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
261	2025-11-04	Artificial intelligence, machine learning and omic data integration in osteoarthritis 2025-Oct-28, Osteoarthritis and cartilage IF:7.2Q1 DOI:10.1016/j.joca.2025.10.012 PMID:41167326	综述	本综述总结了人工智能和机器学习在骨关节炎多组学数据整合中的最新应用进展	重点介绍了变分自编码器、对比学习和多模态变换器等新兴多组学整合方法在骨关节炎研究中的应用	存在样本量小、过拟合、缺乏外部验证、模型可解释性差以及人口统计学代表性不足等问题	推进对复杂多因素疾病骨关节炎的理解，实现个性化诊断和治疗	人类骨关节炎样本和相关临床前模型的转录组、表观基因组、蛋白质组、代谢组和多组学数据	机器学习	骨关节炎	转录组学、表观基因组学、蛋白质组学、代谢组学、多组学整合	监督学习、无监督聚类、深度学习、集成建模、变分自编码器、对比学习、多模态变换器	多组学数据	NA	NA	变分自编码器、多模态变换器	NA	NA
262	2025-11-04	From prediction of personalized metabolic responses to foods to computational nutrition: Concepts of an emerging interdisciplinary field 2025-Oct-28, Clinical nutrition (Edinburgh, Scotland) DOI:10.1016/j.clnu.2025.10.009 PMID:41176812	综述	提出计算营养学作为新兴交叉学科领域，通过计算方法解决营养与健康复杂挑战	首次系统提出计算营养学概念框架，整合人工智能、可穿戴生物传感器和多组学技术实现精准营养	面临可穿戴传感器可靠性、特征选择权衡、算法伦理与健康公平性、算法可解释性等关键挑战	通过计算方法推动营养研究范式转变，实现个性化营养响应预测和精准营养干预	人类营养代谢响应、饮食相关疾病风险、公共健康营养政策	机器学习	营养相关疾病	多组学技术, 可穿戴生物传感器	机器学习, 深度学习	多模态数据	NA	NA	NA	NA	NA
263	2025-11-04	Golay-Net: Deep learning-based Golay coded excitation for ultrasound imaging 2025-Oct-28, Ultrasonics IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.ultras.2025.107881 PMID:41176826	研究论文	提出基于深度学习的Golay编码激励方法Golay-Net，用于超声成像中合成互补编码B的回波信号	首次使用深度学习框架从编码A的回波信号合成编码B的回波信号，解决了传统Golay编码激励需要两次传输导致帧率降低的问题	文中未明确提及具体局限性	开发能够保持高帧率的同时提升超声成像信噪比和成像深度的新方法	超声成像系统	医学影像处理	NA	Golay编码激励，深度学习	深度学习	超声回波信号	体外和体内实验	NA	1-D U-Net	信噪比，成像深度，帧率	NA
264	2025-11-04	Ergonomic handheld chip: An instrument-free RPA-CRISPR platform for rapid home self-testing 2025-Oct-25, Biosensors & bioelectronics IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.bios.2025.118157 PMID:41177006	研究论文	开发了一种无需仪器的便携式微流控芯片平台，用于家庭自测分子检测	将机械、生化和智能模块集成到单一手持设备中，通过挥臂动作产生瞬时加速度驱动试剂流动，无需外部泵、加热器或电源	仅在52个样本中进行了临床验证，样本规模有限	开发适用于分散或家庭环境的低成本、无需仪器的分子检测平台	高危型人乳头瘤病毒(HPV)	生物医学工程	HPV感染	RPA-CRISPR, 微流控技术	深度学习模型	荧光图像	52个临床样本	NA	NA	检测限, 特异性, 准确率, 一致性	智能手机
265	2025-11-04	Deep ensemble model with blockchain technology for lung cancer detection with secured data sharing 2025-Oct-24, Computational biology and chemistry IF:2.6Q2 DOI:10.1016/j.compbiolchem.2025.108729 PMID:41177067	研究论文	提出一种结合区块链技术和深度集成模型的肺癌检测框架，实现安全数据共享和高效诊断	首次将区块链智能合约与混合集成深度学习模型HCNN-ALSTM结合，并采用改进的磷虾群算法MKHA进行参数优化	未明确说明具体使用的基准数据集和样本数量，缺乏跨机构验证的详细描述	开发安全高效的肺癌早期检测系统，解决医学数据共享的隐私保护问题	CT扫描图像中的肺癌病变检测	计算机视觉	肺癌	CT扫描	CNN, Autoencoder, LSTM	医学图像	NA	NA	HCNN-ALSTM, GCN, ANN	准确率, 特异性, MCC, FM, BM, MK	NA
266	2025-11-04	Improving Colorectal Cancer Screening and Risk Assessment through Predictive Modeling on Medical Images and Records 2025-Oct-16, The American journal of pathology DOI:10.1016/j.ajpath.2025.09.016 PMID:41109668	研究论文	本研究通过整合病理切片和医疗记录数据，开发基于Transformer的多模态模型来预测结直肠癌5年进展风险	首次将Transformer模型应用于结直肠癌病理图像分析，并开发多模态融合策略整合临床记录与深度学习图像特征	研究依赖于单一注册中心数据，需要外部验证确认泛化能力	改进结直肠癌筛查和风险评估，提高进展风险预测准确性	结直肠息肉患者及其医疗数据	数字病理学	结直肠癌	数字病理，深度学习	Transformer	病理图像，医疗记录	来自新罕布什尔州结肠镜检查注册中心的数据，包含纵向随访信息	NA	Transformer	AUC	NA
267	2025-11-04	Deep learning and transformer-based feature fusion of conventional MRI for differentiating spinal osteolytic bone metastases and multiple myeloma 2025-Oct-02, European journal of radiology IF:3.2Q1 DOI:10.1016/j.ejrad.2025.112463 PMID:41176822	研究论文	开发基于深度学习和Transformer特征融合的模型，利用常规MRI序列区分脊柱溶骨性骨转移瘤和多发性骨髓瘤	首次将Transformer特征融合技术应用于常规MRI序列，结合多种深度学习模型进行脊柱病变鉴别诊断	回顾性研究设计，模型性能差异在外部测试集中无统计学显著性	开发准确区分脊柱溶骨性骨转移瘤和多发性骨髓瘤的深度学习诊断模型	663例患者（342例溶骨性骨转移瘤，321例多发性骨髓瘤）的MRI影像数据	医学影像分析	骨肿瘤	MRI（T1加权成像、T2加权成像、脂肪抑制T2加权成像）	DenseNet, MLP, SVM, Gradient Boosting, AdaBoost, Naive Bayes, Transformer	医学影像	663例患者（训练集421例，外部测试集242例）	NA	DenseNet169, Transformer	AUC, 准确率, ROC曲线, 校准图, 决策曲线分析	NA
268	2025-11-04	Seasonal Inactivation of Cryptosporidium parvum Oocysts in Soil and Manure Microenvironments Using the LSTM-based Environmental Model 2025 Oct-Nov, Journal of food protection IF:2.1Q3 DOI:10.1016/j.jfp.2025.100617 PMID:40935338	研究论文	本研究利用LSTM深度学习模型模拟季节性温湿度变化，研究隐孢子虫卵囊在土壤和粪便微环境中的灭活规律	首次将LSTM深度学习模型应用于环境病原体风险评估，模拟真实季节性昼夜温湿度循环	研究基于美国巴吞鲁日地区历史气候数据，结果可能受地域限制	研究隐孢子虫卵囊在不同季节条件下于土壤和粪便环境中的灭活动力学	隐孢子虫卵囊在农业土壤和粪便微环境中的存活特性	机器学习	寄生虫感染	LSTM深度学习, 环境模拟实验	LSTM	气候数据, 实验观测数据	30天的连续观测实验	NA	LSTM	灭活速率常数, ANOVA分析	NA
269	2025-11-03	Comparative Evaluation of Advanced Deep Learning, Image-to-Text Models, and Radiomics for Predicting Tumor Budding and Tumor-Stroma Ratio from Breast Ultrasound in Invasive Ductal Carcinoma 2025-Oct-31, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2025.10.020 PMID:41176437	研究论文	本研究比较了基于深度学习和放射组学的不同方法，用于从乳腺超声图像预测浸润性导管癌的肿瘤出芽和肿瘤-间质比	首次系统比较了图像分类深度学习、图像到文本转换和放射组学三种不同方法在预测乳腺癌肿瘤微环境特征方面的性能	样本量相对较小（153例患者），需要在更大规模数据集中验证模型的泛化能力	从术前超声图像非侵入性预测浸润性导管癌的肿瘤微环境特征	浸润性导管癌患者的乳腺超声图像	计算机视觉, 自然语言处理, 机器学习	乳腺癌	超声成像	CNN, Transformer, KNN, SVM, XGBoost	医学图像	153例经组织病理学确诊的浸润性导管癌患者	PyTorch, Scikit-learn	YOLOv11x-cls, DINOv2, Vision Transformer, BLIP-2	AUC, 准确率	NA
270	2025-11-03	Clinical utility of artificial intelligence models in radiology: a systemic scoping review of diagnostic and endovascular applications 2025-Oct-30, CVIR endovascular IF:1.2Q3 DOI:10.1186/s42155-025-00573-8 PMID:41162783	综述	系统综述人工智能在放射学诊断和介入治疗中的临床应用现状	首次系统评估AI在放射学多个疾病领域的临床应用范围，涵盖诊断和介入治疗两大方向	仅纳入23篇研究文献，样本量有限，未进行定量荟萃分析	评估人工智能在放射学领域的临床应用价值	放射科诊断和介入治疗相关的临床研究	医学影像分析	多种癌症（肺癌、肝癌、结直肠癌、前列腺癌、胰腺癌、乳腺癌、血液癌症）和血管疾病	NA	深度学习,卷积神经网络,自然语言处理,机器学习	医学影像数据	23篇同行评审研究文章	NA	NA	NA	NA
271	2025-11-03	A multi-label visualisation approach for malware behaviour analysis 2025-Oct-30, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-21848-z PMID:41168210	研究论文	提出一种结合目标检测、可解释人工智能和基于代理的大语言模型的多标签可视化恶意软件行为分析方法	首次引入专门用于恶意软件分类的目标检测数据集，扩展Grad-CAM为贝叶斯形式实现不确定性感知可视化，通过多代理推理模块减少幻觉和偏见	未明确说明数据集规模和具体实验环境限制	开发可解释且全面的恶意软件分析框架	恶意软件及其行为特征	计算机视觉,自然语言处理	NA	目标检测,可解释人工智能,大语言模型	目标检测模型,LLM	图像,API调用序列	NA	NA	Grad-CAM	多标签分类准确率,二分类准确率	NA
272	2025-11-03	Energy consumption prediction in buildings using LSTM and SVR modified by developed Henry gas solubility optimization 2025-Oct-30, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-21835-4 PMID:41168249	研究论文	提出一种结合小波分解、LSTM网络、支持向量回归和改进亨利气体溶解度优化算法的混合预测模型，用于建筑能耗预测	开发了新型混合预测框架，将小波分解特征提取、LSTM时序依赖捕捉、SVR精细估计与DHGSO参数优化相结合	NA	提高建筑能耗预测精度以优化能源管理、可持续性策略和运营效率	七个校园的建筑物能耗数据	机器学习	NA	小波分解	LSTM, SVR	时间序列数据	七个校园两年的每小时能耗数据	NA	LSTM, SVR	RMSE, MAPE	NA
273	2025-11-03	Multimodal Multitask Learning for Predicting Depression Severity and Suicide Risk Using Pretrained Audio and Text Embeddings: Methodology Development and Application 2025-Oct-30, JMIR medical informatics IF:3.1Q2 DOI:10.2196/66907 PMID:41166502	研究论文	开发了一种融合多任务学习、多模态学习和迁移学习的深度学习模型，用于同时预测抑郁症严重程度和自杀风险	首次将多任务学习与多模态融合策略结合，使用预训练的音频和文本嵌入来同时评估抑郁症严重程度和自杀风险	存在潜在的负迁移效应风险，需要谨慎实施多任务学习	评估多任务学习、多模态学习和迁移学习在联合分类抑郁症严重程度和自杀风险中的效果	100名抑郁症患者和100名健康对照者的中文音频录音和临床问卷数据	自然语言处理, 机器学习	抑郁症	音频处理, 文本分析	深度学习	音频, 文本	200名参与者（100名抑郁症患者和100名健康对照者）	NA	wav2vec 2.0, HuBERT, ERNIE-health	AUC	NA
274	2025-11-03	A synergistic generative-ranking framework for tailored design of therapeutic single-domain antibodies 2025-Oct-29, Cell discovery IF:13.0Q1 DOI:10.1038/s41421-025-00843-8 PMID:41162386	研究论文	开发了一种基于深度学习的生成-排序框架TFDesign-sdAb，用于设计具有定制功能性的单域抗体	整合结构感知扩散模型和精细调优的排序器，同时优化互补决定区和框架区，使单域抗体获得新功能特性同时保持抗原特异性	NA	克服单域抗体缺乏Fc结构域导致的功能局限性和制造限制	单域抗体(sdAbs)	机器学习	NA	深度学习	扩散模型	结构数据	NA	NA	IgGM, A2binder	表达率, 结合亲和力, 纯化成功率	NA
275	2025-11-03	Multi head attention based deep learning framework for waxberry fruit object segmentation from high resolution remote sensing images 2025-Oct-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-20073-y PMID:41162410	研究论文	提出一种基于多头注意力的深度学习框架MAWNet，用于从高分辨率遥感图像中分割杨梅果实	结合增强残差块、Transformer块、空洞空间金字塔池化块和多空洞卷积块，有效解决果实遮挡、重叠和光照变化等挑战	未提及模型在更大规模数据集或不同果树品种上的泛化能力	开发自动化果实采摘设备中的精确果实分割技术	果园环境中的杨梅果实	计算机视觉	NA	高分辨率遥感成像	CNN, Transformer	图像	NA	NA	U-Net, ResNet, Transformer, ASPP	准确率, IoU, Dice系数	NA
276	2025-11-03	Predicting short- to long-term breast cancer risk from longitudinal mammographic screening history 2025-Oct-29, NPJ breast cancer IF:6.5Q1 DOI:10.1038/s41523-025-00831-x PMID:41162416	研究论文	提出一种整合传统风险因素和纵向乳腺X线摄影数据的深度学习模型，用于预测短期至长期乳腺癌风险	首次开发能够整合纵向乳腺X线筛查历史和多时间点检查的深度学习模型，捕捉乳腺组织随时间变化的细微特征	仅使用内部数据集和单一外部验证集，需要更多样化人群的验证	乳腺癌风险评估和个体化筛查策略优化	女性乳腺癌患者和筛查人群	数字病理学	乳腺癌	乳腺X线摄影	深度学习	医学影像	171,168张乳腺X线图像，来自9,133名女性	NA	MTP-BCR	AUC	NA
277	2025-10-31	Combining deep learning and microfluidics for fast and noninvasive sorting of zebrafish embryo 2025-Oct-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-17946-7 PMID:41162419	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
278	2025-11-03	Interpretable deep multimodal-based tomato disease diagnosis and severity estimation 2025-Oct-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-21611-4 PMID:41162432	研究论文	提出一种基于多模态深度学习的番茄疾病诊断和严重程度估计方法	结合视觉和环境数据的多模态深度学习算法，使用可解释AI技术增强模型透明度	NA	提高番茄疾病诊断和严重程度预测的准确性与可解释性	番茄植物疾病	计算机视觉,自然语言处理	植物疾病	深度学习	CNN,RNN	图像,环境数据	NA	NA	EfficientNetB0,RNN	准确率	NA
279	2025-11-03	Optimizing deep learning models for on-orbit deployment through neural architecture search 2025-Oct-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-21467-8 PMID:41162441	研究论文	提出基于神经架构搜索的进化算法框架，优化面向星载边缘计算设备的深度学习模型部署	将硬件感知嵌入优化循环，联合优化网络架构与部署方案，实现资源受限平台上的实时推理	仅针对特定CubeSat硬件平台进行验证，未涵盖所有类型的星载计算设备	通过神经架构搜索实现模型压缩，平衡精度、模型大小和推理延迟	CubeSat卫星的星载边缘计算设备	机器学习	NA	神经架构搜索	深度学习模型	遥感图像	NA	NA	EfficientNet-lite0	mIoU, MCC, 延迟, 加速比	NVIDIA Jetson AGX, Intel Myriad X, NVIDIA A100-SXM
280	2025-11-03	LyricEmotionNet for robust emotion recognition with hybrid CapsNet-memory network architecture 2025-Oct-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-21593-3 PMID:41162458	研究论文	提出一种基于CapsNet和记忆网络的混合深度学习架构LyricEmotionNet，用于歌词情感识别任务	结合CapsNet和记忆网络的混合架构，能同时处理局部情感特征和长序列依赖关系，在数据缺失场景下表现优异	仅基于660首歌曲的数据集进行验证，需要更大规模数据验证泛化能力	解决歌词情感分析中的局部特征提取和长距离依赖建模挑战	音乐歌词文本数据	自然语言处理	NA	深度学习	CapsNet, Memory Network	文本	660首歌曲，涵盖6种情感类别	NA	CapsNet, Memory Network	准确率	NA