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
701	2026-01-29	Building and validating an artificial intelligence model to identify tracheobronchopathia osteochondroplastica by using bronchoscopic images 2024 Jan-Dec, Therapeutic advances in respiratory disease IF:3.3Q2 DOI:10.1177/17534666241253694 PMID:38803144	研究论文	本研究构建并验证了一个基于支气管镜图像的AI模型，用于识别气管支气管骨软骨病（TO）并与其他多结节性气道疾病区分	首次开发了一个基于深度学习的AI模型，专门用于从支气管镜图像中识别罕见的TO疾病，并进行了外部验证	样本量相对较小，特别是TO病例较少，且仅在一家医院进行了外部验证	构建一个AI模型，帮助初级医院的年轻医生通过支气管镜图像识别TO	多结节性气道疾病患者（包括TO、淀粉样变性、肿瘤和炎症）以及无气道病变的患者	计算机视觉	气管支气管骨软骨病	支气管镜检查	CNN	图像	414名患者（201名多结节性气道疾病患者和213名无病变患者），涉及3916张支气管镜图像	NA	EfficientNet	准确率	NA
702	2026-01-28	An AI-directed analytical study on the optical transmission microscopic images of Pseudomonas aeruginosa in planktonic and biofilm states 2024-Dec-24, ArXiv PMID:39764404	研究论文	本研究应用基于深度学习的AI模型，结合适配体DNA模板银纳米簇，对铜绿假单胞菌的浮游态和生物膜态光学透射显微图像进行高精度检测与分析	首次将U-Net与ResNet编码器增强结合用于生物膜图像分割，并利用适配体DNA模板银纳米簇抑制生物膜形成，实现多学科交叉的生物膜检测新方法	未明确说明模型在多样化环境样本或不同细菌物种上的泛化能力，且未提供与其他先进方法的定量对比结果	开发准确高效的生物膜检测与预防方法，以应对健康、食品工业和环境污染问题	铜绿假单胞菌的浮游态和生物膜态	计算机视觉	NA	光学透射显微镜，适配体DNA模板银纳米簇合成	CNN	图像	NA	NA	U-Net, ResNet18, ResNet34	NA	NA
703	2026-01-28	Using Deep Learning Neural Networks to Improve Dementia Detection: Automating Coding of the Clock-Drawing Test 2024-Oct-15, Research square DOI:10.21203/rs.3.rs-4909790/v1 PMID:39483868	研究论文	本研究开发并评估了一种基于深度学习神经网络的智能时钟绘图测试评分系统，用于自动编码时钟绘图测试图像，以改进痴呆症检测	引入了结构化排序到编码系统中，超越了传统的名义分类方法，并比较了Vision Transformers与其他先进深度学习模型在自动编码时钟绘图测试图像上的性能	未在摘要中明确提及	改进痴呆症检测，通过自动化编码时钟绘图测试来减少大规模研究中的手动编码偏差	阿尔茨海默病及相关痴呆症	计算机视觉	老年疾病	深度学习神经网络	CNN, Transformer	图像	来自2011-2019年国家健康与老龄化趋势研究的大型公开时钟绘图测试图像库	NA	ResNet101, EfficientNet, Vision Transformers	NA	NA
704	2026-01-28	Identification of Chemical Scaffolds That Inhibit the Mycobacterium tuberculosis Respiratory Complex Succinate Dehydrogenase 2024-10-11, ACS infectious diseases IF:4.0Q1 DOI:10.1021/acsinfecdis.3c00655 PMID:39268963	研究论文	本研究结合生化筛选和深度学习技术，识别出抑制结核分枝杆菌呼吸复合物琥珀酸脱氢酶的多种化学支架，并评估其作为新型抗菌剂的潜力	首次利用深度学习辅助筛选方法，针对结核分枝杆菌的琥珀酸脱氢酶（SDH）这一未充分探索的靶点，识别出多个具有抑制活性的化学支架，并展示了SDH抑制剂在对抗耐药菌株和协同其他生物能量抑制剂方面的潜力	研究主要基于体外实验和计算模型，尚未进行深入的体内药效学和毒性评估，且对SDH抑制剂的长期耐药性发展机制探讨有限	开发针对结核分枝杆菌呼吸能量代谢的新型抗菌剂，特别是以琥珀酸脱氢酶（SDH）为靶点	结核分枝杆菌（包括野生型和耐药菌株）及其琥珀酸脱氢酶（SDH）酶	机器学习	结核病	生化筛选、深度学习	深度学习模型	化学结构数据、生化活性数据	NA	NA	NA	抗菌活性（抑制效果）、代谢和呼吸失调程度、细胞内琥珀酸分泌水平、耐药性预防效果	NA
705	2026-01-28	TimeTuner: Diagnosing Time Representations for Time-Series Forecasting with Counterfactual Explanations 2024-Jan, IEEE transactions on visualization and computer graphics IF:4.7Q1 DOI:10.1109/TVCG.2023.3327389 PMID:37883273	研究论文	本文提出了一个名为TimeTuner的可视化分析框架，用于诊断时间序列预测中的时间表示，并通过反事实解释帮助分析人员理解模型行为	提出了一种结合反事实解释和可视化交互的两阶段技术，首次将局部相关性、平稳性和粒度分析集成到时间序列表示诊断中	仅实例化了平滑和采样两种转换方法，在更复杂的时间序列转换方法上尚未验证	改进时间序列预测中特征工程的自动化方法，增强模型行为的可解释性和可靠性	时间序列数据，包括单变量太阳黑子和多变量空气污染物数据	机器学习	NA	反事实解释，可视化分析	深度学习模型	时间序列数据	NA	NA	NA	NA	NA
706	2026-01-27	Enhanced Disc Herniation Classification Using Grey Wolf Optimization Based on Hybrid Feature Extraction and Deep Learning Methods 2024-12-26, Tomography (Ann Arbor, Mich.) DOI:10.3390/tomography11010001 PMID:39852681	研究论文	本文提出了一种结合灰狼优化、混合特征提取和深度学习方法的增强型椎间盘突出分类方法	采用灰狼优化算法优化混合特征提取和深度学习模型，以提高椎间盘突出分类的准确性	NA	提高椎间盘突出分类的准确性和效率	椎间盘突出患者或相关医学影像数据	计算机视觉	椎间盘突出	深度学习，混合特征提取	深度学习模型	医学影像	NA	NA	NA	NA	NA
707	2026-01-26	Joint segmentation and image reconstruction with error prediction in photoacoustic imaging using deep learning 2024-Dec, Photoacoustics IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.pacs.2024.100645 PMID:39347464	研究论文	本文提出了一种混合贝叶斯卷积神经网络，用于光声成像中联合预测图像和分割，并量化误差	提出混合贝叶斯卷积神经网络，首次在光声成像中实现联合图像重建、分割及误差预测，通过概率分布量化每个像素的误差	模型训练依赖于模拟光声数据，在实验数据中的应用效果可能受模拟与真实差异影响	改进光声成像重建质量，并量化预测误差以验证结果	光声成像数据	计算机视觉	NA	光声成像	CNN	图像	NA	NA	混合贝叶斯卷积神经网络	统计相关性	NA
708	2026-01-25	GeoCrack: A High-Resolution Dataset For Segmentation of Fracture Edges in Geological Outcrops 2024-Dec-03, Scientific data IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41597-024-04107-0 PMID:39627257	研究论文	本文介绍了首个用于地质露头裂缝边缘分割的大规模开源标注数据集GeoCrack，并验证了其用于深度学习裂缝分割的潜力	首个大规模开源的地质露头裂缝痕迹标注数据集，为自然裂缝表征设定了新标准，并考虑了真实世界中的多种地质和地貌挑战	NA	通过提供高质量标注数据集，推进地质应用中基于深度学习的裂缝分割研究	地质露头中的裂缝痕迹	计算机视觉	NA	摄影测量	CNN	图像	来自欧洲和中东11个地点的图像，处理后得到12,158个224×224的图像-掩码对	NA	U-Net	IoU	NA
709	2026-01-25	Deep Learning-Based Spermatogenic Staging in Tissue Sections of Cynomolgus Macaque Testes 2024-01, Toxicologic pathology IF:1.4Q4 DOI:10.1177/01926233241234059 PMID:38465599	研究论文	本文开发了一种基于深度学习的模型，用于对食蟹猴睾丸组织切片中的生精小管进行生精阶段自动分期	首次将深度学习技术应用于食蟹猴睾丸组织切片的生精阶段自动分期，实现了对大量生精小管的高灵敏度、高精度和高准确度的自动化评估	所生成的阶段频率图的诊断价值尚不明确，需要进一步收集具有生精障碍的睾丸数据来验证其变异性和相关性	开发自动化工具以辅助病理学家对食蟹猴睾丸组织进行生精阶段感知的评估，并探索阶段频率图的潜在诊断价值	食蟹猴睾丸组织切片	数字病理学	生殖系统疾病	数字全玻片成像	深度学习模型	图像	6张全玻片图像，平均每张包含4938个生精小管横截面	NA	NA	灵敏度, 精确度, 准确度	NA
710	2026-01-24	Code-Free Machine Learning Solutions for Microscopy Image Processing: Deep Learning 2024-10, Tissue engineering. Part A DOI:10.1089/ten.TEA.2024.0014 PMID:38556835	综述	本文综述了无需编程的深度学习算法在显微镜图像处理中的应用，特别关注生物学领域	聚焦于无需编程的深度学习解决方案，为无编程背景的生物学家提供可访问的算法资源	主要关注生物医学应用，可能未全面覆盖其他科学领域的具体需求	探索和介绍适用于显微镜图像处理的深度学习算法，降低使用门槛	显微镜图像，特别是生物学领域的图像	计算机视觉	NA	深度学习	人工神经网络	图像	NA	NA	NA	NA	NA
711	2026-01-24	Addressing grading bias in rock climbing: machine and deep learning approaches 2024, Frontiers in sports and active living IF:2.3Q2 DOI:10.3389/fspor.2024.1512010 PMID:40046938	综述	本文综述了机器学习和深度学习在解决攀岩路线难度评级主观性问题中的应用	首次系统分类并比较了基于路线中心、攀岩者中心和路径查找/生成三种机器学习方法在攀岩难度评级中的效果，并指出自然语言处理或循环神经网络算法是最优方法	NA	探索标准化攀岩路线难度评级的机器学习方法	攀岩路线难度评级系统	自然语言处理, 机器学习	NA	NA	RNN	文本	NA	NA	NA	NA	NA
712	2026-01-23	Decoding depression: a comprehensive multi-cohort exploration of blood DNA methylation using machine learning and deep learning approaches 2024-07-15, Translational psychiatry IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41398-024-02992-y PMID:39009577	研究论文	本研究通过机器学习和深度学习方法，探索了血液DNA甲基化在抑郁症中的稳定性与预测能力	首次在多个队列中综合评估了12种机器学习和深度学习策略用于抑郁症分类，并比较了有偏和无偏特征选择的效果	使用协调化数据时甲基化预测能力较低，且模型性能受特征选择偏差影响	探索抑郁症的血液DNA甲基化生物标志物，并评估不同机器学习方法在抑郁症分类中的应用	来自六个不同人群的八个队列的血液DNA甲基化数据	机器学习	抑郁症	DNA甲基化分析	随机森林, 自动编码器-分类器联合模型	DNA甲基化数据	1942个样本	NA	自动编码器	AUC	NA
713	2026-01-23	Automated mood disorder symptoms monitoring from multivariate time-series sensory data: getting the full picture beyond a single number 2024-03-26, Translational psychiatry IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41398-024-02876-1 PMID:38531865	研究论文	本文提出了一种基于可穿戴设备生理数据的深度学习管道，用于自动监测情绪障碍症状，超越单一标签预测，实现HDRS和YMRS量表所有项目的推断	首次提出从多变量时间序列传感器数据推断完整标准化量表（HDRS和YMRS）所有项目的任务，解决了临床中相同标签可能对应不同症状谱的问题	未明确说明样本的具体人口学特征或数据收集时长，且测试集中在分布外样本的重要性上，可能面临泛化挑战	开发一种基于可穿戴设备生理数据的自动化方法，以全面监测情绪障碍症状，支持临床决策	情绪障碍患者	机器学习	情绪障碍	可穿戴设备生理数据采集	深度学习	多变量时间序列传感器数据	大型情绪障碍患者队列（具体数量未提供）	NA	NA	二次Cohen's κ, 宏平均F1分数	NA
714	2026-01-23	Brain volume is a better biomarker of outcomes in ischemic stroke compared to brain atrophy 2024, Frontiers in stroke DOI:10.3389/fstro.2024.1468772 PMID:41542273	研究论文	本研究比较了缺血性卒中时脑体积与脑萎缩作为预测功能结局的生物标志物的效果，发现脑体积是更优的预测指标	首次通过深度学习自动分割管道直接比较脑体积与脑实质分数作为卒中结局预测生物标志物的效能，并利用贝叶斯信息准则进行模型比较	单中心回顾性研究，样本量有限，仅包含2003-2011年的病例，可能无法完全推广到其他人群或医疗环境	确定缺血性卒中损伤时的脑体积是否比脑萎缩更能预测功能结局	急性缺血性卒中患者	数字病理学	缺血性卒中	深度学习自动分割，神经影像分析	深度学习分割模型，逻辑回归	神经影像数据	467名动脉缺血性卒中患者	NA	NA	贝叶斯信息准则	NA
715	2026-01-22	What makes human cortical pyramidal neurons functionally complex 2024-Dec-19, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.12.17.628883 PMID:39763809	研究论文	本文提出了一个基于深度学习的框架——功能复杂性指数（FCI），用于量化神经元输入输出复杂性，并比较了人类与啮齿动物皮层锥体神经元的功能复杂性差异	首次提出功能复杂性指数（FCI）作为量化神经元功能复杂性的标准化度量，并揭示了人类皮层锥体神经元在树突膜面积、分支模式及NMDA受体密度和非线性方面的独特结构生物物理基础	NA	探究人类皮层神经元独特性质如何解释其高级认知能力，并开发量化神经元功能复杂性的方法	人类和啮齿动物（大鼠）的皮层锥体神经元	机器学习	NA	深度学习	NA	神经元形态和生理特性数据	NA	NA	NA	NA	NA
716	2026-01-22	Deep Learning Used with a Colorimetric Sensor Array to Detect Indole for Nondestructive Monitoring of Shrimp Freshness 2024-07-24, ACS applied materials & interfaces IF:8.3Q1 DOI:10.1021/acsami.4c04223 PMID:38980942	研究论文	本研究开发了一种基于比色传感器阵列和深度学习技术的智能比色鲜度指示器，用于无损监测虾的新鲜度	提出了一种掺杂PDL的PVA/壳聚糖比色条传感器阵列，其颜色变化（从淡黄色到粉色或桑葚色）能像进度条一样直观反映吲哚浓度，并结合深度学习图像分类系统实现高精度鲜度识别	传感器阵列的检测范围限定在50-350 ppb的吲哚浓度区间，实际应用场景的普适性未充分验证	开发一种低成本、直观的无损食品鲜度监测方法	虾的新鲜度（通过吲哚浓度指示）	计算机视觉	NA	比色传感器阵列	DCNN	图像	NA	NA	VGG16	准确率	NA
717	2026-01-22	Deep learning application to automated classification of recommendations made by hospital pharmacists during medication prescription review 2024-05-24, American journal of health-system pharmacy : AJHP : official journal of the American Society of Health-System Pharmacists IF:2.1Q3 DOI:10.1093/ajhp/zxae011 PMID:38294025	研究论文	本研究应用深度学习算法对医院药师在处方审核过程中提出的建议进行自动分类，以促进建议数据的总结和利用	首次将深度学习技术应用于医院药师建议的自动化分类，利用大量文本数据提升分类效率，并通过半监督学习方式整合未标记数据优化模型性能	研究仅基于单一法国大学医院的数据，模型泛化能力需进一步验证；分类准确率虽达81%，但在实际临床应用中可能仍需人工复核	开发一个深度学习算法，用于自动分类医院药师在处方审核中提出的治疗建议，以促进这些数据的回顾性分析和利用	医院药师在处方审核过程中生成的文本建议	自然语言处理	NA	深度学习	深度神经网络	文本	27,699条已标记建议（2017年上半年）用于训练和评估，另包含2017年下半年未标记建议	NA	深度神经网络分类器	准确率	NA
718	2026-01-22	A multimodal deep learning approach for the prediction of cognitive decline and its effectiveness in clinical trials for Alzheimer's disease 2024-02-21, Translational psychiatry IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41398-024-02819-w PMID:38383536	研究论文	本研究提出了一种基于人工智能模型预测认知衰退程度的分层随机化方法，以抑制阿尔茨海默病临床试验中的分配偏差，并通过ADNI数据集模拟评估其有效性	首次将人工智能预测的认知衰退程度作为分层指数，用于临床试验的随机化过程，以解决因个体认知衰退速度差异导致的治疗组与安慰剂组分配偏差问题	研究基于模拟数据（ADNI数据集）进行评估，尚未在真实临床试验中验证；模型预测准确性可能受数据质量和样本量限制	开发一种分层随机化方法，以减少阿尔茨海默病临床试验中因认知衰退速度个体差异引起的分配偏差，从而提高治疗效果评估的准确性	阿尔茨海默病患者的认知衰退预测及临床试验随机化过程	机器学习	阿尔茨海默病	多模态深度学习	深度学习模型	多模态数据（可能包括影像、临床评估等）	基于ADNI数据集，具体样本量未在摘要中明确说明	未明确说明	未明确说明	未明确说明	未明确说明
719	2026-01-22	Deep learning prediction of steep and flat corneal curvature using fundus photography in post-COVID telemedicine era 2024-Feb, Medical & biological engineering & computing IF:2.6Q3 DOI:10.1007/s11517-023-02952-6 PMID:37889431	研究论文	本研究开发了一种基于眼底摄影的深度学习模型，用于预测角膜曲率，并将其分为陡峭、正常和平坦三类	首次利用眼底摄影结合深度学习技术预测角膜曲率，为远程医疗提供了一种新的非侵入性筛查方法	模型在验证中的多类准确率为0.727，性能有待进一步提升，且可能受限于样本多样性和数据质量	开发基于眼底摄影的深度学习模型，用于预测角膜曲率，以支持远程医疗中的角膜异常筛查	眼底摄影图像	计算机视觉	角膜疾病	眼底摄影	CNN	图像	NA	TensorFlow, Keras	EfficientNetB0	准确率, Matthews相关系数, Cohen's κ, AUC	NA
720	2026-01-22	DeepMainmast: integrated protocol of protein structure modeling for cryo-EM with deep learning and structure prediction 2024-Jan, Nature methods IF:36.1Q1 DOI:10.1038/s41592-023-02099-0 PMID:38066344	研究论文	本文开发了一种名为DeepMainmast的蛋白质结构建模方法，结合深度学习和结构预测，用于从冷冻电镜图谱中建模蛋白质结构	采用深度学习捕获氨基酸和原子的局部图谱特征以辅助主链追踪，并整合AlphaFold2与从头密度追踪协议，结合两者互补优势，实现比单独方法更高的准确性	NA	研究蛋白质及其复合物的三维结构建模，以改进冷冻电镜图谱解析中的主链追踪准确性	蛋白质及其复合物，特别是同源多聚体的结构模型	计算生物学	NA	冷冻电子显微镜	深度学习模型	冷冻电镜图谱	NA	NA	NA	准确性	NA