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
481	2025-12-21	Automated Classification Radiograph of Periodontal Bone Loss Using Deep Learning 2025, Biomedical engineering and computational biology IF:2.3Q3 DOI:10.1177/11795972251405305 PMID:41409255	研究论文	本研究评估并比较了InceptionV3、InceptionV4和ResNet-50三种深度学习架构在牙科全景片（OPG）上对牙周骨丧失进行分类的性能	首次系统比较了InceptionV3、InceptionV4和ResNet-50在牙周骨丧失OPG图像分类任务中的表现，并确定了ResNet-50的优越性	数据集规模有限，未来可通过扩大数据集、探索更先进的数据增强和超参数调优来提升模型鲁棒性	评估和比较不同深度学习架构在牙周骨丧失OPG图像分类中的准确性和可靠性	牙科全景片（OPG）图像，用于表征不同等级的牙周骨丧失特征	计算机视觉	牙周病	牙科放射影像学（OPG）	CNN	图像	未明确说明具体样本数量，但提及使用了OPG图像数据集	MATLAB	InceptionV3, InceptionV4, ResNet-50	准确率, 精确率, 召回率, F1分数	配备GeForce RTX 4060 GPU的Dell计算机
482	2025-12-21	Deep learning model based on DCE-MRI: fusion of 3D features of tumor, peritumoral vessels and metastatic lymph nodes for prediction of pathological complete response to neoadjuvant therapy in breast cancer 2025, Frontiers in oncology IF:3.5Q2 DOI:10.3389/fonc.2025.1664631 PMID:41409238	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的放射组学模型，融合了肿瘤、瘤周血管和转移淋巴结的3D DCE-MRI特征，用于预测乳腺癌新辅助治疗的病理完全缓解	首次融合了肿瘤、瘤周血管和转移淋巴结的三维影像特征，并整合临床特征构建了临床联合深度学习放射组学模型，显著提升了预测性能	研究为回顾性设计，样本量相对较小（200例），且数据来自单一医疗中心，可能影响模型的泛化能力	预测乳腺癌患者接受新辅助治疗后的病理完全缓解	乳腺癌患者	数字病理学	乳腺癌	动态对比增强磁共振成像	深度学习	医学影像	200例乳腺癌病例（训练集100例，测试集100例）	NA	3D UNet	AUC, 准确率, 精确率, 召回率, F1分数	NA
483	2025-12-21	Artificial Intelligence for Organelle Segmentation in Live-Cell Imaging 2025, Research (Washington, D.C.) DOI:10.34133/research.1035 PMID:41409345	综述	本文综述了活细胞成像中细胞器分割算法的最新进展，从传统阈值方法到深度学习技术	强调了标签高效策略、合成数据和物理引导建模，以减少对人工标注和大规模标注数据集的依赖	NA	推动定量细胞生物学，加速疾病研究并促进治疗发现	活细胞成像中的细胞器	计算机视觉	NA	活细胞成像	深度学习	图像	NA	NA	NA	NA	NA
484	2025-12-21	Comparison of image quality in carotid dual-energy computed tomography angiography at 55 keV virtual monoenergetic imaging using deep learning and adaptive iterative reconstruction algorithm 2025, Journal of clinical imaging science IF:1.1Q3 DOI:10.25259/JCIS_109_2025 PMID:41409389	研究论文	本研究比较了在颈动脉双能CT血管成像中，使用深度学习图像重建算法与传统迭代重建算法在55 keV虚拟单能成像下的图像质量	首次在颈动脉双能CT血管成像的55 keV虚拟单能成像中，系统比较了深度学习图像重建算法（DLIR）与传统自适应统计迭代重建算法（ASIR-V）对图像质量的提升效果，并特别关注了在高体重指数患者中的表现	样本量较小（48例患者），且为单中心前瞻性研究，可能影响结果的普遍性	评估深度学习图像重建算法在颈动脉双能CT血管成像中提升图像质量的效果	接受颈动脉双能CT血管成像检查的患者	医学影像	心血管疾病	双能CT血管成像，虚拟单能成像	深度学习图像重建算法	CT图像	48例患者	NA	NA	背景噪声，信噪比，对比噪声比	NA
485	2025-12-21	Non-destructive detection of microplastics stress in rice seedling: an interpretable deep learning approach using excitation emission matrix fluorescence spectra of root exudates 2025, Frontiers in plant science IF:4.1Q1 DOI:10.3389/fpls.2025.1653451 PMID:41409486	研究论文	本研究提出了一种基于根分泌物激发发射矩阵荧光光谱与深度学习的非破坏性方法，用于早期检测水稻幼苗中的微塑料胁迫	首次结合激发发射矩阵荧光光谱与增强视觉Transformer模型，开发了一种非破坏性、可解释的微塑料胁迫早期检测框架	研究仅针对三种特定微塑料（PET、PS、PVC）和两种浓度（10 mg/L、100 mg/L），未涵盖更广泛的微塑料类型和环境浓度	开发一种非破坏性方法，用于早期检测水稻幼苗中的微塑料胁迫，以应对全球粮食安全威胁	暴露于聚乙烯对苯二甲酸酯、聚苯乙烯和聚氯乙烯微塑料的水稻幼苗	机器学习	NA	激发发射矩阵荧光光谱	Transformer	光谱数据	水稻幼苗在不同微塑料类型（PET、PS、PVC）和浓度（0、10、100 mg/L）下的培养样本	NA	增强视觉Transformer	分类准确率	NA
486	2025-12-21	PRISM: Past-Regularized Iterative Self-Distillation With Momentum for Polyp Segmentation 2025 Jan-Dec, Healthcare technology letters IF:2.8Q3 DOI:10.1049/htl2.70050 PMID:41409574	研究论文	提出一种基于动量的自蒸馏方法PRISM，用于提升结肠息肉分割性能，无需增加推理成本	提出动量驱动的自蒸馏框架，通过指数移动平均构建时域平滑的教师模型，提供稳定且自适应的监督信号	未明确说明模型在极端形态或低对比度息肉上的表现，也未讨论跨模态数据的适用性	开发一种计算高效且泛化能力强的息肉分割方法	结肠镜检查图像中的息肉区域	计算机视觉	结直肠癌	医学图像分割	深度学习	医学图像	来自五个医疗中心的结肠镜数据集，并在独立未见数据集上验证	未明确说明	未明确说明	Dice系数, IoU	未明确说明
487	2025-12-21	The role of bioinformatics algorithms in modern biopharmaceutical design: Progress, challenges, and future perspectives 2025, BioImpacts : BI IF:2.2Q3 DOI:10.34172/bi.33072 PMID:41409583	综述	本文综述了人工智能驱动的生物信息学算法在现代生物制药设计中的作用、进展、挑战及未来展望	强调了生成式与混合框架（如结合AI与物理信息神经网络PINNs）在蛋白质工程中的可解释性建模，并讨论了AlphaFold 3、OpenFold等最新进展	面临新型治疗模式数据有限、算法可解释性不足及计算可扩展性等挑战	探讨生物信息学算法在加速生物制药设计与开发中的应用与前景	生物制药设计中的蛋白质结构、功能、免疫原性预测及多组学整合	机器学习	NA	人工智能、机器学习、深度学习、多组学整合、图网络算法	物理信息神经网络	多组学数据、蛋白质结构数据	NA	NA	AlphaFold 3, OpenFold, NeuralPlexer	NA	NA
488	2025-12-20	A guidance to intelligent metamaterials and metamaterials intelligence 2025-Jan-29, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-56122-3 PMID:39880838	综述	本文从统一视角回顾了超材料与人工智能双向交互领域的最新进展，包括智能超材料和超材料智能两个新兴方向	提出了超材料与人工智能双向交互的统一框架，系统梳理了智能超材料的设计优化与自主工作模式，以及超材料在物理空间直接执行计算与推理任务的新范式	面临数据管理、知识迁移及面向实际应用的问题，尚未实现对整个电磁空间的自由管理	探讨超材料与人工智能的交叉融合，推动智能超材料设计和超材料驱动的物理计算发展	智能超材料与超材料智能系统	机器学习	NA	深度学习	NA	电磁仿真数据	NA	NA	NA	NA	NA
489	2025-12-20	Shifted windowing vision transformer-based skin cancer classification via transfer learning 2025 Jan-Dec, Clinics (Sao Paulo, Brazil) DOI:10.1016/j.clinsp.2025.100724 PMID:40915182	研究论文	本文提出了一种基于视觉Transformer的迁移学习方法，用于皮肤癌分类，以解决传统卷积神经网络在全局关系建模上的局限性	采用视觉Transformer结合注意力机制，通过迁移学习优化模型参数，提升了皮肤癌分类的跨域适应性和鲁棒性	训练数据有限且不平衡，模型在实际临床应用中跨域适应性和鲁棒性仍有待验证	开发一种基于深度学习的皮肤癌分类方法，以辅助早期诊断和临床决策	皮肤癌图像数据	计算机视觉	皮肤癌	NA	Vision Transformer	图像	NA	NA	Vision Transformer	NA	NA
490	2025-12-20	An improved neighbourhood-based contrast limited adaptive histogram equalization method for contrast enhancement on retinal images 2025, International journal of ophthalmology IF:1.9Q2 DOI:10.18240/ijo.2025.12.02 PMID:41280624	研究论文	提出了一种基于邻域的改进对比度受限自适应直方图均衡化方法，用于增强视网膜图像的对比度，以辅助视网膜疾病的准确识别和精细结构的可见性提升	提出了一种新颖的NICLAHE算法，通过动态选择裁剪限制和瓦片大小（基于图像像素值），而非使用固定值，改进了传统的CLAHE算法	NA	寻找有效的视网膜图像对比度增强方法，以促进视网膜特征的有效分割	视网膜图像	计算机视觉	视网膜疾病	图像预处理	CNN	图像	Drive和HRF两个视网膜图像数据库	NA	ResNet	RMSE, PSNR, RMSC, 整体对比度, 敏感性, 特异性, 精确度, 准确度	NA
491	2025-12-20	Vehicle driving area detection and sensor data preprocessing based on deep learning 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0337722 PMID:41401178	研究论文	本文提出了一种基于改进双边分割网络的车辆驾驶区域识别算法及检测模型，以提高智能车辆驾驶区域检测的实时性和准确性	采用改进的双边分割网络结合数据降维技术，提升了车辆驾驶区域检测的实时性能和识别精度	NA	提高智能车辆驾驶区域检测的实时性和准确性	车辆驾驶区域	计算机视觉	NA	深度学习	CNN	图像	NA	NA	双边分割网络	平均每秒处理帧数, 平均识别时间, 平均精度, 准确率	NA
492	2025-12-20	Classification of current density vector map using transformer hybrid residual network 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0338189 PMID:41401222	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的方法，用于对从磁心图重建的电流密度矢量图进行分类	提出了一种Transformer混合残差网络，结合了迁移学习和自注意力机制，以增强特征提取能力，并针对数据稀缺问题采用了数据增强策略	磁心图数据有限且应用不广泛，可能导致模型泛化能力受限	开发一种计算机辅助方法，帮助医生使用电流密度矢量图分析心脏病例	从磁心图重建的电流密度矢量图	计算机视觉	心血管疾病	磁心图	Transformer, CNN	图像	NA	NA	Transformer hybrid residual network	准确率	NA
493	2025-12-20	Deep learning-based multimodal risk stratification for atherosclerosis management 2025, Archives of medical science : AMS IF:3.0Q1 DOI:10.5114/aoms/208224 PMID:41403595	研究论文	本研究构建了一个基于深度学习的多模态模型，用于动脉粥样硬化的风险分层，显著提升了临床评估的准确性和效率	结合U-Net进行病灶分割、ResNet进行分类，并引入注意力机制以增强高风险斑块的检测，实现了多模态数据（超声、CTA和临床变量）的融合	未明确提及模型在更广泛人群或不同设备数据上的泛化能力限制，以及潜在的数据偏差问题	开发一个深度学习模型，以准确进行动脉粥样硬化的风险分层，优化临床管理	动脉粥样硬化患者的多模态数据，包括超声、CTA影像和临床变量	计算机视觉	心血管疾病	超声、CTA成像	CNN	图像, 临床数据	未明确提及具体样本数量，但使用了5折交叉验证和多中心验证	未明确提及，但可能基于PyTorch或TensorFlow	U-Net, ResNet	Dice系数, 准确率, AUC	未明确提及
494	2025-12-20	MSF-CPMP: A novel multi-source feature fusion model for prediction of cyclic peptide membrane permeability 2025, Computational and structural biotechnology journal IF:4.4Q2 DOI:10.1016/j.csbj.2025.11.041 PMID:41404123	研究论文	本研究提出了一种名为MSF-CPMP的新型多源特征融合模型，用于预测环肽的膜渗透性	首次融合了从SMILES序列、基于图的分子结构和环肽的物理化学性质中提取的三种特征，以更全面地捕捉环肽的特征多样性	未在摘要中明确说明	提高环肽膜渗透性预测的准确性	环肽	计算生物学	NA	多源特征融合	深度学习模型	分子序列、分子结构图、物理化学性质	未在摘要中明确说明	未在摘要中明确说明	MSF-CPMP	准确率, AUROC	未在摘要中明确说明
495	2025-12-20	ENet-CAEM: a field strawberry disease identification model based on improved EfficientNetB0 and multiscale attention mechanism 2025, Frontiers in plant science IF:4.1Q1 DOI:10.3389/fpls.2025.1701740 PMID:41404135	研究论文	本研究提出了一种基于改进EfficientNetB0和多尺度注意力机制的草莓病害识别模型ENet-CAEM，用于田间草莓病害的实时诊断	引入了通道上下文模块、多尺度高效通道注意力模块、轻量级空洞空间金字塔池化以及混合池化策略，结合可学习DropPath和标签平滑正则化，以增强模型对不规则、多尺度病变特征的捕捉能力并抑制背景噪声	模型在自建数据集上准确率为85.84%，虽优于基线但仍有提升空间；且依赖有限数据训练，可能影响泛化能力	开发一种高效、鲁棒的田间草莓病害识别模型，以支持实时诊断和田间管理	草莓病害图像，特别是田间环境下具有不规则形状、多尺度病变和杂乱背景的图像	计算机视觉	草莓病害	深度学习图像识别	CNN	图像	自建数据集和公共草莓数据集，具体样本数量未明确说明	未明确说明，可能为TensorFlow或PyTorch	改进的EfficientNetB0	准确率	未明确说明
496	2025-12-20	ALNet: towards real-time and accurate maize row detection via anchor-line network 2025, Frontiers in plant science IF:4.1Q1 DOI:10.3389/fpls.2025.1706596 PMID:41404128	研究论文	本研究提出了一种名为ALNet的轻量级卷积神经网络，用于实现实时且准确的玉米行检测，以支持农业机械的视觉导航	引入了Anchor-Line机制将行检测重新定义为端到端回归任务，采用行对齐的核操作减少计算量，并设计了Attention-guided ROI Align模块与DAE-Former来增强特征交互，以及Row IoU损失函数以提高定位精度	NA	开发一种轻量级、高精度的玉米行检测方法，以支持农业机械的实时视觉导航	玉米行	计算机视觉	NA	NA	CNN	图像	NA	NA	ALNet, DAE-Former	IoU, FPS, GFlops	NA
497	2025-12-20	TSSC: a new deep learning model for accurate pea leaf disease identification 2025, Frontiers in plant science IF:4.1Q1 DOI:10.3389/fpls.2025.1718758 PMID:41404156	研究论文	本文提出了一种名为TSSC的新型深度学习模型，用于准确识别豌豆叶片病害	设计了三邻域通道注意力机制以提升特征提取效果，引入了互补挤压与激励机制以增强关键特征提取能力，并嵌入了分割注意力模块以降低模型复杂度	NA	探索基于深度学习的智能识别方法，以解决多种豌豆叶片病害的自动识别问题	豌豆叶片病害	计算机视觉	植物病害	深度学习	CNN	图像	NA	NA	TSSC	分类准确率	NA
498	2025-12-20	Deep learning-guided discovery of selective JAK2-JH2 allosteric inhibitors: integration of MLP predictive modeling, BREED-based library design, and computational validation 2025, Frontiers in chemistry IF:3.8Q2 DOI:10.3389/fchem.2025.1646784 PMID:41404389	研究论文	本研究利用多层感知机（MLP）深度学习模型结合BREED片段杂交策略，发现并验证了选择性JAK2-JH2变构抑制剂	整合MLP预测建模、BREED库设计和计算验证，发现新型选择性JAK2-JH2变构抑制剂BRD1	研究结果需未来实验验证，未涉及体内或临床测试	发现选择性JAK2-JH2变构抑制剂用于血液和肿瘤疾病治疗	JAK2假激酶域（JH2）及其靶向化合物	机器学习	血液和肿瘤疾病	分子对接、分子动力学模拟、ADMET分析	MLP	化合物数据	1,200个JAK2靶向化合物用于训练，6,210个新分子用于筛选	NA	多层感知机	结合亲和力、构象稳定性、选择性	NA
499	2025-12-20	Accuracy of deep learning in diagnosis of apnea syndrome: a systematic review and meta-analysis 2025, Frontiers in neurology IF:2.7Q3 DOI:10.3389/fneur.2025.1663851 PMID:41404457	系统综述与荟萃分析	本文通过系统综述和荟萃分析评估了基于图像的深度学习模型在实时检测阻塞性睡眠呼吸暂停综合征中的诊断准确性	首次通过系统综述和荟萃分析综合评估基于心电图图像的深度学习模型在OSAS实时检测中的准确性，并针对不同验证集生成方法进行了亚组分析	建模基于从心电图片段中提取的研究，但提取片段的持续时间存在差异，且该方面未在研究中进行亚组分析，计划在后续研究中进一步探索和验证	阐明基于图像的深度学习方法在实时检测阻塞性睡眠呼吸暂停综合征中的准确性	基于心电图图像构建的深度学习模型	机器学习	阻塞性睡眠呼吸暂停综合征	深度学习	深度学习模型	图像（源自心电图）	来自39项原始研究的数据	NA	NA	灵敏度, 特异度, 诊断比值比, 汇总受试者工作特征曲线下面积, 阳性似然比	NA
500	2025-12-20	Application of machine learning approaches to predict seizure-onset zones in patients with drug-resistant epilepsy: a systematic review 2025, Frontiers in neurology IF:2.7Q3 DOI:10.3389/fneur.2025.1687144 PMID:41404463	系统综述	本文系统综述了机器学习方法在预测耐药性癫痫患者发作起始区中的应用与性能	系统评估了机器学习，特别是深度学习和个性化模型在提高发作起始区预测准确性方面的潜力，并强调了考虑癫痫网络级变化的重要性	研究间存在数据采集方法、患者群体和报告标准的异质性，阻碍了直接比较，且临床实用性，特别是在复杂癫痫病例中，仍需进一步研究	评估机器学习方法在预测耐药性癫痫患者发作起始区中的应用与性能	耐药性癫痫患者	机器学习	癫痫	NA	支持向量机, 深度学习	NA	352名患者（平均年龄28岁，34%为女性）	NA	NA	准确率, 灵敏度, 特异性	NA