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
541	2025-10-06	Multi-heat keypoint incorporation in deep learning model to tropical cyclone centering and intensity classifying from geostationary satellite images 2025-Jul-31, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-12733-w PMID:40745273	研究论文	提出一种结合多头关键点设计和空间注意力机制的多任务深度学习模型，用于从静止卫星图像中定位热带气旋中心和分类强度	提出多头关键点设计(MHKD)与空间注意力机制(SAM)相结合的新架构，并采用基于欧几里得距离的新损失函数优化热图中心定位	热带气旋云模式的非线性复杂性导致不同等级间的区分困难，特别是在TD到TS、TS到STS的过渡阶段	改进热带气旋中心定位和强度分类的准确性	热带气旋(TC)	计算机视觉	NA	卫星遥感	深度学习,注意力机制	卫星图像	2015-2023年西北太平洋区域日本Himawari 8/9静止卫星数据和WMO RSMC东京台风中心最佳路径数据	NA	编码器-解码器,多头注意力网络	准确率,平均误差	NA
542	2025-10-06	Impact of large language models and vision deep learning models in predicting neoadjuvant rectal score for rectal cancer treated with neoadjuvant chemoradiation 2025-Jul-31, BMC medical imaging IF:2.9Q2 DOI:10.1186/s12880-025-01844-5 PMID:40745280	研究论文	本研究探索使用大语言模型和计算机视觉模型预测直肠癌新辅助放化疗后新辅助直肠评分	首次结合大语言模型处理放射学报告和卷积神经网络处理CT扫描来预测NAR评分	样本量较小（仅160例CT扫描），未提供具体模型架构细节	开发深度学习模型准确预测局部晚期直肠癌新辅助放化疗后的NAR评分	局部晚期直肠癌患者的新辅助放化疗数据	计算机视觉,自然语言处理	直肠癌	CT扫描,MRI扫描	CNN,LLM	图像,文本	160例CT扫描及对应的放射学报告	NA	卷积神经网络,编码器架构	AUC	NA
543	2025-10-06	VCPC: virtual contrastive constraint and prototype calibration for few-shot class-incremental plant disease classification 2025-Jul-31, Plant methods IF:4.7Q1 DOI:10.1186/s13007-025-01423-3 PMID:40745353	研究论文	提出一种结合虚拟对比约束和原型校准的方法，用于小样本类增量植物病害分类	引入虚拟对比类约束模块和原型校准嵌入模块，增强基础类学习并为新病害类别分配足够嵌入空间	NA	开发能够持续适应新病害类别的小样本类增量学习模型	植物病害图像	计算机视觉	植物病害	深度学习	FSCIL模型	图像	基于PlantVillage和CIFAR-100数据集，采用5-way 5-shot和3-way 5-shot设置	NA	虚拟对比约束模块(VCC)，原型校准嵌入模块(PCE)	准确率	NA
544	2025-10-06	Deep learning for tooth detection and segmentation in panoramic radiographs: a systematic review and meta-analysis 2025-Jul-30, BMC oral health IF:2.6Q1 DOI:10.1186/s12903-025-06349-9 PMID:40739210	系统评价与荟萃分析	系统评估深度学习在全景X光片中牙齿检测与分割性能的研究	首次对深度学习在全景X光片中牙齿检测与分割性能进行系统性综述和荟萃分析	纳入研究数量有限（20项），部分分析仅基于少量研究（如正中额外牙分析仅6项）	总结和评估深度学习在全景X光片中牙齿检测与分割的性能	全景X光片中的牙齿	计算机视觉	牙科疾病	全景X光成像	深度学习	医学影像	20项研究（包含2207条记录）	NA	NA	灵敏度, 特异度, 阳性似然比, 阴性似然比, 诊断比值比, HSROC曲线	NA
545	2025-10-06	Interpretable graph Kolmogorov-Arnold networks for multi-cancer classification and biomarker identification using multi-omics data 2025-Jul-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-13337-0 PMID:40730661	研究论文	提出一种基于图结构和Kolmogorov-Arnold定理的可解释深度学习框架MOGKAN，用于多组学数据的多癌种分类和生物标志物识别	首次将Kolmogorov-Arnold定理原理与图神经网络结合，利用可训练单变量函数增强模型可解释性，整合多种组学数据和蛋白质相互作用网络	未提及模型在独立验证集上的性能表现及临床部署的可行性分析	开发可解释的深度学习模型用于精准癌症诊断和多癌种分类	31种不同癌症类型的多组学数据样本	机器学习	多癌种	mRNA测序, micro-RNA测序, DNA甲基化测序, 蛋白质相互作用网络分析	图神经网络	多组学数据, 图数据	未明确说明具体样本数量	NA	基于Kolmogorov-Arnold定理的图神经网络	准确率	NA
546	2025-10-06	Interpretable Graph Kolmogorov-Arnold Networks for Multi-Cancer Classification and Biomarker Identification using Multi-Omics Data 2025-Jul-27, ArXiv PMID:40740512	研究论文	提出一种基于图结构和多组学数据的可解释深度学习框架MOGKAN，用于多癌种分类和生物标志物识别	首次将Kolmogorov-Arnold定理原理应用于多组学数据整合，结合图神经网络和可训练单变量函数增强模型可解释性	未明确说明模型在不同癌症类型间的泛化能力及临床验证的详细结果	开发可解释的深度学习模型用于精准癌症诊断和多癌种分类	31种不同癌症类型的多组学数据	机器学习	多癌种	mRNA测序, micro-RNA测序, DNA甲基化测序, 蛋白质相互作用网络	图神经网络	多组学数据, 图数据	未明确说明具体样本数量	NA	Graph Kolmogorov-Arnold Network	准确率	NA
547	2025-10-06	Cascade learning in multi-task encoder-decoder networks for concurrent bone segmentation and glenohumeral joint clinical assessment in shoulder CT scans 2025-07, Artificial intelligence in medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.artmed.2025.103131 PMID:40279875	研究论文	提出一种级联深度学习框架，用于肩部CT扫描中的骨骼分割和盂肱关节临床评估	采用级联CNN架构同时实现骨骼分割和三种骨关节炎相关病症的分期评估	基于回顾性数据集，需要进一步前瞻性验证	开发人工智能工具以优化肩关节置换术的术前规划流程	肩部CT扫描中的近端肱骨和肩胛骨	数字病理	骨关节炎	CT扫描	CNN	3D医学图像	571例包含不同程度盂肱关节骨关节炎病变的CT扫描	NA	3D CEL-UNet, 3D Arthro-Net	均方根误差, Hausdorff距离, 准确率	NA
548	2025-10-06	A comprehensive review of ICU readmission prediction models: From statistical methods to deep learning approaches 2025-07, Artificial intelligence in medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.artmed.2025.103126 PMID:40300338	综述	本文系统综述了ICU再入院预测模型的研究进展，涵盖从统计方法到深度学习的各类方法	首次全面分类比较统计方法、机器学习和深度学习在ICU再入院预测中的应用，并探讨可解释AI在医疗领域的进展	现有方法精度仍不足以构建可靠的计算机化决策支持工具	评估ICU再入院预测模型的研究现状、挑战和未来发展方向	ICU再入院预测相关研究文献	机器学习	危重症疾病	NA	统计方法,机器学习,深度学习	医疗数据	NA	NA	NA	准确率,精确率,召回率,F1分数,AUC	NA
549	2025-10-06	Pretraining-improved Spatiotemporal graph network for the generalization performance enhancement of traffic forecasting 2025-Jul-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-11375-2 PMID:40730627	研究论文	提出一种改进的预训练时空图网络ImPreSTDG，用于增强交通预测的泛化性能	引入去噪扩散概率模型(DDPM)进行预训练，并提出基于选择性状态空间模型(SSM)的Mamba模块，有效捕获长期多变量时空相关性	仅在三个真实交通数据集上进行了实验验证，需要更多数据集验证泛化能力	提升交通预测模型处理长期时空依赖关系的能力并降低计算成本	交通流量数据	机器学习	NA	数据掩码与恢复策略	图卷积网络, 深度学习	时空数据	三个真实交通数据集	NA	Improved Spatiotemporal Diffusion Graph (ImPreSTDG), Denoised Diffusion Probability Model (DDPM), Mamba模块	预测精度, 计算成本	NA
550	2025-10-06	Deep Learning for Staging Periodontitis Using Panoramic Radiographs 2025-Jul, Oral diseases IF:2.9Q1 DOI:10.1111/odi.15269 PMID:39888112	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的目标检测模型，用于自动标注解剖结构并分类牙周炎影像学骨丧失分期	首次将目标检测模型应用于全景X光片的牙周炎分期诊断，实现解剖结构自动标注与骨丧失分期分类的联合任务	样本量有限（558张全景片），模型性能仍有提升空间（准确率0.72）	通过深度学习提高牙周炎诊断和分类效率	牙周炎患者的全景X光片	计算机视觉	牙周炎	全景X光摄影	目标检测模型	X光影像	558张全景X光片裁剪成的7359颗单独牙齿图像	NA	NA	平均精度均值(mAP), 均方根误差(RMSE), 准确率, 精确率, 召回率, F1分数, AUC	NA
551	2025-10-06	AI-assisted intraoperative navigation for safe right liver mobilization in pure laparoscopic donor hepatectomy: an experimental multi-institutional validation study 2025-Jul-31, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-11627-1 PMID:40744949	研究论文	本研究开发并验证了一种用于纯腹腔镜供体右肝切除术中血管结构和无血管平面实时分割的深度学习模型	首次将人工智能辅助导航技术应用于纯腹腔镜供体右肝切除术中的安全右肝游离操作	血管结构的定量指标较低，需要改进标注策略并进一步研究以将该技术应用于真实手术环境	探索人工智能在主要微创肝脏手术中通过实时分割安全解剖平面提供术中导航的潜力	纯腹腔镜供体右肝切除术中的血管结构和无血管平面	计算机视觉	肝脏疾病	深度学习	CNN	视频	来自三个机构的48个纯腹腔镜供体右肝切除术视频	PyTorch	U-Net with Mix Transformer encoder	Dice相似系数, 精确率, 召回率, 特异性	NA
552	2025-10-06	A dataset for recognition of Arabic accents from spoken L2 English speech (ArL2Eng) 2025-Jul-31, Scientific data IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41597-025-05561-0 PMID:40745170	研究论文	本文介绍了ArL2Eng数据集，这是一个包含阿拉伯母语者说L2英语的语音语料库，用于支持自动语言评估研究	创建了首个专门针对阿拉伯母语者说L2英语的语音数据集，包含丰富的语音标注和流利度指标	数据集规模相对有限（640条记录），且主要针对阿拉伯语背景的学习者	开发自动语言评估系统，特别是针对阿拉伯母语者的英语流利度评估	阿拉伯母语者的L2英语语音数据	自然语言处理	NA	语音分析，梅尔频率倒谱系数特征提取	深度学习	音频	640条语音记录，其中471条包含人工专家标注的流利度指标	NA	NA	NA	NA
553	2025-10-06	A novel flexible identity-net with diffusion models for painting-style generation 2025-Jul-31, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-12434-4 PMID:40744991	研究论文	提出一种用于绘画风格生成的创新网络架构PDANet，结合扩散模型和轻量级Identity-Net实现高级风格转换	提出轻量级Identity-Net，将图像提示无缝集成到U-Net编码器中，使大规模文本到图像模型能够生成多样且一致的图像	NA	通过深度学习增强绘画风格创意设计，解决传统创作过程中的创新速度慢、成本高和可扩展性有限等挑战	中国画艺术作品风格生成与转换	计算机视觉	NA	深度学习，扩散模型	扩散模型，U-Net	图像	4055幅来自42位著名中国画家的艺术作品	NA	U-Net, Identity-Net	定量评估，定性评估	NA
554	2025-10-06	Impact of agricultural industry transformation based on deep learning model evaluation and metaheuristic algorithms under dual carbon strategy 2025-Jul-31, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-14073-1 PMID:40745031	研究论文	本研究开发了一种结合CNN和LSTM的混合深度学习模型，用于评估农业产业转型效果并支持双碳战略	提出CNN与LSTM混合模型，结合黏菌算法进行参数优化，实现了静态与动态农业数据的自适应融合	未明确说明数据来源和样本规模，缺乏与其他先进深度学习方法的对比	支持可持续农业发展并推进双碳目标	农业产业转型效果评估	机器学习	NA	深度学习	CNN,LSTM	空间数据,时间序列数据	NA	NA	卷积神经网络,长短期记忆网络	预测准确率,平均误差	NA
555	2025-10-06	Higher glass transition temperatures reduce thermal stress cracking in aqueous solutions relevant to cryopreservation 2025-Jul-31, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-13295-7 PMID:40745362	研究论文	本研究通过实验和计算分析揭示了玻璃化转变温度对低温保存中热应力开裂的影响机制	首次系统研究玻璃化转变温度对热应力开裂的依赖性，开发了定制低温宏观观测平台并结合深度学习算法分析开裂程度	仅研究了四种水溶液化学体系，玻璃化溶液化学组成范围有限	探究低温保存中热应力开裂的物理机制并指导新一代玻璃化溶液设计	四种不同玻璃化转变温度的水溶液体系	材料科学, 生物医学工程	NA	低温宏观成像, 热力学有限元模拟	语义分割深度学习算法	图像数据	四种水溶液化学体系，玻璃化转变温度跨度>50°C	NA	NA	NA	NA
556	2025-10-06	TA-SSM net: tri-directional attention and structured state-space model for enhanced MRI-Based diagnosis of Alzheimer's disease and mild cognitive impairment 2025-Jul-31, BMC medical imaging IF:2.9Q2 DOI:10.1186/s12880-025-01836-5 PMID:40745641	研究论文	提出TA-SSM Net深度学习模型，通过三向注意力和结构化状态空间模型改进基于MRI的阿尔茨海默病和轻度认知障碍诊断	结合三向注意力机制从三个方向捕获3D MRI空间信息，并在SSM中应用梯度检查点技术提升处理效率	仅使用ADNI数据集，需要更多外部验证	改进基于MRI的阿尔茨海默病和轻度认知障碍的早期诊断方法	阿尔茨海默病患者、轻度认知障碍患者和正常对照组	计算机视觉	阿尔茨海默病	磁共振成像(MRI)	深度学习	3D MRI图像	300名AD患者、400名MCI患者和400名正常对照	NA	TA-SSM Net（三向注意力机制+结构化状态空间模型）	准确率	NA
557	2025-10-06	Multimodal deep learning for allergenic proteins prediction 2025-Jul-31, BMC biology IF:4.4Q1 DOI:10.1186/s12915-025-02347-z PMID:40745646	研究论文	提出基于多模态深度学习算法Multimodal-AlgPro，通过整合理化性质、氨基酸序列和进化信息来预测过敏原蛋白	开发了统一的多模态深度学习框架，引入穷举搜索策略寻找最优模态配置，并能够识别可解释的序列基序和分子描述符	NA	提高过敏原预测准确性，促进过敏反应机制解析和表位设计	过敏原蛋白	机器学习	过敏性疾病	多模态深度学习	深度学习	蛋白质理化性质、氨基酸序列、进化信息	NA	NA	多模态融合架构	准确性	NA
558	2025-10-06	Enhanced stroke risk prediction in hypertensive patients through deep learning integration of imaging and clinical data 2025-Jul-31, BMC medical informatics and decision making IF:3.3Q2 DOI:10.1186/s12911-025-03120-6 PMID:40745655	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的多模态卒中风险预测模型，通过整合颈动脉超声影像和多维临床数据来精确识别高血压患者中的高危人群	首次将Vision Transformer和径向基概率神经网络结合，实现了颈动脉超声影像特征与临床数据的有效融合	研究样本仅来自单一中心的高血压患者，需要多中心验证以证明模型的泛化能力	提高高血压患者卒中风险预测的准确性	高血压患者	计算机视觉	心血管疾病	颈动脉超声成像	CNN, Transformer, RBPNN	图像, 临床数据	1,088名高血压患者的2,176张颈动脉超声图像	NA	ResNet50, Vision Transformer, 径向基概率神经网络	AUC, Dice系数, IoU, 精确率-召回率曲线	NA
559	2025-10-06	Predicting ROS1 and ALK fusions in NSCLC from H&E slides with a two-step vision transformer approach 2025-Jul-30, NPJ precision oncology IF:6.8Q1 DOI:10.1038/s41698-025-01037-x PMID:40739404	研究论文	使用两步视觉Transformer方法从H&E切片预测NSCLC中的ROS1和ALK融合	提出专门的两步训练程序处理ROS1阳性样本有限的问题，首次将视觉Transformer应用于从H&E切片预测基因融合	ROS1阳性样本数量有限（仅306例），需要进一步验证临床适用性	开发从常规H&E切片预测NSCLC中ROS1和ALK基因融合的深度学习方法	非小细胞肺癌患者的H&E染色FFPE肿瘤标本	数字病理	肺癌	H&E染色，全切片成像	Transformer	图像	33,014名患者，其中ROS1阳性306例，ALK阳性697例	NA	MoCo-V3, Transformer	ROC AUC	NA
560	2025-10-06	Improving rainfall forecasting using deep learning data fusing model approach for observed and climate change data 2025-Jul-30, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-13567-2 PMID:40739447	研究论文	本研究通过融合观测降雨数据和气候变化预测数据，利用深度学习模型提高日、3日和周降雨预报精度	提出结合观测数据与气候变化预测的数据融合方法，并比较多种先进机器学习模型在降雨预报中的表现	模型在日预报中的R²值仅为0.3868，周预报中LSTM的R²值仅为0.1662，预测精度仍有提升空间	提高降雨预报的准确性和可靠性，支持水资源管理和灾害预防	降雨数据	机器学习	NA	数据融合技术	ELSVM, Exponential GPR, LSTM	时间序列数据	NA	NA	NA	R², MAE, MSE, RMSE	NA