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
2421	2025-12-01	Prognostic Evaluation of Lower Third Molar Eruption Status from Panoramic Radiographs Using Artificial Intelligence-Supported Machine and Deep Learning Models 2025-Oct-29, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering12111176 PMID:41301132	研究论文	本研究利用人工智能支持的机器学习和深度学习模型评估全景X光片中下颌第三磨牙的萌出状态	首次开发能够早期预测第三磨牙最终位置的AI模型，辅助临床决策	对部分阻生病例准确率较低，需要更大数据集和优化改进	评估阻生第三磨牙的萌出状态并开发早期预测模型	下颌第三磨牙	数字病理	口腔疾病	全景X光摄影	深度学习, 机器学习	图像	1102张全景X光片	TensorFlow, Keras, Scikit-learn	InceptionV3, ResNet50	准确率, 召回率, 精确率, F1分数	NA
2422	2025-12-01	Curvilinear Sub-Resolution Assist Feature Placement Through a Data-Driven U-Net Model 2025-Oct-29, Micromachines IF:3.0Q2 DOI:10.3390/mi16111229 PMID:41302747	研究论文	本研究开发了一种基于U-Net深度学习框架的数据驱动方法，用于加速半导体制造中曲线形亚分辨率辅助特征的光学优化布局	首次将U-Net卷积神经网络应用于曲线形SRAF布局优化，实现了相比传统方法多个数量级的加速，同时保持与计算昂贵的水平集方法相当的光学性能	模型性能依赖于训练数据的质量和规模，且主要针对光学性能优化，未考虑其他制造约束	开发快速高效的曲线形亚分辨率辅助特征布局优化方法，以提升半导体制造工艺窗口	半导体制造中的亚分辨率辅助特征布局	计算机视觉	NA	计算光刻技术	CNN	图像	大规模数据集，包含粗粒度二值化SRAF模式作为输入	PyTorch, TensorFlow	U-Net	模式保真度，光学性能，计算速度	GPU加速计算
2423	2025-12-01	Deep learning enhanced MRI radiomics in predicting pathologic response of head and neck squamous carcinoma to neoadjuvant chemoimmunotherapy: a retrospective analysis 2025-Oct-28, International journal of surgery (London, England) DOI:10.1097/JS9.0000000000003710 PMID:41147765	研究论文	本研究利用深度学习增强的MRI影像组学预测头颈部鳞状细胞癌对新辅助化疗免疫治疗的病理反应	将深度学习特征与传统影像组学特征和临床病理特征相结合，提高了对新辅助化疗免疫治疗反应的预测性能	回顾性研究设计，样本量相对有限，需要进一步前瞻性验证	预测头颈部鳞状细胞癌患者对新辅助化疗免疫治疗的病理完全反应	经组织学确认的头颈部鳞状细胞癌患者	医学影像分析	头颈部鳞状细胞癌	磁共振成像	深度学习,逻辑回归	医学影像,临床数据	包含训练集、测试集和外部验证队列的头颈部鳞状细胞癌患者	NA	NA	AUC	NA
2424	2025-12-01	Application of CAD Systems in Breast Cancer Diagnosis Using Machine Learning Techniques: An Overview of Systematic Reviews 2025-Oct-27, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering12111160 PMID:41301119	综述	本文通过对48篇系统评价的综合分析，全面概述了基于机器学习的CAD系统在乳腺癌诊断中的应用现状	首次对乳腺癌CAD系统进行元综述分析，综合比较了不同成像技术、公开数据集、AI方法和临床任务	当前CAD系统面临数据集规模有限、AI决策透明度不足和临床整合受限等问题	系统评估机器学习技术在乳腺癌计算机辅助诊断系统中的应用现状和发展趋势	48篇2015年至2025年1月期间发表的系统评价文献	医学影像分析	乳腺癌	医学影像分析	深度学习	医学影像	基于48篇系统评价的综合分析	NA	NA	NA	NA
2425	2025-12-01	Automatic Apparent Nasal Index from Single Facial Photographs Using a Lightweight Deep Learning Pipeline: A Pilot Study 2025-Oct-27, Medicina (Kaunas, Lithuania) DOI:10.3390/medicina61111922 PMID:41303759	研究论文	开发了一种轻量级深度学习流程，可从单张正面照片自动定位鼻子并计算表观鼻指数	首次使用轻量级单类YOLOv8n检测器实现鼻子定位和鼻指数自动计算，实现五种标准人类学分类	仅使用CelebA数据集，样本多样性可能有限；排除超出范围病例(<40.0)	开发简单可重复的深度学习流程，自动量化鼻部比例	面部照片中的鼻子区域	计算机视觉	NA	深度学习	YOLO	图像	29,998张高质量近正面图像(训练20,998；验证5,999；测试3,001)	YOLOv8	YOLOv8n	检测覆盖率,mAP,MAE,RMSE,R值,Bland-Altman分析,准确率,宏F1分数,加权κ系数,Spearman ρ	NA
2426	2025-12-01	A Community Benchmark for the Automated Segmentation of Pediatric Neuroblastoma on Multi-Modal MRI: Design and Results of the SPPIN Challenge at MICCAI 2023 2025-Oct-26, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering12111157 PMID:41301113	研究论文	介绍SPPIN挑战赛的设计与结果，该挑战赛旨在推动儿童神经母细胞瘤在多模态MRI上自动分割技术的发展与基准测试	首个针对颅外儿童肿瘤的自动分割挑战赛，建立了儿科神经母细胞瘤分割的社区基准	获胜团队的模型在小尺寸术前肿瘤分割中表现不足，无法直接用于手术规划	开发和评估儿童神经母细胞瘤在MRI上的自动分割方法	儿童神经母细胞瘤患者的多模态MRI影像	医学影像分析	神经母细胞瘤	多模态MRI	深度学习模型	3D医学影像	9个团队的有效提交	NA	大型预训练模型	Dice相似系数, Hausdorff距离95百分位, 体积相似度	NA
2427	2025-12-01	Attention-Guided Probabilistic Diffusion Model for Generating Cell-Type-Specific Gene Regulatory Networks from Gene Expression Profiles 2025-Oct-24, Genes IF:2.8Q2 DOI:10.3390/genes16111255 PMID:41300707	研究论文	提出基于扩散模型的深度学习框架Planet，用于从单细胞RNA测序数据构建细胞特异性基因调控网络	引入三重混合注意力Transformer捕获长程调控依赖，采用快速采样策略加速推理，提供系统水平的调控网络视图	与DigNet方法相比在可比条件下仅实现轻微性能提升	构建具有全局一致性的细胞特异性基因调控网络	小鼠肺Cd8Gzmk T细胞	机器学习	NA	单细胞RNA测序(scRNA-seq)	扩散模型, Transformer	基因表达谱	多个scRNA-seq数据集	NA	Triple Hybrid-Attention Transformer	NA	NA
2428	2025-12-01	Artificial Intelligence-Assisted CRISPR/Cas Systems for Targeting Plant Viruses 2025-Oct-24, Genes IF:2.8Q2 DOI:10.3390/genes16111258 PMID:41300710	综述	本文综述人工智能辅助CRISPR/Cas系统在植物病毒靶向应用中的最新进展	首次系统整合机器学习与深度学习算法于CRISPR设计框架，探索卷积神经网络、循环神经网络、Transformer架构及生成模型在蛋白质结构预测和宿主-病毒相互作用建模中的应用	面临gRNA设计挑战、脱靶效应、数据集标注不足以及植物-病毒相互作用复杂生物动力学等限制	建立下一代植物病毒基因组编辑策略的基础，推动AI驱动的CRISPR技术在可持续农业中的应用	植物病毒、CRISPR/Cas系统、人工智能算法	机器学习	植物病毒感染	CRISPR/Cas系统、蛋白质结构预测、sgRNA评分	CNN, RNN, Transformer, 生成模型	基因组数据、蛋白质结构数据、宿主-病毒相互作用数据	NA	AlphaFold2, RoseTTAFold, ESMFold	卷积神经网络、循环神经网络、Transformer架构	靶向特异性、Cas蛋白性能、计算机验证	NA
2429	2025-12-01	Leveraging Artificial Intelligence and Modulation of Oxidative Stressors to Enhance Healthspan and Radical Longevity 2025-Oct-24, Biomolecules IF:4.8Q1 DOI:10.3390/biom15111501 PMID:41301419	综述	探讨人工智能在促进健康寿命和延长寿命方面的变革潜力	整合人工智能技术与氧化应激调节策略，提出提升健康寿命和延长寿命的创新方法	存在伦理和社会挑战，包括隐私问题、公平获取和延长人类寿命的广泛影响	研究人工智能在健康寿命和长寿科学中的应用潜力	生物衰老过程、慢性疾病、老年护理	机器学习,自然语言处理	溶血性疾病,老年疾病	CRISPR基因组编辑技术,生物标志物发现	深度学习,机器学习	复杂生物数据	NA	NA	NA	NA	NA
2430	2025-12-01	An Integrated Microfluidic System for One-Stop Multiplexed Exosomal PD-L1 and MMP9 Automated Analysis with Deep Learning Model YOLO 2025-Oct-24, Micromachines IF:3.0Q2 DOI:10.3390/mi16111208 PMID:41302727	研究论文	开发了一种集成微流控系统，用于一站式自动化分析外泌体PD-L1和MMP9标志物	结合微流控技术与深度学习模型YOLO，实现外泌体标志物的全自动快速分析	仅验证了四种细胞系，需要进一步临床验证	开发高效准确的外泌体肿瘤标志物分析平台	外泌体PD-L1和MMP9蛋白标志物	数字病理	肿瘤	微流控技术, 荧光定量分析	YOLO	荧光图像	四种不同细胞系	PyTorch	YOLOv5	检测限(12.58颗粒/μL)	NA
2431	2025-12-01	Multi-Omics Data Integration for Improved Cancer Subtyping via Denoising Autoencoder-Based Multi-Kernel Learning 2025-Oct-22, Genes IF:2.8Q2 DOI:10.3390/genes16111246 PMID:41300698	研究论文	提出一种结合去噪自编码器和多核学习的深度学习框架DAE-MKL，用于癌症分子亚型识别	首次将去噪自编码器与多核学习相结合，能够有效处理多组学数据的高维特性并降低噪声干扰	仅在低级别胶质瘤和肾透明细胞癌两种癌症类型上验证，样本量相对有限	开发多组学数据整合方法以改进癌症亚型识别	低级别胶质瘤(LGG, n=86)和肾透明细胞癌(KIRC, n=285)患者的多组学数据	机器学习	癌症	多组学数据整合	去噪自编码器, 多核学习	多组学数据	LGG 86例, KIRC 285例	深度学习框架	DAE-MKL	NMI, 生存分析log-rank p值	NA
2432	2025-12-01	A Scoping Review of AI-Based Approaches for Detecting Autism Traits Using Voice and Behavioral Data 2025-Oct-22, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering12111136 PMID:41301092	综述	系统梳理人工智能在自闭症谱系障碍诊断中基于语音和行为数据的计算行为表型分析方法	首次系统性地绘制了AI在ASD诊断中八种关键行为模态的应用全景图，涵盖语音生物标志物、对话动态、运动分析等多维度数据	存在数据集异质性、样本性别偏见和总体样本量小等限制临床实施和泛化性的关键挑战	评估人工智能在自闭症谱系障碍诊断中的应用现状和发展方向	自闭症谱系障碍的行为特征和诊断方法	机器学习	自闭症谱系障碍	计算行为表型分析	机器学习,深度学习	语音数据,行为数据,多模态数据	158项研究（2015-2025年）	NA	NA	准确率	NA
2433	2025-12-01	DeepCARS-Identified High-Risk Patients: Clinical Interventions and Outcomes During the Korean Healthcare Crisis 2025-Oct-22, Medicina (Kaunas, Lithuania) DOI:10.3390/medicina61111896 PMID:41303733	研究论文	本研究评估了基于深度学习的DeepCARS预警系统在韩国医疗危机期间对临床决策的影响	首次在医疗资源受限环境下评估AI预警系统对医生实际决策的影响，并识别出影响干预决策的关键临床因素	回顾性研究设计，算法未包含患者功能状态和衰弱等个体化因素	评估DeepCARS预警系统在真实医疗环境中对医生决策的影响	830名触发DeepCARS警报的成人病房患者	医疗人工智能	心脏骤停风险患者	深度学习	深度学习预警系统	临床数据	830名成人病房患者	NA	DeepCARS	AUC, 敏感性, 特异性	NA
2434	2025-12-01	Deep Learning Enabled Optimization and Mass Transfer Mechanism in Ultrasound-Assisted Enzymatic Extraction of Polyphenols from Tartary Buckwheat Hulls 2025-Aug-21, Foods (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/foods14162915 PMID:40870826	研究论文	本研究采用超声辅助酶法从苦荞壳中提取多酚，并通过数值模拟和自适应神经模糊推理系统优化提取工艺	结合超声辅助酶法提取与ANFIS模型预测，首次系统分析苦荞壳多酚的传质机理和温度敏感性	仅针对苦荞壳单一原料进行研究，未验证其他植物残渣的适用性	开发绿色高效的多酚提取方法并探究其传质机制	苦荞壳中的多酚类化合物	机器学习	NA	超声辅助酶法提取、数值模拟、高效液相色谱分析	ANFIS（自适应神经模糊推理系统）	化学分析数据、提取工艺参数	苦荞壳样品（具体数量未明确说明）	ANFIS	神经模糊推理系统	决定系数R²	NA
2435	2025-12-01	AI-Powered Skin Lesion Diagnosis using Whale Optimization Algorithm Enhanced ResNet 50 for Cancer Prediction 2025-Aug-01, Asian Pacific journal of cancer prevention : APJCP DOI:10.31557/APJCP.2025.26.8.2919 PMID:40849708	研究论文	本研究利用鲸鱼优化算法增强ResNet-50网络，实现皮肤病变的二元分类诊断	首次将鲸鱼优化算法应用于ResNet-50超参数优化，显著提升了皮肤病变分类性能	仅针对二元分类任务，未涉及多类别皮肤病变分类	通过优化深度学习模型提高皮肤病变分类的准确率和效率	皮肤痣图像数据	计算机视觉	皮肤癌	深度学习	CNN	图像	3600张平衡的皮肤痣图像（1800良性，1800恶性）	NA	AlexNet,GoogleNet,VGG16,ResNet50,WOA-optimized ResNet50	准确率,精确率,召回率,F1分数,特异性,马修斯相关系数,对数损失,AUC-ROC,推理时间	NA
2436	2025-12-01	Walrus Optimization-Enhanced ResNet-50 for AI-Driven Renal Malignancy Prediction with Occlusion Sensitivity-Based Interpretation 2025-Aug-01, Asian Pacific journal of cancer prevention : APJCP DOI:10.31557/APJCP.2025.26.8.2995 PMID:40849716	研究论文	使用海象优化算法增强ResNet-50模型进行肾恶性肿瘤预测，并结合遮挡敏感性分析提升模型可解释性	首次将海象优化算法(WaOA)应用于ResNet-50超参数优化，结合遮挡敏感性分析提供模型决策过程的可视化解释	推理时间略高(0.1133秒)，仅使用单模态CT图像数据	优化深度学习模型在肾恶性肿瘤检测中的分类性能并确保模型可解释性	肾部CT图像中的四种诊断类别：囊肿、正常、结石和肿瘤	医学影像分析	肾恶性肿瘤	CT影像分析	CNN	图像	12,446张腹部CT图像（囊肿3,709张，正常5,077张，结石1,377张，肿瘤2,283张）	NA	ResNet-50, AlexNet, GoogLeNet, Inception V3	准确率, 精确率, 召回率, F1分数, AUC-ROC, MCC, 对数损失	NA
2437	2025-12-01	An automated ATAC-seq method reveals sequence determinants of transcription factor dose response in the open chromatin 2025-Jul-27, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.07.24.666684 PMID:40777328	研究论文	开发自动化ATAC-seq平台RoboATAC，系统研究转录因子剂量对染色质可及性的定量影响	首次建立可扩展的自动化ATAC-seq平台，系统分析22种转录因子的剂量梯度对染色质可及性的定量影响，发现DNA序列可独立预测剂量敏感性	研究仅限于HEK293T细胞系，未在其他细胞类型中验证	揭示转录因子剂量与染色质可及性之间的定量关系	HEK293T细胞中的22种转录因子	基因组学	NA	ATAC-seq, 深度学习	深度学习模型	基因组测序数据	246个样本（22种TF的梯度过表达）	NA	NA	NA	NA
2438	2025-12-01	Deep learning approaches for diagnosing seizure based on EEG signal analysis 2025, Frontiers in human neuroscience IF:2.4Q2 DOI:10.3389/fnhum.2025.1669919 PMID:41311991	研究论文	提出一种集成深度迁移学习框架，用于基于脑电图信号的个性化癫痫发作检测	结合ResNet、EfficientNet和定制化二维卷积神经网络，通过集成学习提升模型对患者特异性变异和噪声的鲁棒性	未提及模型在更大规模数据集上的验证效果和临床部署的可行性	开发高性能的癫痫发作检测方法以改善患者生活质量	癫痫患者的脑电图信号	机器学习	癫痫	脑电图信号分析，短时傅里叶变换	CNN, 集成学习, 迁移学习	脑电图信号，时频谱图	CHB-MIT头皮脑电图数据库和土耳其癫痫脑电图数据集	TensorFlow, PyTorch	ResNet, EfficientNet, 2DCNN	AUC	NA
2439	2025-12-01	Beyond the joystick: deep learning games for hand movement recovery 2025, Frontiers in rehabilitation sciences IF:1.3Q3 DOI:10.3389/fresc.2025.1653302 PMID:41312123	研究论文	本研究开发了基于深度学习的手势识别系统，将经典街机游戏改造为手势控制的康复工具	使用预训练CNN模型和MediaPipe库实现基于单目摄像头的手势识别，将传统游戏改造为康复训练工具	样本量较小（15名参与者），仅评估了短期使用效果	通过游戏化治疗练习增强认知功能和手眼协调能力，支持手部康复计划	手部康复患者的手势识别和运动恢复	计算机视觉	NA	手势识别，计算机视觉	CNN	图像，视频	15名参与者	MediaPipe, Phaser.js	预训练CNN模型	手势识别准确率，系统可用性量表(SUS)，单样本t检验	基于网页的界面，标准摄像头设备
2440	2025-12-01	Detection of spheno-occipital synchondrosis fusion stages using artificial intelligence 2025, Frontiers in physiology IF:3.2Q2 DOI:10.3389/fphys.2025.1682917 PMID:41312140	研究论文	本研究应用三种YOLO深度学习模型自动检测蝶枕软骨联合融合阶段	首次将YOLO系列深度学习模型应用于蝶枕软骨联合融合阶段的自动分类	研究样本仅限于6-25岁人群的CBCT影像数据	自动化蝶枕软骨联合融合阶段的分类评估	1,661名6-25岁个体的锥形束CT矢状面图像	计算机视觉	颅面异常	锥形束计算机断层扫描(CBCT)	CNN	医学影像	1,661名个体	YOLOv5, YOLOv8, YOLOv11	YOLOv5, YOLOv8, YOLOv11	平均精度(mAP), 精确率, 召回率, F1分数, 推理时间	NA