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
11341	2025-10-06	The Pulseq-CEST Library: definition of preparations and simulations, example data, and example evaluations 2025-Jul, Magma (New York, N.Y.) DOI:10.1007/s10334-025-01242-6 PMID:40146474	研究论文	介绍Pulseq-CEST库，一个用于化学交换饱和转移MRI标准化研究和数据模拟的开源资源库	提供首个标准化的CEST准备和模拟定义库，支持可重复研究、快速原型设计和深度学习训练数据生成	NA	解决化学交换饱和转移MRI标准化问题，促进协作开发和新型序列评估	CEST MRI序列、Bloch-McConnell模拟、五管体模数据	医学影像	NA	化学交换饱和转移MRI, Bloch-McConnell模拟	NA	模拟数据, 实验数据	五管体模	NA	NA	谱形匹配度, 局部峰值特征	NA
11342	2025-10-06	EM-PLA: environment-aware heterogeneous graph-based multimodal protein-ligand binding affinity prediction 2025-Jul-01, Bioinformatics (Oxford, England) DOI:10.1093/bioinformatics/btaf298 PMID:40354612	研究论文	提出一种基于环境感知异质图神经网络的多模态蛋白质-配体结合亲和力预测方法EM-PLA	首次将环境信息整合到异质图神经网络中，考虑蛋白质和配体的生化特性对结合亲和力的影响	NA	准确快速预测蛋白质-配体结合亲和力以支持药物发现	蛋白质-配体复合物	计算生物学	NA	深度学习	异质图神经网络HGT	多模态数据（序列数据、结构数据、环境信息）	NA	NA	异质图变换器HGT	结合亲和力预测性能指标	NA
11343	2025-10-06	Improving reconstruction of patient-specific abnormalities in AI-driven fast MRI with an individually adapted diffusion model 2025-Jul, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17955 PMID:40660797	研究论文	本研究提出了一种改进的扩散模型，通过整合患者特异性先验信息来提升AI驱动的快速MRI对解剖异常的重建能力	扩展了自适应扩散模型，首次将患者特异性MRI作为额外先验，通过两阶段网络调优（先增强与先验图像的相似性，再保证k空间数据一致性）来改进异常区域重建	研究样本量较小（仅15例推理病例），且仅针对脑肿瘤患者群体，未验证在其他解剖部位或疾病类型的适用性	改进基于深度学习的快速MRI重建技术，使其更好地捕捉个体化解剖异常以支持放疗规划	73名接受脑肿瘤放疗的儿童和年轻成年患者的T1加权MRI图像	医学影像分析	脑肿瘤	MRI, 快速MRI, k空间欠采样	扩散模型, 人工神经网络	MRI图像, k空间数据	73例患者（58例训练，15例推理），每例推理病例使用中位间隔35天的额外患者特异性先验图像	NA	去噪扩散模型	SSIM, PSNR	NA
11344	2025-10-06	AI-enabled precise brain tumor segmentation by integrating Refinenet and contour-constrained features in MRI images 2025-Jul, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17958 PMID:40660802	研究论文	提出一种集成RefineNet和轮廓约束特征的SAM-RCCF框架，用于精确分割脑肿瘤MRI图像	将RefineNet模块和条件控制场与条件控制器和掩码生成器集成，增强SAM模型在医学图像分割中的泛化能力和精度	仅使用T1加权对比增强MRI数据，样本量相对有限	提升SAM模型在医学分割领域的鲁棒性，实现对多种颅内肿瘤的精确分割	脑肿瘤患者的MRI图像，包括胶质瘤、转移性肿瘤和脑膜瘤	医学图像分析	脑肿瘤	磁共振成像	Transformer, 深度学习分割模型	医学图像	484例轴向T1加权对比增强MRI数据（164例胶质瘤，158例转移性肿瘤，162例脑膜瘤）	NA	Segment Anything Model, RefineNet, SAM-RCCF	IOU, DSC, HD	NA
11345	2025-10-06	Structural semantic-guided MR synthesis from PET images via a dual cross-attention mechanism 2025-Jul, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17957 PMID:40660837	研究论文	提出一种结构语义引导的双交叉注意力机制深度学习网络，用于从PET图像合成MR图像	首次探索功能到结构的模态转换方法（PET到MR合成），引入结构语义损失和双交叉注意力模块来保持结构信息并捕获多尺度特征依赖关系	未在其他模态合成任务和临床实践中验证，方法适用范围有待进一步探索	开发从PET图像合成MR图像的方法，简化医学成像流程，提高效率和可及性	脑部医学图像，特别是PET和MR图像	医学图像合成	脑部疾病	深度学习，图像合成	GAN, CNN	医学图像（PET和MR）	NA	NA	双交叉注意力机制网络	PSNR, SSIM, MAE, Dice系数	NA
11346	2025-10-06	An unsupervised sparse-view CT reconstruction framework using combination of iterative deep image prior and ADMM 2025-Jul, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17933 PMID:40660832	研究论文	提出一种结合迭代深度图像先验和ADMM的无监督稀疏视图CT重建框架	将未经训练的神经网络与ADMM迭代重建算法结合，通过TV正则化持续更新神经网络输入以避免传统DIP方法的过拟合问题	NA	解决稀疏视图和低剂量CT重建中的伪影和噪声问题	CT图像重建	医学影像处理	NA	CT扫描	无监督深度学习	CT图像	NA	NA	深度图像先验(DIP)	定量指标和视觉质量	NA
11347	2025-10-06	Deep residual network-based projection interpolation and post-processing techniques for thoracic patient CBCT reconstruction 2025-Jul, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17953 PMID:40660879	研究论文	本研究开发了一种基于深度残差U-Net的CBCT投影插值和后处理技术，用于改善稀疏采样CBCT重建图像质量并降低患者成像剂量	首次在真实患者投影数据上验证的DL CBCT投影插值技术，结合投影插值和图像后处理的双重优化策略	仅进行了初步验证，需要更大规模的临床数据验证	开发深度学习技术来插值稀疏采样的患者CBCT投影并在重建后进行后处理，以提高图像质量并降低患者成像剂量	真实患者CBCT投影数据	医学影像处理	胸部疾病	锥束计算机断层扫描(CBCT)	深度学习	医学影像投影数据	从680个投影中提取的76、98和136个稀疏采样投影	NA	深度残差U-Net(DRU)	峰值信噪比(PSNR), 结构相似性指数(SSIM), 均方根误差(RMSE)	NA
11348	2025-10-06	Artificial Intelligence in Cognitive Decline Diagnosis: Evaluating Cutting-Edge Techniques and Modalities 2025-Jun-26, Studies in health technology and informatics DOI:10.3233/SHTI250670 PMID:40588878	综述	本文通过范围综述评估人工智能在认知衰退早期诊断中的潜力，重点分析前沿技术和多模态数据	整合MRI、临床数据和EEG等多模态数据与深度学习方法，并探索自然语言处理模型在临床前环境中的应用	仅涵盖2020-2025年的文献，可能遗漏早期重要研究	评估人工智能技术在认知衰退早期诊断中的应用效果	认知衰退患者，重点关注老年人群	自然语言处理, 机器学习	老年疾病	磁共振成像, 脑电图, 自然语言处理	深度学习模型	医学影像, 临床数据, 脑电信号, 文本数据	NA	NA	NA	准确率	NA
11349	2025-10-06	Fault Identification Model Using Convolutional Neural Networks with Transformer Architecture 2025-Jun-23, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25133897 PMID:40648155	研究论文	提出一种结合CNN特征提取和Transformer时序建模的混合深度学习框架，用于航空发动机故障识别和剩余使用寿命预测	首次将CNN与Transformer架构结合用于工业故障诊断，实现了从多传感器时序数据中同时进行特征提取和时序建模	仅使用NASA CMAPSS数据集进行验证，未在其他工业场景或数据集上测试模型泛化能力	开发智能维护系统，实现工业设备的自主故障检测和诊断	航空发动机的多传感器时序数据和剩余使用寿命标签	机器学习	NA	多传感器数据采集	CNN, Transformer	时间序列传感器数据	NASA CMAPSS数据集中的航空发动机数据	NA	CNN, Transformer	准确率	NA
11350	2025-10-06	Simpatico: accurate and ultra-fast virtual drug screening with atomic embeddings 2025-Jun-08, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.06.08.658499 PMID:40661404	研究论文	介绍了一种基于表示学习的超快速虚拟药物筛选方法Simpatico	采用原子嵌入和图神经网络技术，相比现有方法速度提升1000倍以上，同时保持高精度	NA	开发快速准确的虚拟药物筛选方法	蛋白质和小分子药物的相互作用	机器学习	NA	表示学习	图神经网络	分子结构数据	6亿个药物候选分子数据库	NA	图神经网络	结合亲和力预测准确性	单GPU
11351	2025-10-06	Educational strategies for teaching metabolic profiles across three endurance training zones 2025-Jun-01, Advances in physiology education IF:1.7Q4 DOI:10.1152/advan.00094.2024 PMID:39809450	研究论文	本文介绍了一种使用代谢板教学工具来增强对三个耐力训练区肌肉代谢理解的教育策略	开发了基于真实数据的交互式代谢板教学工具，将复杂生理过程简化为可理解组件	NA	探索创新的教育方法以增强对耐力训练区肌肉代谢的理解	运动科学专业学生和专业人士	运动科学	NA	代谢分析	NA	生理数据	NA	NA	NA	NA	NA
11352	2025-10-06	A Large Language Model-Powered Map of Metabolomics Research 2025-Mar-19, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.03.18.643696 PMID:40166287	研究论文	使用大型语言模型构建代谢组学研究全景图，整合分析超过80,000篇文献	结合PubMedBERT和GPT-4o mini进行主题建模，首次系统揭示代谢组学研究领域的主题结构和演变趋势	基于文献摘要分析，可能未涵盖全文细节；主题分类依赖模型性能	构建代谢组学研究领域的知识图谱和趋势分析	80,000多篇代谢组学相关科学文献	自然语言处理	NA	文献挖掘，主题建模	BERT，神经网络主题模型	文本	80,000+篇文献	PubMedBERT，GPT-4o mini，t-SNE	BERT，神经网络主题模型	NA	NA
11353	2025-10-06	Dementia Overdiagnosis in Younger, Higher Educated Individuals Based on MMSE Alone: Analysis Using Deep Learning Technology 2025-Mar-10, Journal of Korean medical science IF:3.0Q1 DOI:10.3346/jkms.2025.40.e20 PMID:40065710	研究论文	本研究通过深度学习技术分析单独使用MMSE与结合其他认知测试在痴呆症诊断中的效果	首次使用随机森林模型量化MMSE单独使用时的过度诊断问题，特别关注年轻高学历人群	研究样本仅限于有主观认知抱怨的参与者，可能不适用于一般人群	提高痴呆症诊断准确性，优化诊断流程	2,863名有主观认知抱怨的参与者	机器学习	老年疾病	神经心理学评估	随机森林	认知测试数据	2,863名参与者	Scikit-learn	随机森林	准确率,精确率,召回率,F1分数,AUC	NA
11354	2025-10-06	Mild to moderate COPD, vitamin D deficiency, and longitudinal bone loss: the Multi-ethnic Study of Atherosclerosis 2025-Oct, Bone IF:3.5Q2 DOI:10.1016/j.bone.2025.117550 PMID:40449861	研究论文	本研究探讨轻度至中度COPD与维生素D缺乏对椎体骨密度纵向下降的联合影响	首次在轻度至中度COPD人群中系统评估维生素D缺乏与骨密度下降的关联，并采用深度学习算法自动量化椎体骨密度	观察性研究设计无法确立因果关系，样本量有限且随访时间仅为6年	评估轻度至中度COPD患者椎体骨密度的纵向变化及其与维生素D缺乏的相互作用	多民族动脉粥样硬化研究中的1226名参与者，包括173名轻度至中度COPD患者和1053名无COPD对照	医学影像分析	慢性阻塞性肺疾病, 骨质疏松	胸部CT, 深度学习分割, 三维体积骨密度测量	深度学习	医学影像	1226名参与者（173名COPD患者，1053名对照）	NA	NA	回归系数(β), 95%置信区间	NA
11355	2025-10-06	NeuroCL: A deep learning approach for identifying neuropeptides based on contrastive learning 2025-Oct, Analytical biochemistry IF:2.6Q2 DOI:10.1016/j.ab.2025.115920 PMID:40466845	研究论文	提出一种基于对比学习的深度学习方法NeuroCL，用于高效识别神经肽	结合对比学习和交叉注意力机制，通过多维度属性表示识别神经肽，增强类别区分度和特征连接	NA	开发高效识别神经肽的深度学习方法	神经肽	机器学习	NA	对比学习，交叉注意力机制	深度学习	生物序列数据	NA	NA	对比学习架构，交叉注意力机制	准确率，马修斯相关系数(MCC)	NA
11356	2025-10-06	Introducing societal issues in an upper level STEM course increases student engagement and knowledge transfer 2025-Sep, Developmental biology IF:2.5Q2 DOI:10.1016/j.ydbio.2025.05.029 PMID:40456506	研究论文	本文介绍在高级STEM课程中引入社会议题如何提升学生参与度和知识迁移能力	提出将生殖权利议题融入发育生物学课程的三步框架，通过社会正义议题激发学生学习动机	研究仅针对单一课程和特定社会议题，未涉及其他STEM领域或社会议题的适用性	探索在STEM课程中引入社会议题对学生学习效果的影响	高级发育生物学课程的本科生	教育研究	NA	教学框架实施	NA	学生参与度数据、学习表现评估	未明确具体样本数量，仅提及高级发育生物学课程的学生群体	NA	NA	学生参与度、知识迁移能力、跨学科思维能力、科学传播技能提升	NA
11357	2025-10-06	Expanding point cloud statistical shape model applications: Generalized vascular modeling for population-level hemodynamic simulations 2025-09, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2025.108924 PMID:40592009	研究论文	提出一种结合点云统计形状建模和HDBSCAN聚类的新型工作流程，用于高效表征颈内动脉几何形态并分析血流模式	开发了Tier-2工作流程，整合点云统计形状建模与HDBSCAN聚类，显著提升血流动力学模拟的准确性和效率	研究样本量为229个颈内动脉，主要关注30-50%狭窄病例，未涵盖更广泛病变范围	克服群体尺度血流动力学研究中计算成本与模型理想化之间的平衡问题	颈内动脉C1段几何形态和相应血流模式	医学影像分析	脑血管疾病	飞行时间磁共振血管成像，计算流体动力学模拟	统计形状模型，聚类分析	医学影像数据，点云数据	229个颈内动脉（171个正常，58个30-50%狭窄）	Point2SSM, HDBSCAN, PCA	点云统计形状模型，主成分分析	误差减少率，计算成本降低倍数，速度捕获率，压力下降捕获率	计算流体动力学模拟
11358	2025-10-06	Monitoring kidney microanatomy during ischemia-reperfusion using ANFIS optimized CNN 2025-Aug, International urology and nephrology IF:1.8Q3 DOI:10.1007/s11255-025-04449-7 PMID:40100537	研究论文	提出基于自适应神经模糊推理系统优化的ResNet50卷积神经网络方法，通过光学相干断层扫描图像监测肾脏缺血再灌注过程中的微观结构变化	首次将ANFIS与ResNet50结合用于肾脏疾病监测，采用双向滤波预处理和基于边缘分割的纹理特征选择方法	仅使用标准数据库中的OCT图像，缺乏临床实时验证数据	提高肾脏疾病图像分类的准确率和召回率	肾脏缺血再灌注过程中的微观结构变化	计算机视觉	肾脏疾病	光学相干断层扫描（OCT）	CNN, ANFIS	图像	NA	深度学习	ResNet50	准确率, 召回率, 精确率	NA
11359	2025-10-06	Artificial Intelligence-Assisted Sac Diameter Assessment for Complex Endovascular Aortic Repair 2025-Aug, Journal of endovascular therapy : an official journal of the International Society of Endovascular Specialists IF:1.7Q2 DOI:10.1177/15266028231208159 PMID:37902445	研究论文	评估人工智能系统ARVA在复杂主动脉瘤患者FEVAR手术前后CTA图像中主动脉直径测量的准确性	首次在复杂主动脉瘤FEVAR治疗场景中验证基于深度学习的自动主动脉直径测量技术	单中心回顾性研究，样本量有限（50例患者），需要更大规模验证	验证AI系统在复杂主动脉瘤血管内修复术中的主动脉直径自动测量准确性	接受FEVAR治疗的复杂主动脉瘤患者	数字病理	心血管疾病	计算机断层扫描血管成像（CTA）	深度学习	医学影像	50例患者（共100个CTA扫描）	NA	ARVA（Augmented Radiology for Vascular Aneurysm）	绝对差异中位数，准确率	NA
11360	2025-10-06	High temperature stress-strain data for SAE 5120 steel under various strain rates 2025-Aug, Data in brief IF:1.0Q3 DOI:10.1016/j.dib.2025.111824 PMID:40655989	研究论文	本研究开发了一种基于增量公式的本构模型，用于准确预测SAE 5120钢在高温变形条件下的流动应力行为	采用增量公式模型，首次同时考虑了动态再结晶软化效应和瞬态加载条件下的应力演化，克服了传统参数化本构模型的局限性	研究仅限于轴对称压缩测试条件，未验证其他变形模式下的模型适用性	开发能够准确反映SAE 5120钢高温变形行为的本构模型，用于有限元模拟优化	SAE 5120低合金铬钢	材料科学与工程	NA	热压缩测试，动态再结晶分析	增量公式本构模型	应力-应变数据，温度数据，应变率数据	在850°C至1200°C温度和0.01 s⁻¹至10 s⁻¹应变率范围内进行的轴压缩测试数据	NA	NA	NA	Gleeble 3500热模拟系统