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
5701	2025-11-04	Hybrid attention-based deep learning for multi-label ophthalmic disease detection on fundus images 2025-Oct, Graefe's archive for clinical and experimental ophthalmology = Albrecht von Graefes Archiv fur klinische und experimentelle Ophthalmologie DOI:10.1007/s00417-025-06858-x PMID:40439748	研究论文	提出一种基于混合注意力的深度学习模型HAM-DNet，用于眼底图像的多标签眼科疾病检测	结合EfficientNetV2和Vision Transformers的混合深度学习架构，集成SE注意力模块和U-Net病变定位模块，提升多标签分类性能和可解释性	NA	开发准确、可解释且高效的多标签眼科疾病自动检测方法	眼底图像中的多种眼科疾病	计算机视觉	眼科疾病	NA	CNN, Transformer	图像	多个眼底图像数据集（ODIR-5K, Messidor, G1020, Joint Shantou International Eye Centre）	NA	EfficientNetV2, Vision Transformers, SE blocks, U-Net	准确率, 精确率, 召回率, AUC, F1分数	低计算成本（9.7 GFLOPS）
5702	2025-11-05	Artificial Intelligence in Traditional Chinese Medicine: Multimodal Fusion and Machine Learning for Enhanced Diagnosis and Treatment Efficacy 2025-Oct, Current medical science IF:2.0Q3 DOI:10.1007/s11596-025-00103-6 PMID:40773005	综述	本文综述了人工智能在中医诊疗中的应用现状与未来发展方向	提出基于证候要素构建大规模高质量中医数据集，并利用AI多模态融合和集成学习技术处理多样化原始特征	NA	提升中医诊疗的临床疗效	中医诊疗过程	自然语言处理,机器学习	中医相关疾病	深度学习,自然语言处理	CNN,LSTM,Transformer,神经网络,支持向量机,随机森林	图像,文本,结构化数据	NA	NA	卷积神经网络,长短期记忆网络,Transformer	NA	NA
5703	2025-11-05	Iterative improvement of deep learning models using synthetic regulatory genomics 2025-Sep-23, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.02.04.636130 PMID:39974895	研究论文	本研究使用深度学习模型Enformer预测合成调控基因组学数据中的DNA可及性和RNA转录，并通过微调提升模型性能	首次将合成调控基因组学数据用于深度学习模型的迭代改进，显著提升了模型对基因组变异的预测泛化能力	模型对DHS顺序或方向重排的序列预测能力较差，训练数据主要基于参考基因组相似序列	评估和改进深度学习模型对基因组变异序列的表观遗传特征预测能力	DNase I超敏感位点的删除、倒位和重排等工程化序列	计算生物学	NA	合成调控基因组学，表观遗传学分析	深度学习	基因组序列，表观遗传数据	数十个DHS工程化序列	NA	Enformer	预测误差，相关性	NA
5704	2025-11-05	Correction: A Systematic Review: Do the Use of Machine Learning, Deep Learning, and Artificial Intelligence Improve Patient Outcomes in Acute Myocardial Ischemia Compared to Clinician-Only Approaches? 2025-Sep, Cureus DOI:10.7759/cureus.c307 PMID:41185712	correction	本文是对先前发表的一篇系统综述文章的更正	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
5705	2025-11-05	Multimodal deep learning integration of cryo-EM and AlphaFold3 for high-accuracy protein structure determination 2025-Jul-03, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.07.03.663071 PMID:40631196	研究论文	提出一种融合冷冻电镜和AlphaFold3的多模态深度学习方法MICA，用于高精度蛋白质结构测定	在输入和输出层面同时整合冷冻电镜密度图和AlphaFold3预测结构，实现全自动多模态蛋白质结构建模	NA	提高从冷冻电镜密度图自动构建蛋白质结构的准确性和完整性	蛋白质结构，特别是大型蛋白质复合物	计算生物学	NA	冷冻电镜(cryo-EM)，深度学习	多任务编码器-解码器架构	冷冻电镜密度图，AlphaFold3预测结构	NA	NA	特征金字塔网络	模板建模得分(TM-score)	NA
5706	2025-11-05	Comparative Analysis of Deep Learning Models for Predicting Causative Regulatory Variants 2025-Jun-11, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.05.19.654920 PMID:40568119	研究论文	比较分析深度学习模型在预测致病调控变异方面的性能	首次在标准化基准和一致训练条件下系统评估多种深度学习模型对遗传变异调控效应的预测能力	仅评估了有限数量的模型架构，且训练数据可能未覆盖所有相关细胞类型	评估深度学习模型预测遗传变异对增强子活性的影响	人类基因组中的非编码变异和增强子调控元件	机器学习	复杂人类疾病	MPRA, raQTL, eQTL	CNN, Transformer, 混合模型	基因组数据, 表观基因组数据	54,859个SNP，来自四个人类细胞系，九个数据集	NA	TREDNet, SEI, Borzoi	NA	NA
5707	2025-11-05	ProtFun: A Protein Function Prediction Model Using Graph Attention Networks with a Protein Large Language Model 2025-May-17, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.05.13.653854 PMID:40463264	研究论文	提出一种名为ProtFun的多模态深度学习架构，用于预测蛋白质功能	将蛋白质大语言模型嵌入作为蛋白质家族网络中的节点特征，并应用图注意力网络学习蛋白质嵌入	未在摘要中明确说明	开发计算方法来自动预测蛋白质功能	蛋白质序列和蛋白质家族网络	生物信息学	NA	蛋白质大语言模型，图注意力网络	GAT	蛋白质序列，蛋白质家族网络，InterPro蛋白质特征表示	三个基准数据集	NA	图注意力网络(GAT)	NA	NA
5708	2025-11-05	The epigenomic landscape of single vascular cells reflects developmental origin and identifies disease risk loci 2025-May-06, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2022.05.18.492517 PMID:40655014	研究论文	通过单细胞表观基因组和转录组分析揭示血管细胞发育起源与疾病风险位点的关联	首次在单细胞分辨率上系统分析不同血管部位的表观基因组景观，发现血管部位特异性的增强子调控网络	研究仅限于健康成年小鼠血管组织，人类样本验证不足	探究血管部位特异性疾病风险的生物学基础	健康成年小鼠三个血管部位（主动脉根和升主动脉、头臂动脉和颈动脉、降胸主动脉）的血管组织	生物信息学	心血管疾病	scATACseq, scRNAseq, GWAS, 深度学习	深度学习模型	表观基因组数据, 转录组数据, 基因组关联数据	三个血管部位的血管组织单细胞数据	ChromBPNet	base resolution深度学习模型	染色质可及性预测准确性	NA
5709	2025-11-05	Path2Omics: Enhanced transcriptomic and methylation prediction accuracy from tumor histopathology 2025-Mar-16, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.02.26.640189 PMID:40568160	研究论文	开发Path2Omics深度学习模型，从肿瘤组织病理学图像预测基因表达和甲基化数据	集成FFPE和FF样本训练的模型在临床最常用的FFPE切片上表现最佳，预测基因数量比之前模型DeepPT提高约5倍	NA	通过组织病理学图像预测分子特征，推进精准肿瘤学发展	23种癌症类型的肿瘤组织样本	数字病理学	癌症	组织病理学，基因表达分析，甲基化分析	深度学习	组织病理学图像	23个癌症基因组图谱队列中的8,007名患者的20,497张切片（9,456张FFPE和11,041张FF）	NA	NA	预测基因数量，生存预测准确性，治疗反应预测准确性	NA
5710	2025-11-05	Deep learning approach to parameter optimization for physiological models 2025-Feb-28, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.02.25.639944 PMID:40060611	研究论文	提出一种使用神经网络同时解决生物建模、参数化和参数推断的新方法	使用卷积神经网络从模拟数据中推断生理模型参数，实现准确的参数推断和轨迹重建	方法依赖于模拟数据的质量，且需要临床数据验证	开发生理模型参数优化的深度学习方法	葡萄糖、胰岛素和游离脂肪酸的动态生理模型	机器学习	代谢疾病	频繁采样静脉葡萄糖耐量测试	CNN	时间序列数据	从生理范围内采样参数生成的大量模拟数据	NA	卷积神经网络	R²值, p值, 准确率	NA
5711	2025-11-05	Blockchain-integrated IoT device for advanced inspection of casting defects 2025-Feb-12, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-86777-3 PMID:39939622	研究论文	提出一种集成区块链的物联网系统，用于铸件缺陷的先进检测	将基于ResNet的深度学习模型与区块链技术结合，实现缺陷检测与数据可追溯性的创新整合	可扩展性和能源效率仍有改进空间	解决熔模铸造质量控制中的缺陷检测、实时处理和数据可追溯性效率低下问题	铸件缺陷检测与尺寸测量	智能制造	NA	物联网, 区块链	CNN	图像	NA	NA	ResNet	F1-score, 数据完整性, 可追溯性指标	NA
5712	2025-11-05	PhysioFormer: Integrating multimodal physiological signals and symbolic regression for explainable affective state prediction 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0335221 PMID:41171897	研究论文	提出一种名为PhysioFormer的新型模型，通过整合多模态生理信号和符号回归实现可解释的情感状态预测	结合个体属性和多模态生理数据解决个体间变异性，集成符号回归增强模型可解释性，首次在情感计算中同时处理动态时间序列和多模态特征	仅在WESAD数据集上进行验证，尚未在更大数据集和实时应用中测试，对复杂环境的适应性有待进一步验证	开发高可靠性和准确性的情感计算模型用于心理健康监测和心理干预	基于手腕和胸部采集的多模态生理信号数据	机器学习	心理健康	多模态生理信号处理	Transformer	时间序列生理信号数据	WESAD数据集的手腕和胸部子集	NA	PhysioFormer（包含特征嵌入和情感表示模块）	准确率, 敏感性	NA
5713	2025-11-05	A novel channel reduction concept to enhance the classification of motor imagery tasks in brain-computer interface systems 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0335511 PMID:41171945	研究论文	提出一种结合统计检验和深度学习的混合方法，用于增强脑机接口系统中运动想象任务的分类性能	提出新型通道选择方法，结合t检验与Bonferroni校正的通道缩减技术，并开发DLRCSPNN深度学习框架	NA	开发新型通道选择方法以提升基于EEG的运动想象任务在BCI应用中的性能	脑电信号中的运动想象任务	脑机接口	运动障碍	脑电图	神经网络	脑电信号	三个实时EEG-based BCI数据集	DLRCSPNN	DLRCSP特征提取结合神经网络分类	准确率	NA
5714	2025-11-04	AI-Based Quantitative Assessment of Retinal Vascular Morphology in Circumscribed Choroidal Hemangioma 2025-Dec, Ophthalmology and therapy IF:2.6Q2 DOI:10.1007/s40123-025-01256-2 PMID:41123787	研究论文	应用基于深度学习的AI系统对局限性脉络膜血管瘤患者的视网膜血管形态进行定量分析	首次使用深度学习AI系统对CCH患者的视网膜血管形态进行系统性定量分析，并探索病变位置对血管参数的影响	样本量较小（45例患者），回顾性研究设计，缺乏外部验证	评估局限性脉络膜血管瘤患者的视网膜血管形态变化及其与病变位置的关系	45例未治疗的局限性脉络膜血管瘤患者及其对侧健康眼睛	医学影像分析	脉络膜血管瘤	视网膜摄影，深度学习AI分析	深度学习	视网膜图像	45例CCH患者（45只患眼和45只对侧健康眼），平均年龄44.91±11.98岁，其中10例女性	NA	NA	p值，逻辑回归分析	NA
5715	2025-11-04	A deep learning framework for real-time prediction of the behavioral state transition during predation 2025-Dec-01, Brain research IF:2.7Q3 DOI:10.1016/j.brainres.2025.149982 PMID:41077379	研究论文	开发了一个深度学习框架，用于实时预测小鼠捕食行为中的搜索到追捕状态转换	首次实现了对捕食行为状态转换的实时预测，结合轻量级YOLOv11n检测器和时空网络STNet进行双任务学习	仅在实验室小鼠中进行验证，尚未在其他物种或更复杂环境中测试	开发实时行为状态转换预测方法，以精确研究决策过程中的神经回路	实验室小鼠的捕食行为	计算机视觉	NA	视频流分析	YOLO, GRU, CNN	视频	NA	PyTorch	YOLOv11n, STNet, GRU, 注意力机制, 残差卷积模块	准确率, AUC, ECE, Brier分数	NA
5716	2025-11-04	Variant Classification Using Proteomics-Informed Large Language Models Increases Power of Rare Variant Association Studies and Enhances Target Discovery 2025-Dec, Genetic epidemiology IF:1.7Q3 DOI:10.1002/gepi.70023 PMID:41178319	研究论文	本研究利用蛋白质组学数据优化大型语言模型进行罕见有害变异分类，显著提高了罕见变异关联研究的统计功效	首次将大规模人类蛋白质组学数据与大型语言模型结合，开发出蛋白质组学引导的变异分类模型	研究样本主要来自UK Biobank，可能限制了在其他人群中的泛化能力	提高罕见有害变异的分类准确性，增强罕见变异关联研究的发现能力	2898种蛋白质的编码序列变异，来自46,665名个体	自然语言处理	NA	蛋白质组学测序	大型语言模型	蛋白质组学数据，基因型数据	46,665名个体	NA	ESM-1v, ESM-1b	关联重现率	NA
5717	2025-11-04	Manifold Embedding of Quantum Information as Molecule Representation to Predict Blood-Brain Barrier Permeability by Deep Learning 2025-Nov-03, Molecular pharmaceutics IF:4.5Q1 DOI:10.1021/acs.molpharmaceut.5c01196 PMID:41025720	研究论文	本研究利用分子表面流形嵌入作为量子信息分子表示，通过深度学习模型预测血脑屏障渗透性	提出分子表面流形嵌入方法，将量子信息编码为分子表示，更直接地模拟分子相互作用	模型性能受数据规模和质量影响，在不同B3DB组间表现差异显著，log值分布不平衡，立体化学数据有限限制了手性影响的研究	改进中枢神经系统药物设计中血脑屏障渗透性的早期预测	分子化合物及其血脑屏障渗透性	机器学习	神经系统疾病	分子表面流形嵌入	深度学习	分子结构数据	B3DB数据集	NA	NA	RMSE, MAE, R²	NA
5718	2025-11-04	Upper Airway Volume Predicts Brain Structure and Cognition in Adolescents 2025-Nov, American journal of respiratory and critical care medicine IF:19.3Q1 DOI:10.1164/rccm.202409-1748OC PMID:40460372	研究论文	本研究通过深度学习分析儿童上呼吸道容积与大脑结构及认知功能的关系	首次在大型儿科队列中应用深度学习进行上呼吸道分割，揭示上呼吸道容积作为儿童睡眠呼吸障碍认知结果的潜在生物标志物	研究为观察性设计，无法确定因果关系	探究上呼吸道容积与儿童认知功能和大脑结构的关系	11,875名9-10岁儿童	医学影像分析	睡眠呼吸障碍	磁共振成像	深度学习	磁共振影像切片	11,875名儿童，5,552,640个脑部MRI切片	NA	NA	置信区间，p值	NA
5719	2025-11-04	Deep learning-assisted comparison of different models for predicting maxillary canine impaction on panoramic radiography 2025-Nov, American journal of orthodontics and dentofacial orthopedics : official publication of the American Association of Orthodontists, its constituent societies, and the American Board of Orthodontics IF:2.7Q1 DOI:10.1016/j.ajodo.2025.05.008 PMID:40673857	研究论文	本研究使用深度学习辅助的自动标志点检测系统比较不同模型在全景X光片上预测上颌尖牙阻生的准确性	首次采用深度学习自动标志点定位系统辅助测量几何参数，并对外部验证的三种现有预测模型进行性能比较	最有效的模型仍受逻辑和计算挑战的限制，需要进一步改进	比较现有模型在全景X光片上预测上颌尖牙阻生的准确性	7-14岁接受全景X光检查并被诊断为尖牙阻生的患者	计算机视觉	牙科疾病	全景X光摄影	深度学习	X光图像	102张全景X光片（102颗阻生尖牙和102颗非阻生尖牙）	NA	NA	准确率, 灵敏度, 特异性, 精确度, AUC	NA
5720	2025-11-04	An updated patent review of small molecule glucagon receptor antagonists (2020-2024) 2025-Nov, Expert opinion on therapeutic patents IF:5.4Q1 DOI:10.1080/13543776.2025.2559928 PMID:40968011	综述	本文系统回顾了2020-2024年间小分子胰高血糖素受体拮抗剂的最新专利进展	发现创新主体从制药公司转向学术机构，并采用深度学习和虚拟筛选技术开发新型化学结构	仍需临床研究验证这些化合物能否克服当前开发瓶颈并解决安全性问题	评估小分子胰高血糖素受体拮抗剂在糖尿病治疗中的最新发展	小分子胰高血糖素受体拮抗剂	药物研发	糖尿病	深度学习, 虚拟筛选, 结构研究, 机制研究	NA	专利数据, 文献数据, 临床数据	NA	NA	NA	NA	NA