深度学习在生物医药领域中的应用

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
2021	2025-02-28	Deep Learning Model-Based Detection of Anemia from Conjunctiva Images 2025-Jan, Healthcare informatics research IF:2.3Q3 DOI:10.4258/hir.2025.31.1.57 PMID:39973037	研究论文	本研究提出了一种基于深度学习模型的无创贫血检测方法，通过分析结膜图像来诊断贫血	利用智能手机拍摄的结膜图像，结合深度学习技术，实现了无创贫血检测，避免了传统血液检测的不便	样本量相对较小（764张原始图像），且依赖于图像质量和设备性能	开发一种无创、高效的贫血检测方法	贫血患者和非贫血患者的结膜图像	计算机视觉	贫血	深度学习	VGG16, ResNet-50, InceptionV3, 深度卷积生成对抗网络（DCGAN）	图像	764张原始结膜图像，增强至4,315张
2022	2025-02-28	Prediction models for cognitive impairment in middle-aged patients with cerebral small vessel disease 2025, Frontiers in neurology IF:2.7Q3 DOI:10.3389/fneur.2025.1462636 PMID:40007740	研究论文	本研究旨在开发基于海马纹理的模型，用于预测中年脑小血管病（CSVD）患者的认知障碍	使用Unet深度学习神经网络模型自动分割海马体，并结合LASSO方法选择放射组学特征，构建预测模型	结合影像标志物和海马纹理的组合模型并未比单独模型显著改善诊断效果（p > 0.05）	开发预测中年CSVD患者认知障碍的模型	145名CSVD患者和99名对照受试者	数字病理学	脑小血管病	深度学习、放射组学	Unet、LASSO	影像数据	244名受试者（145名CSVD患者和99名对照）
2023	2025-02-28	Advancing arabic dialect detection with hybrid stacked transformer models 2025, Frontiers in human neuroscience IF:2.4Q2 DOI:10.3389/fnhum.2025.1498297 PMID:40007884	研究论文	本文提出了一种基于两种Transformer模型的混合堆叠模型，用于提高阿拉伯方言的分类性能	提出了一种新颖的堆叠模型，结合了Bert-Base-Arabertv02和Dialectal-Arabic-XLM-R-Base两种Transformer模型，以捕捉更广泛的语言特征	NA	提高阿拉伯方言的分类性能，以增强自然语言处理（NLP）应用的效果	阿拉伯方言	自然语言处理	NA	深度学习	Transformer, LSTM, GRU, CNN	文本	使用了IADD和Shami数据集进行模型评估
2024	2025-02-28	KGRDR: a deep learning model based on knowledge graph and graph regularized integration for drug repositioning 2025, Frontiers in pharmacology IF:4.4Q1 DOI:10.3389/fphar.2025.1525029 PMID:40008124	研究论文	本文提出了一种基于知识图谱和图正则化集成的深度学习模型KGRDR，用于预测药物与疾病之间的潜在相互作用	KGRDR模型结合了多相似性集成和知识图谱学习，通过图正则化方法整合药物和疾病的多种相似性信息，有效消除噪声数据，并利用注意力机制融合相似性特征和拓扑特征，最终使用图卷积网络预测药物-疾病关联	未明确提及具体局限性	优化药物开发，加速新治疗方案的开发，降低成本并减轻风险	药物与疾病之间的相互作用	机器学习	NA	深度学习	图卷积网络（GCN）	药物和疾病的相似性信息、生物医学知识图谱	未明确提及具体样本数量
2025	2025-02-28	Artificial intelligence in drug development: reshaping the therapeutic landscape 2025, Therapeutic advances in drug safety IF:3.4Q2 DOI:10.1177/20420986251321704 PMID:40008227	研究论文	本文探讨了人工智能在药物研发中的应用及其对治疗领域的重塑	人工智能通过机器学习、深度学习和神经网络等技术，革新了药物设计、靶点识别和临床试验预测，并加速了药物分子的开发和重新设计	AI模型通常被视为'黑箱'，其结论难以理解，且由于模型透明度和算法偏见的缺乏，限制了其潜力	研究人工智能在药物研发中的应用及其对治疗领域的重塑	药物研发过程中的各个环节，包括药物设计、靶点识别和临床试验预测	机器学习	NA	机器学习、深度学习、神经网络	NA	NA	NA
2026	2025-02-28	Corrigendum: Predicting epidermal growth factor receptor mutation status of lung adenocarcinoma based on PET/CT images using deep learning 2025, Frontiers in oncology IF:3.5Q2 DOI:10.3389/fonc.2025.1564325 PMID:40012552	correction	本文是对先前发表的文章的更正，该文章涉及基于PET/CT图像使用深度学习预测肺腺癌表皮生长因子受体突变状态	NA	NA	更正先前发表的文章中的错误	NA	digital pathology	lung cancer	NA	deep learning	PET/CT images	NA
2027	2025-02-27	Robust RNA secondary structure prediction with a mixture of deep learning and physics-based experts 2025, Biology methods & protocols IF:2.5Q3 DOI:10.1093/biomethods/bpae097 PMID:39811444	研究论文	本文提出了一种混合专家（MoE）方法，用于改善深度学习模型在单序列RNA二级结构预测中的分布外（OOD）泛化能力	通过结合深度学习和基于物理的模型，MoEFold2D方法实现了自动化的ID/OOD检测，并在不依赖训练数据的情况下，通过共识分析对测试序列进行分类，从而在ID和OOD序列上分别利用深度学习和基于物理的模型进行预测	未明确提及具体局限性	提高RNA二级结构预测的准确性和鲁棒性，特别是在分布外序列上的表现	RNA二级结构	机器学习	NA	深度学习，基于物理的模型	混合专家模型（MoE）	RNA序列数据	未明确提及样本数量
2028	2025-02-27	MRI-based whole-brain elastography and volumetric measurements to predict brain age 2025, Biology methods & protocols IF:2.5Q3 DOI:10.1093/biomethods/bpae086 PMID:39902188	研究论文	本文旨在开发一种基于大脑机械特性图的机器学习框架，以准确预测健康个体的实际年龄	结合磁共振弹性成像（MRE）和体积测量的多模态方法，利用3D卷积网络和传统统计模型预测大脑年龄，展示了MRE测量在大脑年龄模型中的补充价值	未来研究需提高模型对神经病理个体大脑完整性差异的敏感性	开发机器学习框架，从大脑机械特性图中准确预测个体的实际年龄	健康个体的大脑机械特性图	机器学习	神经退行性疾病	磁共振弹性成像（MRE）	3D卷积网络	图像	未明确提及样本数量
2029	2025-02-27	Contrast quality control for segmentation task based on deep learning models-Application to stroke lesion in CT imaging 2025, Frontiers in neurology IF:2.7Q3 DOI:10.3389/fneur.2025.1434334 PMID:39995787	研究论文	本文提出了一种基于深度学习模型的对比质量控制方法，用于CT成像中的中风病变分割任务	提出了一种评估图像数据集对比质量的方法，通过机器学习模型确定图像对比度的关键阈值，从而优化数据集设计和加速训练过程	该方法目前仅应用于CT图像中的中风病变分割，尚未在其他任务中验证其适应性	解决CT成像中中风病变分割的主要挑战之一——图像对比度问题	CT成像中的中风病变	数字病理学	中风	深度学习	NA	图像	NA
2030	2025-02-27	Deep Learning for Predicting Biomolecular Binding Sites of Proteins 2025, Research (Washington, D.C.) DOI:10.34133/research.0615 PMID:39995900	研究论文	本文探讨了深度学习在预测蛋白质-生物分子结合位点方面的应用及其对药物发现、突变分析和分子生物学的重要性	提出了结合序列和结构信息的混合模型，并引入了几何深度学习的创新方法，以提高预测准确性	计算需求高，动态建模复杂，且结构基础方法需要高质量的结构数据	开发计算效率高且灵活的模型，以捕捉现实世界中生物分子相互作用的复杂性，扩大结合位点预测在生物医学领域的应用范围	蛋白质-生物分子结合位点	机器学习	NA	深度学习	混合模型	序列数据, 结构数据	NA
2031	2025-02-27	Identifying relevant EEG channels for subject-independent emotion recognition using attention network layers 2025, Frontiers in psychiatry IF:3.2Q2 DOI:10.3389/fpsyt.2025.1494369 PMID:39995952	研究论文	本研究通过应用注意力机制层，识别出在三个独立数据集中对情绪预测最相关的EEG通道	利用注意力机制识别跨个体一致相关的EEG通道，以提高独立于个体的情绪识别模型的性能	研究仅基于三个数据集，可能无法涵盖所有EEG信号变异性	增强独立于个体的情绪识别方法，通过识别跨个体一致相关的EEG通道	EEG信号	机器学习	NA	注意力机制	深度学习模型	EEG信号	三个独立数据集（SEED, SEED-IV, SEED-V）
2032	2025-02-26	Automatic Segmentation of the Cisternal Segment of Trigeminal Nerve on MRI Using Deep Learning 2025, International journal of biomedical imaging IF:3.3Q2 DOI:10.1155/ijbi/6694599 PMID:39989710	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的U-Net模型，用于自动分割三叉神经池段，以提高三叉神经相关疾病的诊断和治疗效率	首次提出了一种全自动的三叉神经池段分割方法，使用U-Net模型在解剖MRI图像上进行分割	NA	提高三叉神经池段分割的准确性和效率，以辅助三叉神经相关疾病的诊断和治疗	三叉神经池段	计算机视觉	三叉神经痛	深度学习	U-Net	MRI图像	健康对照图像和三叉神经痛患者数据集
2033	2025-02-26	Algorithmic emergence? Epistemic in/justice in AI-directed transformations of healthcare 2025, Frontiers in sociology IF:2.0Q2 DOI:10.3389/fsoc.2025.1520810 PMID:39990252	研究论文	本文探讨了人工智能（AI）在医疗保健和公共卫生领域集成所带来的认识论、社会政治和技术影响，特别是深度学习和生成式AI技术	本文创新性地分析了AI与循证医学（EBM）的社会技术纠缠对健康AI的公平发展和治理的影响，并提出了如何在这些纠缠中嵌入参与式参与	本文主要关注AI在医疗领域的应用，可能未全面覆盖AI在其他领域的影响	研究AI在医疗保健和公共卫生领域的集成及其对医疗组织、治理和角色的影响	医疗保健和公共卫生领域	机器学习	NA	深度学习, 生成式AI	NA	NA	NA
2034	2025-02-26	Exploring the role of artificial intelligence in chemotherapy development, cancer diagnosis, and treatment: present achievements and future outlook 2025, Frontiers in oncology IF:3.5Q2 DOI:10.3389/fonc.2025.1475893 PMID:39990683	综述	本文探讨了人工智能在化疗开发、癌症诊断和治疗中的作用，总结了当前进展并指出了领域中的关键缺口	本文综合了人工智能在癌症诊断、化疗创新和治疗反应中的最新应用，强调了其在优化诊断准确性、个性化治疗计划和改善治疗效果方面的潜力	尽管人工智能在肿瘤学中展现出巨大潜力，但其预测准确性仍存在争议，特别是在机器学习和深度学习技术方面	探讨人工智能在预测化疗开发、癌症诊断和治疗反应结果中的作用	固体肿瘤和血液肿瘤	机器学习	癌症	机器学习（ML）、深度学习（DL）	NA	NA	NA
2035	2025-02-26	Deep learning and hyperspectral features for seedling stage identification of barnyard grass in paddy field 2025, Frontiers in plant science IF:4.1Q1 DOI:10.3389/fpls.2025.1507442 PMID:39990719	研究论文	本文提出了一种名为DeepBGS的高光谱特征解析框架，用于在水稻田中识别稗草幼苗	首次将深度卷积网络与双层LSTM模块结合，用于高光谱数据的特征提取，实现了在2-3叶期准确区分稗草和水稻的高精度识别	未提及样本的具体数量及多样性，可能影响模型的泛化能力	探索高光谱成像技术在早期识别稗草幼苗中的可行性，并开发先进的早期检测系统	稗草和水稻的幼苗	计算机视觉	NA	高光谱成像技术	CNN, LSTM	高光谱图像	NA
2036	2025-02-25	Accurate predictions on small data with a tabular foundation model 2025-Jan, Nature IF:50.5Q1 DOI:10.1038/s41586-024-08328-6 PMID:39780007	研究论文	本文介绍了一种名为TabPFN的表格基础模型，该模型在小数据集上表现出色，超越了所有现有方法	TabPFN是一种基于生成式Transformer的基础模型，能够在短时间内超越经过长时间调优的基线模型，并支持微调、数据生成、密度估计和学习可重用嵌入	模型在数据集样本量超过10,000时表现未提及，可能在大规模数据集上存在局限性	提升表格数据上的预测能力，以加速科学发现和增强各领域的重要决策	表格数据（如电子表格中的行和列）	机器学习	NA	生成式Transformer	TabPFN	表格数据	最多10,000个样本
2037	2025-02-25	Computational microscopy with coherent diffractive imaging and ptychography 2025-Jan, Nature IF:50.5Q1 DOI:10.1038/s41586-024-08278-z PMID:39780004	综述	本文回顾了相干衍射成像（CDI）和ptychography在计算显微镜领域的创新进展，这些技术统一了显微镜和晶体学，克服了它们的局限性	CDI和ptychography技术在长度尺度上实现了九个数量级的成像能力，从亚埃分辨率的材料原子结构到厘米级组织的定量相位成像	NA	探讨计算显微镜技术在材料科学、生物学等领域的应用及其未来发展	晶体缺陷、非晶材料、高温超导体中的氧空位、磁性、量子、能源材料、纳米材料、集成电路和生物样本	计算显微镜	NA	相干衍射成像（CDI）、ptychography、第四代同步辐射、X射线自由电子激光、高次谐波产生、电子显微镜、光学显微镜、深度学习	NA	图像	NA
2038	2025-02-24	TimeFlies: an snRNA-seq aging clock for the fruit fly head sheds light on sex-biased aging 2025-Jan-25, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.11.25.625273 PMID:39896546	研究论文	本文介绍了TimeFlies，一种基于单细胞RNA测序的果蝇头部衰老时钟，揭示了性别差异在衰老过程中的作用	TimeFlies是首个基于全基因组基因表达谱的泛细胞类型单细胞RNA测序衰老时钟，能够识别关键标记基因，并揭示了性别特异性衰老路径的差异	该研究主要局限于果蝇头部，尚未在其他生物体或组织中验证其普适性	开发一种基于单细胞RNA测序的衰老时钟，以研究果蝇头部衰老过程中的性别差异	果蝇头部细胞	生物信息学	衰老	单细胞RNA测序（scRNA-seq）	深度学习	基因表达数据	NA
2039	2025-02-24	"Sadness smile" curve: Processing emotional information from social network for evaluating thermal comfort perception 2025-Jan, Journal of thermal biology IF:2.9Q1 DOI:10.1016/j.jtherbio.2024.104025 PMID:39689668	研究论文	本研究通过分析社交媒体上的面部表情数据，评估热舒适感知，并提出了一种基于深度学习的方法来预测热舒适度	提出了‘悲伤微笑’曲线，通过分析面部表情中的悲伤分数来预测最舒适温度，并利用ResNet模型进行情感基热舒适感知的预测	研究依赖于社交媒体数据，可能存在数据偏差，且未考虑其他可能影响热舒适感知的因素	评估和预测人类在不同热环境下的热舒适感知	社交媒体上的面部表情数据	计算机视觉	NA	深度学习	ResNet	图像	8314张面部照片，来自49个城市的82个公园的志愿者
2040	2025-02-23	Virtual staining from bright-field microscopy for label-free quantitative analysis of plant cell structures 2025-Jan-31, Plant molecular biology IF:3.9Q1 DOI:10.1007/s11103-025-01558-w PMID:39885095	研究论文	本文探讨了使用深度学习模型对植物细胞结构进行虚拟染色的适用性，基于明场显微镜图像	提出了一种基于深度学习的虚拟染色方法，能够非侵入性地分析植物细胞结构，并应用于细胞形态计量学	该方法仍存在一些局限性，但非侵入性和高效性使其适用于定量植物细胞生物学中的无标记、动态和高通量分析	研究深度学习模型在植物细胞结构虚拟染色中的适用性	烟草BY-2细胞、拟南芥表皮细胞、Egeria densa叶绿体	计算机视觉	NA	深度学习	CNN	显微镜图像	烟草BY-2细胞、拟南芥表皮细胞、Egeria densa叶绿体