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
2961	2025-04-13	Comprehensive evaluation of U-Net based transcranial magnetic stimulation electric field estimations 2025-Apr-09, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-95767-4 PMID:40204769	research paper	该研究开发了一个基于U-Net的深度学习框架，用于直接从解剖MRI和TMS线圈参数估计TMS诱导的电场，并与有限元方法（FEM）进行了全面比较	首次系统地评估了U-Net在大数据集和全头刺激条件下对TMS电场的估计性能，并展示了其在计算效率上的显著优势	深度学习方法的精度需要针对特定的TMS应用进行评估，目前尚未达到FEM的精确度	评估深度学习在TMS电场估计中的性能，以加速电场建模过程	TMS诱导的电场	machine learning	NA	deep learning, FEM	U-Net	MRI图像	100个MRI扫描（来自Human Connectome Project的多样化人口统计数据）
2962	2025-04-13	Tri-band vehicle and vessel dataset for artificial intelligence research 2025-Apr-09, Scientific data IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41597-025-04945-6 PMID:40204792	research paper	介绍了一个用于目标检测和多波段图像融合的三波段（可见光、短波红外、长波红外）车辆和船只数据集	该数据集是首个公开可用的三波段光学图像数据集，具有时间同步和视场一致性特征	仅60%的数据集进行了手动标注，可能影响模型的训练效果	为人工智能研究提供多波段车辆和船只数据集，支持目标检测和图像融合应用	车辆和船只	computer vision	NA	多波段图像融合	YOLOv8, SSD	image	数千张JPG和PNG格式的图像
2963	2025-04-13	A lightweight deep learning model for multi-plant biotic stress classification and detection for sustainable agriculture 2025-Apr-09, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-90487-1 PMID:40204810	研究论文	本文提出了一种轻量级深度学习模型AgarwoodNet，用于多植物生物胁迫分类和检测，以支持可持续农业	提出了一种轻量级深度学习模型AgarwoodNet，解决了现有重型模型在计算资源、内存限制、接口延迟、部署扩展性、训练时间、数据需求和灵活性方面的不足	NA	开发一种轻量级深度学习模型，用于精确分类和检测植物病害，以支持可持续农业	Agarwood植物和六种其他植物的叶片图像	计算机视觉	植物病害	深度学习	CNN	图像	APDD数据集包含5,472张Agarwood叶片图像（14个类别），TPPD数据集包含4,447张六种植物的叶片图像（15个类别）
2964	2025-04-13	Integration of graph neural networks and transcriptomics analysis identify key pathways and gene signature for immunotherapy response and prognosis of skin melanoma 2025-Apr-09, BMC cancer IF:3.4Q2 DOI:10.1186/s12885-025-13611-4 PMID:40205338	research paper	本研究利用图神经网络（GNNs）和转录组学分析，识别了皮肤黑色素瘤免疫治疗反应和预后的关键通路及基因特征	开发了基于GNNs的预测模型和名为responseScore的基因特征，用于精确预测免疫治疗反应和患者预后，并深入研究了PSMB6的生物学效应	未提及样本量的具体细节，且实验验证仅限于PSMB6基因	提高皮肤黑色素瘤免疫治疗反应和预后的预测精度	皮肤黑色素瘤患者及其基因表达数据	digital pathology	skin melanoma	transcriptomics analysis, multi-omics bioinformatics methods, ELISA	GNNs	gene expression data	NA
2965	2025-04-13	Preoperative assessment in lymph node metastasis of pancreatic ductal adenocarcinoma: a transformer model based on dual-energy CT 2025-Apr-09, World journal of surgical oncology IF:2.5Q1 DOI:10.1186/s12957-025-03774-6 PMID:40205450	研究论文	开发并测试了一种基于双能CT的transformer模型，用于预测胰腺导管腺癌患者的淋巴结转移	首次将transformer模型应用于双能CT数据，结合临床信息和深度学习特征，显著提高了淋巴结转移的预测性能	研究为回顾性设计，样本量相对较小(223例患者)	提高胰腺导管腺癌患者淋巴结转移的术前评估准确性	胰腺导管腺癌患者	数字病理	胰腺癌	双能CT(DECT)	transformer	医学影像	223例经手术切除且病理确诊的胰腺导管腺癌患者(训练集160例，测试集63例)
2966	2025-04-13	MDAL: Modality-difference-based active learning for multimodal medical image analysis via contrastive learning and pointwise mutual information 2025-Apr-09, Computerized medical imaging and graphics : the official journal of the Computerized Medical Imaging Society IF:5.4Q1 DOI:10.1016/j.compmedimag.2025.102544 PMID:40215886	研究论文	提出了一种基于模态差异的多模态医学图像主动学习框架MDAL，以减少标注成本	通过对比学习和点互信息量化样本间模态差异，提出两种基于差异的采样策略MaxMD和DiverseMD，且无需初始标注数据	未提及具体局限性	最小化多模态医学图像分析的标注成本	多模态医学图像	数字病理	脑胶质瘤、脑膜瘤、卵巢癌	对比学习、点互信息	MDAL	多模态医学图像	公共脑胶质瘤和脑膜瘤分割数据集及内部卵巢癌分类数据集
2967	2025-04-13	Improved Efficacy of Triple-Negative Breast Cancer Immunotherapy via Hydrogel-Based Co-Delivery of CAR-T Cells and Mitophagy Agonist 2025-Apr, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202409835 PMID:39840546	研究论文	本研究通过水凝胶共递送CAR-T细胞和线粒体自噬激动剂BC1618，提高了三阴性乳腺癌免疫治疗的疗效	利用AI深度学习和细胞因子检测筛选出线粒体自噬激动剂BC1618，并通过工程化注射水凝胶实现CAR-T细胞与BC1618的共递送，创建了一个炎症和线粒体自噬增强的微环境	研究主要聚焦于三阴性乳腺癌，未涉及其他类型癌症的适用性	提高CAR-T细胞在实体瘤（特别是三阴性乳腺癌）中的治疗效果	三阴性乳腺癌（TNBC）	数字病理学	乳腺癌	单细胞测序、AI深度学习、细胞因子检测	深度学习	测序数据、细胞因子数据	NA
2968	2025-04-13	CT-based radiomics: A potential indicator of KRAS mutation in pulmonary adenocarcinoma 2025-Apr, Tumori DOI:10.1177/03008916251314659 PMID:39894961	研究论文	本研究验证了基于CT的放射组学特征在预测肺腺癌KRAS突变状态中的潜在作用	结合CT放射组学特征与临床特征，使用多种特征选择方法和深度学习分类器预测KRAS突变状态	样本中KRAS突变比例较低（10.4%），可能存在数据不平衡问题	验证CT放射组学特征在预测肺腺癌KRAS突变状态中的有效性	肺腺癌患者	数字病理学	肺癌	CT成像	Multilayer Perceptron	医学影像	815名肺腺癌患者
2969	2025-04-13	Deep Learning Analysis of Localized Interlayer Stacking Displacement and Dynamics in Bilayer Phosphorene 2025-Apr, Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.) DOI:10.1002/adma.202416480 PMID:40026027	research paper	该论文介绍了一种基于深度学习的分析方法，用于原子分辨率TEM图像，以实现双层磷烯中层间堆叠位移的精确识别	提出了一种深度学习模型，能够精确识别双层磷烯中的层间堆叠位移，误差水平低至3.3%，并能够处理大规模显微镜数据集	NA	开发一种能够精确识别层间堆叠位移的分析方法，以控制层状晶体的物理性质	双层磷烯	machine learning	NA	TEM	deep learning	image	NA
2970	2025-04-13	Identification of heart failure subtypes using transformer-based deep learning modelling: a population-based study of 379,108 individuals 2025-Apr, EBioMedicine IF:9.7Q1 DOI:10.1016/j.ebiom.2025.105657 PMID:40112740	研究论文	本研究利用基于Transformer的深度学习方法分析电子健康记录，对心力衰竭患者进行精细分型	首次应用Transformer模型对心力衰竭患者进行分型，识别出七个独特的患者亚群，包括之前未被识别的COPD相关和甲状腺功能障碍相关高风险亚群	研究数据仅来自英国，可能限制了结果的普适性	探索深度学习在心力衰竭患者分型中的应用	379,108名心力衰竭患者	数字病理学	心血管疾病	Transformer-based deep learning	Transformer	电子健康记录(EHR)	379,108名患者
2971	2025-04-13	Deep learning informed multimodal fusion of radiology and pathology to predict outcomes in HPV-associated oropharyngeal squamous cell carcinoma 2025-Apr, EBioMedicine IF:9.7Q1 DOI:10.1016/j.ebiom.2025.105663 PMID:40121941	research paper	该研究开发了一种基于深度学习的多模态融合方法SMuRF，用于预测HPV相关口咽鳞状细胞癌的预后	首次整合了放射学和病理学的多区域数据，利用跨模态和跨区域的窗口多头自注意力机制捕捉肿瘤栖息地和图像尺度间的特征交互	研究样本量相对有限（277例患者），且未验证模型在其他癌症类型中的适用性	预测HPV相关口咽鳞状细胞癌的生存率和肿瘤分级	HPV相关口咽鳞状细胞癌患者	digital pathology	oropharyngeal squamous cell carcinoma	CT成像和全切片病理图像分析	swintransformer-based multimodal and multi-region data fusion framework (SMuRF)	image	277例匹配放射学和病理学图像的口咽鳞状细胞癌患者
2972	2025-04-13	Deep learning-based assessment of pulp involvement in primary molars using YOLO v8 2025-Apr, PLOS digital health DOI:10.1371/journal.pdig.0000816 PMID:40198622	研究论文	本研究开发了一种基于YOLO v8的深度学习模型，用于通过X光片评估乳磨牙的牙髓受累情况	首次将YOLOv8m-cls模型应用于乳牙牙髓受累诊断，在上下颌乳磨牙中分别取得了78.7%和87.8%的准确率	未使用完整咬翼片图像，未纳入临床变量，缺乏热图可视化功能	开发机器学习模型以改善儿童乳磨牙牙髓受累的诊断准确性	482颗龋坏乳磨牙的咬翼X光片	计算机视觉	牙科疾病	深度学习	YOLOv8m-cls	X光图像	482颗牙齿（来自900名儿童2018-2022年的临床数据）
2973	2025-04-13	Subgroup evaluation to understand performance gaps in deep learning-based classification of regions of interest on mammography 2025-Apr, PLOS digital health DOI:10.1371/journal.pdig.0000811 PMID:40198652	研究论文	本研究评估了一种深度学习模型在乳腺X光摄影中分类正常与潜在异常感兴趣区域（ROIs）的性能，旨在识别可能导致某些患者亚组模型性能不佳的影像、病理和人口统计学特征	通过亚组分析揭示了深度学习模型在特定患者亚组中的性能差异，并识别了影响模型性能的关键因素	研究仅基于单一数据集（EMBED），可能无法完全代表其他人群	评估深度学习模型在乳腺X光摄影ROI分类中的性能，并识别影响模型表现的亚组特征	乳腺X光摄影图像中的感兴趣区域（ROIs）	计算机视觉	乳腺癌	深度学习	CNN（特别是ResNet152V2）	图像	3.4 million张乳腺X光图像（来自115,931名患者），包括29,144个训练patch、9,910个验证patch和13,390个测试patch
2974	2025-04-13	A new era in nephrology: the role of super-resolution microscopy in research, medical diagnostic, and drug discovery 2025-Mar-24, Kidney international IF:14.8Q1 DOI:10.1016/j.kint.2025.01.040 PMID:40139567	综述	本文探讨了超分辨率显微镜在肾脏研究、医学诊断和药物发现中的潜在应用	介绍了3维结构照明显微镜及其在量化足细胞足突形态中的新方法，可在蛋白尿出现前检测足突变化	NA	探索超分辨率显微镜技术在肾脏研究、医学诊断和药物开发中的应用	肾脏的超微结构，特别是足细胞足突和裂隙隔膜	数字病理学	肾脏疾病	超分辨率显微镜，3维结构照明显微镜	深度学习算法	图像	NA
2975	2025-04-13	Optimizing deep neural networks for high-resolution land cover classification through data augmentation 2025-Mar-18, Environmental monitoring and assessment IF:2.9Q3 DOI:10.1007/s10661-025-13870-5 PMID:40102280	研究论文	本研究提出了一种创新的深度学习方法，用于高分辨率土地覆盖分类，解决了小数据集带来的挑战	首次对多种数据增强方法在土地覆盖分类中的效果进行了全面和比较性评估	研究仅基于西班牙坎塔布里亚地区的数据，可能在其他地区的适用性有限	优化深度神经网络在高分辨率土地覆盖分类中的性能	高分辨率土地覆盖图像	计算机视觉	NA	数据增强	U-Net, DeepLabv3+, FCN, PSPNet	图像	580个样本（基于分层抽样方法）
2976	2025-04-13	Comprehensive benchmarking of large language models for RNA secondary structure prediction 2025-Mar-04, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbaf137 PMID:40205851	研究论文	本文对用于RNA二级结构预测的大型语言模型（LLMs）进行了全面的基准测试和比较分析	首次在统一的实验设置下评估了预训练的RNA-LLMs在RNA二级结构预测任务中的泛化能力，并提供了复杂度递增的基准数据集	在低同源性场景下的泛化能力仍面临显著挑战	评估和比较预训练的RNA-LLMs在RNA二级结构预测任务中的表现	RNA二级结构预测	自然语言处理	NA	大型语言模型（LLMs）	LLM	RNA序列数据	多个基准数据集（具体数量未提及）
2977	2025-04-13	Leveraging a Vision Transformer Model to Improve Diagnostic Accuracy of Cardiac Amyloidosis With Cardiac Magnetic Resonance 2025-Mar, JACC. Cardiovascular imaging DOI:10.1016/j.jcmg.2024.09.010 PMID:39641685	研究论文	本研究开发并验证了一种基于视觉Transformer（ViT）的深度学习算法，用于通过心脏磁共振（CMR）成像提高心脏淀粉样变性（CA）的诊断准确性	首次将视觉Transformer模型应用于心脏淀粉样变性的诊断，并在内部和外部队列中验证了其高准确性	在图像质量差、双重病理或临床诊断不明确的情况下，模型准确性下降	开发一种深度学习算法，辅助区分心脏淀粉样变性与其他心肌疾病	心脏淀粉样变性（CA）、肥厚型心肌病（HCM）及其他心肌疾病患者	计算机视觉	心血管疾病	心脏磁共振（CMR）成像	视觉Transformer（ViT）	图像	内部队列807名患者（252名CA，290名HCM，265名其他），外部验证队列157名患者（51名CA，49名HCM，57名其他）
2978	2025-04-13	Routine and Advanced Neurologic Imaging at 0.55-T MRI: Opportunities and Challenges 2025-03, Radiographics : a review publication of the Radiological Society of North America, Inc IF:5.2Q1 DOI:10.1148/rg.240076 PMID:39946265	研究论文	本文探讨了0.55-T MRI系统在常规和高级神经影像学中的应用机会与挑战	研究了低场强0.55-T MRI系统在神经影像学中的新应用，特别是在减少磁敏感伪影和提高MRI安全性方面的优势	0.55-T MRI系统在频率选择性脂肪饱和和基于Dixon的脂肪抑制方面存在挑战，且动态对比增强敏感性加权灌注成像信号强度不足	评估0.55-T MRI系统在神经影像学中的诊断价值和潜在应用	脑部和脊髓的常规及高级神经影像学	医学影像学	神经系统疾病	MRI	NA	影像数据	NA
2979	2025-04-13	Comparison of 7 artificial intelligence models in predicting venous thromboembolism in COVID-19 patients 2025-Feb, Research and practice in thrombosis and haemostasis IF:3.4Q1 DOI:10.1016/j.rpth.2025.102711 PMID:40212774	研究论文	比较7种人工智能模型在预测COVID-19患者静脉血栓栓塞中的表现	比较了7种不同AI模型在预测VTE中的表现，并确定了SVC模型为最优	研究仅基于单一多中心观察性研究的数据，可能无法推广到其他人群	比较不同AI模型在预测COVID-19患者静脉血栓栓塞中的性能	COVID-19患者	机器学习	COVID-19	递归特征消除、K折交叉验证、超参数调优	多层感知器分类器、人工神经网络、XGBoost、支持向量分类器、随机梯度下降分类器、随机森林分类器、逻辑回归分类器	临床数据	8027名患者中的2649名用于测试
2980	2025-04-13	Chaotic gradient based optimization with fuzzy temporal optimized CNN for heart failure prediction 2025-01-31, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-88277-w PMID:39890898	研究论文	提出一种结合一维混沌映射和梯度优化器的新型心脏衰竭预测模型，通过改进特征选择和分类器性能来提高预测准确率	提出混沌梯度优化器(CGBO)和模糊时序优化CNN分类器(FTOCNN)，结合混沌映射和模糊时序规则提升检测精度	仅使用UCI心脏数据集和电子健康记录进行评估，未在其他数据集上验证	开发更准确和高效的心脏衰竭早期预测系统	心脏衰竭患者	机器学习	心血管疾病	混沌映射，梯度优化	FTOCNN (模糊时序优化CNN), CGBO (混沌梯度优化器)	结构化医疗数据(电子健康记录)	UCI心脏数据集和电子健康记录数据