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
601	2025-11-16	A Deep Learning Framework for Early Parkinson's Disease Detection: Leveraging Spiral and Wave Handwriting Tasks with EfficientNetV2-S 2025-Nov-04, Diagnostics (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/diagnostics15212795 PMID:41226087	研究论文	提出基于手写螺旋和波浪图案的深度学习框架用于帕金森病早期检测	首次将预训练的EfficientNetV2-S架构应用于帕金森病手写图案分析，并结合综合预处理流程	仅使用单一数据集(PaHaW)，未提及外部验证结果	开发帕金森病早期检测方法	帕金森病患者和健康受试者的手写图案	计算机视觉	帕金森病	手写图案分析	CNN	图像	PaHaW数据集中的螺旋和波浪手写图案	未明确指定	EfficientNetV2-S, CNN	准确率, ROC-AUC, 灵敏度, 特异性	NA
602	2025-11-16	A multi-task deep learning framework for intraoperative diagnosis of thyroid cancer metastasis using whole slide images 2025-Nov-04, International journal of medical informatics IF:3.7Q2 DOI:10.1016/j.ijmedinf.2025.106176 PMID:41237514	研究论文	提出基于CLAM的多任务深度学习框架，用于甲状腺癌术中冰冻切片全切片图像的淋巴结转移诊断	首次将聚类约束注意力多实例学习应用于甲状腺癌术中冰冻切片的多元临床特征预测，并实现跨中心验证	T分期分类性能相对较低（AUC 0.65），样本量有限（569例）	开发可解释的深度学习框架以提升甲状腺癌术中淋巴结转移诊断精度	甲状腺乳头状癌患者的术中冰冻切片全切片图像	数字病理学	甲状腺癌	全切片图像分析	CNN, CLAM	图像	来自两个独立中心的569例患者样本	PyTorch	ResNet50	AUC	NA
603	2025-11-16	Iterative improvement of deep learning models using synthetic regulatory genomics 2025-Nov-03, Genome research IF:6.2Q1 DOI:10.1101/gr.280540.125 PMID:41125441	研究论文	本研究通过合成调控基因组学方法评估并改进深度学习模型Enformer在非参考基因组序列上的预测性能	首次系统评估深度学习模型在工程化基因组序列上的表现，并利用合成调控基因组数据对模型进行微调以提升泛化能力	模型在DHS顺序或方向发生重排的序列上预测性能较差	提高深度学习模型在非参考基因组序列上的预测准确性和泛化能力	工程化基因组序列（缺失、倒位、重排的DNase I超敏感位点）	计算生物学	NA	合成调控基因组学，DNA可及性检测，RNA转录分析	深度学习	基因组序列，表观遗传数据	数十个工程化DHS变异	NA	Enformer	预测误差，相关性	NA
604	2025-11-16	Research on Geographical Origin Traceability of Salvia miltiorrhiza by Combining Two-Trace Two-Dimensional (2T2D) Correlation Spectroscopy and Improved DeiT Model 2025-Nov-03, Plants (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/plants14213365 PMID:41225915	研究论文	提出结合二维相关光谱和改进DeiT模型的中药材丹参地理溯源新方法	首次将二维相关光谱与改进的DeiT-CBAM模型结合用于中药材地理溯源，仅需79个波长即可实现高精度识别	仅针对丹参进行验证，未涉及其他中药材或食品	开发可靠的中药材地理起源溯源技术解决方案	丹参及其地理起源	计算机视觉	NA	高光谱成像，二维相关光谱	DeiT, CNN	光谱图像	6个正品产地和3个掺假产地的样本	PyTorch	DeiT-CBAM	准确率	NA
605	2025-11-16	Multi-Scale Feature Attention Network for Rapid and Non-Destructive Quantification of Aflatoxin B1 in Maize Using Hyperspectral Imaging 2025-Nov-03, Foods (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/foods14213769 PMID:41227739	研究论文	开发基于近红外高光谱成像和深度学习的MSFNet-ECA模型，用于玉米中黄曲霉毒素B1的快速无损定量检测	提出结合高效通道注意力的多尺度特征网络(MSFNet-ECA)，并比较三种数据增强方法对模型性能的影响	NA	准确检测玉米中的黄曲霉毒素含量，为食品质量安全监测提供高效可靠工具	玉米样本中的黄曲霉毒素B1(AFB)	计算机视觉	NA	近红外高光谱成像	CNN, GAN	高光谱图像	NA	NA	MSFNet-ECA, 1D-CNN, WGAN	RMSEP, Rp2, RPD	NA
606	2025-11-16	TD U-Net for Shell Segmentation and Thickness Evaluation in Core-Shell TiO2 TEM Images 2025-Nov-02, Materials (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/ma18215007 PMID:41227966	研究论文	提出TD U-Net深度学习模型用于核壳结构二氧化钛TEM图像分割和壳层厚度评估	开发专门针对核壳结构TiO₂颗粒的U-Net变体，有效解决边界模糊和低对比度问题	仅针对实验室制备的特定核壳TiO₂粉末，未涉及其他材料体系	开发自动化TEM图像分析方法替代人工涂层质量评估	核壳结构二氧化钛颗粒的无机壳层	计算机视觉	NA	透射电子显微镜成像	CNN	图像	1479张TEM图像	NA	U-Net	Dice系数, 厚度测量误差	NA
607	2025-11-16	GSF-LLM: Graph-Enhanced Spatio-Temporal Fusion-Based Large Language Model for Traffic Prediction 2025-Nov-02, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25216698 PMID:41228919	研究论文	提出一种融合图增强时空特征的大语言模型GSF-LLM，用于交通流量预测	首次将大语言模型与图时空学习相结合，提出部分冻结图注意力机制和低秩自适应策略	未明确说明模型在极端交通状况下的表现	解决交通预测中时空依赖关系建模和过拟合问题	大规模交通网络数据	机器学习	NA	时空数据建模	LLM, GNN	时空序列数据	多个真实交通数据集	NA	图注意力网络, 大语言模型	NA	NA
608	2025-11-16	Predictive models for posttransplant diabetes mellitus in kidney transplant recipients using machine learning and deep learning approach: a nationwide cohort study from South Korea 2025-Nov, Kidney research and clinical practice IF:2.9Q1 DOI:10.23876/j.krcp.24.113 PMID:40176402	研究论文	本研究利用机器学习和深度学习模型预测肾移植受者术后糖尿病风险	首次在韩国全国性队列中比较多种机器学习算法和深度学习模型预测肾移植后糖尿病风险	研究仅限于韩国人群，模型性能仍有提升空间	预测肾移植受者术后糖尿病风险	肾移植受者	机器学习	糖尿病	NA	XGBoost, CatBoost, LightGBM, Logistic Regression, Deep Learning	临床数据	3,213名肾移植受者（其中497名发生术后糖尿病）	NA	NA	AUC, 准确率, 精确率, 召回率, F1分数	NA
609	2025-11-16	Insights into AI-Driven malaria diagnosis: A systematic review with implications for Plasmodium knowlesi 2025-Nov, Acta tropica IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.actatropica.2025.107842 PMID:40962162	系统综述	本文系统评估了人工智能在疟疾血液阶段分类中的应用，特别关注诺氏疟原虫的诊断挑战	首次针对诺氏疟原虫血液阶段分类的AI研究进行深入比较分析，重点关注CNN、迁移学习、集成学习和目标检测模型的应用效果	诺氏疟原虫血液阶段分类的AI研究仍然有限，存在注释数据集不足、类别不平衡和模型可解释性问题	评估AI驱动方法在疟原虫血液阶段分类中的应用，特别关注诺氏疟原虫的诊断改进	诺氏疟原虫及其他疟原虫物种的血液阶段图像数据	数字病理学	疟疾	显微镜检查	CNN, YOLO, Faster R-CNN	图像	NA	NA	卷积神经网络, 目标检测模型	NA	NA
610	2025-11-16	Magnetic resonance imaging (MRI)-derived radiomics and deep learning models for predicting epidermal growth factor receptor status in glioma: a systematic review and meta-analysis 2025-Nov, Clinical radiology IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.crad.2025.107049 PMID:40974758	系统综述与荟萃分析	系统评估放射组学和深度学习模型在预测胶质瘤表皮生长因子受体状态中的性能	首次对放射组学和深度学习模型预测胶质瘤EGFR状态的性能进行系统评价和荟萃分析	仅纳入12项研究，其中6项参与荟萃分析，样本量有限	评估放射组学和深度学习模型预测胶质瘤EGFR改变的能力	胶质瘤患者	医学影像分析	胶质瘤	磁共振成像	深度学习, 放射组学模型	医学影像	12项研究（荟萃分析包含6项）	NA	NA	灵敏度, 特异度, 阳性似然比, 阴性似然比, 诊断比值比, AUC	NA
611	2025-11-16	Surrogate modeling of Cellular-Potts agent-based models as a segmentation task using the U-Net neural network architecture 2025-Nov, PLoS computational biology IF:3.8Q1 DOI:10.1371/journal.pcbi.1013626 PMID:41183124	研究论文	本研究开发了一种基于U-Net架构的卷积神经网络替代模型，用于加速细胞-波茨模型的仿真计算	首次将Cellular-Potts模型的仿真建模为分割任务，并采用考虑周期性边界条件的U-Net架构构建替代模型	模型仅适用于最多300个蒙特卡洛步的短期预测，长期预测性能未验证	开发深度学习替代模型以加速计算密集的细胞-波茨模型仿真	体外血管生成过程的计算仿真	计算生物学	血管生成相关疾病	Cellular-Potts模型，偏微分方程	CNN	仿真数据	NA	NA	U-Net	仿真加速比	CPU单核执行
612	2025-11-16	An Investigation on Cross-Tracer Generalizability of Deep Learning-based PET Attenuation Correction 2025-Nov, IEEE transactions on radiation and plasma medical sciences IF:4.6Q1 DOI:10.1109/trpms.2025.3566630 PMID:41221103	研究论文	本研究探索深度学习模型在不同PET示踪剂间的跨示踪剂泛化能力，主要研究FDG训练的模型能否有效应用于其他示踪剂	首次系统研究深度学习衰减校正模型在不同PET示踪剂间的泛化能力，突破了传统认为需要针对每种示踪剂单独训练模型的限制	研究仅针对特定几种示踪剂（Ga-DOTATE和F-Fluciclovine），未涵盖所有PET示踪剂类型	探索深度学习PET衰减校正模型的跨示踪剂泛化性能	PET成像中的衰减校正	医学影像分析	NA	PET成像，深度学习衰减校正	深度学习	PET影像数据，CT衰减图	多种示踪剂（F-FDG，Ga-DOTATE，F-Fluciclovine）的PET影像数据	NA	NA	CT生成质量评估，PET重建质量评估	NA
613	2025-11-16	SpaMWGDA: Identifying spatial domains of spatial transcriptomes using multi-view weighted fusion graph convolutional network and data augmentation 2025-Nov, PLoS computational biology IF:3.8Q1 DOI:10.1371/journal.pcbi.1013667 PMID:41223185	研究论文	提出基于多视图加权融合图卷积网络和数据增强的空间转录组空间域识别方法SpaMWGDA	通过多相似度度量建模空间信息、结合数据增强与对比学习、采用视图级注意力机制进行加权融合	未明确说明方法在特定组织类型或数据规模下的适用性限制	提升空间转录组数据中空间域的识别准确性	空间转录组数据中的细胞点位	生物信息学	NA	空间转录组技术	图卷积网络, 对比学习	基因表达数据, 空间位置数据	NA	NA	多视图图卷积网络	空间域识别准确率, 轨迹推断性能	NA
614	2025-11-16	Single-fibril Förster resonance energy transfer imaging and deep learning reveal concentration dependence of amyloid β 42 aggregation pathways 2025-Nov, PNAS nexus IF:2.2Q1 DOI:10.1093/pnasnexus/pgaf342 PMID:41229410	研究论文	通过单纤维FRET成像和深度学习技术研究Aβ42淀粉样蛋白纤维形成的浓度依赖性异质聚集途径	首次结合单纤维FRET实时成像和深度学习技术揭示Aβ42在不同浓度下形成不同结构纤维的异质聚集机制	仅研究了2μM和4μM两个浓度点，未覆盖更广泛的浓度范围	阐明淀粉样蛋白纤维形成的异质性和浓度依赖性聚集机制	淀粉样β42蛋白单体及其形成的纤维结构	生物物理学	阿尔茨海默病	FRET成像,荧光寿命成像,深度学习	深度学习模型	荧光图像,FRET效率数据,荧光寿命数据	不同浓度(2μM和4μM)的Aβ42蛋白样品	NA	NA	NA	NA
615	2025-11-16	Mesoscale mineral clusters in osteonal bone follow the twisted plywood structure of collagen 2025-Nov, Acta biomaterialia IF:9.4Q1 DOI:10.1016/j.actbio.2025.10.003 PMID:41046939	研究论文	通过FIB-SEM纳米断层扫描技术揭示骨组织中矿物簇与胶原纤维的空間排列关系	首次发现中尺度矿物簇遵循胶原纤维的扭曲胶合板结构排列，并揭示先前被认为是孔隙的结构实为胶原纤维	受限于3D纳米尺度成像技术挑战和图像处理工具不足	研究骨组织中介观尺度矿物簇与纳米尺度特征的空间组织关系	矿化骨组织中的矿物簇和胶原纤维	生物医学成像	NA	FIB-SEM纳米断层扫描	深度学习分割	3D图像数据	NA	NA	NA	NA	NA
616	2025-11-16	Optimised machine learning for time-to-event prediction in healthcare applied to timing of gastrostomy in ALS: a multi-centre, retrospective model development and validation study 2025-Nov, EBioMedicine IF:9.7Q1 DOI:10.1016/j.ebiom.2025.105962 PMID:41075354	研究论文	开发并验证用于预测肌萎缩侧索硬化症患者胃造口术最佳时机的机器学习模型	采用贝叶斯框架从5000多种模型配置中选择最优模型，结合深度学习进行时间-事件预测，并在多中心数据集上验证	需要前瞻性研究才能进入常规临床实践	预测ALS患者胃造口术的最佳时机	肌萎缩侧索硬化症患者	机器学习	肌萎缩侧索硬化症	深度学习, 随机森林	逻辑风险深度学习模型, 纵向模型	临床测量数据	训练集3000例（欧洲），验证集299例（美国）和215例（瑞典）	NA	逻辑风险深度学习模型	中位绝对误差, AUROC	NA
617	2025-11-16	A comprehensive review of computational methods for predicting DNA N4-methylcytosine sites 2025-Nov, International journal of biological macromolecules IF:7.7Q1 DOI:10.1016/j.ijbiomac.2025.148221 PMID:41075902	综述	系统回顾用于预测DNA N4-甲基胞嘧啶位点的计算方法	首次对过去五年机器学习和深度学习预测4mC位点的方法进行系统性总结与比较	NA	促进更准确和稳健的4mC甲基化预测框架开发	DNA N4-甲基胞嘧啶位点	机器学习	NA	DNA甲基化分析	机器学习,深度学习	基因组序列数据	NA	NA	NA	NA	NA
618	2025-11-16	Next-generation antiviral peptides: AI-driven design, translational delivery platforms, and future therapeutic directions 2025-Nov, Virus research IF:2.5Q3 DOI:10.1016/j.virusres.2025.199642 PMID:41106780	综述	本综述系统探讨了人工智能驱动的抗病毒肽设计、新型递送平台及未来治疗方向	整合人工智能驱动的抗病毒肽设计方法与创新递送策略，提出CRISPR和mRNA递送等未来方向	NA	提供抗病毒肽研究的综合视角，重点关注AI驱动发现和转化应用	抗病毒肽及其递送系统	自然语言处理, 机器学习	病毒性疾病	NA	GAN, 大语言模型, 强化学习	NA	NA	NA	NA	NA	NA
619	2025-11-16	Evaluation of Raw Cell-Free DNA Sequences for Gastric Cancer Detection 2025-Nov, JCO precision oncology IF:5.3Q1 DOI:10.1200/PO-25-00204 PMID:41237359	研究论文	开发基于循环游离DNA测序和深度学习模型的非侵入性胃癌检测工具	使用原始cfDNA序列直接训练深度学习模型，采用改进的结构化状态空间模型Mamba进行胃癌检测	需要在前瞻性研究中进一步验证和优化，在不同人群中的临床效用尚需确认	开发非侵入性、经济有效的早期胃癌检测方法	胃癌患者和非胃癌参与者（包括健康捐赠者及其他癌症患者）	数字病理	胃癌	低覆盖度全基因组测序	深度学习	DNA序列数据	832名参与者（404名胃癌患者，428名非胃癌参与者）	NA	Mamba（基于结构化状态空间模型S4的改进模型）	AUROC, 准确率, 灵敏度, 特异性	NA
620	2025-11-16	Artificial intelligence in presymptomatic neurological diseases: Bridging normal variation and prodromal signatures 2025-Nov, Revue neurologique IF:2.8Q2 DOI:10.1016/j.neurol.2025.07.011 PMID:41238324	综述	探讨人工智能在神经系统疾病前驱期检测中的应用，包括已知前驱模式识别和未知异常发现	提出伪健康双胞胎概念，通过生成模型创建个性化健康基线以改进异常检测	依赖高质量多模态数据，模型泛化能力仍需验证	开发早期神经系统疾病检测的人工智能方法	前驱期神经系统疾病患者及健康人群	机器学习	神经系统疾病	EEG、认知评分、结构成像、传感器数据	树基算法、CNN、Transformer、GAN、VAE	结构化数据、图像、信号、文本、传感器数据	基于UK Biobank、EDS-AP-HP等大规模健康数据库	NA	卷积神经网络、Transformer、生成对抗网络、变分自编码器	NA	NA