030	2025-10-07	Challenges and Prospects of Sensing Technology for the Promotion of Tele-Physiotherapy: A Narrative Review 2024-Dec-24, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25010016 PMID:39796804	综述	探讨传感技术在远程物理治疗中的应用挑战与发展前景	系统梳理了传感技术在远程物理治疗领域的发展现状，并前瞻性地提出通过技术进步与大数据结合可深化对运动障碍特征的理解	存在可用性和数据分析方面的技术限制	促进传感技术在远程物理治疗领域的发展与应用	远程物理治疗中的生物信号和患者运动监测	数字医疗	运动障碍疾病	传感技术	深度学习	生物信号数据、运动数据	NA	NA	NA	NA	NA
4031	2025-10-07	Predictive Maintenance and Fault Detection for Motor Drive Control Systems in Industrial Robots Using CNN-RNN-Based Observers 2024-Dec-24, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25010025 PMID:39796814	研究论文	提出一种基于CNN-RNN混合深度学习框架的工业机器人电机驱动系统预测性维护与故障检测方法	开发了新型CNN-RNN混合架构，相比现有CNN-LSTM方法具有更简单的结构和更低复杂度，能实现更快的处理速度	NA	提高工业机器人直流电机驱动系统的预测性维护和故障检测精度	工业机器人的直流电机驱动系统	机器学习	NA	深度学习	CNN, RNN	传感器数据（气温、过程温度、转速等）	NA	NA	CNN-RNN混合架构	准确率, 精确率	NA
4032	2025-10-07	Predicting the tumor microenvironment composition and immunotherapy response in non-small cell lung cancer from digital histopathology images 2024-Dec-19, NPJ precision oncology IF:6.8Q1 DOI:10.1038/s41698-024-00765-w PMID:39702609	研究论文	开发了一种名为HistoTME的弱监督深度学习方法，直接从非小细胞肺癌组织病理学图像预测肿瘤微环境组成和免疫治疗反应	首次提出直接从数字组织病理学图像推断肿瘤微环境组成的弱监督深度学习方法，无需额外分子检测	研究基于特定肺癌类型，外部验证队列规模有限，需要进一步多中心验证	预测非小细胞肺癌肿瘤微环境组成和免疫检查点抑制剂治疗反应	非小细胞肺癌患者的数字组织病理学图像	数字病理学	肺癌	数字组织病理学成像	深度学习	全切片图像	652名患者的外部临床队列	NA	HistoTME	Pearson相关系数, AUROC	NA
4033	2025-10-07	Systematic benchmarking of deep-learning methods for tertiary RNA structure prediction 2024-Dec, PLoS computational biology IF:3.8Q1 DOI:10.1371/journal.pcbi.1012715 PMID:39775239	研究论文	系统评估深度学习在RNA三级结构预测中的性能表现	首次对最先进的RNA结构预测深度学习方法进行系统性基准测试，并识别影响性能的关键因素	大多数方法无法预测RNA中的非沃森-克里克碱基对，且对新RNA或合成RNA的预测性能提升有限	评估和比较深度学习在RNA三级结构预测中的性能	RNA分子的三级结构	机器学习	NA	多序列比对，二级结构预测	深度学习	RNA序列和结构数据	多样化数据集中的多个RNA目标	NA	DeepFoldRNA, DRFold	NA	NA
4034	2025-10-07	LOGOWheat: deep learning-based prediction of regulatory effects for noncoding variants in wheats 2024-Nov-22, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbae705 PMID:39789857	研究论文	开发基于深度学习的LOGOWheat工具，用于预测小麦非编码变异的调控效应	首次将基于自注意力的上下文预训练语言模型应用于小麦基因组，整合表观基因组数据进行微调以识别基因组序列中的调控代码	NA	预测小麦非编码变异的调控功能	小麦基因组非编码变异	自然语言处理	NA	表观基因组分析	自注意力机制,预训练语言模型	基因组序列,表观基因组数据	NA	NA	Transformer	AUROC,AUPRC	NA
4035	2025-10-07	Deep learning to assess microsatellite instability directly from histopathological whole slide images in endometrial cancer 2024-May-29, NPJ digital medicine IF:12.4Q1 DOI:10.1038/s41746-024-01131-7 PMID:38811811	研究论文	开发基于深度学习的模型直接从子宫内膜癌组织病理学全切片图像评估微卫星不稳定性状态	首次提出直接从H&E染色全切片图像评估MSI状态的深度学习方法，无需传统分子检测	研究基于TCGA单一数据库，需要外部验证	开发快速准确的子宫内膜癌微卫星不稳定性评估方法	子宫内膜癌患者的组织病理学全切片图像	数字病理学	子宫内膜癌	H&E染色全切片成像	深度学习	图像	529名患者来自癌症基因组图谱(TCGA)	NA	NA	F-measure,准确率,精确率,灵敏度	NA
4036	2025-10-07	Decoding imagined speech with delay differential analysis 2024, Frontiers in human neuroscience IF:2.4Q2 DOI:10.3389/fnhum.2024.1398065 PMID:38826617	研究论文	本研究探索了一种新型非线性信号处理方法——延迟微分分析在语音解码中的应用	首次将延迟微分分析应用于语音解码任务，并与所有公开可用的深度学习方法进行系统比较	受限于现有EEG数据集的小规模和异质性，以及公开代码的有限可用性	探索非线性信号处理方法在语音解码中的性能表现	想象语音解码	自然语言处理	NA	延迟微分分析	NA	EEG信号	两个公共想象语音解码数据集	NA	NA	分类准确率	NA
4037	2025-10-07	Improving Psychiatry Services with Artificial Intelligence: Opportunities and Challenges 2024, Turk psikiyatri dergisi = Turkish journal of psychiatry DOI:10.5080/u27604 PMID:39783807	综述	探讨人工智能在精神卫生服务中的应用潜力与挑战，特别关注土耳其语境下的实施策略	系统分析大型语言模型等AI技术在精神科诊疗中的创新应用，并提出针对土耳其文化语言特点的本地化适配策略	存在算法偏见、数据隐私、伦理问题和大型语言模型幻觉现象等实施障碍	研究人工智能如何改善精神卫生服务的可及性和诊断准确性	精神障碍患者及精神卫生服务体系	自然语言处理	精神疾病	机器学习、深度学习	大型语言模型	语音模式、神经影像、行为测量数据	NA	NA	NA	NA	NA
4038	2025-10-07	Impact of cardiovascular magnetic resonance in single ventricle physiology: a narrative review 2024-Dec-31, Cardiovascular diagnosis and therapy IF:2.1Q3 DOI:10.21037/cdt-24-409 PMID:39790200	综述	本文综述了心血管磁共振在单心室生理患者中的应用及其临床价值	系统总结了CMR在单心室患者评估中的最新应用进展，特别关注Fontan血流动力学和预后评估	许多先进CMR技术尚未纳入日常临床实践，针对老年Fontan患者预后的研究仍需深入	全面概述CMR在单心室患者中的应用及最新科学发现	单心室生理患者，特别是Fontan术后患者	数字病理	心血管疾病	心血管磁共振	NA	医学影像数据	NA	NA	NA	NA	NA
4039	2025-10-07	Differentiating Cystic Lesions in the Sellar Region of the Brain Using Artificial Intelligence and Machine Learning for Early Diagnosis: A Prospective Review of the Novel Diagnostic Modalities 2024-Dec, Cureus DOI:10.7759/cureus.75476 PMID:39791061	综述	探讨人工智能和机器学习在脑部鞍区囊性病变早期诊断中的潜在应用	利用卷积神经网络、深度学习和集成方法等AI驱动模型改进传统诊断方法的局限性	依赖小型单机构数据集，数据样本有限	提高鞍区囊性病变的早期鉴别诊断准确性	鞍区囊性病变（包括垂体腺瘤、Rathke裂囊肿和颅咽管瘤）	医学影像分析	脑部囊性病变	磁共振成像	CNN,深度学习,集成方法	医学影像	使用OASIS数据集（具体数量未明确说明）	NA	NA	NA	NA
4040	2025-10-07	Automated denoising software for calcium imaging signals using deep learning 2024-Nov-15, Heliyon IF:3.4Q1 DOI:10.1016/j.heliyon.2024.e39574 PMID:39524741	研究论文	开发了基于深度学习的自动化钙成像信号去噪软件CalDenoise	整合图像处理和生成对抗网络(GAN)模型，能够有效去除多种复杂噪声模式	未提及具体性能验证的样本规模和对比基准	开发自动化钙成像信号去噪软件以提高信号分析准确性	钙时空图谱(STMaps)中的噪声信号	计算机视觉	NA	钙成像技术	GAN	荧光信号图像	NA	NA	生成对抗网络	NA	NA