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
521	2025-10-06	Development and evaluation of deep neural networks for the classification of subtypes of renal cell carcinoma from kidney histopathology images 2025-Aug-05, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-10712-9 PMID:40764501	研究论文	开发并评估用于从肾脏组织病理学图像中分类肾细胞癌亚型的深度神经网络RenalNet	提出同时捕获三个不同尺度的跨通道和空间特征的深度学习架构，引入多通道残差变换和分组卷积深度定位模块	NA	开发高效稳健的深度学习模型用于肾细胞癌亚型分类	肾脏组织病理学图像中的肾细胞癌亚型	数字病理学	肾细胞癌	H&E染色全切片成像	CNN	组织病理学图像	来自TCGA的WSI图像，在病理学家监督下获取的ROI区域生成的图像块，并在三个知名数据集上测试	NA	RenalNet, MCRT, GCDL	准确率	NA
522	2025-10-06	YOLO-LeafNet: a robust deep learning framework for multispecies plant disease detection with data augmentation 2025-Aug-05, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-14021-z PMID:40764650	研究论文	提出一种基于YOLO的YOLO-LeafNet深度学习框架，用于多物种植物叶片病害检测	提出YOLO-LeafNet新框架，在四种不同植物物种上实现优于YOLOv5和YOLOv8的病害检测性能	仅针对四种特定植物物种（葡萄、甜椒、玉米、马铃薯）进行验证，未涵盖更广泛的植物种类	开发鲁棒的植物病害检测系统以减少作物经济损失	四种植物物种的叶片图像：葡萄、甜椒、玉米、马铃薯	计算机视觉	植物病害	图像数据增强	YOLO	图像	8850张叶片图像，来自Kaggle的五个公开数据集	NA	YOLOv5, YOLOv8, YOLO-LeafNet	召回率, 精确率, mAP50, mAP50-95	NA
523	2025-10-06	Interactive 3D segmentation for primary gross tumor volume in oropharyngeal cancer 2025-Aug-05, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-13601-3 PMID:40764730	研究论文	本研究提出一种用于口咽癌原发大体肿瘤体积交互式3D分割的两阶段交互点击优化框架	提出新颖的两阶段交互点击优化(2S-ICR)框架，结合交互式深度学习实现用户可修正的高性能分割	NA	开发用于口咽癌放疗中GTVt分割的交互式深度学习算法	口咽癌患者的原发大体肿瘤体积(GTVt)	数字病理	口咽癌	深度学习	深度学习模型	3D医学图像	使用2021年头颈肿瘤数据集进行开发，德克萨斯大学MD安德森癌症中心的外部数据集进行评估	NA	2S-ICR框架	Dice相似系数	NA
524	2025-10-06	The First Seasonal Green View Index Mapping Dataset across Chinese cities powered by deep learning 2025-Aug-05, Scientific data IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41597-025-05706-1 PMID:40764774	研究论文	本研究利用深度学习和多源遥感数据开发了中国首个跨城市季节性绿视率指数数据集	首次基于遥感数据创建跨城市、季节分辨率的绿视率数据集，突破了传统依赖街景影像的限制	数据集仅覆盖中国19个主要城市，尚未包含所有城市区域	开发大规模动态监测城市绿视率的遥感方法，支持以人为本的城市绿化监测	中国19个主要城市的街道绿化景观	计算机视觉	NA	多源遥感数据，深度学习	深度学习模型	卫星影像，街景影像	约100万对卫星与街景影像配对样本（2019-2023年）	NA	NA	皮尔逊相关系数（点尺度0.867，街道尺度0.918）	NA
525	2025-10-06	Adaptive fusion of multi-cultural visual elements using deep learning in cross-cultural visual communication design 2025-Aug-04, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-13386-5 PMID:40760013	研究论文	提出一种用于跨文化视觉传达设计的深度学习框架，能够自适应融合多元文化视觉元素	结合CNN、注意力机制和GAN，动态调整色彩方案、空间布局、排版和图标设计以适应目标文化偏好	仅评估了五个文化区域，未涵盖全球所有文化多样性	开发能够创建文化适宜数字界面的跨文化视觉传达设计框架	多元文化视觉元素和数字界面设计	计算机视觉	NA	深度学习	CNN,注意力机制,GAN	视觉设计元素	五个文化区域的实验评估	NA	NA	文化适宜性,美学一致性,用户满意度,用户参与度,任务效率,转化率	NA
526	2025-10-06	Real-time facial recognition via multitask learning on raspberry Pi 2025-Aug-04, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-97490-6 PMID:40760089	研究论文	本研究探索了在树莓派上通过多任务学习实现实时面部识别的可行性	首次在资源受限设备（树莓派）上成功部署高效多任务学习模型进行面部识别，显著降低计算负载和能耗	仅使用自定义VGGFace2数据集进行验证，未在其他数据集上测试泛化能力	开发适用于资源受限设备的实时面部识别系统	面部图像数据	计算机视觉	NA	多任务学习	CNN	图像	基于VGGFace2数据集的定制数据库	NA	MobileNet, MobileNetV2, InceptionV3	准确率	树莓派（低成本单板计算机）
527	2025-10-06	Comparison of Deep Learning Models for fast and accurate dose map prediction in Microbeam Radiation Therapy 2025-Aug, Physica medica : PM : an international journal devoted to the applications of physics to medicine and biology : official journal of the Italian Association of Biomedical Physics (AIFB) DOI:10.1016/j.ejmp.2025.105012 PMID:40602228	研究论文	比较基于图卷积网络和3D U-Net的深度学习模型在微束放射治疗中剂量图预测的性能	首次在微束放射治疗领域系统比较图卷积网络与3D U-Net两种不同架构的深度学习模型	研究仅基于大鼠的临床前数据，未涉及人体数据	开发快速准确的剂量预测方法以替代计算密集的蒙特卡洛模拟	微束放射治疗中的3D剂量分布	医学影像分析	癌症放射治疗	蒙特卡洛模拟，深度学习	图卷积网络，3D U-Net	3D剂量图	用于MRT临床前研究的大鼠数据	NA	图卷积网络，3D U-Net	平均绝对误差，平均相对误差，体素级γ指数	NA
528	2025-10-06	The role of metabolism in shaping enzyme structures over 400 million years 2025-Aug, Nature IF:50.5Q1 DOI:10.1038/s41586-025-09205-6 PMID:40634610	研究论文	通过分析11,269个酶结构研究代谢在400百万年酵母亚门进化过程中如何塑造酶结构演化	首次将深度学习预测的蛋白质结构与代谢进化研究相结合，揭示代谢在多尺度上塑造结构演化的新模式	研究局限于酵母亚门物种，可能不适用于其他生物类群	探究代谢如何影响酶结构在长期进化过程中的演化	酵母亚门中催化361个代谢反应的11,269个预测和实验确定的酶结构	计算生物学	NA	深度学习蛋白质结构预测，进化基因组学	AlphaFold2	蛋白质结构数据，代谢通路数据	11,269个酶结构，覆盖225个代谢通路	AlphaFold2	AlphaFold2架构	NA	NA
529	2025-10-06	Impact of heart rate on coronary artery stenosis grading accuracy using deep learning-based fast kV-switching CT: A phantom study 2025-Aug, Physica medica : PM : an international journal devoted to the applications of physics to medicine and biology : official journal of the Italian Association of Biomedical Physics (AIFB) DOI:10.1016/j.ejmp.2025.105046 PMID:40651284	研究论文	本研究通过体模实验评估基于深度学习的快速kV切换CT在不同心率下对冠状动脉狭窄分级准确性的影响	首次系统评估深度学习辅助的双能CT在不同心率条件下对冠状动脉狭窄定量分析的准确性	研究基于体模实验，未涉及真实患者数据，结果外推需谨慎	探究心率对基于深度学习的快速kV切换CT在冠状动脉狭窄分级准确性的影响	带有狭窄的冠状动脉体模和搏动心脏体模	医学影像分析	心血管疾病	快速kV切换双能CT，深度学习图像重建	神经网络	CT影像数据	冠状动脉体模在不同心率设置下(0-70 bpm)的扫描数据	NA	NA	图像锐度，狭窄比率误差	NA
530	2025-10-06	Validation of syncope short-term outcomes prediction by machine learning models in an Italian emergency department cohort 2025-Aug, Internal and emergency medicine IF:3.2Q1 DOI:10.1007/s11739-025-04034-x PMID:40668516	研究论文	本研究在意大利急诊科队列中验证了机器学习模型对晕厥患者短期不良结局的预测能力	首次在外部验证梯度提升和逻辑回归模型对晕厥结局的预测性能，并比较了新型深度学习模型TabPFN和大语言模型TabLLM的表现	样本量相对较小（257例患者），验证队列的事件发生率较高可能影响模型泛化能力	验证和比较不同机器学习模型对晕厥患者短期不良结局的预测性能	晕厥急诊患者	机器学习	心血管疾病	机器学习算法	梯度提升, 逻辑回归, 深度学习, 大语言模型	临床数据	257例非低风险晕厥患者	NA	梯度提升, 逻辑回归, TabPFN, TabLLM	AUC, Matthews相关系数, Brier分数	NA
531	2025-10-06	Effect of arc length on the deep learning prediction of monitor units in lung stereotactic ablative radiation therapy treatment 2025-Aug, Physica medica : PM : an international journal devoted to the applications of physics to medicine and biology : official journal of the Italian Association of Biomedical Physics (AIFB) DOI:10.1016/j.ejmp.2025.105018 PMID:40684542	研究论文	本研究探讨弧长对深度学习预测肺癌立体定向消融放疗中监测单位的影响	首次研究不同弧长设置对深度学习模型预测放疗监测单位性能的影响	研究基于单一机构的回顾性数据，样本量相对有限	开发自动化的肺癌多病灶立体定向消融放疗计划系统	肺癌患者接受立体定向消融放疗的治疗数据	医疗人工智能	肺癌	立体定向消融放疗	深度学习	放疗治疗计划数据	257名患者的295次治疗，共60,720个样本	NA	NA	平均绝对百分比误差, gamma通过率	NA
532	2025-10-06	Imaging-aided diagnosis and treatment based on artificial intelligence for pulmonary nodules: A review 2025-Aug, Physica medica : PM : an international journal devoted to the applications of physics to medicine and biology : official journal of the Italian Association of Biomedical Physics (AIFB) DOI:10.1016/j.ejmp.2025.105050 PMID:40700795	综述	本文综述了基于人工智能的肺结节影像辅助诊断与治疗方法	系统比较了传统规则方法、手工特征机器学习、影像组学、深度学习及融合Transformer或注意力机制的混合模型在肺结节管理中的应用	存在领域偏移、高计算需求、有限可解释性以及多中心数据集变异等挑战	评估人工智能在肺结节诊断和治疗中的性能、适用性和局限性	肺结节	医学影像分析	肺癌	多模态影像融合(CT, PET, MRI)	深度学习, 机器学习, Transformer, 注意力机制	医学影像	NA	NA	Transformer	准确率	NA
533	2025-10-06	Use of artificial intelligence in animal experimentation: A review 2025-Aug, Toxicology letters IF:2.9Q2 DOI:10.1016/j.toxlet.2025.07.1417 PMID:40712858	综述	探讨人工智能在动物实验替代方法中的应用及其对毒理学和安全评估的改进	系统分析AI技术如何通过计算机建模和机器学习提升毒性预测的准确性，并推动动物实验3R原则（替代、减少、优化）的实施	监管验证仍是当前面临的主要挑战	评估人工智能在毒理学和安全评估领域替代动物实验的潜力	毒性预测、药物安全评估和化学危害分类	机器学习	NA	计算机毒理学、体外数据与AI工具结合的混合方法	深度学习, QSAR模型	化学结构数据、体外实验数据	NA	NA	NA	预测准确性	NA
534	2025-10-06	Development and Validation of Survival Prediction Models for Patients With Pineoblastomas Using Deep Learning: A SEER-Based Study 2025-Aug, Cancer reports (Hoboken, N.J.) DOI:10.1002/cnr2.70303 PMID:40771018	研究论文	本研究基于SEER数据库开发深度学习模型预测松果体母细胞瘤患者的3年生存率	首次将深度学习模型应用于罕见肿瘤松果体母细胞瘤的生存预测，相比传统Cox比例风险模型表现更优	样本量较小（仅145例患者），数据来源于单一数据库	开发松果体母细胞瘤患者的生存预测模型	松果体母细胞瘤患者	医疗人工智能	松果体母细胞瘤	深度学习	深度神经网络	临床数据	145例患者	NA	深度神经网络	AUC, 校准曲线, 斜率, 截距	NA
535	2025-10-06	Constructing high-quality enhanced 4D-MRI with personalized modeling for liver cancer radiotherapy 2025-Aug, Physica medica : PM : an international journal devoted to the applications of physics to medicine and biology : official journal of the Italian Association of Biomedical Physics (AIFB) DOI:10.1016/j.ejmp.2025.104955 PMID:40578043	研究论文	提出一种基于深度学习的个性化建模方法，用于重建高质量的增强4D-MRI图像以支持肝癌放疗	采用个性化建模策略应对患者异质性，通过配对呼吸保持4D-MRI图像指导模型生成高质量4D-MRI	研究仅针对58例肝癌患者，样本规模有限，且方法在肝癌放疗中的实际应用潜力仍需进一步验证	开发高质量4D-MRI重建方法以改善肝癌放疗中的肿瘤运动描绘和监测	58例肝癌患者的MRI图像数据	医学影像分析	肝癌	高速多相3D快速扰相梯度回波序列，磁共振成像	深度学习模型	MRI图像	58例肝癌患者	NA	NA	峰值信噪比，结构相似性，归一化均方根误差，模糊检测累积概率	NA
536	2025-10-06	A deep learning model for preoperative risk stratification of pancreatic ductal adenocarcinoma based on genomic predictors of liver metastasis 2025-Aug-26, European journal of cancer (Oxford, England : 1990) DOI:10.1016/j.ejca.2025.115608 PMID:40628176	研究论文	开发并验证基于基因组特征的深度学习模型PanScore，用于胰腺导管腺癌术前肝转移风险分层	首次基于基因组特征开发深度学习模型进行PDAC术前肝转移风险分层，识别出8个关键基因组预测因子	回顾性研究设计，需要前瞻性验证	改善胰腺导管腺癌术前风险分层，识别肝转移高风险患者	胰腺导管腺癌患者	数字病理学	胰腺癌	基因组测序	深度学习	基因组数据	训练队列1779例(MSK-MET)，验证队列2181例(MSK-IMPACT)	H2O AutoML	6层深度神经网络	AUC, 风险比, 中位总生存期	NA
537	2025-10-06	DDoS classification of network traffic in software defined networking SDN using a hybrid convolutional and gated recurrent neural network 2025-Aug-09, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-13754-1 PMID:40781265	研究论文	本文提出了一种混合CNN-GRU模型用于SDN环境中的DDoS攻击检测	提出结合一维卷积神经网络和门控循环单元的混合模型，用于网络流量时空特征提取	仅使用单一数据集进行验证，未在更广泛网络环境中测试	开发高精度的SDN网络流量分类方法以检测DDoS攻击	软件定义网络中的网络流量数据	机器学习	NA	SMOTE过采样技术	CNN, GRU, LSTM, RNN, MLP	网络流量数据	24,500个样本（12,250个正常流量，12,250个攻击流量）	NA	1D-CNN, GRU, 混合CNN-GRU	准确率, 精确率, 召回率, F1分数, ROC AUC	NA
538	2025-10-06	A neural network model enables worm tracking in challenging conditions and increases signal-to-noise ratio in phenotypic screens 2025-Aug-08, PLoS computational biology IF:3.8Q1 DOI:10.1371/journal.pcbi.1013345 PMID:40779582	研究论文	开发了一种名为DeepTangleCrawl的神经网络模型，用于在复杂条件下追踪秀丽隐杆线虫的姿势	将原本用于游泳线虫的DeepTangle算法改进应用于爬行线虫追踪，显著降低了追踪失败率并产生更连续的轨迹	未明确说明模型在极端复杂环境下的性能限制	提高线虫在复杂环境下的姿势追踪能力	秀丽隐杆线虫	计算机视觉	NA	深度学习	神经网络	图像	NA	NA	DeepTangle	失败率，轨迹连续性	NA
539	2025-10-06	Land use classification using multi-year Sentinel-2 images with deep learning ensemble network 2025-Aug-08, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-12512-7 PMID:40781103	研究论文	本研究提出了一种名为IRUNet的深度学习集成网络，用于多年度Sentinel-2影像的土地利用分类	集成InceptionResNetV2与UNet框架，采用多尺度特征融合和测试时增强技术提升预测鲁棒性	虽然数据跨越多个年份，但每年数据作为独立输入处理，未建模时间序列关系	开发高性能、可推广的多年度土地利用分类框架	Katpadi地区2017-2024年的Sentinel-2卫星影像	计算机视觉	NA	卫星遥感	深度学习集成网络	多光谱卫星图像	Katpadi地区2017-2024年多年度Sentinel-2影像数据	NA	IRUNet, InceptionResNetV2, UNet	准确率, Dice相似系数, 精确率, 召回率, F1分数, Kappa系数	NA
540	2025-10-06	Deep neural network approach integrated with reinforcement learning for forecasting exchange rates using time series data and influential factors 2025-Aug-08, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-12516-3 PMID:40781102	研究论文	提出一种结合长短期记忆网络和深度Q网络的混合框架，用于汇率预测	首次将强化学习机制引入汇率预测，通过实时反馈实现自适应优化	仅使用USD/INR汇率数据进行验证，未测试其他货币对	提高汇率预测的准确性和适应性	汇率时间序列数据和影响因素	机器学习	NA	时间序列分析	LSTM, DQN	时间序列数据	USD/INR汇率数据集	TensorFlow, PyTorch	LSTM, Deep Q-Network	均方误差, 均方根误差	NA