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
21	2026-03-20	EXACT-Net: Framework for EHR-Guided Lung Tumor Auto-Segmentation for Non-Small Cell Lung Cancer Radiotherapy 2024-Dec-06, Cancers IF:4.5Q1 DOI:10.3390/cancers16234097 PMID:39682283	研究论文	本研究提出了一种名为EXACT-Net的多模态AI框架，利用电子健康记录（EHR）引导进行非小细胞肺癌（NSCLC）放疗中的肺部肿瘤自动分割，旨在提高分割准确性并减少假阳性	通过结合预训练大型语言模型（LLM）提取的EHR信息与CT图像数据，构建多模态AI框架，有效去除假阳性结节，提升肿瘤分割性能	研究仅基于10名NSCLC患者的数据进行训练和验证，样本规模较小，可能影响模型的泛化能力	开发一种EHR引导的肺部肿瘤自动分割方法，以加速NSCLC放疗流程，提高治疗效率	非小细胞肺癌（NSCLC）患者的CT图像及对应的电子健康记录（EHR）	数字病理学	肺癌	CT扫描，大型语言模型（LLM）信息提取	深度学习模型，大型语言模型（LLM）	图像（CT），文本（EHR）	10名NSCLC患者	NA	EXACT-Net	结节检测成功率	NA
22	2026-03-20	MRI-based Deep Learning Models for Preoperative Breast Volume and Density Assessment Assisting Breast Reconstruction 2024-12, Aesthetic plastic surgery IF:2.0Q2 DOI:10.1007/s00266-024-04074-2 PMID:38806828	研究论文	本研究开发了三种基于MRI的自动分割算法，用于术前乳腺体积和密度评估，以辅助乳房重建手术	开发并比较了三种自动乳腺分割算法（简单配准模型、动态编程模型和深度学习模型），用于自动化、高重复性的乳腺区域分割和体积测量	研究样本量相对有限（249名受试者），且仅基于单一机构的MRI数据	开发人工智能模型，实现乳腺的自动分割和体积测量，以优化乳房重建手术并辅助临床决策	接受乳房重建手术的249名患者的术前乳腺MRI图像	数字病理学	乳腺癌	MRI	深度学习模型	图像	249名接受乳房重建手术的受试者	NA	NA	均方误差（MSE），组内相关系数（ICC）	NA
23	2026-03-19	Evaluating the Impact of BoNT-A Injections on Facial Expressions: A Deep Learning Analysis 2024-12-12, Aesthetic surgery journal IF:3.0Q1 DOI:10.1093/asj/sjae204 PMID:39365026	研究论文	本研究利用深度学习技术客观评估了A型肉毒毒素注射对面部表情的影响	首次结合临床图像和标准数据集，采用基于CNN的面部情绪识别系统量化评估BoNT-A注射对面部表情的客观影响	研究样本量有限，仅包含180名患者，且仅评估了注射后14天的短期效果，缺乏长期随访数据	客观测量A型肉毒毒素注射对面部表情的影响	接受上脸部A型肉毒毒素注射的180名年龄在25至60岁之间的患者	计算机视觉	NA	面部情绪识别	CNN	图像	180名患者，共1440张照片	NA	NA	准确率	NA
24	2026-03-16	Evaluating chemical effects on human neural cells through calcium imaging and deep learning 2024-Dec-20, iScience IF:4.6Q1 DOI:10.1016/j.isci.2024.111298 PMID:39634567	研究论文	本研究利用深度学习模型分析人类诱导多能干细胞来源的神经祖细胞在暴露于不同浓度化学物质后的钙离子动态变化，以评估化学物质对人类神经细胞的影响	结合钙成像技术与深度学习平台，开发了一种可靠且简洁的定量分类方法，用于预测化学暴露对人类神经细胞的潜在危害	仅测试了四种代表性化学物质，样本范围有限，且未涵盖所有可能的神经毒性机制	开发一种高效的方法，用于化学物质对人类神经功能影响的初步筛选	人类诱导多能干细胞来源的神经祖细胞	机器学习	NA	钙成像	深度学习模型	钙离子动态变化数据	暴露于四种代表性化学物质不同浓度的人类神经祖细胞样本	NA	NA	NA	NA
25	2026-03-14	Deep learning enhanced transmembranous electromyography in the diagnosis of sleep apnea 2024-12-31, BMC neuroscience IF:2.4Q3 DOI:10.1186/s12868-024-00913-9 PMID:39741274	研究论文	本文探索了使用基于注意力机制的深度学习模型（Transformer）分析跨膜肌电图（tmEMG）数据，以区分健康对照、神经源性损伤和睡眠呼吸暂停患者的肌电信号	首次将Transformer架构应用于tmEMG信号分析，通过迁移学习、模拟数据增强和正则化策略，在小数据集上训练出具有良好泛化能力的模型，用于睡眠呼吸暂停的诊断和神经肌肉病理分型识别	研究样本量相对较小（仅177条记录），且模型在区分OSA与对照时的特异性较低（64%），可能影响临床应用的可靠性	开发一种基于深度学习的tmEMG分析方法，以无创、便捷地诊断阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）并识别涉及神经肌肉病理的OSA内型	健康对照者、中度至重度OSA患者以及伴有延髓受累证据的肌萎缩侧索硬化症（ALS）患者（代表神经源性损伤）的跨口腔肌电图记录	数字病理学	睡眠呼吸暂停	跨膜肌电图（tmEMG）	Transformer	肌电信号，频谱图	177条跨口腔肌电图记录，来自6名健康对照、5名中度至重度OSA患者和5名伴有延髓受累的ALS患者	未明确指定，但提及使用标准反向传播进行微调	音频频谱Transformer（AST）	灵敏度，特异性	NA
26	2026-03-14	Prediction of intraoperative hypotension using deep learning models based on non-invasive monitoring devices 2024-12, Journal of clinical monitoring and computing IF:2.0Q2 DOI:10.1007/s10877-024-01206-6 PMID:39158783	研究论文	本研究开发了一种基于多通道无创监测设备的深度学习模型，用于预测术中低血压	首次将深度学习算法应用于常规无创监测设备（而非有创动脉血压监测）来预测术中低血压，并采用注意力机制量化各监测设备的贡献度	研究为回顾性分析，未来需要前瞻性研究来验证模型在临床实践中预防低血压的实际效果	开发并验证一种基于无创监测设备的深度学习算法，用于预测术中低血压	接受非心脏手术的患者	机器学习	NA	无创血压监测、心电图、光电容积描记、二氧化碳描记、双频指数监测	深度学习	多通道生理监测时间序列数据	算法开发阶段4754例患者，外部验证阶段421例患者	NA	多头注意力全连接模型, 全局注意力局部循环模型	受试者工作特征曲线下面积	NA
27	2026-03-14	Radiographer Education and Learning in Artificial Intelligence (REAL-AI): A survey of radiographers, radiologists, and students' knowledge of and attitude to education on AI 2024-12, Radiography (London, England : 1995) DOI:10.1016/j.radi.2024.10.010 PMID:39481214	研究论文	本研究通过调查放射技师、放射科医生和学生对人工智能（AI）的知识和态度，评估了医疗影像专业人员对AI的当前理解水平	首次在2023年欧洲放射学大会上针对医疗影像专业人员（包括学生）进行跨国家、跨大洲的AI知识和教育需求调查	样本量较小（136人），且调查主要基于自我报告，可能存在偏差	评估医疗影像专业人员和学生对AI的认知水平及教育需求，为AI教育提供依据	放射技师（诊断和治疗）、放射科医生、学生	医疗影像	NA	问卷调查	NA	调查数据	136名参与者，来自25个国家和5大洲	NA	NA	NA	NA
28	2026-03-10	RNA language models predict mutations that improve RNA function 2024-12-05, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-024-54812-y PMID:39638800	研究论文	本文介绍了一个名为GARNET的新数据库，用于RNA结构和功能分析，并基于此开发了序列和结构感知的RNA生成模型，以预测能提高RNA功能的突变	提出了GARNET数据库，将RNA序列与实验和预测的最适生长温度关联，并开发了基于GPT-like模型的RNA生成模型，用于识别增强核糖体热稳定性的突变	NA	理解RNA序列、结构和功能之间的联系，并预测能改善RNA功能的突变	结构化RNA，特别是与核糖体热稳定性相关的RNA	自然语言处理	NA	RNA序列分析，温度关联分析	GPT-like模型	RNA序列数据，温度数据	基于GTDB参考生物的数据，具体样本数量未明确说明	NA	GPT-like	NA	NA
29	2024-12-20	Author Correction: Fast inter-frame motion correction in contrast-free ultrasound quantitative microvasculature imaging using deep learning 2024-Dec-18, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-82620-3 PMID:39695241	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
30	2026-03-06	Reconstructing Molecular Networks by Causal Diffusion Do-Calculus Analysis with Deep Learning 2024-12, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202409170 PMID:39440482	研究论文	本文提出了一种结合干预操作和扩散模型的深度学习新方法CDD，用于从观测数据中推断分子间的因果网络	将干预操作和扩散模型整合到do-calculus框架中，通过深度学习实现因果网络推断，显著提升了准确性和泛化能力	NA	从观测数据中量化基因/分子间的因果调控关系，以阐明生物过程的分子机制	基因调控网络、生物网络、疾病表型相关分子	机器学习	复杂疾病	omics数据	深度学习	模拟数据、omics数据	NA	NA	扩散模型	准确性、泛化能力	NA
31	2026-03-05	PPB-Affinity: Protein-Protein Binding Affinity dataset for AI-based protein drug discovery 2024-12-03, Scientific data IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41597-024-03997-4 PMID:39627219	研究论文	本文介绍了一个名为PPB-Affinity的大型蛋白质-蛋白质结合亲和力数据集，并开发了基于深度学习的基准模型来预测亲和力	创建了目前最大的公开可用的蛋白质-蛋白质结合亲和力数据集，填补了该领域开源数据稀缺的空白	未明确提及数据集的潜在偏差或模型预测的局限性	促进基于AI的大分子药物发现，特别是蛋白质-蛋白质结合亲和力的预测	蛋白质-蛋白质复合物及其结合亲和力数据	机器学习	NA	深度学习	深度学习模型	蛋白质晶体结构数据、结合亲和力数据	未明确指定具体样本数量，但描述为大型数据集	未明确指定	未明确指定具体架构	未明确指定	未明确指定
32	2026-03-05	Seizure Sources Can Be Imaged from Scalp EEG by Means of Biophysically Constrained Deep Neural Networks 2024-12, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202405246 PMID:39473085	研究论文	本文研究了一种基于深度学习的源成像框架DeepSIF，用于从耐药性局灶性癫痫患者的头皮脑电图中成像癫痫发作活动	采用具有生物物理约束的深度神经网络，并利用神经质量模型生成与发作动态时空谱特征相似的合成训练数据	研究仅针对33名耐药性局灶性癫痫患者，样本量相对有限	研究DeepSIF框架在从头皮脑电图成像癫痫发作活动源方面的能力，以辅助难治性癫痫的管理	耐药性局灶性癫痫患者的高密度（76通道）脑电图癫痫发作记录	机器学习	癫痫	脑电图	深度神经网络	脑电图信号	33名耐药性局灶性癫痫患者	NA	DeepSIF	空间特异性, 空间离散度, 平均距离	NA
33	2026-03-05	Wise Roles and Future Visionary Endeavors of Current Emperor: Advancing Dynamic Methods for Longitudinal Microbiome Meta-Omics Data in Personalized and Precision Medicine 2024-12, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202400458 PMID:39535493	综述	本文探讨了动态方法在整合纵向微生物组多组学数据于个性化与精准医学中的当前角色与未来愿景	提出统一分析框架和深度学习工具等先进动态方法，并强调其在微生物组研究中的创新应用	缺乏验证分析协议和数据资源的金标准，工作流程步骤的相互依赖性影响整体结果	探索动态方法在个性化与精准医学中整合纵向微生物组多组学数据的最佳实践与未来方向	微生物、代谢物、基因等实体及其与宿主生理和外部刺激的相互作用	机器学习	NA	高级测序工具，多组学数据整合	深度学习	纵向微生物组多组学数据	NA	NA	NA	NA	NA
34	2026-02-27	Endomicroscopic AI-driven morphochemical imaging and fs-laser ablation for selective tumor identification and selective tissue removal 2024-12-13, Science advances IF:11.7Q1 DOI:10.1126/sciadv.ado9721 PMID:39661684	研究论文	本研究开发了一种结合多模态非线性光学显微镜与深度学习分析的紧凑型内窥镜系统，用于头颈癌的早期无标记检测和选择性组织切除	将CARS/TPEF/SHG多模态内窥镜与深度学习语义分割模型结合，并集成飞秒激光消融技术，实现了术中“寻找与治疗”一体化	研究处于临床前阶段，样本量较小（15例患者），需进一步临床验证	提高头颈癌诊断准确性并开发创新手术方法	头颈癌患者的组织样本	数字病理学	头颈癌	多模态非线性光学显微镜（CARS/TPEF/SHG），飞秒激光消融	深度学习语义分割模型	多模态光学显微图像	15例患者	NA	NA	灵敏度, 特异性	NA
35	2026-02-20	AI driven interpretable deep learning based fetal health classification 2024-12, SLAS technology IF:2.5Q3 DOI:10.1016/j.slast.2024.100206 PMID:39396731	研究论文	本研究提出了一种基于深度学习的胎儿健康分类模型，将胎儿健康分为正常、可疑和病理三类，旨在提高诊断过程的效率和效果	结合可解释性深度学习技术，通过特征重要性和特征显著性分析增强分类器决策的透明度，促进临床信任和采用	NA	利用深度学习改进胎儿健康评估，为早期风险检测提供可靠工具	通过Cardiotocography (CTG)获取的胎儿健康数据	机器学习	NA	Cardiotocography (CTG)	DNN	表格数据	NA	NA	深度神经网络（包含多个隐藏层，并采用批量归一化和Dropout层）	准确率, 灵敏度, 特异性, AUC, 精确率, F1分数	NA
36	2026-02-20	Automatic sleep staging based on 24/7 EEG SubQ (UNEEG medical) data displays strong agreement with polysomnography in healthy adults 2024-12, Sleep health IF:3.4Q2 DOI:10.1016/j.sleh.2024.08.007 PMID:39406630	研究论文	本文评估了基于双通道皮下脑电图（SubQ）的自动睡眠分期模型U-SleepSQ在健康成人中的性能，并与多导睡眠图（PSG）手动评分进行对比	开发了U-SleepSQ模型，首次在24/7皮下脑电图数据上实现自动睡眠分期，并展示了与PSG金标准的高度一致性	研究样本仅包括22名健康成人，未涉及睡眠障碍患者，且样本量相对较小	评估自动睡眠分期技术在双通道皮下脑电图数据上的性能	健康成年人的睡眠脑电图数据	数字病理学	NA	皮下脑电图（SubQ），多导睡眠图（PSG）	深度学习模型	脑电图（EEG）数据	22名健康成人，每人1-6次记录	NA	U-SleepSQ（基于U-Sleep的微调版本）	Bland-Altman分析，阶段特异性准确率，特异性，敏感性，kappa系数，F1分数，Cohen's κ系数，宏观F1分数	NA
37	2026-02-20	Prosthesis repair of oral implants based on artificial intelligenc`e finite element analysis 2024-12, SLAS technology IF:2.5Q3 DOI:10.1016/j.slast.2024.100226 PMID:39638253	研究论文	本文提出了一种基于人工智能有限元分析的口腔种植体修复新框架AI-FEA，用于自动化修复规划	结合AI与FEA，开发了患者特定的3D模型构建、仿真求解和决策支持系统，实现口腔种植体修复的自动化和个性化	未提及具体验证数据或临床实验规模，可能依赖有限的数据集进行训练	自动化并简化口腔种植体修复过程，提高修复效率和个性化治疗水平	口腔种植体系统及其修复策略	数字病理	NA	有限元分析，深度学习，机器学习	深度学习模型，机器学习算法	医学影像数据，如CT或锥形束CT	NA	NA	NA	NA	NA
38	2026-02-15	Pep2TCR: Accurate prediction of CD4 T cell receptor binding specificity through transfer learning and ensemble approach 2024-Dec, iMetaOmics DOI:10.1002/imo2.43 PMID:41676119	研究论文	本文介绍了一种名为Pep2TCR的先进深度学习模型，用于预测CD4 T细胞受体的结合特异性	通过迁移学习和集成方法，显著提升了在有限CD4 TCR数据下的预测准确性	NA	预测CD4 T细胞受体的结合特异性，以支持个性化癌症免疫疗法	CD4 T细胞受体	机器学习	癌症	NA	深度学习	NA	NA	NA	NA	NA	NA
39	2026-02-12	Relationship between the volume of ventricles, brain parenchyma and neurocognition in children after hydrocephalus treatment 2024-Dec-14, Child's nervous system : ChNS : official journal of the International Society for Pediatric Neurosurgery DOI:10.1007/s00381-024-06674-4 PMID:39673623	研究论文	本研究探讨了脑积水治疗后儿童脑室、脑实质体积与神经认知功能之间的关系，并利用深度学习模型预测脑发育情况	结合深度学习框架与统计分析方法，定量评估脑积水术后脑发育与神经认知的关联，超越了传统Evans指数的评估范围	样本量较小（52名儿童），年龄范围有限（10岁以下），且未考虑长期随访数据	评估脑积水治疗后儿童脑发育与神经认知功能的关系，并探索深度学习在预测术后恢复中的应用	52名接受脑积水治疗的10岁以下儿童	数字病理学	脑积水	T1加权磁共振成像（T1w MRI），Gesell发育量表评估	分类模型	图像（MRI），临床评估数据	52名儿童	NA	NA	准确率	NA
40	2026-02-06	Efficient multi-phenotype genome-wide analysis identifies genetic associations for unsupervised deep-learning-derived high-dimensional brain imaging phenotypes 2024-Dec-08, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2024.12.06.24318618 PMID:39677479	研究论文	本文提出了一种名为JAGWAS的新工具，用于高效分析多表型全基因组关联研究，并将其应用于高维无监督深度学习衍生的脑成像表型，以识别更多遗传位点	开发了JAGWAS工具，能够利用单表型汇总统计高效计算数百个表型的多变量关联统计，显著提升了从高维脑成像数据中发现遗传关联的能力	研究主要基于英国生物银行的数据，可能在其他人群中的普适性有待验证；方法依赖于预先计算好的单表型汇总统计	开发高效的多表型全基因组关联分析方法，以发现与高维脑成像表型相关的遗传位点	无监督深度学习衍生的脑成像表型（UDIPs）及其遗传关联	机器学习	NA	全基因组关联研究（GWAS），脑磁共振成像（MRI）	深度学习	图像，遗传数据	英国生物银行（UKB）的发现和复制队列	NA	NA	独立复制的基因组位点数量，映射基因数量，与脑组织eQTL重叠的基因数量	NA