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
30121	2025-02-25	Construction of an antidepressant priority list based on functional, environmental, and health risks using an interpretable mixup-transformer deep learning model 2024-08-05, Journal of hazardous materials IF:12.2Q1 DOI:10.1016/j.jhazmat.2024.134651 PMID:38843640	研究论文	本研究构建了一个基于功能、环境及健康风险的抗抑郁药物优先级筛选系统（ADRank），并采用改进的mixup-transformer深度学习模型进行分类，以提高分类准确性和可靠性	采用改进的mixup-transformer深度学习模型，相较于随机森林模型，分类准确性提高了23.25%，可靠性提高了80%	研究中未明确提及样本量及数据来源的具体细节	构建抗抑郁药物的风险优先级筛选系统，以识别和管理抗抑郁药物的风险	抗抑郁药物（AD）	机器学习	NA	深度学习	mixup-transformer	NA	NA	NA	NA	NA	NA
30122	2025-02-25	Early detection of nicosulfuron toxicity and physiological prediction in maize using multi-branch deep learning models and hyperspectral imaging 2024-08-05, Journal of hazardous materials IF:12.2Q1 DOI:10.1016/j.jhazmat.2024.134723 PMID:38815392	研究论文	本研究利用多分支深度学习模型和高光谱成像技术，开发了HerbiNet模型，用于早期检测玉米中nicosulfuron除草剂的毒性	开发了HerbiNet和HerbiNet-Lite模型，能够早期准确预测玉米中nicosulfuron的毒性，并在不同年份和季节的数据集上表现出更高的泛化能力	研究仅针对nicosulfuron一种除草剂，未涉及其他除草剂的毒性检测	开发早期检测玉米中除草剂毒性的方法，以保护玉米生产和田间环境	玉米作物及其高光谱图像	计算机视觉	NA	高光谱成像	多分支深度学习模型	图像	NA	NA	NA	NA	NA
30123	2025-02-25	Deep Learning Analysis of Surgical Video Recordings to Assess Nontechnical Skills 2024-07-01, JAMA network open IF:10.5Q1 DOI:10.1001/jamanetworkopen.2024.22520 PMID:39083274	研究论文	本研究探讨了利用手术视频记录中的运动特征自动评估心脏手术过程中非技术技能的可行性	首次使用深度学习技术从手术视频中提取运动特征，以自动评估手术团队的非技术技能	研究仅在一家医院进行，且样本量较小，需要进一步在不同医院和专科中验证结果	探索自动评估手术室非技术技能的方法，以提高手术表现和患者安全	心脏手术过程中的手术团队	计算机视觉	心血管疾病	OpenPose库用于视频分析	深度学习	视频	30例完整的心脏手术过程	NA	NA	NA	NA
30124	2025-02-25	CEUS in prediction of early recurrence of hepatocellular carcinoma after curative resection and to stratify the risk of early recurrence: a retrospective observational study 2024-06, Abdominal radiology (New York) DOI:10.1007/s00261-024-04252-5 PMID:38557770	研究论文	本研究探讨了术前对比增强超声（CEUS）在预测肝细胞癌（HCC）根治性切除术后早期复发（ER）中的作用，并分层了ER的风险	首次使用CEUS结合DL放射组学复发评分来预测HCC的早期复发，并基于预测因子数量对患者进行风险分层	研究为回顾性观察研究，可能存在选择偏差	预测肝细胞癌根治性切除术后的早期复发并分层风险	556名在2011年1月至2018年12月期间接受根治性切除术的HCC患者	数字病理	肝细胞癌	对比增强超声（CEUS）	深度学习（DL）	图像	556名HCC患者	NA	NA	NA	NA
30125	2025-02-25	Deep learning-based image reconstruction for the multi-arterial phase images: improvement of the image quality to assess the small hypervascular hepatic tumor on gadoxetic acid-enhanced liver MRI 2024-06, Abdominal radiology (New York) DOI:10.1007/s00261-024-04236-5 PMID:38512517	研究论文	本文评估了基于深度学习的图像重建技术在多动脉期磁共振成像（MA-MRI）中对小血管性肝肿瘤图像质量的提升效果	首次将深度学习技术应用于多动脉期磁共振成像的图像重建，显著提高了图像质量	研究样本量较小，且为回顾性研究，可能影响结果的普遍性	评估深度学习图像重建技术在多动脉期磁共振成像中的应用效果	55名患有小血管性肝肿瘤的成年患者	计算机视觉	肝肿瘤	深度学习图像重建	深度学习模型	图像	55名成年患者	NA	NA	NA	NA
30126	2025-10-07	Noninvasive diagnosis of liver cirrhosis: qualitative and quantitative imaging biomarkers 2024-06, Abdominal radiology (New York) DOI:10.1007/s00261-024-04225-8 PMID:38372765	综述	总结用于无创诊断肝硬化的定性和定量影像学生物标志物，以及评估肝功能与预后的方法	系统整合传统影像特征与新兴的影像组学和深度学习技术，提出多模态生物标志物联合诊断策略	部分定量影像技术（如MR弹性成像）临床应用受限，新兴技术尚未完全进入临床实践	探索无创诊断肝硬化的影像学生物标志物及其临床应用价值	慢性肝病患者及肝硬化患者	数字病理	肝硬化	超声、CT、MRI、弹性成像技术、影像组学	深度学习	医学影像	NA	NA	NA	诊断敏感性、诊断准确性	NA
30127	2025-02-25	Detection of urinary tract stones on submillisievert abdominopelvic CT imaging with deep-learning image reconstruction algorithm (DLIR) 2024-06, Abdominal radiology (New York) DOI:10.1007/s00261-024-04223-w PMID:38470506	研究论文	本研究评估了使用深度学习图像重建算法（DLIR）在亚毫西弗腹部盆腔CT成像中检测尿路结石的诊断性能和图像质量	首次在亚毫西弗腹部盆腔CT成像中应用深度学习图像重建算法（DLIR），并评估其在尿路结石检测中的诊断性能和图像质量	样本量较小，仅57名患者参与研究	评估亚毫西弗腹部盆腔CT成像在尿路结石检测中的诊断性能和图像质量	57名疑似尿路结石患者	数字病理	尿路结石	CT成像	深度学习图像重建算法（DLIR）	图像	57名患者，共检测到266颗结石	NA	NA	NA	NA
30128	2025-10-07	MCTASmRNA: A deep learning framework for alternative splicing events classification 2025-Apr, International journal of biological macromolecules IF:7.7Q1 DOI:10.1016/j.ijbiomac.2025.139941 PMID:39842565	研究论文	开发了一个基于多尺度卷积和Transformer的深度学习框架MCTASmRNA，用于mRNA序列中可变剪接事件的分类	提出结合多尺度卷积和Transformer的混合模型，引入高效通道注意力机制和新设计的联合损失函数，无需参考基因组即可分类可变剪接事件	未明确说明模型在更广泛物种上的泛化能力，未来需要进一步优化和扩展模型	解决现有可变剪接事件识别方法效率低、处理时间长和难以捕捉RNA序列复杂性的问题	mRNA序列中的可变剪接事件	自然语言处理	NA	RNA测序	CNN, Transformer	序列数据	NA	NA	多尺度卷积神经网络, Transformer	准确率	NA
30129	2025-10-07	Polysaccharide degradation in an Antarctic bacterium: Discovery of glycoside hydrolases from remote regions of the sequence space 2025-Apr, International journal of biological macromolecules IF:7.7Q1 DOI:10.1016/j.ijbiomac.2025.140113 PMID:39842586	研究论文	通过计算生物学方法发现南极细菌中两种新型糖苷水解酶并预测其底物特异性	结合AlphaFold 3D模型的深度学习动态对接与分子动力学模拟，开发计算流程预测位于序列空间偏远区域的酶功能	序列空间偏远区域的功能预测不可靠，需要依赖计算模拟验证	发现南极细菌中位于序列空间偏远区域的新型糖苷水解酶并确定其功能	南极细菌Pseudomonas sp. ef1中的Ps_GH5和Ps_GH50糖苷水解酶	计算生物学	NA	AlphaFold 3D建模，动态对接，分子动力学模拟	深度学习	蛋白质序列，三维结构模型，寡糖底物	两种糖苷水解酶（Ps_GH5和Ps_GH50）	AlphaFold	NA	底物特异性预测准确性	NA
30130	2025-10-07	Rational design and synthesis of pyrazole derivatives as potential SARS-CoV-2 Mpro inhibitors: An integrated approach merging combinatorial chemistry, molecular docking, and deep learning 2025-Apr-01, Bioorganic & medicinal chemistry IF:3.3Q1 DOI:10.1016/j.bmc.2025.118095 PMID:39929031	研究论文	本研究通过组合化学、分子对接和深度学习相结合的方法，设计并合成了作为SARS-CoV-2主要蛋白酶潜在抑制剂的吡唑衍生物	整合组合化学、分子对接和深度学习（DeepPurpose）的多学科方法，通过共识排名策略筛选候选化合物	NA	加速发现SARS-CoV-2主要蛋白酶抑制剂，为未来抗病毒药物开发提供框架	吡唑衍生物化合物库	机器学习	COVID-19	组合化学、分子对接、深度学习	深度学习	化学结构数据	超过60,000个吡唑基结构	DeepPurpose	NA	ChemPLP评分、结合自由能计算	NA
30131	2025-10-07	Beyond averaging: A transformer approach to decoding event related brain potentials 2025-Mar, NeuroImage IF:4.7Q1 DOI:10.1016/j.neuroimage.2025.121049 PMID:39864567	研究论文	本研究评估了基于Transformer的深度学习方法在脑电图事件相关电位分析中的应用潜力	首次将Transformer网络和注意力机制应用于事件相关电位分析，相比传统平均方法能发现更多隐藏信息	样本量相对较小（29名参与者），研究仅针对响度感知这一特定实验范式	探索深度学习在脑电图事件相关电位分析中的优势，特别是与传统平均方法的比较	29名18-30岁正常听力参与者的脑电图数据和主观响度评级	机器学习	NA	脑电图记录	Transformer, CNN	脑电图信号	29名参与者	NA	卷积Transformer	准确率, AUC	NA
30132	2025-10-07	A Graph-Theoretic Approach to Detection of Parkinsonian Freezing of Gait From Videos 2025-Feb-28, Statistics in medicine IF:1.8Q1 DOI:10.1002/sim.70020 PMID:39976295	研究论文	提出一种基于图论的创新方法，通过视频数据检测帕金森病患者步态冻结现象	采用图论方法构建姿态图序列，使用Fréchet统计量识别步态转换点，与主流基于像素的深度学习方法形成鲜明对比	NA	开发从视频数据中检测帕金森病步态冻结的新方法	帕金森病患者的步态视频数据	计算机视觉	帕金森病	视频分析, 姿态估计	图论模型	视频	两个数据集(Kinect3D和AlphaPose)	NA	姿态图, 图拉普拉斯矩阵	NA	NA
30133	2025-10-07	Event-driven figure-ground organisation model for the humanoid robot iCub 2025-Feb-22, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-56904-9 PMID:39984477	研究论文	开发了一种用于人形机器人iCub的事件驱动图形-背景组织模型，实现高效的目标检测和边界识别	采用基于事件驱动的视觉系统和生物启发式分层架构，相比传统方法减少数据冗余和计算需求	在简单刺激和伯克利分割数据集上表现与基于帧的版本相当，但在复杂场景下的性能未明确说明	为神经形态机器人开发高效的目标检测和边界识别系统	人形机器人iCub及其视觉感知系统	计算机视觉	NA	事件驱动视觉，生物启发式感知系统	生物启发式分层架构	事件流数据，图像数据	多种真实场景测试，伯克利分割数据集	NA	分层生物可信架构	定性评估，定量评估	神经形态机器人iCub平台，事件驱动相机
30134	2025-10-07	Early warning study of field station process safety based on VMD-CNN-LSTM-self-attention for natural gas load prediction 2025-Feb-21, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-85582-2 PMID:39984509	研究论文	本研究提出一种基于VMD-CNN-LSTM-自注意力机制的天然气负荷区间预测方法，用于提升场站工艺安全预警能力	创新性地提出VMD-CNN-LSTM-自注意力组合模型，并基于85%、90%和95%置信区间实现分级预警机制	NA	提升天然气负荷预测精度和可靠性，加强企业安全生产管理	天然气场站外输负荷数据	机器学习	NA	深度学习	CNN,LSTM,Self-Attention	时间序列数据	NA	NA	VMD-CNN-LSTM-Self-Attention	MAE,MAPE,MESE,REMS,R	NA
30135	2025-10-07	A detection method for small casting defects based on bidirectional feature extraction 2025-Feb-21, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-90185-y PMID:39984609	研究论文	提出一种基于双向特征提取的小型铸件缺陷检测方法	创新性地开发了基于Hadamard积的双层编码器-解码器多尺度特征提取架构BiSDE，并采用基于Wasserstein距离的损失函数优化小缺陷目标训练	NA	提高铸件缺陷检测的自动化水平和检测精度	铸件中的小型缺陷（如气孔、夹杂物）	计算机视觉	NA	X射线检测	深度学习	X射线图像	NA	NA	Encoder-Decoder, BiSDE	Mean Average Precision (MAP)	NA
30136	2025-10-07	Foundations of a knee joint digital twin from qMRI biomarkers for osteoarthritis and knee replacement 2025-Feb-21, NPJ digital medicine IF:12.4Q1 DOI:10.1038/s41746-025-01507-3 PMID:39984725	研究论文	本研究基于定量MRI和机器学习技术，构建了膝关节数字孪生系统，用于骨关节炎管理和膝关节置换预测	首次结合深度学习分割和降维技术创建膝关节影像生物标志物嵌入特征空间，为个性化数字孪生提供新方法	研究基于横断面队列分析，需要纵向研究验证生物标志物的预测能力	开发膝关节数字孪生系统以推进骨关节炎精准医疗和膝关节置换预测	膝关节结构和相关生物标志物	数字病理	骨关节炎	定量MRI，机器学习	深度学习	MRI影像	横断面队列（具体样本量未提供）	NA	NA	NA	NA
30137	2025-10-07	Deep learning models for differentiating three sinonasal malignancies using multi-sequence MRI 2025-Feb-21, BMC medical imaging IF:2.9Q2 DOI:10.1186/s12880-024-01517-9 PMID:39984860	研究论文	开发基于MRI的深度学习模型用于区分三种鼻腔鼻窦恶性肿瘤，并评估其对放射科医生诊断性能的提升	首次构建基于多序列MRI的深度学习模型用于区分三种鼻腔鼻窦恶性肿瘤，并证明AI辅助能显著提升不同年资放射科医生的诊断性能	回顾性研究设计，样本量相对有限	开发MRI深度学习模型用于鼻腔鼻窦恶性肿瘤的鉴别诊断	465名鼻腔鼻窦恶性肿瘤患者（229例鳞状细胞癌，128例腺样囊性癌，108例嗅神经母细胞瘤）	医学影像分析	鼻腔鼻窦恶性肿瘤	多序列MRI（T2加权成像、对比增强T1加权成像、表观扩散系数）	深度学习	MRI图像	465名患者（训练验证组372名，外部测试组93名）	NA	ResNet101, ResNet50, DenseNet121	准确率, 召回率, 精确率, F1分数, AUC, 混淆矩阵	NA
30138	2025-10-07	An ensemble deep learning framework for multi-class LncRNA subcellular localization with innovative encoding strategy 2025-Feb-21, BMC biology IF:4.4Q1 DOI:10.1186/s12915-025-02148-4 PMID:39984880	研究论文	提出一种名为MGBLncLoc的集成深度学习框架，通过创新的多类核苷酸组分布密度编码策略预测lncRNA亚细胞定位	开发了基于多类核苷酸组分布密度的广义编码技术(MCD-ND)，能更精确反映核苷酸分布并区分序列中的恒定区和判别区	NA	准确预测长非编码RNA的亚细胞定位	长非编码RNA序列	生物信息学	NA	序列编码分析	集成深度学习	RNA序列数据	NA	NA	Multi-Dconv Head Transposed Attention, Gated-Dconv Feed-forward Network, CNN, Bidirectional GRU	NA	NA
30139	2025-10-07	Multi-cancer early detection based on serum surface-enhanced Raman spectroscopy with deep learning: a large-scale case-control study 2025-Feb-21, BMC medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1186/s12916-025-03887-5 PMID:39984977	研究论文	基于血清表面增强拉曼光谱结合深度学习的多癌种早期检测大规模病例对照研究	整合表面增强拉曼光谱技术、重采样策略、特征维度增强和深度学习算法，开发了一种新型的多癌种早期检测平台	病例对照研究设计，需要进一步前瞻性验证	开发敏感准确的多癌种早期检测方法	1655例早期癌症患者（乳腺癌569例、肺癌513例、甲状腺癌220例、结直肠癌215例、胃癌100例、食管癌38例）和1896例健康对照	数字病理	多癌种	表面增强拉曼光谱	CNN, DNN	光谱数据	3551例样本（1655例患者，1896例健康对照）	NA	ResNet	准确率, 精确率, 召回率, F1分数, AUC	NA
30140	2025-10-07	Protein language models for predicting drug-target interactions: Novel approaches, emerging methods, and future directions 2025-Feb-21, Current opinion in structural biology IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.sbi.2025.103017 PMID:39985946	综述	本文综述了蛋白质语言模型在药物-靶点相互作用预测中的应用、方法和未来发展方向	系统探讨了蛋白质语言模型在DTI预测中的新兴方法，包括端到端学习模型和预训练基础pLMs的应用，以及异质数据整合策略	DTI准确识别仍面临数据相关限制和算法约束的挑战	加速药物开发过程中的候选药物识别	小分子和蛋白质类治疗药物的靶点相互作用	自然语言处理, 机器学习	NA	蛋白质语言模型(pLMs), 深度学习	NA	蛋白质结构, 知识图谱, 异质数据	NA	NA	NA	NA	NA