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
301	2026-03-24	Charting the virosphere: computational synergies of AI and bioinformatics in viral discovery and evolution 2025-12-23, Journal of virology IF:4.0Q2 DOI:10.1128/jvi.01554-25 PMID:41222234	综述	本文综述了人工智能与生物信息学在病毒发现和进化研究中的协同作用，探讨了从传统方法到AI及混合框架的演变	提出了一种结合AI模式识别与经典生物信息学的集成工作流，以提升可扩展性和可解释性，并统一了加速病毒发现和增强进化洞察的计算策略	AI驱动方法面临计算负担、数据集偏差、有限可解释性以及较高假发现率等挑战	加速病毒发现、增强进化洞察并加强全球对新发传染病的准备	病毒基因组和蛋白质	生物信息学	NA	宏基因组测序	CNN, RNN, Transformer, GNN	序列数据	NA	NA	AlphaFold, ESMFold, Foldseek	NA	NA
302	2026-03-24	Biologically-informed integration of drug representations for breast cancer treatment using deep learning 2025-12-11, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-66384-6 PMID:41381442	研究论文	本文开发了一种名为GDnet的可解释深度学习模型，通过整合药物表示和肿瘤转录组数据来预测乳腺癌新辅助治疗反应，并辅助选择最佳治疗策略	首次提出将生物学信息驱动的药物表示与肿瘤转录组数据整合的深度学习模型，用于个性化乳腺癌治疗优化，并通过模拟临床试验验证其提升病理完全缓解率的能力	研究基于31个数据集的4371名患者，样本来源和多样性可能存在限制，且模型尚未在真实世界临床环境中进行前瞻性验证	开发深度学习模型以预测乳腺癌新辅助治疗反应并优化个性化治疗策略选择	乳腺癌患者及其对新辅助治疗的反应数据	数字病理学	乳腺癌	转录组测序	深度学习模型	转录组数据, 药物表示数据	4371名符合条件的患者，来自31个数据集	NA	GDnet	病理完全缓解率, 比值比	NA
303	2026-03-24	Multiplexed detection of febrile infections using CARMEN 2025-12-09, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-66243-4 PMID:41365864	研究论文	本文开发了三种基于CARMEN技术的检测面板，用于同时检测23种病原体，并通过深度学习优化了检测的敏感性和特异性	利用深度学习设计CARMEN检测方法，提高了对多种发热性感染病原体的检测敏感性和特异性，并验证了其在合成目标、加标血清样本及患者样本中的性能	NA	开发并验证用于多重检测发热性感染的CARMEN技术，以提升临床诊断和公共卫生监测的准确性	病毒性出血热、蚊媒病毒和性传播感染相关的23种病原体	数字病理学	发热性感染	CARMEN技术，RT-qPCR	深度学习	合成目标、加标健康正常血清样本、患者样本	涉及美国淋病奈瑟菌样本和尼日利亚拉沙病毒及猴痘病毒样本	NA	NA	敏感性，特异性	NA
304	2026-03-23	Associations Between Deep Learning-Derived Fat, Muscle, and Bone Measures From Abdominal Computed Tomography Scans and Fall Risk in Persons Aged 20 Years or Older 2025-Dec, Mayo Clinic proceedings. Digital health DOI:10.1016/j.mcpdig.2025.100299 PMID:41323361	研究论文	本研究探讨了通过深度学习从腹部CT扫描中提取的脂肪、肌肉和骨骼测量指标与20岁及以上人群跌倒风险之间的关联	首次使用深度学习算法从腹部CT扫描中自动提取身体成分生物标志物，并评估其与跌倒风险的关联，特别是在中年人群中识别低肌肉密度作为风险因素	研究为回顾性设计，可能受选择偏倚影响；仅使用腹部CT扫描，未考虑其他身体部位；跌倒事件通过医疗记录识别，可能存在漏报	确定腹部CT扫描中的身体成分测量是否与成年人跌倒风险相关	20至89岁的成年人，他们接受了腹部CT扫描	数字病理学	老年疾病	腹部CT扫描	深度学习算法	医学影像	3972人	NA	NA	调整后的风险比, 95%置信区间	NA
305	2026-03-21	Facilitating Precision Medicine in HCC Patients by Deep Learning-Directed lncRNAs Classification and Ascertaining Causal Markers 2025-12, The journal of gene medicine IF:3.2Q2 DOI:10.1002/jgm.70066 PMID:41405166	研究论文	本研究利用深度学习框架对肝细胞癌患者的lncRNA进行分类，以识别新的生物标志物，推动精准医疗	构建了一个分层复合深度学习框架，结合可解释AI技术（SHAP分析）来识别与HCC病理分期相关的关键lncRNA生物标志物	模型3在区分晚期HCC分期时性能较低（AU-ROC=0.774），表明lncRNA在晚期阶段关联紧密，数据存在固有挑战	通过人工智能技术识别新的lncRNA生物标志物，以促进肝细胞癌的精准医疗	肝细胞癌患者及其lncRNA表达数据	机器学习	肝细胞癌	RNA-seq	DNN	基因表达数据	来自癌症基因组图谱的肝细胞癌患者数据	NA	深度神经网络	AU-ROC	NA
306	2026-03-19	Single-shot multi-line structured light stripe recognition based on deep learning 2025-Dec-20, Applied optics IF:1.7Q3 DOI:10.1364/AO.578111 PMID:41842348	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的多线结构光条纹编号方法，无需辅助编码图案即可实现条纹的语义分割和编号	利用深度学习直接对多线结构光条纹进行语义分割，无需传统复杂的辅助编码图案，提高了测量效率和灵活性	实验验证了方法在复杂高反射和散射场景下的可行性，但未详细讨论其在极端噪声或低对比度条件下的性能	解决多线结构光条纹图像中裂纹和错位导致的条纹顺序识别和编号难题	多线结构光条纹图像	计算机视觉	NA	多线结构光测量	深度学习模型	图像	NA	NA	NA	NA	NA
307	2026-03-19	Multimodal deep learning for intelligent camera parameter control in underwater optical camera communication imaging 2025-Dec-10, Applied optics IF:1.7Q3 DOI:10.1364/AO.577990 PMID:41842316	研究论文	本文提出了一种多模态深度学习模型，用于在水下光学相机通信成像中智能控制相机参数，以提高条纹可见性和光学信噪比	融合视觉线索与环境上下文，在捕获时预测场景最优相机参数，实现实时、资源受限的UOCC，无需逐帧处理	未明确提及模型在极端或未见过环境条件下的泛化能力，以及实验样本的具体多样性限制	优化水下光学相机通信成像质量，通过智能相机参数控制提升条纹可见性和光学信噪比	水下光学相机通信系统中的条纹图像和环境因素（如浊度、流速、环境光照、LED功率）	计算机视觉	NA	图像处理，光学相机通信	深度学习，回归网络	图像，环境传感器数据	NA	NA	ResNet50	光学信噪比	NA
308	2026-03-18	Leveraging complex network features improves vaccine stance classification 2025-Dec-08, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-27487-8 PMID:41360844	研究论文	本研究提出利用从社交网络提取的复杂网络特征来增强基于文本的深度学习模型，以改进疫苗立场分类	首次将复杂网络特征与文本特征结合用于疫苗立场分类，并证明网络特征在长期数据中优于文本特征	研究基于意大利语推文数据，可能无法直接推广到其他语言或社交平台	提高社交媒体上疫苗立场的分类准确性	意大利语社交媒体帖子	自然语言处理	NA	NA	深度学习	文本	约2000万条意大利语帖子，其中约7000条手动标注	NA	NA	NA	NA
309	2026-03-18	Deep Learning-Based Diagnosis of Corneal Condition by Using Raw Optical Coherence Tomography Data 2025-Dec-08, Diagnostics (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/diagnostics15243115 PMID:41464119	研究论文	本研究利用原始光学相干断层扫描数据和卷积神经网络，区分健康角膜与圆锥角膜	直接使用原始光学相干断层扫描数据而非预处理数据进行诊断，避免了软件更新对结果的影响，提供了更一致的临床分析基础	未明确提及	通过深度学习模型，基于原始光学相干断层扫描数据实现圆锥角膜的早期诊断	使用Casia2前节光学相干断层扫描仪获取的2737次眼部检查数据，包括正常、角膜扩张症和其他疾病三类	计算机视觉	圆锥角膜	光学相干断层扫描	CNN	图像	2737次眼部检查，包含744次检查的数据集	NA	DenseNet121, EfficientNet-B0, MobileNetV3-Large, ResNet18	准确率, 宏平均灵敏度, 宏平均特异性, 宏平均阳性预测值, 宏平均F1分数	NA
310	2026-03-18	Multi-Scale Attention Fusion With Depthwise Separable Convolutions for Efficient Skin Cancer Detection 2025-Dec, Journal of cutaneous pathology IF:1.6Q3 DOI:10.1111/cup.14870 PMID:40998452	研究论文	提出一种名为MAF-DermNet的深度学习框架，用于高效、准确的皮肤癌检测	结合多尺度注意力融合与深度可分离卷积，并利用DCGAN进行数据增强以提高模型鲁棒性	未整合临床元数据，且未来需针对不同医疗环境进行优化	开发一种高效、准确的自动化皮肤癌检测模型以辅助临床诊断	皮肤癌病变图像	计算机视觉	皮肤癌	深度学习	CNN, GAN	图像	NA	NA	MAF-DermNet, DCGAN	准确率, 宏F1分数	NA
311	2026-03-15	Lightweight Vision Transformer with transfer learning for interpretable Alzheimer's disease severity assessment 2025-Dec-17, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-28243-8 PMID:41408128	研究论文	提出一种轻量级深度学习框架ViTTL，用于基于MRI数据评估阿尔茨海默病的严重程度	集成Vision Transformer与预训练卷积神经网络进行迁移学习，并结合LIME和GRAD-CAM方法实现模型可解释性，同时大幅减小模型尺寸	未明确说明在独立数据集上的具体性能指标或潜在的数据偏差	开发准确、可解释且资源高效的阿尔茨海默病诊断工具	阿尔茨海默病患者	计算机视觉	阿尔茨海默病	MRI	Vision Transformer, CNN, ANN	图像	OASIS数据集和Kaggle独立数据集	未明确指定	ViT-DenseNet201	准确率, Dice相似系数	未明确指定
312	2026-03-14	A novel deep learning system for STEMI prognostic prediction from multi-sequence cardiac magnetic resonance 2025-12-30, Science bulletin IF:18.8Q1 DOI:10.1016/j.scib.2025.11.027 PMID:41314962	研究论文	本文开发了一个名为DeepSTEMI的端到端深度学习系统，用于从多序列心脏磁共振图像结合临床参数预测STEMI患者2年主要不良心血管事件	提出了一种结合U-Net和Transformer模块的端到端深度学习系统，首次实现了多序列心脏磁共振图像与临床参数的自动整合，用于STEMI预后预测，并通过SHAP分析提供了模型可解释性	研究基于特定注册数据集（EARLY-MYO-CMR），外部验证仅来自三个独立心脏中心，样本量相对有限，且未在所有可能的亚组中进行全面验证	开发一个自动化、可扩展且可解释的深度学习系统，以改进ST段抬高型心肌梗死患者的早期风险分层，超越现有临床风险评分和手动成像生物标志物的限制	ST段抬高型心肌梗死患者	数字病理学	心血管疾病	心脏磁共振成像	深度学习	图像, 临床参数	开发集610名患者（20,618张图像），外部验证集334名患者（9,944张图像）	NA	U-Net, Transformer	AUC, 准确率, 风险比, 对数秩检验P值, 净重分类改善指数	NA
313	2026-03-14	"MR Fingerprinting for Imaging Brain Hemodynamics and Oxygenation" 2025-Dec, Journal of magnetic resonance imaging : JMRI IF:3.3Q1 DOI:10.1002/jmri.29812 PMID:40375492	综述	本文综述了磁共振指纹成像技术在脑血流动力学、氧合及灌注定量方面的研究进展	重点介绍了血管模拟的几何模型、新型序列以及融合机器学习和深度学习算法的最先进重建技术	NA	概述血管磁共振指纹成像的关键研究，并展望其临床转化的未来方向	脑血流动力学、氧合及灌注	数字病理学	NA	磁共振指纹成像	NA	磁共振成像数据	NA	NA	NA	NA	NA
314	2026-03-13	IRIS: Interpretable Risk Clustering Intelligence for Survival Analysis 2025-Dec, Proceedings : ... IEEE International Conference on Big Data. IEEE International Conference on Big Data DOI:10.1109/bigdata66926.2025.11402028 PMID:41809690	研究论文	提出了一种用于生存分析的新型可解释风险聚类智能框架IRIS，旨在直接学习有意义的患者风险分组并提供透明的特征重要性解释	与传统生存模型进行事后风险聚类不同，IRIS能够直接从数据中学习患者风险聚类，并通过特征贡献函数提供透明的特征重要性估计，在保持预测性能的同时显著提升可解释性	与最先进方法相比，在事件发生时间预测准确性方面有轻微下降	开发一个既能进行风险聚类又能提供可解释性的生存分析框架，为临床治疗规划和资源分配提供可操作的见解	患者生存数据	机器学习	阿尔茨海默病	生存分析	深度学习模型	电子健康记录，基准数据集	多个基准数据集、一个真实世界阿尔茨海默病数据集和一个电子健康记录数据集	NA	IRIS框架	风险聚类性能，预测可靠性，事件发生时间预测准确性	NA
315	2026-03-09	[Research progress in RNA secondary structure prediction methods] 2025-Dec-26, Sheng wu gong cheng xue bao = Chinese journal of biotechnology DOI:10.13345/j.cjb.250791 PMID:41755596	综述	本文综述了RNA二级结构预测的主要计算方法，比较了各类算法的优缺点，并讨论了相关技术在生物医学领域的应用及未来发展方向	系统比较了基于能量、多序列、传统机器学习、深度学习以及基于三级结构的RNA二级结构预测方法，并特别关注了在RNA结合蛋白位点识别中的应用	NA	回顾RNA二级结构预测方法的研究进展，为相关研究提供重要参考	RNA二级结构预测方法	计算生物学	NA	能量方法、多序列方法、传统机器学习、深度学习、基于三级结构的预测方法	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
316	2026-03-06	Large-scale modeling of axonal dynamic responses via deep learning 2025-Dec-12, Biomechanics and modeling in mechanobiology IF:3.0Q3 DOI:10.1007/s10237-025-02034-6 PMID:41384998	研究论文	本研究利用深度学习训练卷积神经网络，快速估计轴突损伤参数，以解决大规模轴突动态模拟计算成本高的问题	提出了一种基于CNN的快速估计方法，通过分层自适应采样策略生成训练数据，实现了约3150万倍的效率提升，支持高分辨率全白质轴突响应模拟	研究基于男性冰球运动员的头部撞击数据，样本量有限（N=46），且未涵盖不同性别或运动类型的广泛验证	开发一种高效的大规模轴突动态响应模拟方法，以研究白质损伤机制	冰球运动员头部撞击导致的轴突应变及损伤参数	机器学习	白质损伤	基于纤维束成像的应变分析，轴突损伤模型模拟	CNN	纤维应变剖面数据	46次头部撞击模拟数据，4979个体素，2000个训练样本，75个独立验证样本	NA	卷积神经网络	决定系数（R²），归一化均方根误差（NRMSE）	NA
317	2026-03-05	Hybrid deep learning model for autism spectrum disorder diagnosis 2025-Dec-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-28819-4 PMID:41462499	研究论文	本文提出了一种用于儿童自闭症谱系障碍诊断的混合深度学习模型，并在面部图像数据集上进行了性能评估	提出并比较了多种混合深度学习模型（如MobileNetV2+GRU），其中MobileNetV2+GRU模型在测试集上表现出最优性能	研究仅基于Kaggle的面部图像数据集，未涉及其他多模态数据（如fMRI、游戏评估、运动特征等），且未说明模型的临床验证情况	开发一种客观、高效的深度学习模型，用于儿童自闭症谱系障碍的早期诊断	自闭症谱系障碍儿童的面部图像数据	计算机视觉	自闭症谱系障碍	深度学习	CNN, LSTM, GRU	图像	来自Kaggle仓库的面部图像数据集（具体数量未说明）	NA	MobileNetV2, BiLSTM, ResNet50, LSTM, EfficientNetB4, InceptionV3, GRU	准确率, 精确率, F1分数, ROC值	NA
318	2026-02-27	Enhancing CBCT-based CT synthesis using planning MRI in adaptive proton therapy for head cancer: A deep learning approach 2025-Dec, Journal of applied clinical medical physics IF:2.0Q3 DOI:10.1002/acm2.70367 PMID:41373115	研究论文	本研究提出了一种结合CBCT和MRI的深度学习方法来合成CT图像，以提升头癌自适应质子治疗中的剂量计算精度	首次将MRI数据整合到CBCT-based CT合成中，以改善软组织轮廓的恢复和剂量计算的准确性	数据集规模有限，未来需要更大数据集进行验证	提升自适应质子治疗中基于CBCT的CT合成质量，以改善剂量计算精度	头癌患者	医学影像分析	头癌	CBCT, MRI	cGAN, CycleGAN	图像	NA	NA	ResUnet, SwinUnet	HU误差, 剂量差异, 剂量分布	NA
319	2026-02-26	Artificial Intelligence for Microbiology and Microbiome Research 2025-Dec-18, ArXiv PMID:41445807	综述	本文全面回顾了人工智能在微生物学和微生物组研究中的应用，涵盖技术进展和生物学见解	强调了AI在微生物学领域的变革性作用，并提供了从传统机器学习到深度学习方法的指导	NA	概述AI驱动的方法在微生物学和微生物组研究中的应用，以增强对微生物生命及其影响的理解	微生物学和微生物组研究	机器学习	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
320	2026-02-24	Imaging pathways in spondyloarthritis: integrating radiography, ultrasonography, magnetic resonance imaging, low-dose computed tomography, and artificial intelligence methods : Radiology and AI in SpA 2025-12-15, Rheumatology international IF:3.2Q2 DOI:10.1007/s00296-025-06051-7 PMID:41396276	综述	本文综述了脊柱关节炎的影像学检查路径，整合了X线、超声、磁共振成像、低剂量CT及人工智能方法，并讨论了AI在诊断和管理中的应用	提出了一个整合多模态影像和AI辅助判读的当代诊断算法，并探讨了AI在提高脊柱关节炎诊断精度和个性化治疗中的新兴应用	AI部署成本高、存在医疗法律考量，且相关研究仍处于积极调查阶段	优化脊柱关节炎的早期检测和诊断流程，整合先进影像技术与人工智能方法	脊柱关节炎患者，特别是疑似中轴型脊柱关节炎的患者	医学影像分析	脊柱关节炎	X线摄影、超声、磁共振成像、低剂量计算机断层扫描	深度学习	影像数据（X线、CT、MRI）	NA	NA	NA	检测精度	NA