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
201	2025-05-31	Artificial intelligence-driven volumetric CT outcome score in cystic fibrosis: longitudinal and multicenter validation with/without modulators treatment 2025-Feb, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-024-11019-5 PMID:39150489	研究论文	本研究通过3D深度学习技术开发了一种自动定量测量囊性纤维化(CF)患者气道异常的CT评分方法(NOVAA-CT)，并进行了纵向和多中心的临床验证	首次开发了基于AI的全肺自动定量CT评分系统(NOVAA-CT)，可全面监测CF严重程度并量化治疗效果	研究为回顾性设计，样本量相对有限(139例)	验证AI驱动的容积CT评分在囊性纤维化诊疗中的临床应用价值	接受ETI或ABPA治疗的囊性纤维化患者	数字病理	囊性纤维化	3D深度学习	3D CNN	CT影像	139例CF患者(ETI组60例，ABPA组20例，外部验证组59例)	NA	NA	NA	NA
202	2025-10-07	Deeply supervised two stage generative adversarial network for stain normalization 2025-Feb-27, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-91587-8 PMID:40016308	研究论文	提出一种深度监督两阶段生成对抗网络用于组织病理学图像的染色归一化	创新性地在生成对抗网络中引入深度监督机制，采用新型两阶段染色策略，并构建能捕获长距离语义关系的生成器	NA	解决组织病理学图像中颜色变化对计算病理学分析的负面影响	组织病理学图像	数字病理学	NA	染色归一化	GAN	图像	NA	NA	DSTGAN	精度,分割性能	NA
203	2025-10-07	De Novo Synthesis of Reticuline and Taxifolin Using Re-engineered Homologous Recombination in Yarrowia lipolytica 2025-02-21, ACS synthetic biology IF:3.7Q1 DOI:10.1021/acssynbio.4c00853 PMID:39899813	研究论文	本研究通过重新设计解脂耶氏酵母的同源重组系统，显著提高基因编辑效率，并成功应用于网状青霉素和花旗松素的从头合成	建立了Cas9系统重新设计同源重组系统，HR效率提高56倍以上；在Cas9 C端融合表达hBrex27序列可招募更多Rad51蛋白；开发了深度学习模型预测gRNA活性	未明确说明系统的普适性和在其他酵母中的应用潜力	开发高效的基因编辑工具平台，将解脂耶氏酵母改造为易于操作的细胞工厂	解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)	合成生物学	NA	CRISPR-Cas9基因编辑，同源重组，深度学习	深度学习模型	基因序列数据，gRNA活性数据	NA	NA	NA	HR效率提升倍数，单基因阳性效率(85%)，多基因编辑效率(25%)	NA
204	2025-10-07	Convolutional Neural Networks Assisted Peak Classification in Targeted LC-HRMS/MS for Equine Doping Control Screening Analyses 2025-Feb-18, Analytical chemistry IF:6.7Q1 DOI:10.1021/acs.analchem.4c03608 PMID:39901649	研究论文	本研究开发了一种基于卷积神经网络和线性判别分析的色谱图分类方法，用于马兴奋剂控制筛查分析	首次将深度学习技术应用于兴奋剂控制筛查中的色谱图自动分类，实现了传统人工视觉检查的自动化	需要确保假阴性率为零，这对模型性能提出了极高要求	开发自动化色谱图分类方法以提高兴奋剂筛查效率和准确性	马兴奋剂控制筛查中的色谱图数据	机器学习	NA	超高压液相色谱-高分辨串联质谱联用技术	CNN, LDA	色谱图像	NA	NA	NA	假阴性率	NA
205	2025-10-07	Multiscale footprints reveal the organization of cis-regulatory elements 2025-Feb, Nature IF:50.5Q1 DOI:10.1038/s41586-024-08443-4 PMID:39843737	研究论文	开发了一种从染色质可及性数据中识别DNA-蛋白质相互作用足迹的计算方法PRINT和深度学习框架seq2PRINT	首次实现了从多尺度蛋白质大小的染色质可及性数据中识别DNA-蛋白质相互作用足迹，并利用深度学习精确推断转录因子和核小体结合	方法主要基于染色质可及性数据，可能无法捕捉所有类型的DNA-蛋白质相互作用	研究顺式调控元件的组织结构及其在细胞命运和疾病中的作用	人类骨髓单细胞染色质可及性数据、小鼠造血干细胞	计算生物学	NA	染色质可及性测序、单细胞测序	深度学习	染色质可及性数据、基因组数据	NA	NA	seq2PRINT框架	NA	NA
206	2025-10-07	Deep learning-based defect detection in film-coated tablets using a convolutional neural network 2025-Feb-25, International journal of pharmaceutics IF:5.3Q1 DOI:10.1016/j.ijpharm.2025.125220 PMID:39832574	研究论文	本文提出了一种基于卷积神经网络的深度学习方法来检测薄膜包衣片剂的缺陷	首次将CNN应用于薄膜包衣片剂缺陷检测，采用3D打印托盘和独特分割方法，显著优于传统基于规则的方法	仅使用红色-橙色薄膜包衣安慰剂片剂进行研究，缺陷为人工诱导，可能无法完全代表真实生产环境	开发标准化、客观且高效的片剂缺陷检测方法	薄膜包衣片剂	计算机视觉	NA	图像分析	CNN	图像	25,200张片剂图像	NA	卷积神经网络	准确率,精确率,召回率,F1分数	NA
207	2025-10-07	Deep learning and electrocardiography: systematic review of current techniques in cardiovascular disease diagnosis and management 2025-Feb-23, Biomedical engineering online IF:2.9Q3 DOI:10.1186/s12938-025-01349-w PMID:39988715	综述	系统回顾深度学习与心电图结合在心血管疾病诊断与管理中的最新技术进展	通过系统分析198篇高质量文献，对心血管疾病领域进行细致分类和层次划分，全面描绘当前技术格局	NA	为心血管疾病诊断与管理提供深度学习与心电图技术应用的全面指南	198篇高质量科学出版物	机器学习	心血管疾病	心电图	深度学习	心电图数据	198篇文献	NA	NA	NA	NA
208	2025-10-07	Development of a pressure ulcer stage determination system for community healthcare providers using a vision transformer deep learning model 2025-Feb-14, Medicine IF:1.3Q2 DOI:10.1097/MD.0000000000041530 PMID:39960905	研究论文	开发基于Vision Transformer深度学习模型的压疮分期系统，帮助社区医疗护理人员早期检测压疮	首次将Vision Transformer模型应用于压疮分期，相比传统CNN模型具有更高准确率，并结合物联网技术实现低计算资源下的图像分析	研究样本量有限（395张图像），仅来自3家医院，模型泛化能力需进一步验证	开发辅助社区护理人员早期识别压疮分期的计算机视觉系统	卧床患者的压疮图像	计算机视觉	压疮	深度学习，图像分析	Vision Transformer	图像	395张压疮图像，来自3家医院	NA	PUC-ViT (Pressure Ulcer Cluster Vision Transformer)	ROC曲线值，准确率，F1分数	低计算资源环境，物联网技术
209	2025-10-07	Predicting the Price of Molecules Using Their Predicted Synthetic Pathways 2025-Feb, Molecular informatics IF:2.8Q2 DOI:10.1002/minf.202400039 PMID:39887833	研究论文	提出一种利用分子预测合成路径来预测分子价格的深度学习模型RetroPriceNet	首次提出考虑起始原料可用性和价格的分子价格预测方法，结合计算机辅助合成规划领域最新进展	NA	开发能够预测虚拟分子价格的模型以改进成本决策过程	虚拟分子及其合成路径	机器学习	NA	计算机辅助合成规划	深度学习	分子结构数据，合成路径数据	NA	NA	RetroPriceNet	NA	NA
210	2025-10-07	Diagnostic accuracy of radiomics and artificial intelligence models in diagnosing lymph node metastasis in head and neck cancers: a systematic review and meta-analysis 2025-Feb, Neuroradiology IF:2.4Q2 DOI:10.1007/s00234-024-03485-x PMID:39527265	系统综述与荟萃分析	本系统综述与荟萃分析评估了影像组学和人工智能模型在头颈部癌淋巴结转移诊断中的准确性	首次通过荟萃分析系统评估不同影像模态（CT、MRI、PET/CT）和模型类型（深度学习与传统影像组学）在头颈部癌淋巴结转移诊断中的性能差异	大多数研究缺乏外部验证，所有分析仅限于内部验证集，可能影响结果的泛化能力	评估人工智能模型在头颈部癌淋巴结转移诊断中的准确性	头颈部癌患者的淋巴结转移	医学影像分析	头颈部癌	影像组学分析	深度学习模型, 传统影像组学模型	医学影像（CT、MRI、PET/CT）	23项符合纳入标准的研究	R环境	NA	AUC, 敏感性, 特异性	NA
211	2025-10-07	Artificial Vision Systems for Fruit Inspection and Classification: Systematic Literature Review 2025-Feb-28, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25051524 PMID:40096367	系统文献综述	本文通过系统文献综述方法分析水果检测与分类中的人工视觉系统应用	采用PRISMA方法对2015-2024年间56篇文献进行系统分析，全面总结水果分选在不同应用场景的技术配置	仅涵盖特定数据库（Web of Science和Scopus）的文献，时间范围限定为近十年	识别水果分选的不同应用领域、典型硬件配置及使用的技术与算法	水果分选与质量检测系统	计算机视觉	NA	计算机视觉、多光谱成像	深度学习模型	图像	56篇文献（2015-2024年）	NA	ResNet, VGG	NA	NA
212	2025-10-07	A Review of Machine Learning and Deep Learning Methods for Person Detection, Tracking and Identification, and Face Recognition with Applications 2025-Feb-26, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25051410 PMID:40096196	综述	本文系统回顾了人脸识别、人员检测与追踪技术的最新发展，重点分析了机器学习和深度学习方法在该领域的应用现状与挑战	采用PRISMA系统综述方法对142篇相关文献进行质量评估，揭示了从传统方法向深度学习方法的技术转变趋势	模型在多变环境条件（如不同光照和遮挡）、不同摄像机角度下的鲁棒性仍需提升，且存在隐私权相关的伦理法律问题	评估人员检测、追踪识别和人脸识别技术的最新发展状况	142篇相关学术论文	计算机视觉	NA	系统文献综述	机器学习,深度学习	文献数据	142篇相关论文	NA	NA	报告合规性,充分性,方法学质量	NA
213	2025-10-07	Attention Rings for Shape Analysis and Application to MRI Quality Control 2025-Feb, Proceedings of SPIE--the International Society for Optical Engineering DOI:10.1117/12.3047233 PMID:40406668	研究论文	提出一种基于注意力环的脑形状分析方法和集成模型，用于ABCD研究中的MRI质量自动控制	引入了用于脑形状分析的注意力环深度学习模型，并结合FSQC指标构建集成模型	准确率为72.62%，略低于集成模型的76%，性能仍有提升空间	开发自动化的MRI质量控制系统，以处理大规模神经影像数据	青少年脑认知发展研究(ABCD)中的脑部MRI数据	医学影像分析	神经发育疾病	MRI, 深度学习	深度学习模型, 集成模型	脑部MRI图像, 皮质厚度, 曲率, 沟深, 表面积	超过20,000个MRI会话	NA	注意力环模型	准确率, 精确率, 召回率, F1分数	NA
214	2025-10-07	Multiple model visual feature embedding and selection method for an efficient oncular disease classification 2025-Feb-12, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-84922-y PMID:39934192	研究论文	提出一种基于深度学习的眼疾自动分类系统，采用多模型视觉特征嵌入和选择方法	引入结合线性判别分析和先进神经网络分类器的两级特征选择框架，显著降低计算复杂度同时提升分类准确率	仅在ODIR数据集上进行验证，需要进一步临床实际环境测试	开发高效的眼部疾病自动分类系统以支持临床决策	眼部疾病患者眼底图像	计算机视觉	眼部疾病	眼底成像	DNN, LSTM, BiLSTM	图像	5000张患者眼底图像，分为8种眼疾类别	TensorFlow, Keras	DenseNet201, EfficientNetB3, InceptionResNetV2	准确率, 精确率, 召回率	NA
215	2025-10-07	Computational Methods for Predicting Chemical Reactivity of Covalent Compounds 2025-Feb-10, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.4c01591 PMID:39823568	研究论文	本研究开发了预测共价化合物化学反应性的计算方法	整合机器学习、深度学习和量子力学计算评估共价化合物固有反应性，FP-Stack模型在测试集上表现出优异的相关性	研究主要针对半胱氨酸靶向共价化合物，未涵盖其他亲核氨基酸靶点	准确预测和调控共价化合物的反应性以促进共价药物发现	419种半胱氨酸靶向共价化合物及其反应性数据	机器学习	NA	量子力学计算	机器学习,深度学习	化学化合物数据	419种共价化合物	NA	FP-Stack	Pearson相关系数,Spearman相关系数	NA
216	2025-10-07	Deep Learning for Pediatric Sleep Staging From Photoplethysmography: A Transfer Learning Approach From Adults to Children 2025-02, IEEE transactions on bio-medical engineering DOI:10.1109/TBME.2024.3470534 PMID:39331540	研究论文	本研究采用迁移学习方法，将基于成人数据训练的深度学习模型应用于儿童光电容积脉搏波睡眠分期	首次将成人领域的深度学习模型通过迁移学习应用于儿童睡眠分期，解决了儿童数据稀缺的问题	对5岁以下儿童性能下降，需要覆盖更广年龄范围的儿科数据集	开发基于光电容积脉搏波的自动化儿童睡眠分期算法	儿童睡眠数据，特别是5-10岁年龄段	机器学习	睡眠障碍	光电容积脉搏波	深度学习	时间序列数据	CHAT数据集（儿童腺样体扁桃体切除术试验）的80%用于训练，包含5-10岁儿童记录	NA	NA	Cohen's Kappa	NA
217	2025-10-07	TFTL: A Task-Free Transfer Learning Strategy for EEG-Based Cross-Subject and Cross-Dataset Motor Imagery BCI 2025-02, IEEE transactions on bio-medical engineering DOI:10.1109/TBME.2024.3474049 PMID:39365711	研究论文	提出一种无需任务校准的迁移学习策略TFTL，用于基于EEG的跨被试和跨数据集运动想象脑机接口	首次提出任务无关的迁移学习策略，仅使用目标被试的静息态数据即可构建个性化模型，实现零校准试验	未明确说明模型在不同疾病人群中的泛化能力	减少运动想象脑机接口的校准时间并实现多中心数据协同建模	脑电信号数据	机器学习	神经康复疾病	EEG脑电信号采集	深度学习	脑电信号	五个数据集（BCIC IV Dataset 2a, Dataset 1, Physionet MI, Dreyer 2023, OpenBMI）	NA	ShallowConvNet, EEGNet, TCNet-Fusion	准确率提升	NA
218	2025-10-07	A Serial MRI-based Deep Learning Model to Predict Survival in Patients with Locoregionally Advanced Nasopharyngeal Carcinoma 2025-Feb, Radiology. Artificial intelligence DOI:10.1148/ryai.230544 PMID:39812582	研究论文	开发基于连续MRI和深度学习的预后模型，用于预测局部晚期鼻咽癌患者的生存率	首次将治疗前后的连续MRI与图卷积神经网络结合，构建放射组学-临床预后模型	回顾性研究设计，样本量有限	预测局部晚期鼻咽癌患者的无病生存期	1039例局部晚期鼻咽癌患者	医学影像分析	鼻咽癌	MRI成像	图卷积神经网络	医学影像	1039例患者（779男，260女，平均年龄44±11岁）	NA	图卷积神经网络	C-index	NA
219	2025-05-23	Preoperative diagnosis of meningioma sinus invasion based on MRI radiomics and deep learning: a multicenter study 2025-Feb-28, Cancer imaging : the official publication of the International Cancer Imaging Society IF:3.5Q1 DOI:10.1186/s40644-025-00845-5 PMID:40022261	研究论文	本研究通过结合放射组学和深度学习特征构建融合模型，用于脑膜瘤窦侵犯的术前精确诊断	首次构建了结合放射组学和多种深度学习特征（VGG、ResNet、DenseNet）的融合模型，并在多中心数据集中验证了其优越的诊断性能	研究为回顾性设计，需要前瞻性研究进一步验证模型的临床适用性	开发脑膜瘤窦侵犯的术前精确诊断方法	601例经手术病理证实的脑膜瘤患者	数字病理	脑膜瘤	MRI影像分析	随机森林（RF）、VGG、ResNet、DenseNet	医学影像	601例患者（训练集、内部验证集和独立外部验证集）	NA	NA	NA	NA
220	2025-05-23	Enhancing Domain Diversity of Transfer Learning-Based SSVEP-BCIs by the Reconstruction of Channel Correlation 2025-02, IEEE transactions on bio-medical engineering DOI:10.1109/TBME.2024.3458389 PMID:39255081	研究论文	本研究提出了一种名为通道相关性重建(RCC)的数据增强方法，用于优化基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)的脑机接口(BCI)中迁移学习的源域数据利用	通过概率混合源域协方差矩阵的特征向量矩阵来重建训练样本，操纵通道相关性以隐式创建新的合成域，从而增加源域多样性	NA	提高SSVEP-BCI系统中迁移学习的性能	稳态视觉诱发电位(SSVEP)脑机接口系统	脑机接口	NA	迁移学习(预训练和微调)	深度学习模型	脑电信号数据	NA	NA	NA	NA	NA