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
28981	2025-10-07	Viral escape-inspired framework for structure-guided dual bait protein biosensor design 2025-Apr, PLoS computational biology IF:3.8Q1 DOI:10.1371/journal.pcbi.1012964 PMID:40233103	研究论文	介绍了一种可推广的计算平台CTRL-V，用于设计选择性结合的双诱饵生物传感器蛋白质	利用病毒逃逸机制启发，开发了结合整数优化、随机采样和深度学习的结构引导生物传感器设计框架	需要依赖公开可用的病毒逃逸数据作为体内锚点	开发通用计算平台用于双诱饵生物传感器蛋白质设计	SARS-CoV-2刺突蛋白受体结合域(RBD)和Raf激酶	计算生物学	COVID-19	结构引导蛋白质设计	深度学习	蛋白质结构数据	39个SARS-CoV-2点突变，30个流行感染株，KP.2变体的7个单点突变	PyRosetta, ProteinMPNN	NA	突变识别准确率(20%的已知突变，70%的KP.2变体突变)	NA
28982	2025-10-07	Toward a unified benchmark and framework for deep learning-based prediction of nuclear magnetic resonance chemical shifts 2025-Apr, Nature computational science IF:12.0Q1 DOI:10.1038/s43588-025-00783-z PMID:40155533	研究论文	提出NMRNet深度学习框架和统一基准，用于预测核磁共振化学位移	首次引入SE(3) Transformer进行原子环境建模，并建立了覆盖多种化学系统的综合基准	NA	推进深度学习在分析和结构化学中的应用，改进核磁共振化学位移预测	分子结构和核磁共振光谱之间的关系	机器学习	NA	核磁共振(NMR)	Transformer	分子结构数据，光谱数据	基于先前研究和数据库的多样化化学系统	PyTorch	SE(3) Transformer	NA	NA
28983	2025-04-26	Deep Learning Model for Diagnosing and Classifying Subtypes of Chronic Pulmonary Aspergillosis in Chest CT 2025-Apr, Mycoses IF:4.1Q2 DOI:10.1111/myc.70061 PMID:40277031	研究论文	本研究开发了一种深度学习模型，用于在胸部CT图像中诊断和分类慢性肺曲霉病（CPA）及其亚型	利用人工智能生成技术和半监督学习增强模型性能，特别是在小样本、分布偏斜和多类特征的数据集上	数据集虽然来自多中心，但样本量仍相对较小，且外部测试集的样本数量有限	探索人工智能技术在慢性肺曲霉病诊断和亚型分类中的应用	慢性肺曲霉病（CPA）患者及其CT图像	数字病理学	肺曲霉病	深度学习	多分类模型	CT图像	660名患者的39,387张胸部CT图像用于训练、验证和内部测试，外加11名患者的3,337张CT图像作为外部测试集1，以及其他研究的120张图像作为外部测试集2	NA	NA	NA	NA
28984	2025-10-07	Unsupervised Deep Learning of Electronic Health Records to Characterize Heterogeneity Across Alzheimer Disease and Related Dementias: Cross-Sectional Study 2025-Mar-31, JMIR aging IF:5.0Q1 DOI:10.2196/65178 PMID:40163031	研究论文	本研究使用无监督深度学习技术分析电子健康记录，识别阿尔茨海默病及相关痴呆症的临床亚型	首次结合非ADRD诊断代码的预训练嵌入和临床笔记的LLM嵌入，通过层次聚类识别具有性别特异性共病表现的ADRD亚型	研究为横断面设计，无法建立因果关系；样本仅来自单一记忆诊所	识别阿尔茨海默病及相关痴呆症的临床亚型，为精准医疗提供依据	3454名来自麻省总医院记忆诊所的ADRD患者	自然语言处理	阿尔茨海默病及相关痴呆症	无监督学习，大型语言模型嵌入	层次聚类	电子健康记录，临床笔记文本	3454名ADRD患者	NA	NA	卡方检验，患病比	NA
28985	2025-10-07	Continuous and discrete decoding of overt speech with scalp electroencephalography (EEG) 2025-Mar-14, Journal of neural engineering IF:3.7Q2 DOI:10.1088/1741-2552/ad8d0a PMID:39476487	研究论文	本研究探索使用头皮脑电图解码离散和连续语音特征的可行性	首次证明在存在EMG伪影情况下从EEG信号解码离散和连续语音特征的可行性，并识别关键频率带和通道	仅纳入9名神经功能完好的参与者，需要进一步验证在目标患者群体中的效果	开发基于脑电图的语音脑机接口，为神经系统疾病患者提供更自然的交流机制	9名神经功能完好的参与者	脑机接口	神经系统疾病	脑电图	CNN, RNN	脑电信号，音频信号	9名参与者	NA	卷积神经网络，循环神经网络，注意力模块	统计显著性解码性能	NA
28986	2025-04-26	Intelligent Inter- and Intra-Row Early Weed Detection in Commercial Maize Crops 2025-Mar-11, Plants (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/plants14060881 PMID:40265804	研究论文	本研究评估了Faster R-CNN、RT-DETR和YOLOv11等先进深度学习架构在商业玉米田中杂草和作物准确识别中的效果	首次比较了多种深度学习模型在玉米田杂草检测中的性能，并确定了YOLOv11为最优模型	研究仅针对三种主要杂草物种，可能不适用于其他杂草类型	提高商业玉米田中杂草检测的准确性和效率	商业玉米田中的杂草和作物	计算机视觉	NA	深度学习	Faster R-CNN, RT-DETR, YOLOv11	图像	包含多种田间条件下采集的综合数据集	NA	NA	NA	NA
28987	2025-10-07	Electrocardiogram-based deep learning to predict mortality in paediatric and adult congenital heart disease 2025-Mar-03, European heart journal IF:37.6Q1 DOI:10.1093/eurheartj/ehae651 PMID:39387652	研究论文	开发基于心电图和深度学习的人工智能工具，用于预测儿童和成人先天性心脏病患者的死亡率	首次在大型多样化先天性心脏病队列中应用卷积神经网络分析心电图数据来预测5年死亡率，并进行了时间验证	研究为单中心回顾性研究，需要多中心前瞻性验证	开发一种稳健且便捷的先天性心脏病患者风险分层工具	儿童和成人先天性心脏病患者	医疗人工智能	先天性心脏病	心电图分析	CNN	心电图信号	225,379份心电图（79,568名患者，年龄范围0-92岁）	NA	卷积神经网络	ROC曲线下面积, PR曲线下面积	NA
28988	2025-04-26	Intelligent Deep Learning and Keypoint Tracking-Based Detection of Lameness in Dairy Cows 2025-Mar-02, Veterinary sciences IF:2.0Q2 DOI:10.3390/vetsci12030218 PMID:40266900	研究论文	提出了一种结合深度学习和关键点跟踪的奶牛跛行自动评分方法	整合DeepLabCut工具提取关键点特征，并结合时间数据构建跛行评分模型，实现实时检测	未提及模型在不同光照或复杂环境下的鲁棒性	改进奶牛跛行的自动化检测技术	奶牛	计算机视觉	NA	DeepLabCut关键点跟踪	深度学习模型（未指定具体类型）	视频	未明确提及具体样本数量	NA	NA	NA	NA
28989	2025-10-07	Evaluation of the accuracy of automated segmentation based on deep learning for prostate cancer patients 2025 Spring, Medical dosimetry : official journal of the American Association of Medical Dosimetrists IF:1.1Q3 DOI:10.1016/j.meddos.2024.09.002 PMID:39384488	研究论文	评估基于深度学习的商业算法在前列腺癌患者器官分割中的准确性	使用商业深度学习算法MVision AI Contour+对前列腺癌患者的多器官进行自动分割，并与人工分割进行对比评估	样本量较小（仅10例患者），未说明算法泛化能力	评估深度学习算法在前列腺癌患者器官分割中的准确性	前列腺癌患者的前列腺、精囊和危及器官（膀胱、直肠、左右股骨头、阴茎球）	数字病理	前列腺癌	CT和MR图像融合	深度学习	CT图像, MR图像	10例前列腺癌患者	MVision AI Contour+	NA	Dice相似系数, 95% Hausdorff距离	NA
28990	2025-10-07	DPI-MoCo: Deep Prior Image Constrained Motion Compensation Reconstruction for 4D CBCT 2025-Mar, IEEE transactions on medical imaging IF:8.9Q1 DOI:10.1109/TMI.2024.3483451 PMID:39423082	研究论文	提出一种无需配对数据的深度先验图像约束运动补偿框架，用于解决4D CBCT重建中的条纹伪影问题	将4D CBCT重建解耦为粗图像恢复和结构细节微调两个子任务，结合先验图像引导、生成对抗网络和对比学习	未明确说明计算资源需求和模型训练时间	解决4D锥束CT在肺癌放疗中的图像重建质量问题	肺癌患者的4D CBCT图像数据	医学影像处理	肺癌	4D锥束CT成像	GAN, 对比学习	医学影像	蒙特卡洛模拟数据集和临床肺癌数据集	NA	DPI-MoCo	定量性能指标（未具体说明）	NA
28991	2025-10-07	Grading of diabetic retinopathy using a pre-segmenting deep learning classification model: Validation of an automated algorithm 2025-Mar, Acta ophthalmologica IF:3.0Q1 DOI:10.1111/aos.16781 PMID:39425597	研究论文	验证一种自主开发的深度学习算法在糖尿病视网膜病变分级中的性能	开发了一种结合预分割的深度学习分类模型，用于自动化糖尿病视网膜病变分级	自主深度学习算法在某些指标上仅与人工分级相当，存在伪影误检、微动脉瘤漏检和分割与分类不一致等问题	验证自主深度学习算法在糖尿病视网膜病变分级中的性能	糖尿病视网膜病变患者的视网膜图像	计算机视觉	糖尿病视网膜病变	深度学习	深度学习分类模型	视网膜图像	500张6视野视网膜图像	NA	预分割深度学习分类模型	加权kappa, 灵敏度, 特异性, 阳性预测值, 阴性预测值	NA
28992	2025-10-07	The Microscope and Beyond: Current Trends in the Characterization of Kidney Allograft Rejection From Tissue Samples 2025-Mar-01, Transplantation IF:5.3Q1 DOI:10.1097/TP.0000000000005153 PMID:39436268	综述	本文综述了当前和新兴技术对肾脏移植排斥反应组织样本表征的改进潜力	整合数字化病理、深度学习、多重免疫组化、单细胞转录组学和空间转录组学等创新工具，提升肾脏移植排斥表征的精确度	Banff分类系统仍以活检为中心，组织病理学损伤和批量组织转录组学分析在推断排斥发病机制方面存在局限	改进肾脏移植排斥反应的诊断和表征方法	肾脏移植排斥反应的组织样本	数字病理	肾脏移植排斥	多重免疫组化, 批量组织转录组学, 单细胞转录组学, 空间转录组学	深度学习	组织切片图像, 转录组数据	NA	NA	NA	可重复性, 定量分析精度	NA
28993	2025-10-07	Application of a Deep Learning-Based Contrast-Boosting Algorithm to Low-Dose Computed Tomography Pulmonary Angiography With Reduced Iodine Load 2025 Mar-Apr 01, Journal of computer assisted tomography IF:1.0Q4 DOI:10.1097/RCT.0000000000001665 PMID:39438307	研究论文	本研究评估了基于深度学习的图像对比度增强算法在低剂量CT肺动脉造影中减少碘负荷的应用效果	首次将深度学习对比度增强算法应用于低剂量CT肺动脉造影，在减少碘负荷的情况下提升图像质量	研究样本量相对有限（179例患者），且为单中心研究	评估深度学习对比度增强算法在低剂量CT肺动脉造影中的图像质量改善效果	接受低剂量CT肺动脉造影检查的179例患者	医学影像分析	肺动脉血栓	计算机断层扫描（CT），单能量CT，双能量CT	深度学习	医学影像数据	179例患者，537个重建图像数据集	商用深度学习图像重建包（TrueFidelity）	对比度增强算法（contrast-boosting algorithm）	信噪比，对比噪声比，定性图像评分，血栓检测数量	NA
28994	2025-10-07	Deep learning-based approach for acquisition time reduction in ventilation SPECT in patients after lung transplantation 2025-Mar, Radiological physics and technology IF:1.7Q3 DOI:10.1007/s12194-024-00853-3 PMID:39441494	研究论文	本研究评估了基于卷积神经网络的深度学习方法在肺移植患者通气SPECT成像中缩短采集时间的可行性	首次将CNN应用于肺移植后通气SPECT图像的采集时间缩短，同时保持图像质量和诊断性能	回顾性研究设计，样本量相对有限（93例患者）	评估深度学习缩短通气SPECT采集时间的可行性及其对图像质量和诊断性能的影响	肺移植术后患者	医学影像分析	肺移植相关并发症	SPECT/CT成像	CNN	医学影像	93例连续肺移植受者	NA	NA	SSIM, NMSE, 相关系数, Bland-Altman分析, AUC	NA
28995	2025-10-07	Grade-Skewed Domain Adaptation via Asymmetric Bi-Classifier Discrepancy Minimization for Diabetic Retinopathy Grading 2025-Mar, IEEE transactions on medical imaging IF:8.9Q1 DOI:10.1109/TMI.2024.3485064 PMID:39441682	研究论文	提出一种通过非对称双分类器差异最小化的方法解决糖尿病视网膜病变分级中的等级偏斜域适应问题	首次将糖尿病视网膜病变分级问题建模为等级偏斜域适应挑战，并提出基于非对称双分类器差异最小化的新方法	未明确说明方法在更广泛医疗数据集上的泛化能力	解决糖尿病视网膜病变分级中的域偏移和等级分布不平衡问题	糖尿病视网膜病变图像数据	计算机视觉	糖尿病视网膜病变	深度学习	CNN	图像	两个公共DR数据集和一个私有DR数据集	NA	非对称双分类器架构	NA	NA
28996	2025-10-07	Anatomical landmark detection on bi-planar radiographs for predicting spinopelvic parameters 2025-Mar, Spine deformity IF:1.6Q3 DOI:10.1007/s43390-024-00990-0 PMID:39443425	研究论文	提出一种基于深度学习的自动化流程，用于在双平面X光片上检测解剖标志点并预测脊柱骨盆参数	开发了无需人工监督的自动化深度学习流程，能够同时处理多个感兴趣区域并预测多种脊柱骨盆参数	对于患有严重病理状况和高BMI患者的预测效果有限	自动化脊柱骨盆参数测量以支持脊柱畸形的诊断和治疗规划	脊柱畸形患者的双平面X光片	计算机视觉	脊柱畸形	双平面X光成像	CNN	医学影像	555张双平面X光片（455张训练，100张测试）	NA	U-Net	平均绝对差异, 组内相关系数(ICC), 平均绝对偏差(MAD)	NA
28997	2025-10-07	ABTrans: A Transformer-based Model for Predicting Interaction between Anti-Aβ Antibodies and Peptides 2025-Mar, Interdisciplinary sciences, computational life sciences DOI:10.1007/s12539-024-00664-5 PMID:39466358	研究论文	开发基于Transformer的深度学习模型ABTrans，用于预测抗Aβ抗体与多肽之间的相互作用	首次将Transformer架构应用于抗Aβ抗体-多肽相互作用预测，能够对结合能力进行四级分类	模型训练数据主要来源于噬菌体展示实验和公共数据库，可能受数据覆盖范围限制	预测抗Aβ抗体与多肽的结合能力，评估抗体交叉反应性	抗Aβ抗体和十二肽序列	自然语言处理	阿尔茨海默病	噬菌体展示	Transformer	蛋白质序列数据	来自噬菌体展示实验的十二肽序列和公共来源的抗Aβ抗体序列	NA	Transformer	准确率	NA
28998	2025-10-07	Spatial structural abnormality maps associated with cognitive and physical performance in relapsing-remitting multiple sclerosis 2025-Mar, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-024-11157-w PMID:39470796	研究论文	使用深度学习算法识别复发缓解型多发性硬化症患者脑部空间结构异常与认知和身体功能表现的关系	首次使用3D nnU-Net生成空间异常图来表征RRMS患者的脑部异常，并基于此识别出五种具有不同临床特征的亚型	研究样本量相对有限，需要更大规模的外部验证	探索复发缓解型多发性硬化症患者脑部异常与认知和身体功能表现的关系	复发缓解型多发性硬化症患者	医学影像分析	多发性硬化症	T1加权磁共振成像	深度学习	3D医学影像	370名RRMS患者（数据集1：281人，数据集2：33人，数据集3：56人）	NA	3D nnU-Net	Kruskal-Wallis检验，Kaplan-Meier分析	NA
28999	2025-10-07	SPINEPS-automatic whole spine segmentation of T2-weighted MR images using a two-phase approach to multi-class semantic and instance segmentation 2025-Mar, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-024-11155-y PMID:39470797	研究论文	介绍SPINEPS深度学习方法，用于在全身矢状T2加权磁共振图像中对14个脊柱结构进行语义和实例分割	首个公开可用的能够对T2加权矢状TSE图像中整个脊柱（包括后部元素）进行语义和实例分割的算法	NA	开发自动全脊柱分割方法，便于生物标志物提取、病理定位和退行性疾病分析	14个脊柱结构（十个椎骨子结构、椎间盘、脊髓、椎管和骶骨）	医学影像分析	脊柱疾病	T2加权涡轮自旋回波磁共振成像	深度学习	MRI图像	公开数据集179训练/39测试，德国国家队列1412训练/65测试，内部数据集10测试	nnUNet	两阶段方法：语义分割模型+滑动窗口实例分割模型	Dice分数，平均对称表面距离	NA
29000	2025-10-07	Evaluation of a deep learning-based software to automatically detect and quantify breast arterial calcifications on digital mammogram 2025-Mar, Diagnostic and interventional imaging IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.diii.2024.10.001 PMID:39490357	研究论文	评估基于深度学习的软件自动检测和量化数字乳腺X线摄影中乳腺动脉钙化的性能	开发了首个能够自动检测和量化乳腺动脉钙化的深度学习软件，并与传统放射科医师视觉评分进行对比验证	单中心回顾性研究，样本量相对有限（502名女性）	评估人工智能软件在自动检测和量化乳腺动脉钙化方面的性能	接受乳腺X线摄影和胸部CT检查的女性患者	数字病理学	心血管疾病	数字乳腺X线摄影，胸部CT	深度学习	医学影像	502名女性，中位年龄62岁（范围42-96岁）	NA	NA	灵敏度, 特异度, 准确率, 阳性预测值, 阴性预测值, AUC	NA