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
1961	2026-01-13	Artificial Intelligence in Diabetic Kidney Disease Research: Bibliometric Analysis From 2006 to 2024 2026-Jan-09, JMIR diabetes DOI:10.2196/72616 PMID:41511856	综述	本文对2006年至2024年间发表的AI相关糖尿病肾病研究进行了全面的文献计量和转化分析	首次系统性地利用文献计量学工具（如CiteSpace和VOSviewer）对AI在糖尿病肾病领域的研究趋势、合作网络、主题演变及临床转化程度进行了可视化与定性评估	研究主要基于Web of Science数据库的英文文献，可能遗漏其他语言或数据库的出版物；且定性评估指出，大多数研究缺乏外部验证或可解释性框架，临床转化仍有限	旨在通过文献计量分析，揭示AI在糖尿病肾病研究中的应用格局、发展趋势、合作模式及临床转化挑战	2006年至2024年间发表的、应用AI技术于糖尿病肾病的英文原创研究文章	机器学习	糖尿病肾病	文献计量分析、系统综述	NA	文本（文献数据）	384项研究	CiteSpace, VOSviewer	NA	NA	NA
1962	2026-01-13	Ensemble deep learning architectures for detecting pulmonary tuberculosis in chest X-rays 2026-Jan-09, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-30792-x PMID:41513737	研究论文	本文提出了一种集成深度学习架构，用于从胸部X光片中检测活动性肺结核	将卷积自编码器神经网络与具有深度层聚合的多尺度卷积神经网络集成到一个学习架构中，用于稳健的结核病检测，并在多个数据集上实现了最先进的性能	NA	开发一种适用于资源匮乏环境的、具有成本效益的自动化结核病筛查方法	胸部X光片	计算机视觉	肺结核	NA	CNN, 自编码器	图像	两个公共数据集和一个私有数据集	NA	卷积自编码器神经网络, 多尺度卷积神经网络	灵敏度, 特异性, 准确率, AUC	NA
1963	2026-01-13	Early detection of air leakage in IoT-connected compressors using enhanced data sampling with deep learning 2026-Jan-08, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-29522-0 PMID:41507227	研究论文	本文提出了一种结合无监督增强数据采样和蒙特卡洛丢弃神经网络的端到端框架，用于物联网连接压缩机中的早期空气泄漏检测	提出了一种新颖的无监督增强数据采样方法（UEDSM），在缓解类别不平衡的同时保持数据结构，并集成了一种支持丢弃的神经网络（ALDNet），利用蒙特卡洛丢弃进行鲁棒推理	未明确说明方法在其他类型工业设备或更大规模数据集上的泛化能力	解决智能工厂中空气泄漏的早期检测问题，以减少成本和运营效率低下	制造工厂中的物联网连接空气压缩机	机器学习	NA	实时物理监测	深度学习神经网络	传感器数据（来自物联网连接的压缩机）	两台空气压缩机的实时监测数据	未明确指定，可能为TensorFlow或PyTorch	ALDNet（一种支持丢弃的神经网络）	准确率，F1分数	未明确指定，但提及适用于边缘环境部署
1964	2026-01-13	Application and accuracy analysis of different facial regions based on deep learning in the diagnosis of hypertension 2026-Jan-03, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-30936-z PMID:41484198	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的非侵入性面部图像分析方法，用于高血压的早期筛查	通过改进的U-Net模型将面部细分为六个解剖区域，并发现仅使用颧骨和脸颊区域即可达到与全脸模型相当的诊断准确率，表明这些区域集中了与高血压相关的生理信号	样本量相对较小（共506名参与者），且研究未在更广泛或多样化的人群中进行外部验证	开发一种可扩展、被动、非侵入性的高血压早期筛查工具	375名高血压患者和131名血压正常对照者的面部图像	计算机视觉	心血管疾病	面部图像分析	CNN	图像	506名参与者（375名高血压患者，131名血压正常对照者）	NA	U-Net, ResNet	mIoU, 准确率	NA
1965	2026-01-13	Ferroelectric Domains and Evolution Dynamics in Twisted CuInP2S6 Bilayers 2026-Jan, Small methods IF:10.7Q1 DOI:10.1002/smtd.202500683 PMID:40538291	研究论文	本文通过密度泛函理论和深度学习分子动力学模拟，研究了扭曲CuInP2S6双层中极性畴的形成、演化及调控机制	揭示了扭曲双层中界面铁电（反铁电）耦合导致极性畴形成的机制，不同于传统超晶格或滑动双层中的拓扑涡旋，其机制源于堆叠依赖的能垒和热扰动下的切换速度变化	模拟基于理论计算，未涉及实验验证；研究聚焦特定材料体系，普适性有待进一步探索	探究扭曲角度对铁电材料中极性畴形成和动态演化的影响，并探索通过外场调控局部极化的可能性	扭曲双层铁电材料CuInP2S6	材料科学	NA	密度泛函理论（DFT），深度学习分子动力学（DLMD）模拟	NA	模拟数据	NA	NA	NA	NA	NA
1966	2026-01-13	Predicting Healthcare Utilization Outcomes With Artificial Intelligence: A Large Scoping Review 2026-Jan, Value in health : the journal of the International Society for Pharmacoeconomics and Outcomes Research IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.jval.2025.08.007 PMID:40848744	综述	本文通过范围综述，系统梳理了人工智能在医疗资源利用预测领域的研究现状、趋势、数据与方法特征及报告标准	首次对AI在医疗资源利用预测领域进行全面范围综述，系统识别了数据、方法、结果和报告标准方面的趋势与不足	纳入研究主要来自美国，可能限制结论的普适性；AI模型报告标准遵循度有限，影响结果可比性	识别人工智能在医疗资源利用预测研究中的数据特征、方法趋势、预测结果及报告标准现状	已发表的AI医疗资源利用预测研究文献	医疗人工智能	NA	NA	集成模型,深度学习模型	电子健康记录,保险理赔数据	121项符合纳入标准的研究	NA	NA	NA	NA
1967	2026-01-13	Artificial intelligence classification of pediatric middle ear effusion using consumer-grade otoscopes 2026-Jan, International journal of pediatric otorhinolaryngology IF:1.2Q3 DOI:10.1016/j.ijporl.2025.112655 PMID:41338131	研究论文	本研究使用消费级耳镜图像训练人工智能算法，以准确预测儿童中耳积液的存在与否	首次利用消费级耳镜图像开发深度学习模型，用于儿童中耳积液的分类，其性能与或超过传统诊断工具如气动耳镜和鼓室导抗测试	样本量相对较小（537张图像），且数据来自特定医疗程序（鼓膜切开置管术）的患者，可能限制泛化能力	开发一种基于人工智能的辅助诊断工具，用于初级保健环境中儿童中耳积液的早期准确检测	6个月至6岁儿童的中耳积液患者，使用消费级耳镜获取的鼓膜图像	计算机视觉	中耳积液	深度学习	深度学习神经网络	图像	219名患者，537张鼓膜图像（其中263张显示积液，273张无积液）	NA	NA	准确率, 灵敏度, 特异性	NA
1968	2026-01-13	A Clinically Inspired Deep Learning Framework for Laryngeal Cancer Detection and Malignancy Transformation Risk Assessment 2026-Jan, Otolaryngology--head and neck surgery : official journal of American Academy of Otolaryngology-Head and Neck Surgery DOI:10.1002/ohn.70075 PMID:41353738	研究论文	本研究开发了一个名为TransCL的深度学习模型，用于喉癌检测和恶性转化风险评估，旨在提高喉镜图像解读的准确性和一致性	TransCL模型在多个独立测试集上表现出色，能够泛化到未见过的病变类型，并可靠预测良性病变的恶性转化风险，其诊断性能可与顶级资深喉科医生相媲美	研究为回顾性设计，且数据集主要来自中国的五个医疗中心，可能限制了模型在其他人群或医疗环境中的泛化能力	开发深度学习模型以增强喉部病变检测、指导活检并简化诊断流程	喉镜图像，涵盖10种不同的喉部病变	计算机视觉	喉癌	喉镜成像	深度学习分类网络	图像	来自2585名患者的16,587张喉镜图像	NA	TransCL	AUC, 准确率, F1分数, 马修斯相关系数	NA
1969	2026-01-13	Domain adaptive fault diagnosis algorithm based on multi-graph convolution for rotating machinery 2026-Jan, ISA transactions IF:6.3Q1 DOI:10.1016/j.isatra.2025.12.003 PMID:41412863	研究论文	本文提出了一种基于多图卷积的领域自适应故障诊断算法，用于旋转机械的轴承故障诊断	提出了一种新颖的领域自适应多图卷积网络（DAM-GCN），通过结合Top-k图、k-NN图和Radius图从多个角度捕获故障结构特征，并采用对比学习策略和联合损失函数来增强模型的泛化能力	NA	解决旋转机械轴承在变工况下的故障诊断问题，提高模型的泛化能力	旋转机械的轴承	机器学习	NA	NA	CNN, GCN	故障信号数据	NA	NA	DAM-GCN	NA	NA
1970	2026-01-13	A deep learning model to enhance lung cancer detection using 'Dual-Branch' model classification approach 2026, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0339404 PMID:41511950	研究论文	本研究提出了一种名为'双分支模型分类方法'的深度学习模型，通过整合图像和掩码数据来增强肺癌检测的准确性和可扩展性	引入了双分支模型分类方法，这是一种两阶段策略，整合图像和掩码数据以提升检测精度和可扩展性，解决了样本不足和输入模态限制的问题	模型存在高计算需求、分割掩码提供的信息有限以及数据集中可能存在潜在偏差，这些限制了模型的泛化能力	提高肺癌的早期检测和准确分类，以改善患者生存率	肺癌检测，使用CT图像和掩码数据作为研究对象	计算机视觉	肺癌	CT扫描	CNN, DNN, SVM	图像, 掩码数据	使用LIDC-IDRI数据集，包含不同数据规模，具体样本数量未明确说明	NA	双分支模型分类方法	准确率, F1分数	NA
1971	2026-01-13	LIMPACAT: Multi-omics attention transformer for immune prediction in liver cancer using whole-slide imaging 2026, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0339667 PMID:41511965	研究论文	本研究提出了一种名为LIMPACAT的深度学习框架，利用全切片图像预测肝细胞癌中与预后相关的免疫细胞水平	首次将注意力Transformer与多实例学习结合，从组织病理学图像中预测免疫细胞组成，为无直接免疫数据的数据集提供了一种新的免疫特征推断方法	研究依赖于通过反卷积方法推断的免疫细胞组成作为监督信号，而非直接测量的免疫数据，可能存在推断误差	开发一种基于全切片图像的深度学习模型，用于预测肝细胞癌的肿瘤免疫微环境特征	肝细胞癌患者的全切片图像及相关的RNA测序数据	数字病理学	肝癌	单细胞RNA测序, 批量RNA测序, 反卷积方法	Transformer, 多实例学习	图像, 基因表达数据	基于TCGA-LIHC数据集，具体样本数量未明确说明	NA	注意力Transformer	准确率	NA
1972	2026-01-13	Machine learning analysis based on deep learning for fatigue diagnostics in carbon fiber reinforced polymers 2026, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0340904 PMID:41511978	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的混合框架，用于碳纤维增强聚合物（CFRP）的疲劳状态分类	结合一维卷积神经网络（1D-CNN）和扩展长短期记忆网络（xLSTM）提取时空特征，并通过基于互信息的特征选择和Bagging集成分类器进行优化	虽然框架适用于CFRP结构的健康监测，但未在其他材料或更广泛场景中验证	开发一种可靠的方法用于CFRP结构的疲劳诊断和维护决策支持	碳纤维增强聚合物（CFRP）复合材料	机器学习	NA	传感器监测数据	CNN, LSTM	传感器数据	NASA-CFRP数据集	NA	1D-CNN, xLSTM	分类准确率	NA
1973	2026-01-13	Image generator for tabular data based on non-Euclidean metrics for CNN-based classification 2026, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0340005 PMID:41512047	研究论文	本研究在IGTD框架中比较了非欧几里得距离度量，将表格数据转换为图像表示以用于基于CNN的分类	扩展IGTD框架以采用多种非欧几里得距离度量（如一减相关性、测地距离、Jensen-Shannon距离、Wasserstein距离和热带距离），旨在更好地捕捉特征间的复杂非线性关系	未明确提及具体局限性	评估非欧几里得距离度量在将表格数据转换为图像表示以用于CNN分类中的性能	模拟和真实世界的基因组学数据集	机器学习	NA	NA	CNN	表格数据	NA	NA	NA	分类准确性, 生成图像的结构保真度	NA
1974	2026-01-13	Deep learning algorithms and Raman spectroscopy in the clinical laboratory setting 2026-Jan, Critical reviews in clinical laboratory sciences IF:6.6Q1 DOI:10.1080/10408363.2025.2549305 PMID:40888106	综述	本文综述了拉曼光谱与深度学习在临床实验室中的整合应用，重点介绍了关键深度学习模型及其在疾病诊断中的潜力	整合拉曼光谱与深度学习，自动化光谱解释，提高分类准确性，为非侵入性可靠诊断提供新方法	NA	探索拉曼光谱与深度学习在医学应用中的整合，提升光谱解释和诊断准确性	生物样本（如用于癌症诊断、细菌鉴定和病毒诊断的样本）	机器学习	癌症	拉曼光谱	CNN, LSTM, GAN	光谱数据	NA	NA	NA	NA	NA
1975	2026-01-13	Forensic toxicology and Artificial intelligence: broadening horizons and growing potential 2026 Jan-Feb, La Clinica terapeutica DOI:10.7417/CT.2026.1988 PMID:41525127	综述	本文综述了人工智能和机器学习在法医毒理学领域的应用潜力、优势与挑战	系统梳理了自20世纪90年代以来AI技术在法医毒理学中的应用发展，特别关注了新精神活性物质（NPS）的检测与分析	大规模应用仍面临挑战与困难，且短期内AI无法完全取代毒理学家	探讨AI和机器学习如何提升法医毒理学评估的准确性、效率和可靠性	法医毒理学领域，特别是新精神活性物质（NPS）的检测与数据解释	机器学习	NA	专家系统、神经网络、深度学习、生成式AI	神经网络	毒理学数据	NA	NA	NA	NA	NA
1976	2026-01-12	Deep learning-enabled high-performance multiphoton fluorescence vascular imaging using clinically approved fluorescent probes 2026-Jan-16, iScience IF:4.6Q1 DOI:10.1016/j.isci.2025.114141 PMID:41509928	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的方法，利用临床批准的荧光探针实现高性能多光子荧光血管成像	开发了一种深度学习模型，能够将临床批准的荧光探针（如ICG）用于高性能多光子荧光成像，解决了传统探针不适用于MPFI的问题	方法依赖于先前报道的MPFI图像进行训练，且新型定制探针的生物安全性尚未完全验证	提高多光子荧光成像（MPFI）的实用性和临床适用性	大脑微血管系统，特别是海马区域的血管	计算机视觉	NA	多光子荧光成像（MPFI）	深度学习	图像	NA	NA	NA	NA	NA
1977	2026-01-12	A Novel Acetylcholine Nanosensor for Single Vesicle Storage and Sub-Quantal Exocytosis in Living Neurons and Organoids 2026-Jan-10, Angewandte Chemie (International ed. in English) DOI:10.1002/anie.202520854 PMID:41518282	研究论文	本文开发了一种基于TiCT MXene/酶功能化的纳米传感器，用于实时监测活体神经元和类器官中单个囊泡的乙酰胆碱存储和释放动态	开发了一种新型纳米传感器，首次实现了在单细胞水平对单个囊泡存储和亚量子释放动力学的原位定量化学分析	NA	研究胆碱能突触可塑性在生理和病理状态下的机制，特别是单个囊泡的存储和释放动力学	原代胆碱能神经元、人类脊髓类器官以及唐氏综合征模型	生物传感与神经科学	唐氏综合征	纳米传感器技术、酶功能化、实时监测	1D-CNN	信号峰值形状数据	NA	NA	一维卷积神经网络	NA	NA
1978	2026-01-12	Bayesian neural networks for genomic prediction: uncertainty quantification and SNP interpretation with SHAP and GWAS 2026-Jan-10, TAG. Theoretical and applied genetics. Theoretische und angewandte Genetik DOI:10.1007/s00122-025-05127-z PMID:41518523	研究论文	本研究提出了一个结合LASSO正则化的贝叶斯神经网络框架及GSMeSP可解释性工具，用于实现准确、不确定性感知且具有生物学可解释性的基因组预测	开发了结合LASSO正则化的贝叶斯神经网络框架，提供不确定性量化，并创新性地整合SHAP与GWAS信号，提出GSMeSP工具以从统计和生物学角度优先识别性状相关SNP	研究主要针对陆地棉的纤维相关性状，尚未在其他作物或性状中广泛验证，且模型复杂度可能较高	提高基因组预测的准确性、不确定性量化及模型可解释性，以加速作物育种中的基因组选择	1385份陆地棉种质资源，基因型数据包含超过12,000个SNP，针对多个纤维相关性状	机器学习	NA	基因组预测，全基因组关联研究	贝叶斯神经网络	基因型数据（SNP）	1385份陆地棉种质资源	NA	贝叶斯神经网络	预测准确性	NA
1979	2026-01-12	Bridging AI and biology: Foundation models meet human physiology and disease 2026-Jan-09, Med (New York, N.Y.) DOI:10.1016/j.medj.2025.100971 PMID:41519120	综述	本文探讨了将基础模型从基准测试转化为临床影响时遇到的挑战，并提出了结合深度学习与生物机制表示的混合模型以促进因果推理	提出结合深度学习与生物机制表示的混合模型，以解决基础模型在临床应用中因果推理不足的问题	NA	旨在通过混合模型提升基础模型在人类生理和疾病研究中的因果推理能力	人类生理和疾病	机器学习	NA	深度学习	基础模型, 混合模型	观测数据	NA	NA	NA	NA	NA
1980	2026-01-12	AI-MDT: an automatic and intelligent multidisciplinary team consultations platform for lung cancer diagnosis 2026-Jan-08, Journal of cancer research and clinical oncology IF:2.7Q3 DOI:10.1007/s00432-025-06413-5 PMID:41504919	研究论文	本研究介绍并评估了一个用于肺癌诊断的自动智能多学科团队会诊平台AI-MDT	开发了一个集成了流程自动化、智能决策支持和诊断辅助三大核心模块的AI-MDT平台，首次将大语言模型、深度学习和计算机视觉技术整合到肺癌MDT工作流中，实现了实时循证知识库和自动病灶检测与特征分析	研究仅在单一中国三甲医院实施，样本量（879次会诊，811名患者）相对有限，且为初步疗效评估，缺乏长期随访和多中心验证	评估AI-MDT平台在肺癌多学科团队会诊中的临床实用性和初步有效性	肺癌患者的诊断流程与多学科团队会诊	数字病理	肺癌	大语言模型，深度学习，计算机视觉	深度学习模型	医学影像，文本知识库	879次会诊，涉及811名患者	NA	NA	会诊量，专家时间，数据利用率，AI诊断建议使用次数（852次），决策支持使用次数（744次）	NA