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
221	2025-11-05	Climate modeling for South Asia: statistical and deep learning for rainfall and temperature prediction 2025-Oct-31, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-22149-1 PMID:41174025	研究论文	本研究通过可重复的预测流程，对南亚七国的月降雨量和温度进行预测，比较了四种水文气象预测方法的性能	首次在世纪尺度数据上对经典模型和深度学习模型进行联合跨国比较，采用统一预处理、早停法和交叉验证评估，并开发了混合模型选择指南	模型性能随变量和区域变化，未明确说明计算资源限制	开发水文气象预测框架以支持农业和水资源管理决策	南亚七国的月降雨量和温度数据	机器学习	NA	水文气象预测	SARIMA, TDNN, LSTM, XGBoost	时间序列数据	1901-2023年共1,476个月的数据，涵盖七个南亚国家	NA	TDNN, LSTM	RMSE, MAPE, R², CV-RMSE	NA
222	2025-11-05	Enhancing PI control in microgrids using machine-learning techniques 2025-Oct-31, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-20781-5 PMID:41174042	研究论文	提出结合机器学习技术与传统PI控制器的微电网控制框架，提升可再生能源系统的稳定性	首次将人工神经网络和强化学习与传统PI控制器结合，实现控制器参数的动态实时调整	仅通过仿真验证，未进行实际硬件部署测试	提升微电网在可再生能源集成环境下的控制性能	包含太阳能和风能等分布式能源的微电网系统	机器学习	NA	机器学习，深度强化学习	ANN, RL	实时运行数据，历史性能指标	基于分布式能源的微电网仿真系统	NA	人工神经网络，强化学习控制器	电压总谐波失真，稳定时间，频率稳定性	NA
223	2025-11-05	Deep learning for motion classification in ankle exoskeletons using surface EMG and IMU signals 2025-Oct-31, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-22103-1 PMID:41174104	研究论文	提出一种结合表面肌电信号和惯性测量单元的运动分类框架，用于踝关节外骨骼的实时控制	使用毛巾基纺织电极替代传统凝胶电极提升舒适度和耐用性，并展示仅需少量样本即可适应新用户的迁移学习能力	未明确说明具体达到的准确率数值	开发高精度、实时且适用于真实环境的踝关节外骨骼运动分类系统	踝关节外骨骼使用者	机器学习	老年疾病	表面肌电信号(sEMG)、惯性测量单元(IMU)	CNN	多通道时间序列信号	包含五种日常功能动作的多通道记录	NA	卷积神经网络	准确率	NA
224	2025-11-05	Integrating event information and multi dimensional relationships for improved financial time series forecasting 2025-Oct-31, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-22926-y PMID:41174155	研究论文	提出一种融合事件信息和多维关系的双流Alpha因子融合网络(DAFF-Net)用于金融时间序列预测	创新性地结合事件驱动时序模式提取与多维关系感知通道软聚类，通过事件感知路由器融合时序数据与上下文事件信息，构建综合资产关系网络	主要验证基于亚马逊股票数据，仅对四个不同行业股票进行跨资产验证，样本覆盖范围有限	提高金融时间序列预测准确率，解决传统模型难以区分相似价格模式背后不同驱动因素的问题	金融时间序列数据，包括股票价格数据和相关事件信息	机器学习	NA	事件信息编码，多维关系融合	深度学习框架	时间序列数据，新闻文本，公司公告，宏观经济数据	亚马逊2010-2025年股票数据，四个不同行业(医疗保健、金融、能源、电动汽车)股票数据	NA	DAFF-Net, 事件驱动时序模式提取器, 多维关系感知通道软聚类模块	MSE, R²	NA
225	2025-11-05	Characteristics of brain glucose metabolism in Parkinson's disease patients with freezing of gait: a study based on 18F-FDG PET imaging and deep learning 2025-Oct-31, BMC neurology IF:2.2Q3 DOI:10.1186/s12883-025-04468-y PMID:41174540	研究论文	本研究基于18F-FDG PET成像和深度学习探讨帕金森病冻结步态患者脑葡萄糖代谢特征	首次结合18F-FDG PET成像与3D卷积神经网络分析PD-FOG患者特异性脑代谢模式	样本量较小（共46名参与者），需更大样本验证	探究帕金森病冻结步态患者的脑葡萄糖代谢特征并开发自动识别方法	帕金森病伴冻结步态患者、不伴冻结步态患者及健康对照者	医学影像分析	帕金森病	18F-FDG PET成像	3D CNN, 传统机器学习模型	PET影像数据	18名PD-FOG患者、11名PD-NFOG患者、17名健康对照	NA	3D CNN	准确率, 均方误差	NA
226	2025-11-05	A novel modality contribution confidence-enhanced multimodal deep learning framework for multiomics data 2025-Oct-31, BMC bioinformatics IF:2.9Q1 DOI:10.1186/s12859-025-06219-9 PMID:41174554	研究论文	提出一种模态贡献置信度增强的多模态深度学习框架，用于多组学数据分类任务	引入非参数高斯过程评估各模态的单模态置信度，并利用KL散度对齐多模态特征，解决了传统方法假设各模态贡献相等的问题	NA	改进多模态学习中的特征融合方法，提升多组学数据分类性能	多组学数据	生物信息学	NA	多组学分析	深度学习	静态信息、DNA、mRNA、miRNA、蛋白质数据	四个多组学数据集	NA	多模态深度学习框架	分类性能指标	NA
227	2025-11-05	Skel-Net: automatic prediction of skeletal pattern on scanned lateral cephalograms using anatomical prior-guided deep learning network 2025-Oct-31, BMC oral health IF:2.6Q1 DOI:10.1186/s12903-025-06771-z PMID:41174644	研究论文	提出一种基于解剖先验引导的深度学习网络Skel-Net，用于自动预测侧位头颅X光片上的骨骼模式变化	结合头颅测量标志点检测和多通道输入（包括二维热图和ANB先验）的两阶段方法，增强了对儿童和青少年颅面生长动态变化的预测能力	样本量相对有限（612张侧位头颅X光片来自245名患者），模型泛化能力需进一步验证	开发自动预测8-16岁儿童和青少年五年内ANB角度变化的深度学习模型	8-16岁儿童和青少年的侧位头颅X光片	计算机视觉	正畸疾病	X光成像	深度学习网络	医学图像	612张侧位头颅X光片来自245名患者	NA	Skel-Net, DenseNet121, MobileNetV2, ResNet101, VGG16	平均绝对误差, 均方根误差, R2值	NA
228	2025-11-05	Deep learning-driven TCRβ repertoire analysis enhances diagnosis and enables mining of immunological biomarkers in systemic lupus erythematosus 2025-Oct-31, BioData mining IF:4.0Q1 DOI:10.1186/s13040-025-00490-5 PMID:41174657	研究论文	开发基于深度学习的TCRβ repertoire分析框架DeepTAPE，用于系统性红斑狼疮的诊断和免疫生物标志物挖掘	提出整合TCR分类器的诊断新方法，能生成与疾病活动度相关的自身免疫风险评分，并识别SLE特异性氨基酸基序	未明确说明研究样本量的具体限制和模型泛化能力验证	提高系统性红斑狼疮的诊断准确性并挖掘免疫机制相关生物标志物	系统性红斑狼疮患者的TCRβ链CDR3序列	生物信息学	系统性红斑狼疮	TCR repertoire测序	深度学习	序列数据	NA	NA	DeepTAPE	AUC	NA
229	2025-11-05	A robust deep learning framework for RNA 5-methyluridine modification prediction using integrated features 2025-Oct-31, BMC biology IF:4.4Q1 DOI:10.1186/s12915-025-02433-2 PMID:41174762	研究论文	开发了一个名为5-meth-Uri的深度学习框架，用于预测RNA 5-甲基尿苷修饰	结合二核苷酸和三核苷酸的自交叉协方差与六种物理化学参数生成特征向量，并采用无监督主成分分析进行特征选择	NA	提高RNA 5-甲基尿苷修饰预测的准确性	RNA 5-甲基尿苷修饰	计算生物学	NA	RNA修饰预测	DNN	序列数据	两个基准数据集（成熟mRNA和完整转录本）	NA	深度神经网络	准确率	NA
230	2025-11-05	Path2Omics Enhances Transcriptomic and Methylation Prediction Accuracy from Tumor Histopathology 2025-Oct-30, Cancer research IF:12.5Q1 DOI:10.1158/0008-5472.CAN-25-4350 PMID:41166699	研究论文	开发了Path2Omics深度学习框架，可从肿瘤组织病理学图像预测基因表达和甲基化数据	首次开发能够从常规组织病理切片独立预测基因表达和甲基化的深度学习框架，并在30种TCGA癌症类型中验证	仅使用TCGA数据集进行训练，外部验证数据集数量有限	通过深度学习从组织病理学图像预测分子特征，推动精准肿瘤学发展	30种TCGA癌症类型的组织病理学图像和对应的分子数据	数字病理学	多种癌症	组织病理学成像，基因表达分析，甲基化分析	深度学习	组织病理学图像，基因表达数据，甲基化数据	30种TCGA癌症类型，7个外部验证数据集	NA	Path2Omics框架（包含FFPE模型、FF模型和集成模型）	预测准确率，患者生存预测，治疗反应预测	NA
231	2025-11-05	Comparative Analysis of Deep Learning Models for Predicting Causative Regulatory Variants 2025-Oct-15, Genes IF:2.8Q2 DOI:10.3390/genes16101223 PMID:41153440	研究论文	通过统一基准比较深度学习模型在预测调控变异和因果SNP优先排序任务中的性能	建立了首个在一致训练和评估条件下对领先深度学习模型进行标准化评估的基准	仅评估了54,859个SNP和四种人类细胞系的数据	评估深度学习模型在预测非编码区变异效应和因果SNP优先排序中的性能	54,859个单核苷酸多态性(SNP)在四种人类细胞系中的调控影响	机器学习	NA	MPRA, raQTL, eQTL实验	CNN, Transformer, 混合CNN-Transformer	基因组变异数据	54,859个SNP	NA	TREDNet, SEI, Borzoi	NA	NA
232	2025-11-04	Hybrid attention-based deep learning for multi-label ophthalmic disease detection on fundus images 2025-Oct, Graefe's archive for clinical and experimental ophthalmology = Albrecht von Graefes Archiv fur klinische und experimentelle Ophthalmologie DOI:10.1007/s00417-025-06858-x PMID:40439748	研究论文	提出一种基于混合注意力的深度学习模型HAM-DNet，用于眼底图像的多标签眼科疾病检测	结合EfficientNetV2和Vision Transformers的混合深度学习架构，集成SE注意力模块和U-Net病变定位模块，提升多标签分类性能和可解释性	NA	开发准确、可解释且高效的多标签眼科疾病自动检测方法	眼底图像中的多种眼科疾病	计算机视觉	眼科疾病	NA	CNN, Transformer	图像	多个眼底图像数据集（ODIR-5K, Messidor, G1020, Joint Shantou International Eye Centre）	NA	EfficientNetV2, Vision Transformers, SE blocks, U-Net	准确率, 精确率, 召回率, AUC, F1分数	低计算成本（9.7 GFLOPS）
233	2025-11-05	Artificial Intelligence in Traditional Chinese Medicine: Multimodal Fusion and Machine Learning for Enhanced Diagnosis and Treatment Efficacy 2025-Oct, Current medical science IF:2.0Q3 DOI:10.1007/s11596-025-00103-6 PMID:40773005	综述	本文综述了人工智能在中医诊疗中的应用现状与未来发展方向	提出基于证候要素构建大规模高质量中医数据集，并利用AI多模态融合和集成学习技术处理多样化原始特征	NA	提升中医诊疗的临床疗效	中医诊疗过程	自然语言处理,机器学习	中医相关疾病	深度学习,自然语言处理	CNN,LSTM,Transformer,神经网络,支持向量机,随机森林	图像,文本,结构化数据	NA	NA	卷积神经网络,长短期记忆网络,Transformer	NA	NA
234	2025-11-04	Artificial Intelligence Applications in Musculoskeletal Imaging 2025-Oct-31, Current reviews in musculoskeletal medicine IF:2.9Q1 DOI:10.1007/s12178-025-09997-0 PMID:41168482	综述	本文综述了人工智能在肌肉骨骼影像学中的最新应用进展	重点关注计算机视觉和深度学习在肌肉骨骼影像中的多样化应用，并探讨基础模型和模型效率提升等新兴技术对临床整合的推动作用	模型泛化能力不足、数据质量问题和计算资源需求高等因素阻碍了AI在真实临床环境中的部署应用	探索AI在肌肉骨骼影像学中的应用潜力及其临床整合面临的挑战	肌肉骨骼影像学研究及其相关临床应用	计算机视觉	肌肉骨骼疾病	深度学习	深度学习模型	医学影像	NA	NA	NA	诊断准确性、解读时间、效率	高计算需求
235	2025-11-04	OpenLM: an open-source pixel super-resolution platform for lens-free microscopy with applications in bacterial growth monitoring and deep learning-based bacterial detection 2025-Oct-31, Lab on a chip IF:6.1Q2 DOI:10.1039/d5lc00719d PMID:41170835	研究论文	开发了一个开源无透镜显微镜平台OpenLM，集成了像素超分辨率算法，用于细菌生长监测和深度学习检测	将像素超分辨率技术与多角度LED照明相结合，显著提升无透镜显微镜分辨率同时保持大视场	分辨率仍受传感器像素尺寸的基本限制	开发低成本、易用的无透镜显微镜平台用于细菌监测	细菌菌落生长和早期检测	计算机视觉	NA	无透镜显微镜，像素超分辨率	YOLO	图像	NA	NA	YOLO	NA	树莓派板
236	2025-11-04	Deep learning-assisted surface-enhanced Raman spectroscopy detection of stimulants 2025-Oct-31, Spectrochimica acta. Part A, Molecular and biomolecular spectroscopy DOI:10.1016/j.saa.2025.127086 PMID:41176858	研究论文	本研究结合表面增强拉曼光谱与深度学习算法，实现了五种兴奋剂的高灵敏度检测与识别	首次将表面增强拉曼光谱与多种深度学习算法结合用于兴奋剂检测，其中LSTM算法达到了99.7%的识别准确率	仅针对五种特定兴奋剂进行研究，未涉及更多种类的兴奋剂检测	开发高灵敏度、快速响应的兴奋剂检测技术	五种兴奋剂（氯丙那林、普萘洛尔、特布他林、妥洛特罗、西马特罗）	机器学习	NA	表面增强拉曼光谱，密度泛函理论计算	SVM, DNN, RNN, LSTM	光谱数据	五种兴奋剂的加标血液样本	NA	深度神经网络，循环神经网络，长短期记忆网络	准确率	NA
237	2025-11-04	Clinical Feasibility of two Cardiac Deep Learning Cine MRI Sequences: Single-Breath-Hold and Free-Breathing Motion-Corrected Approaches 2025-Oct-31, Journal of cardiovascular magnetic resonance : official journal of the Society for Cardiovascular Magnetic Resonance IF:4.2Q1 DOI:10.1016/j.jocmr.2025.101983 PMID:41177305	研究论文	评估两种深度学习加速的心脏电影MRI序列（单次屏气和自由呼吸运动校正）的临床可行性	首次系统比较深度学习加速的单次屏气和自由呼吸运动校正心脏电影MRI序列与传统分段采集序列的性能差异	样本量相对有限（86例患者），且边缘锐度和血池心肌信号比低于传统分段采集	评估深度学习加速心脏电影MRI序列在缩短采集时间和保持图像质量方面的临床可行性	接受3T心脏MRI检查的患者	医学影像分析	心血管疾病	心脏电影MRI	深度学习	医学影像	86例患者（52.98±14.34岁，79%男性）	NA	NA	图像质量评分, 血池心肌信号比, 边缘锐度, 三维容积网格轮廓质量, 心室功能参数, 左心室应变参数	NA
238	2025-11-04	Artificial Intelligence to Automatically Identify Reverse Shoulder Arthroplasty Implant Brands on Postoperative Radiographs Including Uncertainty Quantification 2025-Oct-31, Journal of shoulder and elbow surgery IF:2.9Q1 DOI:10.1016/j.jse.2025.10.011 PMID:41177294	研究论文	开发基于深度学习的人工智能算法，用于在术后X光片上自动识别八种常用反向肩关节置换术假体品牌	首次将深度学习应用于反向肩关节置换术假体品牌识别，并集成保形预测进行不确定性量化	仅针对八种特定假体品牌，未涵盖所有市售假体类型	开发能够准确高效识别肩关节假体品牌的计算机视觉AI算法	接受反向肩关节置换术患者的术后肩部X光片	计算机视觉	骨科疾病	X射线成像	CNN	图像	5,256张肩部X光片（来自1,368个肩关节）	NA	EfficientNet	准确率,F1分数,效率,覆盖率	NA
239	2025-11-04	OpenSpliceAI provides an efficient modular implementation of SpliceAI enabling easy retraining across nonhuman species 2025-Oct-30, eLife IF:6.4Q1 DOI:10.7554/eLife.107454 PMID:41165728	研究论文	本文介绍了OpenSpliceAI，一个基于PyTorch实现的可训练开源剪接预测系统，解决了原SpliceAI在软件框架和物种适用性方面的限制	开发了可训练的PyTorch版本SpliceAI，支持从头训练和迁移学习，提升了处理速度并降低了内存使用	未明确说明模型在非人类物种上的具体性能表现和验证结果	开发一个高效、可扩展的剪接信号预测工具，支持跨物种应用	DNA序列中的剪接信号	机器学习	NA	深度学习	深度学习模型	DNA序列数据	NA	PyTorch	SpliceAI架构	处理速度，内存使用量，模型一致性，概率估计校准	单GPU
240	2025-11-04	Photoactivated conductive MOF thin film arrays on micro-LEDs for chemiresistive gas sensing 2025-Oct-30, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-64602-9 PMID:41168193	研究论文	本研究开发了一种将导电金属有机框架薄膜集成到微型LED平台上的光激活气体传感器	首次将cMOF薄膜与μLED平台集成，实现室温下的光激活气体传感，并通过深度学习算法实现快速气体识别	仅测试了四种特定气体（乙醇、三甲胺、氨气、二氧化氮），未验证对其他气体的适用性	开发高灵敏度、可逆且低功耗的气体传感技术	导电金属有机框架薄膜和微型LED集成平台	传感器技术	NA	层层自组装方法，光激活传感	深度学习算法	气体传感数据	四种气体分析物（乙醇、三甲胺、氨气、二氧化氮）	NA	NA	分类准确率	NA