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
181	2025-05-31	Deep learning method with integrated invertible wavelet scattering for improving the quality ofin vivocardiac DTI 2024-Sep-05, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ad6f6a PMID:39142339	研究论文	提出一种基于无监督学习的可逆小波散射方法，用于提高心脏扩散张量成像的质量	使用多尺度小波散射提取近乎变换不变的特征，并通过多尺度编码器和解码器网络学习小波散射系数与扩散加权图像之间的关系	未提及具体局限性	提高心脏扩散张量成像的质量	心脏扩散张量成像数据	医学影像处理	心血管疾病	扩散张量成像(DTI), 小波散射(WS)	多尺度编码器和解码器网络	医学影像	三个心脏DTI数据集	NA	NA	NA	NA
182	2025-05-31	Poised PABP-RNA hubs implement signal-dependent mRNA decay in development 2024-Sep, Nature structural & molecular biology IF:12.5Q1 DOI:10.1038/s41594-024-01363-x PMID:39054355	研究论文	该研究利用深度学习解析了细胞信号通路如何通过改变基因表达实现快速转录组重编程的机制	揭示了LIN28A磷酸化后与PABP-RNA枢纽的相互作用如何选择性地触发mRNA降解，从而促进多能性状态的转变	研究主要聚焦于naive多能性mRNA的降解机制，可能不适用于其他类型的mRNA降解过程	探索信号通路如何通过mRNA降解机制快速重塑转录组	naive多能性mRNA及其降解机制	分子生物学	NA	深度学习	NA	序列数据	NA	NA	NA	NA	NA
183	2025-05-31	Deep learning and direct sequencing of labeled RNA captures transcriptome dynamics 2024-Sep, NAR genomics and bioinformatics IF:4.0Q1 DOI:10.1093/nargab/lqae116 PMID:39211330	研究论文	介绍了一种名为RNAkinet的深度卷积和循环神经网络，用于检测经过代谢标记的新生RNA分子，并通过纳米孔直接RNA测序区分新生和已有RNA分子	RNAkinet能够直接从纳米孔测序的电信号中处理并区分新生和已有RNA分子，适用于多种细胞类型和生物体，并能量化RNA亚型的半衰期	NA	揭示RNA亚型代谢的动力学参数，促进RNA代谢及其调控元件的研究	RNA亚型	自然语言处理	NA	纳米孔直接RNA测序	深度卷积和循环神经网络	RNA测序数据	NA	NA	NA	NA	NA
184	2025-05-31	Clinical and genetic associations of asymmetric apical and septal left ventricular hypertrophy 2024-Sep, European heart journal. Digital health DOI:10.1093/ehjdh/ztae060 PMID:39318696	research paper	本研究探讨了左心室不对称顶端和间隔肥厚的临床和遗传关联	使用深度学习衍生的表型研究左心室肥厚区域分布的遗传和临床关联，独立于总左心室质量	需要在多民族队列中进行进一步研究	研究左心室不对称肥厚的临床和遗传关联及其对心血管疾病风险的影响	35,268名UK Biobank参与者	machine learning	cardiovascular disease	深度学习	NA	genetic and clinical data	35,268名UK Biobank参与者	NA	NA	NA	NA
185	2025-10-07	Olfactory Diagnosis Model for Lung Health Evaluation Based on Pyramid Pooling and SHAP-Based Dual Encoders 2024-09-27, ACS sensors IF:8.2Q1 DOI:10.1021/acssensors.4c01584 PMID:39248698	研究论文	提出一种基于金字塔池化和SHAP双编码器的深度学习框架，用于通过呼出气体评估肺部健康	结合金字塔池化结构和SHAP特征重要性的双编码器网络，通过多尺度特征聚合和特征重要性评估优化模型性能	未明确说明样本来源和数据集规模	开发肺部健康评估模型，区分吸烟者、COPD患者和健康对照	吸烟者、慢性阻塞性肺疾病患者、健康对照个体	机器学习	肺癌	呼出气体分析	深度学习,双编码器	传感器数据	NA	NA	金字塔池化,双编码器,Transformer卷积层	准确率	NA
186	2025-10-07	Local Mean Suppression Filter for Effective Background Identification in Fluorescence Images 2024-Sep-26, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.09.25.614955 PMID:39386682	研究论文	提出一种用于荧光显微镜图像背景识别的非线性滤波器	基于局部均值比较的像素级滤波方法，通过变化邻域尺寸生成多重标签并累积决策	NA	开发有效的荧光图像背景识别方法	具有密集低对比度前景的荧光显微镜图像	计算机视觉	NA	荧光显微镜成像	NA	图像	NA	Python 3	局部均值抑制滤波器	NA	NA
187	2025-10-07	Semi-supervised CT image segmentation via contrastive learning based on entropy constraints 2024-Sep, Biomedical engineering letters IF:3.2Q2 DOI:10.1007/s13534-024-00387-y PMID:39220023	研究论文	提出一种基于熵约束对比学习的半监督CT图像分割方法	融合CNN和Transformer架构，结合熵约束的对比学习机制，通过丢弃高熵值不可靠样本来提升模型性能	仅在COVID-19 CT公共数据集上验证，未在其他医学图像数据集测试	提高CT图像分割精度，减少对标注数据的依赖	CT医学图像	计算机视觉	COVID-19	CT成像	CNN, Transformer	图像	NA	NA	CNN, Transformer, 残差压缩激励模块	DSC, HD, JC	NA
188	2025-10-07	Deep learning for rapid analysis of cell divisions in vivo during epithelial morphogenesis and repair 2024-Sep-23, eLife IF:6.4Q1 DOI:10.7554/eLife.87949 PMID:39312468	研究论文	开发深度学习管道自动分析上皮组织中细胞分裂的动态特征	首次建立能够同时识别细胞分裂事件、确定分裂轴方向并量化分裂前后形状变化的深度学习管道	方法主要应用于果蝇蛹翅上皮组织，在其他组织类型中的适用性需要进一步验证	开发自动化工具分析上皮组织发育和修复过程中的细胞分裂动态	果蝇蛹翅上皮组织	计算机视觉	NA	延时显微成像	深度学习	延时显微图像序列	NA	NA	NA	准确性	NA
189	2025-10-07	Whole-cell multi-target single-molecule super-resolution imaging in 3D with microfluidics and a single-objective tilted light sheet 2024-Sep-16, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.09.27.559876 PMID:37808751	研究论文	开发了一种结合微流控技术和单物镜倾斜光片的新型3D超分辨率成像方法，用于全细胞多靶点单分子成像	提出可操控的抖动单物镜倾斜光片用于光学切片以减少荧光背景，开发了3D纳米打印微流控系统反射光片至样品的新流程	NA	解决全哺乳动物细胞单分子超分辨率成像中高荧光背景和慢采集速度的问题	哺乳动物细胞亚细胞结构	生物医学成像	NA	单分子超分辨率荧光显微镜，Exchange-PAINT	深度学习	3D荧光图像	NA	NA	NA	成像精度，成像速度	NA
190	2025-10-07	Spatiotemporal transcriptomic landscape of rice embryonic cells during seed germination 2024-09-09, Developmental cell IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.devcel.2024.05.016 PMID:38848718	研究论文	本研究通过空间增强分辨率组学测序和单细胞RNA测序，揭示了水稻胚胎细胞在种子萌发过程中的时空转录组景观	开发了基于深度学习的自动细胞分割模型，首次报道了两种未发现的盾片细胞类型，并提供了探索胚胎细胞在种子萌发中作用的新方法	NA	阐明不同胚胎细胞在调控种子活力和幼苗建成中的复杂生物学功能	水稻胚胎细胞	数字病理学	NA	空间增强分辨率组学测序(Stereo-seq), 单细胞RNA测序(scRNA-seq), 原位杂交	深度学习	空间转录组数据, 单细胞转录组数据	吸水后6、24、36和48小时的时间点样本	NA	NA	NA	NA
191	2025-10-07	Constructing analogies: Developing critical thinking through a collaborative task 2024 Sep-Oct, Biochemistry and molecular biology education : a bimonthly publication of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology IF:1.2Q3 DOI:10.1002/bmb.21843 PMID:38850246	研究论文	探讨大学生通过构建复杂类比来发展批判性思维能力的定性研究	开发了新颖的评分方案来衡量内容知识和批判性思维，并证明结对合作能显著提升批判性思维能力	样本量较小（n=30），且为定性研究，结果可能缺乏普适性	研究通过构建复杂类比任务促进学生批判性思维发展的有效性	大学生物专业学生（30名）	教育学	NA	定性访谈分析	NA	访谈数据	30名大学生物专业学生，共收集50份访谈数据	NA	NA	内容知识评分、批判性思维评分	NA
192	2025-05-16	RNA language models predict mutations that improve RNA function 2024-Sep-16, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.04.05.588317 PMID:38617247	研究论文	该研究创建了一个名为GARNET的新数据库，用于RNA结构和功能分析，并开发了一种类似GPT的RNA语言模型，以预测提高RNA功能的突变	创建GARNET数据库，结合GTDB基因组数据与生物生长温度信息，开发了重叠三连体标记化的RNA生成模型，用于预测增强RNA功能的突变	RNA结构预测目前仍缺乏充足的高质量参考数据	理解RNA序列、结构与功能之间的联系	RNA序列及其功能	自然语言处理	NA	深度学习，RNA生成模型	GPT-like语言模型	RNA序列数据	GTDB基因组数据中的RNA序列	NA	NA	NA	NA
193	2025-10-07	Automated analysis of fetal heart rate baseline/acceleration/deceleration using MTU-Net3 + model 2024-Sep, Biomedical engineering letters IF:3.2Q2 DOI:10.1007/s13534-024-00388-x PMID:39220035	研究论文	本研究提出MTU-Net3+深度学习模型，用于自动化分析胎儿心率信号的基线、加速和减速	在UNet3+架构基础上集成自注意力机制和双向LSTM层，实现多任务胎儿心率分析	模型在公开数据集和私有数据集上表现存在差异，私有数据集性能更优	提高胎儿心率分析的诊断准确性和效率	胎儿心率信号	医疗人工智能	胎儿健康评估	深度学习	UNet3+, LSTM	胎儿心率信号	公开数据库子集和私有数据库	NA	UNet3+ with self-attention and bidirectional LSTM	F1-score, RMSD, D15bpm, SI, MADI	NA
194	2025-10-07	Development of Machine Learning-Based Mpox Surveillance Models in a Learning Health System 2024-Sep-27, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2024.09.25.24314318 PMID:39399027	研究论文	开发基于机器学习的猴痘监测模型，用于从临床笔记中识别猴痘病例	在学习型医疗系统框架下开发监测模型，Lasso回归在最小化假阳性方面表现优于深度学习模型	NA	开发猴痘病例识别模型以支持持续质量改进	临床笔记中的猴痘病例	机器学习	猴痘	NA	Lasso回归,深度学习模型	临床文本笔记	NA	NA	NA	假阳性率	NA
195	2025-05-04	Dendrites endow artificial neural networks with accurate, robust and parameter-efficient learning 2024-Sep-13, ArXiv PMID:39314509	研究论文	本文提出了一种新型的人工神经网络架构，通过融入生物树突的结构化连接和受限采样特性，提高了学习精度、鲁棒性和参数效率	引入生物树突的特性到人工神经网络中，解决了传统深度学习算法参数过多、易过拟合的问题	未提及具体的应用场景限制或实验数据的局限性	提升人工神经网络的学习效率、鲁棒性和参数效率	人工神经网络（ANNs）及其学习策略	机器学习	NA	NA	dendritic ANNs	图像数据	未提及具体样本数量	NA	NA	NA	NA
196	2025-10-07	Predicting metabolite response to dietary intervention using deep learning 2024-Sep-19, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.03.14.532589 PMID:36993761	研究论文	开发了一种基于深度学习的代谢物对饮食干预反应预测方法McMLP	首次将深度学习应用于代谢物对饮食干预反应的预测，提出了耦合多层感知器架构	未明确说明模型在更广泛人群中的泛化能力	精准预测个体对饮食干预的代谢物反应，实现精准营养	人类肠道微生物组和代谢物反应	机器学习	NA	深度学习，微生物消费者-资源模型	MLP	微生物组成数据，代谢物数据	来自六项饮食干预研究的真实数据加上合成数据	NA	耦合多层感知器	NA	NA
197	2025-05-02	A Practical Roadmap to Implementing Deep Learning Segmentation in the Clinical Neuroimaging Research Workflow 2024-09, World neurosurgery IF:1.9Q2 DOI:10.1016/j.wneu.2024.06.026 PMID:38866234	research paper	本文探讨了一种利用开源工具加速和增强临床研究中图像分割的通用方法	提出了一种迭代的模型训练和迁移学习方法，强调在标记过程的早期进行内部验证和异常值处理，后期进行微调	NA	为使用机器学习技术进行图像分割的研究提供加速和增强可重复性的框架	临床神经影像研究中的图像分割	machine learning	NA	deep learning	NA	image	NA	NA	NA	NA	NA
198	2025-10-07	Detection and classification of mandibular fractures in panoramic radiography using artificial intelligence 2024-09-01, Dento maxillo facial radiology DOI:10.1093/dmfr/twae018 PMID:38652576	研究论文	本研究评估YOLOv5深度学习模型在全景X光片中检测不同类型下颌骨骨折的性能	首次将YOLOv5模型应用于全景X光片中六种解剖位置下颌骨骨折的自动检测与分类	髁状突头部骨折检测性能相对较低，样本量有限	开发基于人工智能的下颌骨骨折自动检测系统	包含下颌骨骨折的全景X光片图像	计算机视觉	颌面部创伤	全景X光摄影	YOLOv5	医学影像	498张全景X光片，包含673处骨折	PyTorch	YOLOv5	准确率, 精确率, 敏感度, 特异度, Dice系数, AUC	NA
199	2025-10-07	Single-Molecule Identification and Quantification of Steviol Glycosides with a Deep Learning-Powered Nanopore Sensor 2024-09-10, ACS nano IF:15.8Q1 DOI:10.1021/acsnano.4c07038 PMID:39189792	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的气溶素纳米孔传感器，用于单分子水平识别和定量甜菊糖苷	利用野生型气溶素纳米孔通过调节电压产生的电渗流效应区分不同甜菊糖苷物种，并首次结合深度学习模型实现单分子自动识别	仅测试了15种甜菊糖苷物种，样本规模有限	开发精确识别和定量复杂甜菊糖苷结构的方法	甜菊糖苷（一类高甜度无热量天然甜味剂）	生物传感	NA	纳米孔传感技术	深度学习模型	纳米孔电信号数据	15种甜菊糖苷物种	NA	NA	识别精度，定量准确性	NA
200	2025-10-07	Deep Learning-Based Kinetic Analysis in Paper-Based Analytical Cartridges Integrated with Field-Effect Transistors 2024-09-10, ACS nano IF:15.8Q1 DOI:10.1021/acsnano.4c02897 PMID:39252606	研究论文	本研究结合场效应晶体管、纸基分析盒和深度学习技术，开发了一种用于定量生物传感的动力学分析方法	首次将场效应晶体管、纸基分析盒与深度学习相结合，通过动力学分析解决传统生物传感器的灵敏度低和样品基质干扰问题	目前仅为概念验证研究，需要进一步验证其在更广泛应用场景中的性能	开发一种经济高效、易于使用的即时诊断和家庭检测生物传感平台	胆固醇检测	机器学习	心血管疾病	场效应晶体管传感，纸基分析技术	深度学习	动力学电信号数据	NA	NA	NA	变异系数，相关系数(r值)	NA