深度学习在生物医药领域中的应用

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
201	2025-06-18	Minimizing Human-Induced Variability in Quantitative Angiography for Robust and Explainable AI-Based Occlusion Prediction 2025-Mar-13, ArXiv PMID:40160450	研究论文	本研究探讨了通过消除对比剂注射变异性带来的偏差，提高定量血管造影（QA）和深度神经网络（DNNs）在颅内动脉瘤（IA）闭塞预测中的准确性，并利用可解释AI（XAI）增强模型的可靠性和可解释性	提出了一种注射偏差去除算法以减少QA变异性，并利用LIME方法增强深度学习模型的可解释性	研究仅针对使用流动转向装置治疗的动脉瘤，样本量为458例，可能限制结果的普遍性	提高流动转向装置治疗的颅内动脉瘤闭塞预测的准确性和可解释性	使用流动转向装置治疗的颅内动脉瘤患者	数字病理学	颅内动脉瘤	定量血管造影（QA），深度神经网络（DNNs），局部可解释模型无关解释（LIME）	DNN	图像	458例患者的血管造影图像
202	2025-06-18	Performance of Machine Learning Models in Predicting BRAF Alterations Using Imaging Data in Low-Grade Glioma: A Systematic Review and Meta-Analysis 2025-Mar, World neurosurgery IF:1.9Q2 DOI:10.1016/j.wneu.2025.123742 PMID:39914655	系统综述与荟萃分析	本文通过系统综述和荟萃分析评估了机器学习和深度学习模型在利用影像数据预测低级别胶质瘤中BRAF变异的性能	首次系统评估AI模型在预测低级别胶质瘤BRAF变异中的表现	样本量较小(951例)，未来需要更大样本量和不同算法来降低不精确性	评估AI模型预测低级别胶质瘤BRAF变异的性能	低级别胶质瘤(LGGs)患者	数字病理	脑癌/胶质瘤	影像数据分析	机器学习和深度学习模型	影像数据	6项研究共951例患者
203	2025-06-18	Human sleep position classification using a lightweight model and acceleration data 2025-02-10, Sleep & breathing = Schlaf & Atmung DOI:10.1007/s11325-025-03247-w PMID:39928075	研究论文	本研究开发了一种便携式可穿戴设备，使用单个加速度计监测十二种睡眠姿势，旨在帮助轻度胃食管反流病（GERD）患者改善睡眠质量和反流症状	提出了一种轻量级深度学习模型AnpoNet，结合1D-CNN和LSTM，优化了BN和Dropout，用于睡眠姿势分类	样本量较小（15名参与者），未来需要更大队列和更长的监测时间	开发一种便携式系统，实现家庭环境中连续、无创的睡眠姿势监测	轻度胃食管反流病（GERD）患者	机器学习	胃食管反流病	加速度计数据采集	1D-CNN和LSTM结合的轻量级深度学习模型	加速度数据	15名参与者，每人记录十二种睡眠姿势，每种姿势记录一分钟，采样频率50 Hz
204	2025-06-18	Deep Learning Model for Predicting Immunotherapy Response in Advanced Non-Small Cell Lung Cancer 2025-Feb-01, JAMA oncology IF:22.5Q1 DOI:10.1001/jamaoncol.2024.5356 PMID:39724105	研究论文	开发了一种基于深度学习的模型，用于预测晚期非小细胞肺癌患者对免疫检查点抑制剂治疗的响应	该深度学习模型在预测免疫治疗响应方面表现优于传统的生物标志物（如PD-L1、TMB和TILs），并且能够独立预测患者的无进展生存期和总生存期	模型在验证队列中的AUC（0.66）低于内部测试集（0.75），表明可能存在泛化性问题	开发并验证一个深度学习模型，用于预测晚期非小细胞肺癌患者对免疫治疗的响应	晚期非小细胞肺癌患者	数字病理学	肺癌	全切片苏木精和伊红染色图像分析	深度学习模型	图像	958名患者（来自美国和欧盟的4个中心），共分析295,581个图像块
205	2025-06-18	Major advances in protein function assignment by remote homolog detection with protein language models - A review 2025-Feb, Current opinion in structural biology IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.sbi.2025.102984 PMID:39864241	review	本文综述了基于蛋白质语言模型（pLM）的远程同源检测方法在蛋白质功能注释中的重大进展	介绍了利用transformer架构的蛋白质语言模型在低序列相似性情况下识别蛋白质同源物的创新方法	NA	提高蛋白质同源物识别的准确性和效率，以更好地理解蛋白质功能和进化关系	蛋白质序列及其同源关系	自然语言处理	NA	蛋白质语言模型（pLM）	transformer	蛋白质序列	NA
206	2025-06-18	Anisotropic Spherical Gaussians Lighting Priors for Indoor Environment Map Estimation 2025, IEEE transactions on image processing : a publication of the IEEE Signal Processing Society IF:10.8Q1 DOI:10.1109/TIP.2025.3575902 PMID:40489269	研究论文	提出了一种利用各向异性球面高斯（ASG）作为先验，从单张标准图像估计室内高动态范围（HDR）环境光照图的新方法	使用各向异性球面高斯（ASG）替代传统的球面高斯（SG）表示，能更好地捕捉复杂光照的各向异性特性，并提出了基于transformer的网络和两阶段训练方案	NA	从单张标准图像估计室内HDR环境光照图	室内环境光照	计算机视觉	NA	深度学习	transformer	图像	NA
207	2025-06-18	Providing context: Extracting non-linear and dynamic temporal motifs from brain activity 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0324066 PMID:40504803	研究论文	本研究提出了一种使用非线性和动态时间基元从脑活动中提取上下文信息的方法	使用解耦变分自编码器（DSVAE）分离窗口特定（上下文）信息和时间步特定（局部）信息，以捕捉多时间尺度的差异	研究主要关注精神分裂症患者和对照受试者，可能不适用于其他疾病或人群	扩展神经影像工具集，分析fMRI动态，并寻找对个体和群体特征更敏感的精神病学联系	精神分裂症患者和对照受试者的rs-fMRI数据	神经影像	精神分裂症	rs-fMRI, tr-FC	DSVAE	fMRI图像数据	精神分裂症患者和对照受试者的rs-fMRI数据（具体数量未提及）
208	2025-06-18	Deep learning-driven approach for cataract management: towards precise identification and predictive analytics 2025, Frontiers in cell and developmental biology IF:4.6Q1 DOI:10.3389/fcell.2025.1611216 PMID:40519269	research paper	本文探讨了深度学习技术在白内障诊断和治疗全过程中的应用，包括自动识别、分级、手术优化及并发症预测	利用CNN等深度学习算法，实现了白内障的自动识别和分级，诊断准确率接近或超过人类专家水平，并在手术优化和并发症预测方面展现出潜力	数据标准化不足、模型的'黑箱'特性以及隐私伦理问题仍是临床应用中的瓶颈	推动白内障管理的智能化和普及化	白内障患者	digital pathology	geriatric disease	深度学习	CNN	image	NA
209	2025-06-18	Graph-based analysis of histopathological images for lung cancer classification using GLCM features and enhanced graph 2025, Frontiers in oncology IF:3.5Q2 DOI:10.3389/fonc.2025.1546635 PMID:40519303	research paper	提出了一种新型的增强图SAGE（E-GraphSAGE）框架，结合基于图的深度学习和传统图像处理技术，用于从H&E染色的全切片图像中分类肺癌亚型	引入了E-GraphSAGE框架，优化了邻域聚合，结合了dropout正则化和PCA降维，提高了计算效率和诊断准确性	虽然模型在特定数据集上表现优异，但未提及在其他类型癌症或更大规模数据集上的泛化能力	开发一种高效、可扩展的肺癌亚型分类方法，提升诊断精确度和患者治疗效果	肺癌亚型（腺癌、鳞状细胞癌和良性组织）以及淋巴癌亚型（DLBCL、FL和SLL）	digital pathology	lung cancer	GLCM特征提取、Sparse Cosine Similarity Matrix建模、DeepWalk嵌入	E-GraphSAGE	image	未明确提及具体样本数量，但涉及多种癌症亚型的全切片图像
210	2025-06-18	Comprehensive plant health monitoring: expert-level assessment with spatio-temporal image data 2025, Frontiers in plant science IF:4.1Q1 DOI:10.3389/fpls.2025.1511651 PMID:40519596	research paper	提出一种基于深度学习的框架，利用连续RGB图像进行植物健康评估，实现专家级别的时空监测	结合CNN和transformer架构，实现植物健康状态的精确预测，并生成动态种植地图以支持数据驱动的作物管理	研究仅针对番茄植物，且数据采集环境限于半开放式温室	开发可扩展的自动化植物健康监测系统，推动精准农业发展	番茄植物的健康状况	computer vision	NA	RGB图像采集	CNN, transformer	image	200株番茄植物的12,119张标注图像，涵盖三个品种
211	2025-06-18	Revealing new depths of information with indentation mapping of microstructures 2025, MRS bulletin IF:4.1Q2 DOI:10.1557/s43577-025-00919-6 PMID:40519751	research paper	本文探讨了高速纳米压痕映射技术在材料科学中的应用及其对微观结构机械性能的深入分析	将纳米压痕技术从局部测量发展为类似扫描探针的方法，实现大面积、高分辨率的机械性能映射	需要与互补分析技术的数据关联，且处理多维数据集需要高级统计和机器学习方法	研究微观结构的机械性能及其与材料设计、性能的关系	材料的微观结构及其机械性能	材料科学	NA	高速纳米压痕映射	机器学习，深度学习	机械性能映射数据	超过200,000个压痕
212	2025-06-18	Longitudinal analysis of coal workers' pneumoconiosis using enhanced resolution-computed tomography images: unveiling patterns in lung structure, function, and clinical correlations 2025, Frontiers in physiology IF:3.2Q2 DOI:10.3389/fphys.2025.1578058 PMID:40519785	research paper	该研究通过增强分辨率的CT图像纵向分析煤矿工人尘肺病的肺结构和功能变化，揭示其与临床数据的相关性	使用深度学习超分辨率模型增强CT图像，并结合非刚性图像配准技术量化肺区域变形，揭示了尘肺病进展中的结构和功能变化模式	样本量较小（仅31名前煤矿工人），且随访时间较短（1年）	探索尘肺病患者肺结构和功能的纵向变化模式及其临床意义	31名前煤矿工人尘肺病患者	digital pathology	lung disease	quantitative computed tomography (qCT), deep learning-based super-resolution, non-rigid image registration	deep learning super-resolution model	CT images	31名尘肺病患者，随访1年
213	2025-06-18	Smart wearable sensor-based model for monitoring medication adherence using sheep flock optimization algorithm-attention-based bidirectional long short-term memory (SFOA-Bi-LSTM) 2025 Jan-Dec, Digital health IF:2.9Q2 DOI:10.1177/20552076251349692 PMID:40520140	research paper	本研究提出了一种基于智能穿戴传感器的手势识别系统，用于预测药物依从性行为	引入了羊群优化算法-注意力机制的双向长短期记忆网络（SFOA-Bi-LSTM）模型，用于药物依从性监测	未提及具体样本量及数据来源的多样性限制	通过智能穿戴设备和深度学习技术监测和预测患者的药物依从性行为	患者的手势行为数据	machine learning	NA	Z-score归一化方法，SFOA优化算法	SFOA-Bi-LSTM	传感器数据（加速度计和陀螺仪）	NA
214	2025-06-18	Physical and mental health management for the older adult using XGBoost algorithm supported by new media technology: developing personalized health intervention plans using healthcare data from the CLHLS database 2025, Frontiers in public health IF:3.0Q2 DOI:10.3389/fpubh.2025.1535056 PMID:40520309	研究论文	本研究开发了一个结合新媒体技术的数字健康管理平台，用于老年人的身心健康管理，并利用XGBoost算法进行健康风险评估	结合LDA主题建模、ResNet50图像特征提取和XGBoost算法，构建多模态特征表示的健康风险评估模型	未提及模型在其他人群或数据集上的泛化能力	开发精准智能的健康管理解决方案，提升老年人慢性病预防和生活质量	老年人健康数据	数字病理学	老年疾病	LDA主题建模、ResNet50图像特征提取、XGBoost算法	XGBoost	多模态数据（文本和图像）	来自中国老年健康影响因素跟踪调查(CLHLS)的数据
215	2025-06-18	High-throughput alloy and process design for metal additive manufacturing 2025, npj computational materials IF:9.4Q1 DOI:10.1038/s41524-025-01670-x PMID:40520360	研究论文	本研究介绍了一种高通量计算框架，用于评估金属增材制造中的合金可打印性	集成了材料特性、加工参数和熔池轮廓，利用深度学习代理模型加速可打印性评估1000倍	需要进一步实验验证框架的普适性和准确性	开发高通量计算框架以优化金属增材制造的合金设计	金属合金，特别是等原子比CoCrFeMnNi系统和高熵合金Co-Cr-Fe-Mn-Ni空间	材料科学与工程	NA	深度学习	深度学习代理模型	材料属性和加工参数	等原子比CoCrFeMnNi系统和高熵合金Co-Cr-Fe-Mn-Ni空间
216	2025-06-18	Evaluating the efficacy of bioelectrical impedance analysis using machine learning models for the classification of goats exposed to Haemonchosis 2025, Frontiers in veterinary science IF:2.6Q1 DOI:10.3389/fvets.2025.1584828 PMID:40520424	研究论文	本研究评估了使用生物电阻抗分析（BIA）结合机器学习模型对感染血矛线虫病的山羊进行分类的效果	首次将BIA与多种机器学习模型结合，用于山羊血矛线虫病的非侵入性诊断	样本量较小（94只山羊），且仅针对西班牙雄山羊进行研究	开发一种可扩展、快速且非侵入性的诊断工具，用于监测小型反刍动物的健康状态	感染血矛线虫病的山羊	机器学习	寄生虫感染	生物电阻抗分析（BIA）	SVM, BPNN, K-NN, XGBoost, Keras	生物电阻抗数据	94只西班牙雄山羊（58只健康，36只患病）
217	2025-06-18	Deep learning-based framework for Mycobacterium tuberculosis bacterial growth detection for antimicrobial susceptibility testing 2025, Computational and structural biotechnology journal IF:4.4Q2 DOI:10.1016/j.csbj.2025.05.030 PMID:40520597	研究论文	开发了一个基于深度学习的框架TMAS，用于检测结核分枝杆菌的生长以进行抗菌药物敏感性测试	利用最先进的深度学习模型检测96孔微孔板图像中的细菌生长，显著提高了检测准确性和效率	对于生长缓慢或图像质量低的板可能存在检测困难	提高结核病药物敏感性测试的准确性和效率	结核分枝杆菌	数字病理	结核病	深度学习	深度学习模型	图像	4,018个板图像来自CRyPTIC数据集
218	2025-06-18	Optimal Res-UNET architecture with deep supervision for tumor segmentation 2025, Frontiers in medicine IF:3.1Q1 DOI:10.3389/fmed.2025.1593016 PMID:40520778	research paper	该研究开发了一种优化的Res-UNET架构，结合深度监督技术，用于提高MRI数据集中脑肿瘤分割的准确性	提出了一种结合深度监督的优化Res-UNET架构，显著提高了分割精度并解决了数据不平衡和计算效率问题	未来研究应考虑优化U-Net变体在其他医学图像分割任务中的广泛应用	开发优化的Res-UNET架构以提高脑肿瘤在MRI图像中的分割准确性	脑肿瘤	digital pathology	brain tumor	deep learning	Res-UNET	MRI images	BraTS 2018公共MRI数据集
219	2025-06-18	Can artificial intelligence improve the diagnosis and prognosis of disorders of consciousness? A scoping review 2025, Frontiers in artificial intelligence IF:3.0Q2 DOI:10.3389/frai.2025.1608778 PMID:40520948	综述	本文通过范围综述探讨人工智能（AI）在意识障碍（DoC）诊断和预后中的作用	系统评估了机器学习和深度学习在意识障碍诊断和预后中的应用，并提出了标准化数据协议的需求	研究仅纳入21项符合条件的研究，样本量有限	探讨AI在意识障碍诊断和预后中的潜在作用	意识障碍（DoC）患者	机器学习	神经系统疾病	机器学习（ML）和深度学习（DL）	NA	NA	21项研究涉及DoC受试者
220	2025-06-18	Mapping football tactical behavior and collective dynamics with artificial intelligence: a systematic review 2025, Frontiers in sports and active living IF:2.3Q2 DOI:10.3389/fspor.2025.1569155 PMID:40521408	系统综述	本文通过系统综述探讨了人工智能在足球战术行为、集体动态和运动模式分析中的应用现状	综述了基于人工智能的战术行为分析方法，包括多种神经网络、深度学习和机器学习技术，以及用于集体动态分析的图度量方法	人工智能技术在实践应用中仍面临挑战，包括伦理规范和需要结合体育科学、数据分析、计算机科学和教练专业知识的专业人才缺乏	探讨人工智能在足球战术行为和集体动态分析中的应用	足球比赛中的战术行为、集体动态和运动模式	计算机视觉	NA	人工神经网络、深度学习、机器学习、时间序列分析	CNN, RNN, VRNN, VAE, XGBoost, 随机森林分类器等	时空追踪数据	从2548篇文章中筛选出32项研究进行综述