深度学习在生物医药领域中的应用

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
981	2025-05-15	Automated detection of arrhythmias using a novel interpretable feature set extracted from 12-lead electrocardiogram 2025-May, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2025.109957 PMID:40090185	研究论文	本研究提出了一种基于特征的方法，用于从12导联心电图中自动检测心律失常，该方法在保持与深度学习相当性能的同时提供了更高的临床可解释性	提出了一种新颖的可解释特征集，结合数学技术如傅里叶变换、小波变换和互相关来评估心电图特征，并通过SHAP值分析优化特征集	在外部测试数据集上的性能有所下降（F1分数从81%降至68%）	开发一种兼具高准确性和临床可解释性的心律失常自动诊断系统	12导联心电图数据	机器学习	心血管疾病	傅里叶变换、小波变换、互相关	eXtreme Gradient Boosting (XGBoost)	心电图信号	未明确提及具体样本数量，但使用了大规模心电图数据库
982	2025-05-15	Automatic pre-screening of outdoor airborne microplastics in micrographs using deep learning 2025-May-01, Environmental pollution (Barking, Essex : 1987) DOI:10.1016/j.envpol.2025.125993 PMID:40090454	研究论文	本文提出了一种利用深度学习自动预筛选户外空气中微塑料的新方法	通过增强的U-Net模型（Attention U-Net和Dynamic RU-NEXT）及Mask R-CNN在低分辨率显微图像中识别和分类户外空气中的微塑料，创新性地将分类直接集成到基于U-Net的分割框架中，提高了计算效率	NA	提高户外空气中微塑料的识别和分类效率	户外空气中的微塑料	计算机视觉	NA	深度学习	Attention U-Net, Dynamic RU-NEXT, Mask R-CNN	图像	NA
983	2025-05-15	Extraction of fetal heartbeat locations in abdominal phonocardiograms using deep attention transformer 2025-May, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2025.110002 PMID:40096767	research paper	提出了一种名为FHSU-NETR的深度学习模型，用于从原始PCG信号中直接提取胎儿和母亲的心率	利用transformer的自注意力机制，增强模型模拟远程交互和捕获全局上下文的能力	研究仅验证了20名正常受试者的数据，样本量较小	提高胎儿健康监测的可及性和可靠性	胎儿和母亲的心率	machine learning	心血管疾病	Phonocardiography (PCG)	U-NetR, transformer	PCG信号	20名正常受试者，包括一例胎儿心动过速心律失常病例
984	2025-05-15	Histopathology image classification based on semantic correlation clustering domain adaptation 2025-May, Artificial intelligence in medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.artmed.2025.103110 PMID:40107119	research paper	提出一种基于语义相关性聚类的无监督域适应方法，用于组织病理学图像分类	利用动物模型的组织病理学图像数据集实现人类全切片图像（WSI）的分类和识别，通过多尺度融合特征和语义相关性聚类实现跨域知识迁移	依赖于动物模型数据集，可能无法完全覆盖人类WSI的多样性	提高组织病理学图像分类的准确性，减少对人类WSI标注的依赖	人类全切片图像（WSI）和Minmice模型的组织病理学图像数据集	digital pathology	NA	无监督域适应方法，多尺度特征融合，语义相关性聚类	deep learning	image	NA
985	2025-05-15	Enhancing synchrotron radiation micro-CT images using deep learning: an application of Noise2Inverse on bone imaging 2025-May-01, Journal of synchrotron radiation IF:2.4Q3 DOI:10.1107/S1600577525001833 PMID:40167487	研究论文	该研究应用深度学习技术Noise2Inverse来增强同步辐射微CT图像，以解决低剂量CT成像中的噪声问题	首次将自监督深度学习方法Noise2Inverse应用于骨成像的低剂量同步辐射微CT图像降噪	在极低剂量（1/4和1/6）下网络结果出现失真，且测试设置中的数据采集噪声是影响方法可行性的主要问题	降低骨成像研究中低剂量CT的噪声，同时保持骨的力学特性	骨组织的同步辐射微CT图像	计算机视觉	NA	同步辐射微CT（SRµCT）	CNN	图像	模拟剂量数据集（全剂量、1/2、1/3、1/4和1/6剂量）
986	2025-05-15	Unsupervised Deep Learning for Blood-Brain Barrier Leakage Detection in Diffuse Glioma Using Dynamic Contrast-enhanced MRI 2025-May, Radiology. Artificial intelligence DOI:10.1148/ryai.240507 PMID:40172325	research paper	开发了一种无监督深度学习框架，用于在弥漫性胶质瘤中使用动态对比增强MRI检测血脑屏障渗漏	无需药代动力学模型和动脉输入函数估计，采用基于自编码器的异常检测方法识别异常信号	研究为回顾性研究，可能存在选择偏差	开发一种通用的血脑屏障渗漏检测方法	弥漫性胶质瘤患者	digital pathology	glioma	dynamic contrast-enhanced MRI	autoencoder	MRI image	274名患者
987	2025-05-15	AMPCliff: Quantitative definition and benchmarking of activity cliffs in antimicrobial peptides 2025-May-01, Journal of advanced research IF:11.4Q1 DOI:10.1016/j.jare.2025.04.046 PMID:40318764	研究论文	本文介绍了AMPCliff，一个用于定量定义和基准测试抗菌肽（AMPs）中活性悬崖（AC）现象的方法	首次为抗菌肽中的活性悬崖现象提供了定量定义和基准测试框架，并评估了多种机器学习模型在此任务上的表现	当前基于深度学习的表征模型在预测抗菌肽活性悬崖方面仍有提升空间，特别是需要整合原子级动态信息以更准确捕捉抗菌肽特性	研究抗菌肽中活性悬崖现象的定量定义和预测方法	由标准氨基酸组成的抗菌肽（AMPs）	机器学习	NA	机器学习、深度学习、掩码语言模型、生成语言模型	ESM2、多种机器学习算法	肽序列数据	来自公开AMP数据集GRAMPA的金黄色葡萄球菌配对AMP基准数据集
988	2025-05-15	Deep learning-assisted analysis of single-particle tracking for automated correlation between diffusion and function 2025-May, Nature methods IF:36.1Q1 DOI:10.1038/s41592-025-02665-8 PMID:40341204	research paper	介绍了一种名为DeepSPT的深度学习框架，用于快速高效地分析细胞内物体扩散的二维或三维时间行为	DeepSPT能够从分子和细胞器的扩散中自动提取功能信息，显著提高了分析效率	未提及具体的技术限制或应用范围的局限性	开发一种自动化工具，用于从细胞内物体扩散行为中提取功能信息	细胞内分子和细胞器的扩散行为	machine learning	NA	深度学习	NA	时间序列数据	未提及具体样本数量
989	2025-05-15	An inherently interpretable AI model improves screening speed and accuracy for early diabetic retinopathy 2025-May, PLOS digital health DOI:10.1371/journal.pdig.0000831 PMID:40354306	研究论文	本文开发了一种内在可解释的深度学习模型，用于早期糖尿病视网膜病变的筛查，提高了筛查速度和准确性	提出了一种内在可解释的深度学习模型，直接在其网络架构中建模糖尿病视网膜病变的局部证据，超越了传统的黑盒模型和后解释技术	研究主要基于回顾性数据，前瞻性临床验证仍需进一步研究	开发一种内在可解释的AI模型，用于早期糖尿病视网膜病变的筛查和临床决策支持	糖尿病视网膜病变患者的眼底图像	数字病理	糖尿病视网膜病变	深度学习	DNN	图像	34,350张高质量眼底图像（训练集）+ 10个外部数据集（验证集）+ 65张带注释的图像（分析用）
990	2025-05-14	NCPepFold: Accurate Prediction of Noncanonical Cyclic Peptide Structures via Cyclization Optimization with Multigranular Representation 2025-May-13, Journal of chemical theory and computation IF:5.7Q1 DOI:10.1021/acs.jctc.5c00139 PMID:40255206	研究论文	提出了一种名为NCPepFold的计算方法，用于直接预测含有非经典氨基酸的环肽结构	NCPepFold通过整合残基和原子级别的多粒度信息以及微调技术，显著提高了预测准确性，平均肽均方根偏差（RMSD）为1.640 Å	NA	提高含有非经典氨基酸的环肽结构预测的准确性，以促进肽药物设计和生物医学研究	含有非经典氨基酸的环肽	生物分子科学	NA	深度学习	NCPepFold	分子结构数据	NA
991	2025-05-14	SpecRecFormer: Deep Learning-Driven Adaptive Component Identification of PAH Mixtures Based on Single-Component Raman Spectra 2025-May-13, Analytical chemistry IF:6.7Q1 DOI:10.1021/acs.analchem.5c00461 PMID:40298131	研究论文	本文提出了一种名为SpecRecFormer的深度学习模型，用于基于拉曼光谱快速识别多环芳烃混合物中的单个组分	结合双通道CNN和Transformer模块进行局部和全局特征提取，并引入自适应阈值策略提高识别准确率	训练数据仅来源于四种单组分参考光谱，可能限制模型在其他类型混合物上的泛化能力	解决混合光谱中组分识别的挑战，提升环境科学和化学分析中的应用潜力	多环芳烃(PAHs)混合物	机器学习	NA	拉曼光谱分析	CNN+Transformer混合模型	光谱数据	四种单组分参考光谱生成的数据集，并在三个真实PAH数据集上测试
992	2025-05-14	Effect of Cell-Cell Interaction on Single-Cell Behavior Revealed by a Deep Learning-Aided High-Throughput Addressable Single-Cell Coculture System 2025-May-13, Analytical chemistry IF:6.7Q1 DOI:10.1021/acs.analchem.5c00306 PMID:40298933	研究论文	本文介绍了一种深度学习辅助的高通量可寻址单细胞共培养系统（DL-HASCCS），用于研究单细胞间的相互作用及其对细胞行为的影响	开发了一种结合高通量单细胞共培养和自动化数据处理的系统，能够快速配对异质性单细胞并进行定量分析	未提及系统在更广泛细胞类型或条件下的适用性	研究细胞间相互作用对单细胞行为的影响	乳腺癌细胞和内皮细胞	数字病理学	乳腺癌	高通量单细胞共培养	深度学习	单细胞数据	未明确提及具体样本数量
993	2025-05-14	Lightweight and universal deep learning model for fast proton spot dose calculation at arbitrary energies 2025-May-13, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/add3b9 PMID:40315885	研究论文	提出了一种轻量级且通用的深度学习模型MED-LSTM，用于快速计算任意能量下的质子点剂量	利用LSTM网络的序列学习能力，开发了适用于多种能量和不同解剖部位（前列腺、鼻咽和肺）的质子点剂量计算模型	在鼻咽和肺病例的某些点样本中，由于组织结构差异会出现明显偏差	开发快速准确的质子点剂量计算方法，以适应快速自适应规划和质量保证等流程	质子点剂量计算	机器学习	前列腺癌、鼻咽癌、肺癌	质子治疗	LSTM	剂量数据	前列腺、鼻咽和肺病例数据
994	2025-05-14	Discovery and Prediction on a Family of Hard Superconductors with Kagome Lattice: XY3 Compounds 2025-May-13, ACS nano IF:15.8Q1 DOI:10.1021/acsnano.4c15032 PMID:40317254	研究论文	本文通过结构预测发现了具有Kagome晶格的NaSi_6/相，并研究了XY3化合物的超导临界温度和硬度特性	发现了NaSi_6/相的Kagome晶格，并计算了XY3化合物的超导临界温度，揭示了电子-声子耦合、声子软化等因素对超导性的影响	研究主要基于理论计算和模拟，缺乏实验验证	探索和设计具有Kagome晶格和硬度的超导体	XY3化合物（如NaSi、CsB等）	材料科学	NA	结构预测、深度学习分子动力学模拟	深度学习分子动力学模型	理论计算数据	多种XY3化合物（如NaSi、CsB等）
995	2025-05-14	Computer vision analysis of luteal color Doppler ultrasonography for early and automated pregnancy diagnosis in Bos taurus beef cows 2025-May-13, Journal of animal science IF:2.7Q1 DOI:10.1093/jas/skaf166 PMID:40355396	research paper	本研究评估了应用监督深度学习算法在肉牛早期和实时妊娠诊断中的适用性，使用黄体彩色多普勒超声在固定时间人工授精后第20天和第22天记录的数据	首次将深度学习算法应用于肉牛早期妊娠诊断，性能与专业人员相当	研究仅基于特定时间点的超声数据，未考虑其他可能影响诊断准确性的因素	开发早期和自动化的肉牛妊娠诊断方法	肉牛（Bos taurus beef cows）	computer vision	NA	彩色多普勒超声（CD ultrasonography）	CNN（VGG19, Xception, ResNet50）	video	390头母牛，共20,946帧有效图像
996	2025-05-14	Deep Learning-Derived Cardiac Chamber Volumes and Mass From PET/CT Attenuation Scans: Associations With Myocardial Flow Reserve and Heart Failure 2025-May-13, Circulation. Cardiovascular imaging DOI:10.1161/CIRCIMAGING.124.018188 PMID:40357553	研究论文	利用深度学习从PET/CT衰减扫描中提取心脏腔室体积和质量，并研究其与心肌血流储备和心力衰竭的关系	首次从超低剂量CT扫描中提取心脏腔室体积和质量，并评估其与心力衰竭住院和心肌血流储备的关联	研究仅基于6个站点的数据，可能缺乏广泛代表性	评估深度学习从CT衰减校正扫描中提取的心脏腔室体积和质量与心力衰竭及心肌血流储备的关联	18,079名接受心脏PET/CT检查的患者	数字病理	心血管疾病	PET/CT	深度学习模型	图像	18,079名患者
997	2025-05-14	Development of a deep learning method for phase retrieval image enhancement in phase contrast microcomputed tomography 2025-May-13, Journal of microscopy IF:1.5Q3 DOI:10.1111/jmi.13419 PMID:40357880	研究论文	开发了一种基于深度学习的相位检索图像增强方法，用于相位对比显微计算机断层扫描	提出了一种名为EVEPR的深度学习方法，通过整合去噪的EEC和PR图像的互补空间特征，显著提升了图像质量	未提及具体的数据集规模或训练时间，可能影响方法的泛化能力	解决传统PBI-µCT图像处理中的过平滑和噪声敏感性问题	低密度材料（如软组织和水凝胶构建体）	计算机视觉	NA	相位对比显微计算机断层扫描（PBI-µCT）	CNN	图像	体外和离体的PBI-µCT图像
998	2025-05-14	A Novel Diffusion Irradiation Method to Monitor Thermal Effects on Deep Subcutaneous Vessels Using Laser Speckle Contrast Imaging 2025-May-13, Journal of biophotonics IF:2.0Q3 DOI:10.1002/jbio.202500089 PMID:40357992	研究论文	本研究探讨了激光手术中上层皮肤对激光传播和热扩散的影响，并提出了一种监测深层皮下血管热效应的新方法	结合激光散斑对比成像（LSCI）与深度学习去噪技术，提出了一种监测激光对深层皮下血管影响的新策略	研究仅在大鼠模型中进行，尚未在人体中验证	研究激光手术中热效应对深层皮下血管的影响，并优化激光治疗参数	大鼠背部窗口模型中的深层皮下血管	数字病理	血管性皮肤病	激光散斑对比成像（LSCI）和深度学习去噪技术	深度学习	图像	20只Sprague Dawley大鼠
999	2025-05-14	Multimodal Diagnostic Approach for Osteosarcoma and Bone Callus Using Hyperspectral Imaging and Deep Learning 2025-May-13, Journal of biophotonics IF:2.0Q3 DOI:10.1002/jbio.202500087 PMID:40357996	research paper	该研究提出了一种结合高光谱成像和深度学习的多模态方法J-CAN，用于快速准确区分骨肉瘤和骨痂	提出了一种结合高光谱成像(HSI)和H&E染色病理学的多模态深度学习框架J-CAN，通过自注意力机制增强特征选择，提高了分类性能	未提及具体样本量或数据集的多样性限制	开发一种高效、自动化的骨肉瘤诊断方法，以解决传统组织病理学评估的局限性	骨肉瘤和骨痂	digital pathology	osteosarcoma	hyperspectral imaging (HSI)	MobileNetV2, 1D-CNN, self-attention mechanism	image	NA
1000	2025-05-14	Relation Equivariant Graph Neural Networks to Explore the Mosaic-like Tissue Architecture of Kidney Diseases on Spatially Resolved Transcriptomics 2025-May-13, Bioinformatics (Oxford, England) DOI:10.1093/bioinformatics/btaf303 PMID:40358510	研究论文	介绍了一种名为REGNN的图深度学习框架，用于分析空间分辨转录组学(SRT)数据，以探索肾脏疾病中的组织架构	REGNN框架整合了等变性和位置编码，以处理空间区域的n维对称性，并增强节点间的相对空间关系，适用于高度异质性的肾脏组织架构分析	标记良好的空间数据有限	探索肾脏疾病中细胞和形态学变化的空间分布模式	慢性肾脏病(CKD)和急性肾损伤(AKI)患者的肾脏组织	数字病理学	肾脏疾病	空间分辨转录组学(SRT)	图神经网络(GNN), 图自编码器, 图自监督学习	空间转录组数据	不同肾脏疾病条件下的异质性样本