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
81	2025-10-06	Multimodal fusion learning for long QT syndrome pathogenic genotypes in a racially diverse population 2024-Aug-24, NPJ digital medicine IF:12.4Q1 DOI:10.1038/s41746-024-01218-1 PMID:39181999	研究论文	开发结合心电图波形和电子健康记录数据的深度学习方法来识别长QT综合征致病基因型	首次将多模态融合学习应用于长QT综合征基因型识别，并在种族多样化人群中验证	模型性能仍有提升空间，精确召回曲线下面积为0.29	开发识别长QT综合征致病基因变异的深度学习模型	长QT综合征患者及携带致病基因变异的人群	医疗人工智能	心血管疾病	深度学习，多模态融合	深度学习模型	心电图波形数据，电子健康记录	英国生物银行和西奈山BioMe生物银行的多族裔人群数据	NA	NA	精确召回曲线下面积，受试者工作特征曲线下面积	NA
82	2025-10-06	Deep learning enables accurate soft tissue tendon deformation estimation in vivo via ultrasound imaging 2024-08-08, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-68875-w PMID:39117664	研究论文	开发了一种名为StrainNet的新型深度学习方法来通过超声成像准确估计体内软组织肌腱变形	创建了专门针对体内成像挑战设计的深度学习应变测量方法，能够处理低信噪比的体内图像	NA	开发能够在体内环境中准确测量组织变形的图像分析方法	人体屈肌腱	计算机视觉	NA	高频超声成像	深度学习	超声图像序列	NA	NA	StrainNet	应变测量精度	NA
83	2025-10-06	Phenotyping COVID-19 respiratory failure in spontaneously breathing patients with AI on lung CT-scan 2024-08-05, Critical care (London, England) DOI:10.1186/s13054-024-05046-3 PMID:39103945	研究论文	本研究通过深度学习分析自主呼吸COVID-19患者的肺部CT扫描，结合临床数据识别呼吸衰竭亚型	首次将深度学习量化CT特征与临床实验室数据结合，通过潜在类别分析识别COVID-19呼吸衰竭亚型	研究为观察性队列设计，样本量相对有限（559例），需进一步验证	通过AI增强COVID-19呼吸衰竭亚型识别能力	自主呼吸的COVID-19呼吸衰竭患者	医学影像分析	COVID-19	肺部CT扫描，深度学习分析	深度学习	医学影像（CT扫描），临床数据，实验室数据	559例COVID-19患者（亚型1：156例，亚型2：403例）	NA	NA	90天死亡率，临床特征比较	NA
84	2025-10-06	Non-Invasive Detection of Early-Stage Fatty Liver Disease via an On-Skin Impedance Sensor and Attention-Based Deep Learning 2024-Aug, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202400596 PMID:38887178	研究论文	开发了一种基于皮肤阻抗传感器和注意力深度学习的非侵入性早期脂肪肝检测方法	集成低电极-皮肤接触阻抗的柔性皮肤传感器与注意力深度学习算法，显著提升早期脂肪肝检测准确率	研究目前仅在小鼠模型中进行验证，尚未进行人体临床试验	开发非侵入性、成本效益高的早期非酒精性脂肪肝疾病检测方法	高脂饮食喂养的低密度脂蛋白受体敲除(Ldlr)小鼠与健康对照组小鼠	机器学习	脂肪肝	皮肤阻抗传感技术	注意力深度学习算法	阻抗信号数据	Ldlr小鼠模型与健康对照组小鼠	NA	注意力机制深度学习架构	准确率,AUC	NA
85	2025-10-06	Sexually dimorphic computational histopathological signatures prognostic of overall survival in high-grade gliomas via deep learning 2024-08-23, Science advances IF:11.7Q1 DOI:10.1126/sciadv.adi0302 PMID:39178259	研究论文	使用深度学习分析H&E染色切片识别高级别胶质瘤中性别特异性组织病理学特征并构建性别特异性生存预后模型	首次采用端到端深度学习方法从常规H&E染色切片中识别性别特异性肿瘤微环境特征并构建性别特异性生存预后模型	研究基于回顾性数据，需要在前瞻性研究中进一步验证	识别高级别胶质瘤中性别特异性组织病理学特征并构建性别特异性生存预后模型	高级别胶质瘤患者的H&E染色组织切片	数字病理学	脑肿瘤/高级别胶质瘤	H&E染色，深度学习	CNN	病理图像	多个训练和验证队列（具体数量未在摘要中说明）	NA	ResNet18	C-index	NA
86	2025-10-06	Visceral and Subcutaneous Abdominal Fat Predict Brain Volume Loss at Midlife in 10,001 Individuals 2024-Aug-01, Aging and disease IF:7.0Q1 DOI:10.14336/AD.2023.0820 PMID:37728587	研究论文	本研究通过深度学习分析10,001名中年人的腹部脂肪与脑体积关系，发现内脏脂肪和皮下脂肪均可预测脑体积减少	首次在大规模人群（10,001人）中系统量化不同类型腹部脂肪与多脑区体积的关联，并揭示性别特异性差异	横断面研究设计无法确定因果关系，人群年龄范围较广（20-80岁）可能影响结果精确性	探究腹部脂肪类型与脑体积损失的关联性	10,001名健康参与者（52.8%男性，47.2%女性），平均年龄52.9岁	医学影像分析	脑部退行性疾病	MRI成像，深度学习分割	深度学习	MRI脑部影像，腹部脂肪影像	10,001名参与者	FastSurfer	NA	相关系数(r)，p值，优势比(OR)	1.5T MRI扫描仪
87	2025-10-06	Unsupervised denoising of photoacoustic images based on the Noise2Noise network 2024-Aug-01, Biomedical optics express IF:2.9Q2 DOI:10.1364/BOE.529253 PMID:39346987	研究论文	本研究基于Noise2Noise网络实现无监督深度学习方法来改善线性阵列光声成像质量	开发了从单组光声图像生成噪声对的方法，无需干净参考图像即可实现有效去噪	未明确说明方法在极端噪声条件下的性能表现	提高线性阵列光声成像质量，增强深层血管结构可视化	光声图像中的噪声和血管结构	计算机视觉	NA	光声成像	Noise2Noise网络	图像	NA	NA	Noise2Noise	信噪比	NA
88	2025-10-06	Probabilistic volumetric speckle suppression in OCT using deep learning 2024-Aug-01, Biomedical optics express IF:2.9Q2 DOI:10.1364/BOE.523716 PMID:39346991	研究论文	提出基于条件生成对抗网络的深度学习框架，用于光学相干断层扫描数据的体积散斑抑制	利用OCT数据的体积特性，采用部分体积作为输入实现无伪影散斑抑制；使用体积非局部均值散斑抑制方法生成训练数据	训练数据仅包含三个OCT体积，可能限制模型泛化能力	开发高效的OCT体积散斑抑制方法	光学相干断层扫描数据	计算机视觉	NA	光学相干断层扫描	cGAN	体积图像数据	三个OCT体积	NA	条件生成对抗网络	散斑抑制效果、分辨率保持、处理速度	NA
89	2025-10-06	ARID3C Acts as a Regulator of Monocyte-to-Macrophage Differentiation Interacting with NPM1 2024-08-02, Journal of proteome research IF:3.8Q1 DOI:10.1021/acs.jproteome.3c00509 PMID:38231884	研究论文	本研究揭示了ARID3C通过与NPM1相互作用调控单核细胞向巨噬细胞分化的分子机制	首次发现ARID3C与NPM1的相互作用机制及其在单核细胞向巨噬细胞分化中的转录调控功能	NA	阐明ARID3C的细胞定位和生物学功能	ARID3C蛋白及其与NPM1的相互作用	生物医学	NA	LC-MS/MS, 深度学习, AlphaFold2预测	深度学习模型	蛋白质相互作用数据, 基因表达数据	NA	AlphaFold2	NA	NA	NA
90	2025-10-06	Unveiling the stochastic nature of human heteropolymer ferritin self-assembly mechanism 2024-Aug, Protein science : a publication of the Protein Society IF:4.5Q1 DOI:10.1002/pro.5104 PMID:38995055	研究论文	本研究通过合成特定H/L亚基比例的异聚体铁蛋白，结合冷冻电镜和深度学习建模揭示了其自组装机制中的随机性特征	首次发现铁蛋白自组装过程通过多种随机路径进行，并揭示了H-L异源二聚体形成的显著偏好性	未明确说明研究样本的具体数量和实验重复次数	揭示异聚体铁蛋白的自组装机制及其结构与功能关系	铁蛋白异聚体（含特定H/L亚基比例）	结构生物学	NA	冷冻电子显微镜，深度学习氨基酸建模，质粒工程	深度学习模型	冷冻电镜图像，蛋白质结构数据	NA	NA	NA	NA	NA
91	2025-10-06	Interpretable representation learning for 3D multi-piece intracellular structures using point clouds 2024-Aug-13, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.07.25.605164 PMID:39091871	研究论文	提出一种基于点云和3D旋转不变自编码器的表示学习框架，用于量化细胞内多片段结构的形态特征	采用点云和3D旋转不变自编码器，开发了适用于复杂多片段形态的表示学习方法，能够无监督发现亚结构聚类	NA	开发客观、鲁棒且可泛化的细胞内多片段结构量化方法	具有点状形态（如DNA复制焦点）和多态性形态（如核仁）的细胞内结构	计算机视觉	NA	3D点云分析	自编码器	3D点云，图像数据	多个细胞内结构数据集，包括具有预定义组织规则的合成数据集	CytoDL, Python	3D旋转不变自编码器	效率，生成能力，表示表达能力	NA
92	2025-10-06	deepAFT: A nonlinear accelerated failure time model with artificial neural network 2024-08-30, Statistics in medicine IF:1.8Q1 DOI:10.1002/sim.10152 PMID:38894557	研究论文	提出基于深度人工神经网络的非线性加速失效时间模型deepAFT方法用于生存分析	首次将深度人工神经网络应用于加速失效时间模型框架，能够处理各种非线性形式的协变量效应	未明确说明模型计算复杂度和训练时间要求	开发更准确和灵活的非线性生存分析模型	生存结果数据与解释变量之间的关系建模	机器学习	淋巴瘤	生存分析	人工神经网络	生存数据	NA	NA	深度人工神经网络	预测准确度	NA
93	2025-10-06	BIDSAlign: a library for automatic merging and preprocessing of multiple EEG repositories 2024-08-20, Journal of neural engineering IF:3.7Q2 DOI:10.1088/1741-2552/ad6a8c PMID:39094617	研究论文	介绍了一个名为BIDSAlign的标准化库，用于自动合并和预处理多个EEG数据集	开发了能够同时处理BIDS和非BIDS格式EEG数据集的标准化库，提供统一的数据处理流程和可视化功能	NA	解决数据驱动的脑电图数据分析中的挑战，为深度学习架构提供有效的训练数据	多源异构EEG数据集	生物医学工程	神经系统疾病	脑电图(EEG)	NA	EEG信号数据	NA	NA	NA	NA	NA
94	2025-10-06	Wasserstein generative adversarial network with gradient penalty and convolutional neural network based motor imagery EEG classification 2024-08-14, Journal of neural engineering IF:3.7Q2 DOI:10.1088/1741-2552/ad6cf5 PMID:39116892	研究论文	提出一种结合Wasserstein生成对抗网络与卷积神经网络的运动想象脑电信号分类方法	采用带梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络进行数据增强，并设计简洁高效的深度学习分类模型	NA	提高运动想象脑电信号的解码性能	运动想象脑电信号	机器学习	NA	连续小波变换	GAN, CNN	时频图	BCI Competition IV 2a和2b数据集及实际采集数据集	NA	Wasserstein GAN with gradient penalty, CNN	准确率, Kappa值	NA
95	2025-10-06	MRGazer: decoding eye gaze points from functional magnetic resonance imaging in individual space 2024-08-13, Journal of neural engineering IF:3.7Q2 DOI:10.1088/1741-2552/ad6185 PMID:38986464	研究论文	提出一种名为MRGazer的深度学习框架，直接从个体空间的功能磁共振成像数据预测眼球注视点	跳过fMRI共配准步骤，在个体空间中直接处理数据，简化处理流程并实现端到端的眼球注视回归	NA	从功能磁共振成像数据解码眼球注视点	眼球运动和注视点	医学影像分析	NA	功能磁共振成像	残差网络	功能磁共振成像数据	NA	NA	残差网络	欧几里得误差	NA
96	2025-10-06	A preliminary study of super-resolution deep learning reconstruction with cardiac option for evaluation of endovascular-treated intracranial aneurysms 2024-Aug-01, The British journal of radiology DOI:10.1093/bjr/tqae117 PMID:38917414	研究论文	本研究评估了带心脏选项的超分辨率深度学习重建技术在颅内动脉瘤血管内治疗随访中的图像质量	首次将带心脏选项的超分辨率深度学习重建技术应用于颅内动脉瘤血管内治疗后的图像评估，并与传统重建方法进行比较	单中心回顾性研究，样本量较小（50例患者），缺乏多中心验证	评估SR-DLR技术在颅内动脉瘤血管内治疗后随访成像中的临床应用价值	接受支架辅助弹簧圈栓塞、弹簧圈栓塞和血流导向支架置入治疗的颅内动脉瘤患者	医学影像分析	颅内动脉瘤	CT血管成像，深度学习图像重建	深度学习重建模型	医学影像数据	50例患者（平均年龄59岁，44-81岁，13名男性）	NA	超分辨率深度学习重建	图像噪声，信噪比，对比噪声比，半高全宽，主观视觉评分	NA
97	2025-10-06	Semantic contrast with uncertainty-aware pseudo label for lumbar semi-supervised classification 2024-08, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2024.108754 PMID:38878404	研究论文	提出一种结合语义对比和不确定性感知伪标签的半监督学习方法用于腰椎疾病分类	将语义对比学习和不确定性感知伪标签整合到半监督学习中，通过语义对比约束标记与未标记图像间语义一致性，并利用KL散度优化预测置信度与不确定性生成伪标签	未提及模型在跨中心数据或不同MRI设备上的泛化能力验证	开发高效的半监督学习算法以减少腰椎间盘突出症诊断中对大量标注数据的依赖	腰椎MRI图像	计算机视觉	腰椎间盘突出症	磁共振成像	半监督学习	医学图像	仅使用40个标注样本达到优于200个标注样本基线的性能	NA	SeCoFixMatch	准确率	NA
98	2025-10-06	HiRENet: Novel convolutional neural network architecture using Hilbert-transformed and raw electroencephalogram (EEG) for subject-independent emotion classification 2024-08, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2024.108788 PMID:38941902	研究论文	提出了一种名为HiRENet的新型卷积神经网络架构，使用希尔伯特变换和原始脑电图进行独立于受试者的情绪分类	首次将希尔伯特变换后的EEG相位信息与原始EEG幅值信息同时作为CNN输入，更全面地反映大脑区域间的功能连接	使用实验室自建的EEG数据库，样本来源和规模可能有限	开发基于深度学习的脑电图解码方法，提高情绪分类性能	人类情绪状态	机器学习	NA	脑电图(EEG)，希尔伯特变换	CNN	脑电图信号	NA	NA	ShallowFBCSPNet, ResCNN	准确率	NA
99	2025-10-06	Skin-CAD: Explainable deep learning classification of skin cancer from dermoscopic images by feature selection of dual high-level CNNs features and transfer learning 2024-08, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2024.108798 PMID:38925085	研究论文	提出一种名为Skin-CAD的可解释深度学习系统，用于皮肤癌的dermoscopic图像分类	采用双高层CNN特征选择和迁移学习，结合四种不同拓扑结构的CNN，通过PCA降维和特征选择优化分类流程，并利用LIME方法提供可视化解释	未明确说明模型在临床环境中的实际部署验证和跨设备泛化能力	开发可解释的计算机辅助诊断系统，实现皮肤癌的精确分类	皮肤癌dermoscopic图像	计算机视觉	皮肤癌	dermoscopic成像	CNN	图像	使用两个基准数据集：Skin Cancer: Malignant vs. Benign和HAM10000数据集	NA	四种不同拓扑结构的CNN	准确率	NA
100	2025-10-06	AI-Driven localization of all impacted teeth and prediction of winter angulation for third molars on panoramic radiographs: Clinical user interface design 2024-08, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2024.108755 PMID:38897151	研究论文	本研究开发了一种基于YOLOv8深度学习模型的AI系统，用于在全景X光片上定位所有阻生牙并预测第三磨牙的Winter角度分类	首次将YOLOv8深度学习算法应用于全景X光片中所有阻生牙的检测和第三磨牙Winter分类，并设计了临床用户界面	样本量相对有限（1197张全景X光片用于阻生牙检测，1000张用于Winter分类），需要更多数据验证泛化能力	开发人工智能模型来自动检测阻生牙并对第三磨牙进行Winter角度分类	全景X光片中的阻生牙齿，特别是第三磨牙	计算机视觉	牙科疾病	全景X光成像	CNN	医学图像	1197张全景X光片用于阻生牙检测，1000张用于Winter分类	YOLOv8	YOLOv8	精确率, 召回率, mAP, F1分数	NA