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
201	2026-04-04	Leveraging AI to explore structural contexts of post-translational modifications in drug binding 2025-May-04, Journal of cheminformatics IF:7.1Q1 DOI:10.1186/s13321-025-01019-y PMID:40320551	研究论文	本文利用AI技术探索翻译后修饰在药物结合中的结构背景，通过大规模建模分析PTMs对药物结合的影响	首次大规模应用AI驱动的蛋白质结构预测工具（如AlphaFold3）生成PTM修饰蛋白质与配体结合的模型，并构建了首个提供小分子结合相关PTMs结构背景的资源数据库	方法准确性评估需要更大的基准测试集，当前模型的精确度有待进一步验证	探索翻译后修饰在药物结合中的结构影响，以促进药物发现	人类蛋白质中的小分子结合相关翻译后修饰	计算生物学	癌症	AI驱动的蛋白质结构预测与分子对接模拟	深度学习	蛋白质结构数据	6,131个已识别的PTMs，映射到ECOD数据库的结构域，生成了14,178个PTM修饰蛋白质模型	AlphaFold3, RoseTTAFold All-Atom, Chai-1	深度学习蛋白质结构预测模型	NA	未明确指定，但提及了计算能力的进步和AI工具的使用
202	2026-04-04	Improving Accuracy and Reproducibility of Cartilage T2 Mapping in the OAI Dataset Through Extended Phase Graph Modeling 2025-May, Journal of magnetic resonance imaging : JMRI IF:3.3Q1 DOI:10.1002/jmri.29646 PMID:39467097	研究论文	本研究评估了扩展相位图建模在骨关节炎倡议数据集上提高膝关节软骨T2映射准确性和可重复性的效果	首次将扩展相位图建模应用于骨关节炎倡议数据集，解决了传统单指数模型忽略受激回波和B1不均匀性的问题	研究为回顾性设计，样本量有限，且仅针对特定膝关节软骨区域进行评估	评估不同拟合方法对软骨T2映射准确性和可重复性的影响	骨关节炎倡议数据集中的膝关节软骨	医学影像分析	骨关节炎	多回波自旋回波序列，扩展相位图建模	深度学习，非线性最小二乘法，字典匹配	磁共振图像	100名受试者（50名骨关节炎患者和50名健康对照）	NA	NA	平均绝对误差，Bland-Altman分析，Lin一致性系数，变异系数	NA
203	2026-04-04	Detection of Macular Neovascularization in Eyes Presenting with Macular Edema using OCT Angiography and a Deep Learning Model 2025-Apr, Ophthalmology. Retina DOI:10.1016/j.oret.2024.10.017 PMID:39461425	研究论文	本研究利用OCT血管成像和深度学习模型检测和分割黄斑水肿患者中的黄斑新生血管	开发了一种新型混合多任务卷积神经网络算法（aiMNV），用于在多种病因导致的黄斑水肿中准确检测和分割黄斑新生血管	6×6-mm扫描由于采样密度较低，检测黄斑新生血管的敏感性低于3×3-mm扫描	评估人工智能算法在黄斑水肿患者中检测和分割黄斑新生血管的诊断性能	患有渗出性年龄相关性黄斑变性、糖尿病性黄斑水肿或视网膜静脉阻塞引起的黄斑水肿的患者眼睛	计算机视觉	年龄相关性黄斑变性	OCT血管成像	CNN	图像	114只眼睛（来自112名参与者）	NA	混合多任务卷积神经网络	敏感性, 特异性, 阳性预测值, 阴性预测值, IoU分数, F1分数	NA
204	2026-04-04	Spatial transcriptomic clocks reveal cell proximity effects in brain ageing 2025-02, Nature IF:50.5Q1 DOI:10.1038/s41586-024-08334-8 PMID:39695234	研究论文	本研究构建了一个空间分辨的单细胞转录组大脑图谱，并开发了空间衰老时钟模型，以揭示细胞邻近效应对大脑衰老的影响	首次开发了基于空间转录组数据的空间衰老时钟模型，能够识别衰老、年轻化和疾病的空间及细胞类型特异性转录组特征，并发现了T细胞和神经干细胞对邻近细胞的显著邻近效应	研究仅基于小鼠模型，尚未在人类样本中验证；空间转录组技术的分辨率可能限制对某些细胞相互作用的精确解析	研究大脑衰老过程中细胞间相互作用及其对组织功能衰退的影响	成年小鼠大脑中的420万个细胞，涵盖20个不同年龄阶段	空间转录组学	神经退行性疾病	空间分辨单细胞转录组测序	机器学习模型, 深度学习模型	空间转录组数据	420万个细胞，来自20个不同年龄的成年小鼠大脑	NA	空间衰老时钟	NA	NA
205	2026-04-04	Analyzing the impact of social security systems on video-based public health surveillance 2025, Frontiers in public health IF:3.0Q2 DOI:10.3389/fpubh.2025.1684291 PMID:41929396	研究论文	本研究提出了一种结合社会安全系统影响的视频公共卫生监测框架，旨在通过深度学习模型改进时空健康监测	开发了分层流行病学变换器（HET）架构，并引入了政策感知动态校准机制（PDCM），以整合实时政策信号和统计偏差，动态调整预测	未明确提及具体的数据集规模或模型泛化能力的详细限制	整合治理结构与健康信息学，改进视频公共卫生监测系统，以更响应和公平地应对流行病异常	视频监测数据中的公共卫生指标、人口多样性和政策驱动干预措施	计算机视觉	公共卫生	视频监测	Transformer	视频	多个公共卫生视频监测数据集，涵盖不同城市区域和政策设置	NA	分层流行病学变换器（HET）	敏感性	NA
206	2026-04-04	Predicting Therapeutic Response to Hypoglossal Nerve Stimulation Using Deep Learning 2024-12, The Laryngoscope DOI:10.1002/lary.31609 PMID:38934474	研究论文	本研究开发并验证了基于药物诱导睡眠内窥镜图像的机器学习和深度学习模型，用于预测舌下神经刺激器植入的治疗效果	首次利用深度学习模型从药物诱导睡眠内窥镜图像中预测舌下神经刺激器的治疗效果，并发现腭咽部图像具有更高的预测准确性	研究为单中心回顾性分析，样本量有限（127名患者），缺乏多中心验证，可能影响模型的泛化能力	开发能够预测舌下神经刺激器治疗效果的图像分析模型，以优化患者选择	接受药物诱导睡眠内窥镜检查并随后植入舌下神经刺激器的患者	计算机视觉	睡眠呼吸障碍	药物诱导睡眠内窥镜	深度学习, 机器学习	图像	127名患者的25,040张图像（其中16,515张来自响应者，8,262张来自非响应者）	NA	VGG-16	准确率, 精确率, 召回率, F1分数	NA
207	2026-04-04	Multi-Instance Learning for Vocal Fold Leukoplakia Diagnosis Using White Light and Narrow-Band Imaging: A Multicenter Study 2024-10, The Laryngoscope DOI:10.1002/lary.31537 PMID:38801129	研究论文	本研究开发了一种基于多实例学习的人工智能模型，融合白光成像和窄带成像图像，用于区分声带白斑的良恶性	首次将多实例学习方法与白光成像和窄带成像模态结合，用于声带白斑的诊断，并在多中心数据上进行验证	模型仍需进一步优化和验证以全面评估其临床潜力	开发人工智能模型以辅助声带白斑的良恶性诊断	声带白斑患者的内窥镜图像	计算机视觉	喉癌	白光成像, 窄带成像	深度学习	图像, 视频	426名患者的7057张图像用于内部验证，另有两家医院的1617张图像用于外部验证，以及50个前瞻性收集的视频	NA	NA	AUC, 准确率	NA
208	2026-04-04	Artificial Intelligence Outcome Prediction in Neonates with Encephalopathy (AI-OPiNE) 2024-09, Radiology. Artificial intelligence DOI:10.1148/ryai.240076 PMID:38984984	研究论文	本研究开发了一种深度学习算法，利用新生儿脑部MRI和基本临床数据，预测缺氧缺血性脑病患儿2年后的神经发育结局	首次将多序列MRI（T1加权、T2加权、扩散张量成像）与基本临床变量结合，通过深度学习模型预测新生儿缺氧缺血性脑病的长期神经发育结局，并在分布内和分布外测试集上进行了验证	研究为回顾性分析，样本量相对有限（414例），且仅来自17个机构，模型性能（AUC 0.74-0.77）仍有提升空间，未详细说明模型的具体架构细节	开发预测新生儿缺氧缺血性脑病2年神经发育结局的深度学习算法	足月缺氧缺血性脑病新生儿	数字病理学	新生儿脑病	MRI（T1加权、T2加权、扩散张量成像）	CNN	图像（MRI）、临床数据	414例新生儿（来自17个机构）	NA	NA	AUC, 准确率	NA
209	2026-04-04	Towards Interactive and Interpretable Image Retrieval-Based Diagnosis: Enhancing Brain Tumor Classification with LLM Explanations and Latent Structure Preservation 2024-Jul, Artificial intelligence in medicine. Conference on Artificial Intelligence in Medicine (2005- ) DOI:10.1007/978-3-031-66535-6_35 PMID:41930254	研究论文	本文提出了一种交互式图像检索系统，用于增强脑肿瘤分类的准确性和可解释性，结合了监督对比学习、潜在结构保持和大型语言模型	通过监督对比学习训练图像编码器以保持检索空间中的潜在结构，并集成现成的大型语言模型进行检索报告总结和用户问答交互，提高了系统的可访问性和交互性	未明确提及具体限制，但可能涉及系统在临床实践中的广泛验证需求	开发一个交互式且可解释的图像检索系统，以辅助脑肿瘤分类诊断	脑肿瘤医学图像	计算机视觉	脑肿瘤	基于内容的图像检索（CBIR）、监督对比学习	深度学习模型	图像	NA	NA	NA	分类性能（与黑盒分类器比较）	NA
210	2026-04-04	Opportunities for Improving Glaucoma Clinical Trials via Deep Learning-Based Identification of Patients with Low Visual Field Variability 2024 May-Jun, Ophthalmology. Glaucoma DOI:10.1016/j.ogla.2024.01.005 PMID:38296108	研究论文	本研究开发并评估了一种深度学习模型，用于预测未来视野变异性低的青光眼患者，并探讨了该模型在神经保护试验中减少样本量需求的影响	首次利用深度学习模型基于单次基线临床数据预测青光眼患者的未来视野变异性，从而优化临床试验设计	研究为回顾性队列和模拟研究，未进行前瞻性验证；样本量有限且仅基于特定数据集	通过深度学习模型识别低视野变异性患者，以降低青光眼神经保护临床试验的样本量需求	青光眼患者，每名患者选取一只眼，包含基线可靠视野、OCT及临床测量数据	数字病理学	青光眼	深度学习，视野检查，OCT成像	深度学习模型	图像，临床测量数据	2817只眼	NA	NA	AUC	NA
211	2026-04-04	Causal-StoNet: Causal Inference for High-Dimensional Complex Data 2024-May, ... International Conference on Learning Representations PMID:41725678	研究论文	本文提出了一种名为Causal-StoNet的新方法，用于处理高维复杂数据的因果推断问题	结合稀疏深度学习理论和随机神经网络，以统一方式处理高维性和未知数据生成过程，并支持缺失值	未在摘要中明确说明	解决高维复杂数据中的因果推断问题	高维复杂数据集，可能包含缺失值	机器学习	NA	深度学习技术，包括稀疏深度学习和随机神经网络	随机神经网络	高维复杂数据	未在摘要中明确说明	未在摘要中明确说明	未在摘要中明确说明	未在摘要中明确说明	未在摘要中明确说明
212	2026-04-04	Deep learning to assess right ventricular ejection fraction from two-dimensional echocardiograms in precapillary pulmonary hypertension 2024-04, Echocardiography (Mount Kisco, N.Y.) DOI:10.1111/echo.15812 PMID:38634241	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的全自动工具，用于从二维超声心动图视频中估计右心室射血分数，以评估毛细血管前肺动脉高压患者的右心室收缩功能	首次利用3D-ResNet50模型从二维超声心动图视频中全自动估计右心室射血分数，无需人工干预，诊断性能与经验丰富的超声技师相当	样本量较小（仅85名患者），且仅针对毛细血管前肺动脉高压患者，可能限制了模型的泛化能力	开发一种全自动深度学习工具，用于从二维超声心动图视频中准确估计右心室射血分数，以评估右心室收缩功能	毛细血管前肺动脉高压患者	计算机视觉	肺动脉高压	二维超声心动图, 心脏磁共振成像	CNN	视频	85名疑似毛细血管前肺动脉高压患者	NA	3D-ResNet50	平均绝对误差, AUC	NA
213	2026-04-04	An anomaly detection model for multivariate time series with anomaly perception 2024, PeerJ. Computer science DOI:10.7717/peerj-cs.2172 PMID:41929829	研究论文	本文提出了一种名为EDD的新型深度学习模型，用于利用有限的异常样本提升多元时间序列异常检测的性能	创新性地结合图注意力网络与LSTM来提取多元时间序列的时空特征，并通过精心设计的损失函数在潜在空间中实现正常数据的紧密聚类和异常数据的随机分散	未明确说明模型对特定领域或数据类型的泛化能力限制，也未讨论计算复杂度或实时性方面的潜在问题	提升多元时间序列异常检测的准确性和鲁棒性	多元时间序列数据	机器学习	NA	深度学习	GAN, LSTM, 图注意力网络	时间序列数据	在三个不同数据集上进行了实验验证（具体样本数量未明确说明）	NA	EDD（Encoder-Decoder-Discriminator）	F1-Score	NA
214	2026-04-04	Predicting early breast cancer recurrence from histopathological images in the Carolina Breast Cancer Study 2023-Nov-11, NPJ breast cancer IF:6.5Q1 DOI:10.1038/s41523-023-00597-0 PMID:37952058	研究论文	本研究利用深度学习从组织病理学图像中预测早期乳腺癌复发	首次在卡罗莱纳乳腺癌研究队列中应用深度学习模型从H&E染色肿瘤切片图像预测早期复发，并发现图像模型能识别70%的早期复发低中级别肿瘤	样本量相对有限（202名参与者），预测准确率（62.4%）与现有临床标记物（分级、ER状态）相近但未显著超越	开发基于图像的快速筛查方法以识别早期乳腺癌复发高风险患者	乳腺癌患者的H&E染色肿瘤组织切片图像	数字病理学	乳腺癌	H&E染色组织病理学成像	深度学习模型	图像	704张1毫米肿瘤核心H&E图像（来自202名参与者，其中101名复发，101名未复发）	NA	NA	准确率	NA
215	2026-04-04	A Deep Learning Approach for Automated Bone Removal from Computed Tomography Angiography of the Brain 2023-06, Journal of digital imaging IF:2.9Q2 DOI:10.1007/s10278-023-00788-y PMID:36781588	研究论文	提出了一种基于深度学习的自动化方法，用于从脑部CT血管造影图像中去除骨骼干扰	设计并训练了一个深度卷积神经网络，专门用于脑部CTA图像的骨骼去除，特别是在颅底区域表现优于现有方法	训练数据量相对较小（72个CTA），且未明确说明模型对不同病理状况或图像质量的泛化能力	开发一种快速、准确的自动化工具，以改善脑部CTA图像中血管结构的可视化	脑部CT血管造影图像	计算机视觉	脑血管疾病	CT血管造影	CNN	医学图像	训练集：72个脑部CTA；内部测试集：15个CTA；外部独立测试集：17个CTA	未明确说明	深度卷积神经网络	Dice系数, 卡方检验, p值	未明确说明
216	2026-04-04	A deep learning algorithm-based visual strategy intervention study for children with autism spectrum disorders - extraction and detection of children's behavioral features 2023-06, European review for medical and pharmacological sciences DOI:10.26355/eurrev_202306_32608 PMID:37318465	研究论文	本文提出了一种基于深度学习算法的视觉策略干预方法，用于自闭症谱系障碍儿童的行为特征提取和异常行为检测	结合时空特征融合结构和顺序池行为检测方法，在复杂背景下有效描述儿童行为动态，并整合视觉提示策略以促进社交融入	NA	探索自闭症谱系障碍儿童的有效干预方法	自闭症谱系障碍儿童	计算机视觉	自闭症谱系障碍	深度学习算法	CNN	视频	SDUFall、Weizmann和HMDB51数据集	NA	MotionNet, OFF子网络	准确率	NA
217	2026-04-04	A transparent artificial intelligence framework to assess lung disease in pulmonary hypertension 2023-03-07, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-023-30503-4 PMID:36882484	研究论文	本文开发了一个透明的人工智能框架，用于评估肺动脉高压患者的肺部疾病	提出了一种结合局部可解释性和可解释降维方法（PCA-GradCam、PCA-Shape）的新通用技术，以验证框架的可信度	NA	评估肺动脉高压患者的肺部疾病程度	肺动脉高压患者的肺部疾病	计算机视觉	肺动脉高压	计算机断层扫描	深度学习	3D解剖模型	NA	NA	NA	准确性、鲁棒性、泛化性	NA
218	2026-04-04	RETRACTED: Gastrointestinal tract disorders classification using ensemble of InceptionNet and proposed GITNet based deep feature with ant colony optimization 2023, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0292601 PMID:37831692	研究论文	提出一种基于深度特征学习和蚁群优化的自动系统，用于胃肠道疾病的内窥镜图像分类	提出新的GITNet深度网络架构，并结合InceptionNetV3进行深度特征提取，首次将蚁群优化（ACO）用于胃肠道疾病分类的特征优化，并采用串行特征融合与多种SVM分类器变体	仅在两个特定数据集（KVASIR和NERTHUS）上进行评估，未在更广泛或临床实际数据中验证，未讨论模型的计算效率或实时性	开发自动化的计算机辅助诊断系统，提高胃肠道疾病内窥镜筛查的准确性和效率	胃肠道疾病的内窥镜图像	计算机视觉	胃肠道疾病	内窥镜成像	CNN, SVM	图像	两个数据集（KVASIR含8类，NERTHUS含4类），具体样本数未提供	NA	InceptionNetV3, GITNet	准确率	NA
219	2026-04-04	Interinstitutional Portability of a Deep Learning Brain MRI Lesion Segmentation Algorithm 2022-Jan, Radiology. Artificial intelligence DOI:10.1148/ryai.2021200152 PMID:35146430	研究论文	本研究评估了深度学习脑部MRI病灶分割算法在不同机构间的可移植性，并探讨了多机构训练数据对性能损失缓解的效果	首次系统评估了脑部MRI病灶分割算法在跨机构应用时的性能变化，并发现添加少量具有异质病理特征的外部机构训练数据即可显著提升模型在新机构的性能	研究为回顾性设计，样本量相对有限，且仅涉及两个机构的数据，可能无法完全代表所有临床场景的多样性	评估脑部MRI病灶分割算法在不同机构间的可移植性，并探索提升跨机构性能的训练策略	脑部MRI图像中的病灶区域	医学影像分析	脑部疾病	脑部MRI成像	深度学习	医学影像（MRI）	训练集：293例患者（机构IN1）；测试集：51例患者（机构IN2）；额外训练数据：285例多机构脑肿瘤分割、198例IN2脑肿瘤分割、34例IN2多种脑部病理病灶分割	NA	三维U-Net	Dice系数，Spearman相关系数	NA
220	2026-04-04	Feasibility of Simulated Postcontrast MRI of Glioblastomas and Lower-Grade Gliomas by Using Three-dimensional Fully Convolutional Neural Networks 2021-Sep, Radiology. Artificial intelligence DOI:10.1148/ryai.2021200276 PMID:34617027	研究论文	本研究评估了使用三维全卷积神经网络从预处理MRI图像模拟胶质母细胞瘤和低级别胶质瘤患者对比后T1加权脑部MR图像的可行性和准确性	首次开发了基于三维深度卷积神经网络的模型，能够从八种预处理序列生成模拟的对比后T1加权图像，并在多中心外部数据集上通过迁移学习验证了其泛化能力	研究为回顾性设计，样本量有限（400例内部数据集），且外部数据集的性别比例未知，可能影响模型的普适性	评估使用预处理MR图像模拟胶质瘤患者对比后T1加权脑部MR图像的可行性和准确性	脑胶质瘤患者（包括胶质母细胞瘤和低级别胶质瘤）的MR图像	医学影像分析	脑胶质瘤	MRI（磁共振成像）	CNN（卷积神经网络）	图像（三维脑部MR图像）	内部数据集400例患者（332例胶质母细胞瘤，68例低级别胶质瘤），外部数据集286例（来自2019年多模态脑肿瘤分割挑战赛）	NA	三维全卷积神经网络	结构相似性指数，对称平均绝对百分比误差，Dice系数，准确率	NA