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
861	2025-10-06	A structurally informed human protein-protein interactome reveals proteome-wide perturbations caused by disease mutations 2025-Sep, Nature biotechnology IF:33.1Q1 DOI:10.1038/s41587-024-02428-4 PMID:39448882	研究论文	开发了名为PIONEER的集成深度学习框架，用于预测蛋白质-蛋白质相互作用界面并构建结构信息化的蛋白质相互作用组	首次构建了覆盖人类和七种模式生物的全蛋白质组结构信息化的蛋白质相互作用网络，能够预测蛋白质结合伴侣特异性界面	NA	将遗传学发现转化为疾病病理生物学和治疗方法发现	人类和七种常见模式生物的蛋白质相互作用	机器学习	癌症	全外显子组测序	集成深度学习	蛋白质序列和结构数据	约11,000个全外显子组，涵盖33种癌症类型	NA	PIONEER	NA	NA
862	2025-10-06	Deep learning-based multimodal integration of imaging and clinical data for predicting surgical approach in percutaneous transforaminal endoscopic discectomy 2025-Sep, European spine journal : official publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society IF:2.6Q1 DOI:10.1007/s00586-025-08668-5 PMID:39920320	研究论文	开发基于深度学习的多模态模型，整合影像和临床数据预测经皮椎间孔镜椎间盘切除术的手术方案	首次提出多模态融合方法，结合影像分析和临床特征，通过贝叶斯优化确定最佳权重	回顾性研究设计，样本来源单一	为多节段腰椎间盘突出症的PTED手术方案选择提供客观参考依据	多节段腰椎间盘突出症患者	计算机视觉	腰椎间盘突出症	MRI扫描	CNN, 机器学习模型	影像数据, 临床数据	NA	NA	ResNet 50, 自定义模型	准确率	NA
863	2025-10-06	Optimizing Coronary CT Image Reconstruction With Deep Learning for Improved Quality: A Retrospective Study 2025 Sep-Oct 01, Journal of computer assisted tomography IF:1.0Q4 DOI:10.1097/RCT.0000000000001746 PMID:40241428	研究论文	评估深度学习图像重建在冠状动脉CT血管成像中对图像质量的改善效果	首次系统比较深度学习图像重建(DLIR-H)与传统自适应统计迭代重建(ASIR-V)在CCTA中的性能差异	回顾性研究设计，样本量相对有限(100例患者)，单中心研究	优化冠状动脉CT图像重建质量以提高诊断准确性	疑似冠状动脉疾病患者的CCTA数据集	医学影像分析	心血管疾病	CT血管成像	深度学习	医学影像	100例连续疑似CAD患者	NA	NA	图像噪声, SNR, CNR, Spearman秩相关, Bland-Altman分析, ICC	Revolution Apex 256排CT扫描仪
864	2025-10-06	Novel Deep Learning Reconstruction to Augment Contrast Enhancement: Initial Evaluation 2025 Sep-Oct 01, Journal of computer assisted tomography IF:1.0Q4 DOI:10.1097/RCT.0000000000001755 PMID:40249273	研究论文	评估新型深度学习重建技术在增强CT对比度方面的图像质量表现	开发了一种用于单能CT扫描的新型深度学习重建方法，可增强对比度并改善图像质量	样本量较小（仅15名患者），且仅针对结直肠腺癌肝转移患者进行研究	比较单能CT、双能CT与新型深度学习重建在图像质量方面的差异	经活检证实的结直肠腺癌伴肝转移患者	医学影像分析	结直肠癌	CT扫描（单能CT和双能CT）	深度学习	医学影像	15名患者（13名男性，2名女性）	NA	NA	HU值测量，图像质量评分（对比度增强、伪影、噪声纹理、分辨率）	NA
865	2025-10-06	Enhanced heart disease risk prediction using adaptive botox optimization based deep long-term recurrent convolutional network 2025-Sep, Technology and health care : official journal of the European Society for Engineering and Medicine IF:1.4Q3 DOI:10.1177/09287329251333750 PMID:40302494	研究论文	本研究提出了一种结合自适应肉毒杆菌优化算法的深度长时循环卷积网络，用于基于IoT传感器数据的心脏疾病风险预测	提出改进的二元量子鸟类导航优化算法进行特征选择，并采用自适应肉毒杆菌优化算法微调深度长时循环卷积网络	NA	开发准确的心脏疾病分类方法以支持远程医疗监护	心脏疾病患者数据	机器学习	心血管疾病	IoT传感器数据采集	DLRCN	传感器数据	匈牙利、UCI和克利夫兰心脏疾病数据集	NA	深度长时循环卷积网络	准确率	NA
866	2025-10-06	Deep learning-based decision support system for cervical cancer identification in liquid-based cytology pap smears 2025-Sep, Technology and health care : official journal of the European Society for Engineering and Medicine IF:1.4Q3 DOI:10.1177/09287329251330081 PMID:40302490	研究论文	开发了一种基于深度学习的决策支持系统，用于在液基细胞学巴氏涂片中识别宫颈癌	提出了一种新颖的混合特征降维和优化模块，结合稀疏自编码器和二进制哈里斯鹰元启发式优化算法来选择最具信息量的特征	NA	开发宫颈癌识别决策支持系统以减少诊断时间并提高准确性	液基细胞学巴氏涂片图像	计算机视觉	宫颈癌	液基细胞学	CNN, Autoencoder, KNN	图像	NA	NA	预训练卷积神经网络，稀疏自编码器	准确率，灵敏度，特异性	NA
867	2025-10-06	Comparison of lumbar disc degeneration grading between deep learning model SpineNet and radiologist: a longitudinal study with a 14-year follow-up 2025-Sep, European spine journal : official publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society IF:2.6Q1 DOI:10.1007/s00586-025-08900-2 PMID:40372457	研究论文	比较深度学习模型SpineNet与放射科医生在腰椎间盘退变分级方面的一致性	首次在14年纵向随访研究中比较CNN模型与放射科医生的椎间盘退变分级一致性	样本量较小（仅19名男性志愿者），缺乏女性参与者	评估AI模型与放射科医生在腰椎间盘退变分级方面的一致性	19名男性志愿者的腰椎间盘MRI影像	计算机视觉	腰椎间盘退变	MRI成像	CNN	医学影像	19名男性志愿者，基线年龄37岁，14年后随访年龄51岁	NA	SpineNet	一致性相关系数(CCC), kappa值(κ)	NA
868	2025-10-06	Prediction of cervical spondylotic myelopathy from a plain radiograph using deep learning with convolutional neural networks 2025-Sep, European spine journal : official publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society IF:2.6Q1 DOI:10.1007/s00586-025-08908-8 PMID:40381026	研究论文	本研究开发了基于卷积神经网络的深度学习算法，用于从普通颈椎X光片中分类颈椎病性脊髓病和颈椎病性神经根病	首次使用深度学习算法从普通X光片中自动分类两种颈椎疾病类型，并预测椎管面积率	样本量相对有限（内部验证300例，外部验证100例），且仅针对C3-C6节段进行分析	开发能够从普通颈椎X光片中准确分类颈椎病性脊髓病和颈椎病性神经根病的深度学习算法	颈椎病患者（包括颈椎病性脊髓病和颈椎病性神经根病）	计算机视觉	颈椎病	X光成像，磁共振成像	CNN	图像	内部验证300例患者（150例CSM，150例CSR），外部验证100例患者（50例CSM，50例CSR）	NA	卷积神经网络	AUC, 准确率, 似然比, 相关系数	NA
869	2025-10-06	Development and validation of a radiomics model using plain radiographs to predict spine fractures with posterior wall injury 2025-Sep, European spine journal : official publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society IF:2.6Q1 DOI:10.1007/s00586-025-08948-0 PMID:40410361	研究论文	开发并验证了一种基于普通X光片的影像组学模型，用于预测伴有后壁损伤的脊柱骨折	首次结合前后位和侧位普通X光片，采用Vision Transformer技术提取影像特征构建预测模型	回顾性研究，样本量有限（130例患者），仅在两所中心进行验证	提高伴有后壁损伤脊柱骨折的早期诊断准确性并优化治疗策略	脊柱骨折患者	计算机视觉	脊柱骨折	影像组学分析，X射线成像	Vision Transformer, NaiveBayes, SVM	X光图像	130例患者（来自两个中心）	NA	Vision Transformer (ViT)	AUC, 95% CI	NA
870	2025-10-06	Fully automated pedicle screw manufacturer identification in plain radiograph with deep learning methods 2025-Sep, European spine journal : official publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society IF:2.6Q1 DOI:10.1007/s00586-025-09167-3 PMID:40689982	研究论文	开发基于深度学习的算法从平片中自动识别椎弓根螺钉制造商	首个实现从平片完全自动化识别椎弓根螺钉制造商的深度学习算法	仅包含三家国际制造商的数据，样本量相对有限	开发自动识别椎弓根螺钉制造商的算法，辅助翻修手术规划	276例接受胸腰椎手术患者的椎弓根螺钉	计算机视觉	脊柱疾病	X射线平片成像	CNN, YOLO	X射线图像	276名患者，1887个椎弓根螺钉	NA	CNN, YOLO	准确率	NA
871	2025-10-06	Deep learning-based prediction of axillary pathological complete response in patients with breast cancer using longitudinal multiregional ultrasound 2025-Sep, EBioMedicine IF:9.7Q1 DOI:10.1016/j.ebiom.2025.105896 PMID:40876229	研究论文	开发并验证基于深度学习的iShape模型，通过纵向多区域超声图像预测乳腺癌患者腋窝病理完全缓解	提出信息共享-私有(iShape)模型，从纵向原发肿瘤和腋窝淋巴结超声图像中学习共同和特定的图像表征，并首次结合RNA测序分析解释模型生物学基础	回顾性研究设计，样本量相对有限，需要前瞻性验证	预测接受新辅助治疗的腋窝淋巴结阳性乳腺癌患者的腋窝病理完全缓解	活检证实的腋窝淋巴结阳性乳腺癌患者	医学影像分析	乳腺癌	超声成像，RNA测序	深度学习	超声图像	训练集371例患者，三个外部验证集分别包含295、244和225例患者	NA	iShape（信息共享-私有模型）	AUC，假阴性率	NA
872	2025-10-06	Biomarker extraction-based Alzheimer's disease stage detection using optimized deep learning approach 2025-Sep, Journal of Alzheimer's disease : JAD DOI:10.1177/13872877251360394 PMID:40831183	研究论文	提出一种基于优化深度学习的阿尔茨海默病分期检测框架，通过生物标志物提取和图像处理技术提高诊断准确性	结合萤火虫算法优化生物标志物分割、布谷鸟搜索算法优化深度信念网络，并采用对比度受限自适应直方图均衡化和小波软阈值去噪处理	仅使用结构MRI数据，未考虑多模态数据融合；样本规模未明确说明	提高阿尔茨海默病分期检测的准确性和早期诊断能力	阿尔茨海默病患者的结构MRI扫描图像	医学影像分析	阿尔茨海默病	结构MRI，对比度受限自适应直方图均衡化，小波软阈值去噪	深度信念网络	医学图像	NA	NA	深度信念网络	准确率，错误率	NA
873	2025-10-06	Deep Learning Can Unmask Conduction Tissue Disease From an Ambulatory ECG 2025-Sep, Circulation. Arrhythmia and electrophysiology DOI:10.1161/CIRCEP.124.013695 PMID:40856041	研究论文	开发深度学习模型通过24小时单导联动态心电图检测既往心动过缓事件	首次使用深度学习从无心动过缓的24小时心电图数据中识别过去13天内发生的传导组织疾病	研究基于回顾性数据，需要前瞻性验证临床效用	提高间歇性心动过缓的检测效率和准确性	动态心电图记录的心动过缓患者	机器学习	心血管疾病	动态心电图监测	深度学习	心电图信号	320,959份14天动态心电图记录	NA	NA	AUC, 阴性预测值	NA
874	2025-10-06	Comprehensive Evaluation of Facet Joints Osteoarthritis Radiological Features on Lumbar CT: A Multitask Deep Learning Approach 2025-Sep, JOR spine IF:3.4Q1 DOI:10.1002/jsp2.70115 PMID:40949054	研究论文	本研究开发了一种基于多任务深度学习的模型，用于评估腰椎小关节骨关节炎的影像学特征	首次采用多任务深度学习模型同时评估小关节骨关节炎的多个放射学特征，并在多中心数据集上验证模型性能	回顾性研究设计，模型在某些特征（如肥大）上的准确率相对较低	开发自动评估小关节骨关节炎放射学特征的深度学习模型	来自两个医院1360名患者的13223个轴向CT小关节图像块	计算机视觉	骨关节炎	CT成像	CNN	医学影像	13223个小关节图像块，来自1360名患者	NA	ResNet-18	准确率, Gwet κ值	NA
875	2025-10-06	Automated Field of View Prescription for Whole-body Magnetic Resonance Imaging Using Deep Learning Based Body Region Segmentations 2025-Sep-16, Investigative radiology IF:7.0Q1 DOI:10.1097/RLI.0000000000001236 PMID:40955705	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的自动视野处方系统，用于全身磁共振成像，通过三维解剖分割生成多个连续视野站	首次使用深度学习三维解剖分割实现全身MRI多站视野自动处方，达到专家水平性能	脊髓分割准确度相对较低(DSC=0.63)，外部验证队列样本量较小(n=10)	开发自动化视野处方系统以替代人工操作，提高全身MRI图像质量和 workflow 效率	接受全身MRI检查的患者	医学影像分析	NA	全身磁共振成像(WB-MRI), T2-HASTE序列, 快速全身定位器(FWBL)序列	深度学习	三维医学影像	374名患者(内部数据集) + 10名患者(外部验证集)	nnUNet-v2	nnUNet	Sørensen-Dice系数, 精确度, 召回率, 特异性, Likert评分, 排名比较	NA
876	2025-10-06	Update Disturbance-Resilient Analog ReRAM Crossbar Arrays for In-Memory Deep Learning Accelerators 2025-Sep-16, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202504578 PMID:40956570	研究论文	本研究提出了一种抗更新干扰的模拟ReRAM交叉阵列，用于内存深度学习加速器	开发了具有优异抗干扰性能的ReRAM器件，可承受超过10万次脉冲，并实现了无干扰并行权重映射	研究仍处于早期阶段，技术基于350nm硅工艺，尚未实现大规模商业化应用	解决内存训练加速中权重更新干扰的关键挑战	基于HfO层纳米导电细丝的阻变存储器器件	机器学习	NA	COMSOL Multiphysics模拟，阻变存储技术	NA	电信号数据，模拟信号	NA	NA	神经网络	抗干扰能力，开关速度，耐久性	COMSOL Multiphysics仿真软件
877	2025-10-06	Deep learning facilitated discovery of prognosis biomarkers and their ligands to improve liver cancer treatment 2025-Sep-12, International journal of surgery (London, England) DOI:10.1097/JS9.0000000000003455 PMID:40956187	研究论文	开发基于深度学习的DLCP框架用于肝细胞癌患者分层、预后生物标志物识别和抗HCC药物推荐	首次整合多组学数据和临床表型，通过深度学习识别预后生物标志物并筛选其配体，加速候选药物发现	研究主要基于TCGA和LIRI-JP队列数据，需要更多独立队列验证	改善肝细胞癌治疗策略，发现新型预后生物标志物和相应配体	肝细胞癌患者、小鼠模型、化学小分子和天然产物	生物信息学	肝癌	多组学整合分析、分子对接、分子动力学模拟、表面等离子共振、细胞热位移分析	深度神经网络	基因组学、转录组学、表观遗传学、临床生存数据	TCGA HCC患者队列和LIRI-JP验证队列	深度学习框架	深度神经网络	生存分析、KD值、热稳定性变化	NA
878	2025-10-06	Enhanced defect detection with autoencoder based analysis for Golay coded thermal wave imaging for inspection of carbon fiber reinforced polymers 2025-Sep-01, The Review of scientific instruments DOI:10.1063/5.0294144 PMID:40952248	研究论文	本研究探索了使用Golay编码热波成像结合自编码器处理技术来增强碳纤维增强聚合物内部缺陷的检测能力	提出了改进自编码器损失函数以更好捕捉热数据中缺陷特征的方法，并将Golay编码激励与自编码器处理相结合	仅针对特定设计的狭缝状缺陷进行研究，样本尺寸有限	提高碳纤维增强聚合物内部缺陷的检测灵敏度和可视化清晰度	碳纤维增强聚合物样本，包含三个不同厚度区域和工程设计的狭缝状缺陷	计算机视觉	NA	Golay编码热波成像，主动热成像技术	自编码器	热成像数据	1个碳纤维增强聚合物样本，包含3个不同厚度区域	NA	自编码器	信噪比，缺陷可见度	NA
879	2025-10-06	Deep learning-enhanced development of innovative antioxidant liposomal drug delivery systems from natural herbs 2025-Sep-15, Materials horizons IF:12.2Q1 DOI:10.1039/d5mh00699f PMID:40600624	研究论文	开发基于BERT深度学习框架的天然草药抗氧化化合物筛选方法，并结合脂质体递送系统验证其抗氧化效果	提出两阶段BERT框架筛选天然抗氧化化合物，相比传统机器学习模型准确率提升约20%，并将筛选化合物与脂质体递送系统结合验证	仅针对2882种天然草药化合物进行筛选，未涵盖更广泛的化合物库	开发深度学习辅助的抗氧化脂质体药物递送系统，用于缓解氧化应激和细胞衰老	天然草药中的抗氧化化合物及其脂质体递送系统	自然语言处理	老年疾病	分子对接模拟，脂质体递送技术	BERT	化合物结构数据	587种实验确认的抗氧化剂和983种非活性化合物作为训练集，2882种天然草药化合物作为筛选库	BERT	BERT	准确率	NA
880	2025-10-06	EZ-FRCNN: A Fast, Accessible and Robust Deep Learning Package for Object Detection Applications from Ethology to Cell Biology 2025-Sep-05, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.06.19.660198 PMID:40667197	研究论文	开发了一个名为EZ-FRCNN的本地化、用户友好型深度学习软件包，用于生物图像中的目标检测应用	提供了完全离线的图形化和脚本化界面，解决了生物学研究中基于区域的卷积神经网络技术门槛高和依赖云基础设施的问题	NA	开发易用且可扩展的目标检测工具，推动生物学发现	细胞表型、自由移动动物的摄食动态、自然环境中的动物	计算机视觉	NA	深度学习图像分析	基于区域的卷积神经网络	图像	NA	NA	Faster R-CNN	NA	本地部署，最小计算成本