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
201	2025-10-06	sChemNET: a deep learning framework for predicting small molecules targeting microRNA function 2024-10-23, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-024-49813-w PMID:39443444	研究论文	开发了一个名为sChemNET的深度学习框架，用于基于化学结构和序列信息预测影响miRNA生物活性的小分子	通过目标函数克服稀疏化学信息限制，使神经网络能够从大量未知影响miRNA的化学结构中学习化学空间	小分子-miRNA数据集规模较小	预测靶向miRNA功能的小分子	小分子、microRNA、人类和其他哺乳动物生物	机器学习	癌症、传染性疾病	深度学习、体外实验、体内实验	神经网络	化学结构、序列信息	小分子-miRNA数据集	NA	sChemNET	实验验证	NA
202	2025-05-31	Self-supervised learning for accurately modelling hierarchical evolutionary patterns of cerebrovasculature 2024-10-25, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-024-53550-5 PMID:39455566	研究论文	本文首次提出了一种流程，用于探索2841名个体的皮质体积（CVs）和动脉体积（AVs）的联合演化，并利用深度学习技术构建了空间层次脑区域的CVs和AVs的规范模型	首次提出了一个流程来联合探索皮质体积和动脉体积的演化，并构建了空间层次脑区域的规范模型	研究样本虽然较大（2841名个体），但可能无法涵盖所有人群的多样性	理解脑血管的正常演化，以检测早期偏差并实现及时干预	2841名个体的皮质体积（CVs）和动脉体积（AVs）	数字病理学	阿尔茨海默病（AD）和中风	深度学习	深度学习模型（未具体说明）	图像	2841名个体	NA	NA	NA	NA
203	2025-05-31	Deep Learning-Based Detection of Carotid Plaques Informs Cardiovascular Risk Prediction and Reveals Genetic Drivers of Atherosclerosis 2024-Oct-18, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2024.10.17.24315675 PMID:39484270	research paper	本研究利用深度学习模型检测颈动脉斑块，评估其在心血管风险预测中的作用，并揭示动脉粥样硬化的遗传驱动因素	开发了一个高性能的深度学习模型用于颈动脉斑块检测，发现了两个新的基因组位点，并揭示了颈动脉斑块与心血管事件的关联	研究基于UK Biobank数据，可能不适用于其他人群	评估颈动脉斑块的流行率、风险因素、预后意义及其遗传结构	19,499名UK Biobank参与者的177,757张颈动脉超声图像	digital pathology	cardiovascular disease	deep learning, GWAS, Mendelian randomization	deep learning model	image	19,499名参与者，177,757张超声图像	NA	NA	NA	NA
204	2025-05-31	Remote Assessment of Eczema Severity via AI-powered Skin Image Analytics: A Systematic Review 2024-10, Artificial intelligence in medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.artmed.2024.102968 PMID:39213813	系统综述	本文综述了通过AI驱动的皮肤图像分析远程评估湿疹严重程度的研究现状	系统评估了现有研究的质量，并提出了提高工具稳健性和可靠性的建议	研究质量受限于数据集挑战，包括患者年龄范围和皮肤光型报告不足，以及非公开数据集和开源代码的缺乏	提高远程湿疹严重程度评估算法的准确性和可靠性	湿疹严重程度的自动评估	数字病理学	湿疹	深度学习，传统机器学习	深度学习模型	数字相机图像	25篇文章，涉及湿疹区域检测（n=13）和严重程度预测（n=12）	NA	NA	NA	NA
205	2025-10-07	Automated detection and de novo structure modeling of nucleic acids from cryo-EM maps 2024-10-30, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-024-53721-4 PMID:39477926	研究论文	提出基于深度学习的EM2NA方法，用于从冷冻电镜图中自动检测和从头建模核酸结构	开发首个基于深度学习的核酸从头结构建模方法，在<5 Å分辨率下实现高精度DNA/RNA结构测定	方法主要适用于2.0-5.0 Å分辨率的冷冻电镜图	解决从冷冻电镜图中准确建模DNA/RNA结构的挑战	蛋白质-DNA/RNA复合物和多链DNA/RNA复合物中的核酸结构	结构生物学, 计算生物学	NA	冷冻电镜(cryo-EM), 深度学习	深度学习模型	冷冻电镜密度图	50个实验图谱(2.0-5.0 Å分辨率)的测试集，263个未建模原始图谱的EMDB数据集	NA	NA	残基覆盖率, C4' RMSD, 序列召回率	NA
206	2025-10-07	Smartphone-Assisted Nanozyme Colorimetric Sensor Array Combined "Image Segmentation-Feature Extraction" Deep Learning for Detecting Unsaturated Fatty Acids 2024-10-25, ACS sensors IF:8.2Q1 DOI:10.1021/acssensors.4c01142 PMID:39298721	研究论文	开发了一种结合智能手机辅助纳米酶比色传感器阵列和深度学习图像分割特征提取技术的智能平台，用于不饱和脂肪酸的检测	首次将MnO纳米酶比色传感器阵列与图像分割-特征提取深度学习技术相结合，模拟哺乳动物嗅觉系统进行不饱和脂肪酸检测	α-亚麻酸(ALA)的测定系数相对较低(0.7393)，模型性能有待进一步提升	开发一种简便低成本的不饱和脂肪酸智能检测方法	油酸(OA)、亚油酸(LA)、α-亚麻酸(ALA)及其混合物，各种食用植物油、不同茶油和掺假茶油	计算机视觉	NA	比色传感器阵列、密度泛函理论预测、掺杂实验	深度学习	图像	38,868张三种不饱和脂肪酸图像	TensorFlow, PyTorch	MobileNetV3 small	决定系数(R²)	智能手机嵌入式计算
207	2025-10-07	Integrative Network Analysis Reveals Novel Moderators of Aβ-Tau Interaction in Alzheimer's Disease 2024-Oct-28, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.06.14.599092 PMID:39554095	研究论文	本研究采用深度学习网络整合方法分析阿尔茨海默病中Aβ与tau蛋白相互作用的调节因子	首次应用BIONIC深度学习网络整合方法结合蛋白质组学和蛋白质相互作用数据，发现GPNMB+小胶质细胞是Aβ-tau相互作用的新型调节因子	研究基于ROSMAP队列数据，需要在其他独立队列中验证结果的普适性	揭示阿尔茨海默病中淀粉样蛋白β与tau蛋白相互作用的调节机制	轻度认知障碍和早期阿尔茨海默病患者	生物医学信息学	阿尔茨海默病	蛋白质组学, 蛋白质-蛋白质相互作用分析	深度学习	蛋白质组数据, 基因表达数据, 组织病理学数据	ROSMAP队列样本	BIONIC	深度学习网络整合模型	线性回归分析, 互信息分析, Benjamini-Hochberg校正	NA
208	2025-10-07	Thoracic Aortic Three-Dimensional Geometry 2024-Oct-31, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.05.09.593413 PMID:38798566	研究论文	开发了一种基于深度学习的全自动方法，用于量化胸主动脉的三维几何结构参数	首次在大规模人群中全面表征胸主动脉的三维几何结构，并开发了全自动的主动脉几何表型提取方法	研究主要基于两个生物银行的数据，可能受到数据来源的限制	量化胸主动脉的三维几何结构，研究主动脉结构与心血管健康的关系	英国生物银行54,241名参与者和宾夕法尼亚医学生物银行8,456名参与者的影像扫描数据	医学影像分析	心血管疾病	医学影像分割，形态学图像处理	深度学习架构	医学影像扫描数据	英国生物银行54,241人，宾夕法尼亚医学生物银行8,456人	NA	NA	NA	NA
209	2025-10-07	An efficient enhanced stacked auto encoder assisted optimized deep neural network for forecasting Dry Eye Disease 2024-10-22, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-75518-7 PMID:39438634	研究论文	提出一种基于增强堆叠自编码器和优化深度神经网络的干眼病预测方法	将混沌映射融入特征选择，使用SLSTM-STSA提升分类精度，并采用增强量子细菌觅食优化算法的自适应量子旋转进行优化	NA	开发高效的干眼病早期诊断方法	干眼病患者数据	机器学习	干眼病	深度学习	堆叠自编码器,深度神经网络	医学特征数据	NA	NA	增强堆叠自编码器,优化深度神经网络	准确率	NA
210	2025-10-07	Integrative analysis of H&E and IHC identifies prognostic immune subtypes in HPV related oropharyngeal cancer 2024-Oct-03, Communications medicine IF:5.4Q1 DOI:10.1038/s43856-024-00604-w PMID:39363031	研究论文	本研究通过整合H&E染色和免疫组化图像，识别HPV相关口咽癌中的预后免疫亚型	首次将H&E与IHC图像配准整合，增强对肿瘤免疫微环境功能特征的表征能力	回顾性研究，样本量有限（88例原发肿瘤和70例淋巴结组织）	改善HPV阳性口咽癌患者分层和预后评估	HPV阳性口咽鳞状细胞癌患者	数字病理学	口咽癌	H&E染色，免疫组化	深度学习	病理图像	88例原发肿瘤和70例淋巴结组织图像	NA	NA	p值，多变量Cox回归分析	NA
211	2025-10-07	Deep Learning-Based Real-Time Ureter Identification in Laparoscopic Colorectal Surgery 2024-Oct-01, Diseases of the colon and rectum DOI:10.1097/DCR.0000000000003335 PMID:38959453	研究论文	开发了一种基于深度学习的实时输尿管识别模型UreterNet，用于腹腔镜结直肠手术中识别输尿管	首次将基于语义分割的深度学习算法应用于腹腔镜手术视频中的输尿管识别任务	需要验证UreterNet是否能有效降低医源性输尿管损伤的发生率	开发一种非侵入性方法在腹腔镜结直肠手术中识别输尿管，提高手术安全性	腹腔镜结直肠手术视频中的输尿管	计算机视觉	结直肠手术相关并发症	深度学习语义分割	CNN	手术视频图像	304个手术视频，14,069张标注图像（训练集9537张，验证集2266张，测试集2266张）	NA	Feature Pyramid Networks	精确率,召回率,Dice系数	NA
212	2025-05-03	Advancing Vascular Surgery: The Role Of Artificial Intelligence And Machine Learning In Managing Carotid Stenosis 2024-Oct-12, Portuguese journal of cardiac thoracic and vascular surgery DOI:10.48729/pjctvs.411 PMID:39820882	review	本文探讨了人工智能和机器学习在颈动脉狭窄诊断、风险分层和管理中的应用	利用AI增强的影像技术和深度学习显著提高了颈动脉斑块易损性和症状性斑块的诊断准确性	面临临床验证和数据隐私的挑战	提高颈动脉狭窄的诊断准确性和风险分层，改善患者管理	颈动脉狭窄患者	machine learning	cardiovascular disease	deep learning	NA	image	NA	NA	NA	NA	NA
213	2025-05-02	Assessment of Pelvic Tilt in Anteroposterior Radiographs by Area Ratio Based on Deep Learning 2024-Oct-15, Spine IF:2.6Q1 DOI:10.1097/BRS.0000000000005093 PMID:38975768	research paper	利用基于深度学习的语义分割模型，通过前后位X光片中骨盆小骨盆与闭孔的面积比评估骨盆倾斜	首次将深度学习语义分割模型应用于骨盆倾斜的自动测量，通过面积比方法提高了测量的准确性和鲁棒性	研究样本量相对较小（20个模拟骨盆和231个临床案例），可能影响结果的普遍性	开发一种自动测量骨盆倾斜的方法，以辅助髋关节和脊柱手术	骨盆X光片（模拟和临床案例）	digital pathology	geriatric disease	deep learning semantic segmentation	CNN	image	20个模拟骨盆（10男10女）和231个临床案例	NA	NA	NA	NA
214	2025-10-07	An artificial intelligence grading system of apical periodontitis in cone-beam computed tomography data 2024-10-01, Dento maxillo facial radiology DOI:10.1093/dmfr/twae029 PMID:38960866	研究论文	开发基于深度学习的人工智能系统用于锥形束CT数据中根尖周炎的分级诊断	提出新型PAINet算法，在根尖周炎分级任务中优于经典ResNet系列及当前主流Transformer和注意力模型	仅使用120个CBCT图像样本，样本量相对有限	辅助初级医生更准确诊断根尖周炎	根尖周炎患者的锥形束CT影像数据	计算机视觉	根尖周炎	锥形束计算机断层扫描(CBCT)	CNN, Transformer	医学影像	120个CBCT图像	NA	ResNet50, ResNet101, ResNet152, PAINet, Transformer	准确率, 精确率, 召回率, F1分数, AUC, Cohen's kappa	NA
215	2025-10-07	Automatic classification and segmentation of multiclass jaw lesions in cone-beam CT using deep learning 2024-10-01, Dento maxillo facial radiology DOI:10.1093/dmfr/twae028 PMID:38937280	研究论文	开发并验证基于nnU-Net的深度学习模型，用于锥形束CT中五类颌骨病变的自动分类和分割	提出改进的nnU-Net模型实现颌骨病变的多类别分类与分割双重任务，在医生诊断中提供AI辅助	研究样本量有限（368例CBCT扫描），未提及外部验证集结果	开发能够自动分类和分割多类别颌骨病变的深度学习模型	颌骨病变的锥形束CT影像	医学影像分析	颌骨疾病	锥形束CT成像	深度学习	医学影像	368例CBCT扫描（37,168个切片）	nnU-Net	nnU-Net	灵敏度,特异性,精确度,F1分数,准确率,Dice相似系数,平均对称表面距离	NA
216	2025-10-07	Hybrid Deep Learning Approach for Traffic Speed Prediction 2024-10, Big data IF:2.6Q2 DOI:10.1089/big.2021.0251 PMID:35108088	研究论文	提出一种名为HDL4TSP的混合深度学习方法用于城市交通速度预测	同时建模交通数据中的空间和时间相关性，通过图卷积网络捕获空间依赖关系，使用ConvLSTM网络建模时间周期性	NA	提高交通速度预测的准确性	城市各区域的交通速度数据	机器学习	NA	深度学习	图卷积网络, ConvLSTM	交通速度数据	两个真实世界数据集	NA	HDL4TSP（包含输入层、空间层、时间层、融合层和输出层）	NA	NA
217	2025-10-07	A Network Intrusion Detection System Using Hybrid Multilayer Deep Learning Model 2024-10, Big data IF:2.6Q2 DOI:10.1089/big.2021.0268 PMID:35704031	研究论文	提出一种基于混合多层深度学习模型的网络入侵检测系统	采用多层卷积神经网络进行特征提取和选择，并结合softmax分类器进行入侵分类，同时使用多层深度神经网络进行进一步分析	仅使用NSL-KDD和KDDCUP'99两个基准数据集进行验证，未在其他数据集上测试泛化能力	提高网络入侵检测的准确率	网络流量数据	机器学习	NA	深度学习	CNN, 深度神经网络	网络流量数据	NSL-KDD和KDDCUP'99两个基准数据集	NA	多层卷积神经网络, 多层深度神经网络	准确率, 召回率, F1分数, 精确率	NA
218	2025-04-25	Neural network analysis as a novel skin outcome in a trial of belumosudil in patients with systemic sclerosis 2024-Oct-15, Research square DOI:10.21203/rs.3.rs-4889334/v1 PMID:39483897	研究论文	本文探讨了在系统性硬化症（SSc）患者中使用神经网络分析作为皮肤结果的新方法，并与传统方法进行比较	首次将深度学习模型应用于SSc患者的皮肤活检，以量化病理特征，超越了传统的皮肤厚度测量	研究样本量较小（仅10名患者），且试验提前终止，可能影响结果的普遍性	评估belumosudil在SSc患者中的效果，并探索AI在量化SSc皮肤病理特征中的应用	患有弥漫性皮肤SSc的成年患者	数字病理学	系统性硬化症	深度学习	深度学习模型	图像（皮肤活检切片）	10名患者（其中5名有配对活检）	NA	NA	NA	NA
219	2025-04-25	Bi-level Graph Learning Unveils Prognosis-Relevant Tumor Microenvironment Patterns in Breast Multiplexed Digital Pathology 2024-Oct-04, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.04.22.590118 PMID:38712207	研究论文	本研究提出了一种数据驱动且可解释的方法，用于识别与患者预后相关的肿瘤微环境细胞组织模式	引入了双层图模型（细胞图和群体图），通过软Weisfeiler-Lehman子树核捕捉患者间的相似性，从而识别具有独特预后的患者亚群和肿瘤微环境模式	方法虽然在乳腺癌患者中验证，但可能在其他癌症类型中的适用性需要进一步验证	开发一种可解释的深度学习方法，识别与预后相关的肿瘤微环境模式	乳腺癌患者的肿瘤微环境	数字病理学	乳腺癌	深度学习	双层图模型（细胞图和群体图）	数字病理图像	乳腺癌患者队列（具体数量未提及）及两个独立验证队列	NA	NA	NA	NA
220	2025-10-07	Development and Evaluation of a Learning-Based Model for Real-Time Haptic Texture Rendering 2024 Oct-Dec, IEEE transactions on haptics IF:2.4Q2 DOI:10.1109/TOH.2024.3382258 PMID:38536688	研究论文	开发并评估一种基于学习的实时触觉纹理渲染模型	提出统一的动作条件触觉纹理渲染模型，无需为每种纹理单独训练模型，能够泛化到未见过的纹理	NA	开发可泛化的实时触觉纹理渲染方法，提升虚拟现实环境的触觉体验	触觉纹理渲染和人类触觉感知	机器学习	NA	基于视觉的触觉传感(GelSight)	深度学习	触觉传感器数据	通过多部分人类用户研究进行评估	NA	NA	感知性能评估	NA