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
3301	2025-11-20	Smart Total Knee Replacement: Recognition of Activities of Daily Living Using Embedded IMU Sensors and a Novel AI Model in a Cadaveric Proof-of-Concept Study 2025-Oct-31, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25216657 PMID:41228880	研究论文	本研究通过植入人工膝关节的IMU传感器和新型AI模型，实现了对日常活动动作的自动识别	首次在尸体膝关节中植入IMU传感器，并开发了新型多模态深度学习模型用于活动识别	仅为尸体概念验证研究，样本量有限，需进一步临床验证	开发智能膝关节置换术的活动监测技术	植入IMU传感器的膝关节假体在尸体模型中的运动数据	医疗人工智能	膝关节疾病	惯性测量单元(IMU)传感技术	多模态深度学习	运动传感器数据	1具尸体膝关节，多种日常活动动作数据	NA	NA	准确率,F1分数	NA
3302	2025-11-20	Accurate and Efficient Phylogenetic Inference through End-To-End Deep Learning 2025-Oct-29, Molecular biology and evolution IF:11.0Q1 DOI:10.1093/molbev/msaf260 PMID:41129273	研究论文	提出一种基于端到端深度学习的系统发育推断方法NeuralNJ，通过可学习的邻接合并机制和强化学习树搜索提高推断准确性和效率	采用端到端框架直接构建系统发育树，避免分阶段推断的不准确性；引入可学习的邻接合并机制，通过学习的优先级分数迭代合并邻居节点	未明确说明方法在超大规模数据集（如超过数百个分类群）上的具体性能表现	开发准确高效的系统发育推断方法	生物物种的系统发育关系	机器学习	NA	深度学习，强化学习	深度学习模型	模拟数据和实证数据	可处理超过20个物种，支持数百个分类群	NA	NeuralNJ	计算效率，重建准确性	NA
3303	2025-11-20	Lung Ultrasound Imaging Dataset for Accurate Detection and Localization of LUS Vertical Artifact 2025-Oct-16, Scientific data IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41597-025-05854-4 PMID:41102221	研究论文	本研究构建了一个用于肺超声垂直伪影检测和定位的标注数据集	提供了首个专门针对LUS垂直伪影的带多边形边界框标注的高分辨率图像数据集	数据样本量相对有限（401张图像），仅来自乌干达两家医院	开发AI驱动的诊断工具，用于呼吸系统疾病的早期检测和监测	肺超声图像中的垂直伪影	医学影像分析	肺部疾病	肺超声成像	深度学习模型	医学图像	401张高分辨率LUS图像，来自152名肺部疾病患者	NA	NA	NA	NA
3304	2025-11-20	Discovery of Novel 4,5-Dihydropyrrolo[3,4-c]pyrazol-6(2H)-one-Based Tubulin Inhibitors Targeting Colchicine Binding Site with Potent Anti-Ovarian Cancer Activity 2025-Oct-09, Journal of medicinal chemistry IF:6.8Q1 DOI:10.1021/acs.jmedchem.5c00014 PMID:40974592	研究论文	本研究通过深度学习模型筛选发现新型4,5-二氢吡咯并[3,4-c]吡唑-6(2H)-酮类微管蛋白抑制剂，并验证其抗卵巢癌活性	首次利用GeminiMol深度学习模型从Zinc20数据库中筛选出靶向秋水仙碱结合位点的新型支架化合物，并通过晶体结构确认结合模式	研究主要聚焦于SKOV3细胞系和移植瘤模型，尚未在其他卵巢癌细胞模型或临床样本中验证	开发低毒性的新型微管蛋白抑制剂用于卵巢癌治疗	卵巢癌细胞SKOV3及移植瘤模型	药物发现	卵巢癌	深度学习虚拟筛选、晶体结构解析、细胞功能实验	深度学习模型	化学数据库、晶体结构数据、细胞实验数据	Zinc20数据库化合物库、SKOV3细胞系及移植瘤模型	GeminiMol	NA	IC50值、克隆形成抑制率、迁移抑制率、侵袭抑制率、肿瘤抑制率	NA
3305	2025-11-20	Machine Learning Guided Video Analysis Identifies Sound-Evoked Pain Behaviors from Facial Grimace and Body Cues in Mice 2025-Oct-02, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.09.30.679579 PMID:41256403	研究论文	开发基于深度学习的视频分析方法，通过分析小鼠面部表情和身体姿态量化声音诱发的疼痛行为	首次将深度学习应用于自由活动小鼠的视频分析，结合面部表情和身体姿态多模态特征建立声音诱发疼痛的客观评估方法	方法验证仅基于CGRP诱导的偏头痛模型，在其他疼痛模型中的普适性需要进一步验证	开发测量声音诱发疼痛的行为学方法，揭示听觉疼痛的神经机制	自由活动的小鼠（包括野生型和TMIE基因敲除型）	计算机视觉	听觉疼痛	视频行为分析	深度神经网络	视频	未明确说明具体数量，包含野生型和TMIE基因敲除小鼠	NA	NA	疼痛阈值	NA
3306	2025-11-20	Automated Detection of Cancer-Suspicious Findings in Japanese Radiology Reports with Natural Language Processing: A Multicenter Study 2025-Oct, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-024-01338-w PMID:39843717	研究论文	开发基于规则的自然语言处理算法，用于从日本多机构放射学报告中自动检测癌症可疑发现	针对日语放射学报告开发基于规则的NLP算法，并在多中心数据集上进行内部和外部验证，证明其优于深度学习基线模型	仅针对胸部和腹部CT报告，未涵盖其他影像学检查类型	通过自然语言处理技术减少关键影像学发现的漏诊，改善患者随访和治疗及时性	来自六个机构的胸部和腹部CT放射学报告	自然语言处理	癌症	自然语言处理	基于规则算法, BERT	文本	来自六个机构的多中心CT报告数据集	NA	基于规则算法, BERT	精确率, 召回率, F1分数	NA
3307	2025-11-20	The diagnostic value of artificial intelligence in oral squamous cell carcinoma: A systematic review and meta-analysis 2025-Oct, Journal of stomatology, oral and maxillofacial surgery DOI:10.1016/j.jormas.2025.102429 PMID:40518015	系统评价与荟萃分析	通过系统评价和荟萃分析评估人工智能在口腔鳞状细胞癌诊断中的性能	首次对人工智能在OSCC诊断中的性能进行系统性量化评估，发现深度学习算法优于传统机器学习方法	研究间存在显著异质性，需要标准化方法和外部验证	评估人工智能在口腔鳞状细胞癌诊断中的准确性和临床应用价值	口腔鳞状细胞癌诊断相关的研究文献和临床标本	医学人工智能	口腔鳞状细胞癌	人工智能诊断技术	深度学习算法, 传统机器学习方法	医学图像和临床数据	24项研究，包含18,574份标本	NA	NA	敏感度, 特异度, 阳性似然比, 阴性似然比, 诊断比值比	NA
3308	2025-11-20	A Deep Learning Pipeline for Epilepsy Genomic Analysis Using GPT-2 XL and NVIDIA H100 2025-Oct-01, ArXiv PMID:41256893	研究论文	提出一种结合GPT-2 XL和NVIDIA H100 GPU的深度学习流程，用于癫痫基因组分析	首次将拥有15亿参数的GPT-2 XL大型语言模型应用于基因组序列分析，并利用最新NVIDIA H100张量核心GPU进行加速计算	仅使用两个癫痫数据集进行验证，样本规模有限	开发高效的深度学习流程用于癫痫转录组特征分析	癫痫相关的基因表达模式和转录组修饰	自然语言处理, 机器学习	癫痫	RNA测序, 高通量测序	Transformer	基因组序列, 转录组数据	两个癫痫数据集(GEO GSE264537和GSE275235)	PyTorch, TensorFlow	GPT-2 XL	模式识别效果, 计算效率	NVIDIA H100 Tensor Core GPU基于Hopper架构
3309	2025-11-20	Deep Learning Prediction of Left Atrial Structure and Function from 12-lead Electrocardiograms 2025-Sep-30, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2025.09.29.25336490 PMID:41256128	研究论文	开发基于12导联心电图的深度学习模型预测左心房结构和功能	首次使用深度学习从常规心电图预测心脏结构和功能，优于传统影像学指标和临床风险因素	模型训练数据主要来自心脏磁共振扫描，可能受限于特定人群	开发低成本、易获取的心房病变筛查工具	左心房结构和功能异常（心房病变）	医学人工智能	心血管疾病	心脏磁共振成像，12导联心电图	深度学习	心电图信号，医学影像	21,749例心脏磁共振扫描	NA	NA	风险预测准确性，临床风险比较	NA
3310	2025-11-20	Designing proteins with reduced T-cell epitopes through policy optimization 2025-Sep-29, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.09.27.678937 PMID:41256383	研究论文	通过策略优化设计减少T细胞表位的蛋白质	开发了整合MHC I类通路中切割、洗脱和结合亲和力预测的统一不确定性估计方法，并采用群体相对策略优化和课程学习框架优化蛋白质免疫兼容性	NA	设计具有免疫兼容性的治疗和工业用蛋白质	蛋白质序列和结构	机器学习	NA	蛋白质语言模型, 证据深度学习	生成模型	蛋白质序列数据	NA	NA	蛋白质语言模型	NA	NA
3311	2025-11-20	Training With Local Data Remains Important for Deep Learning MRI Prostate Cancer Detection 2025-Sep-11, Canadian Association of Radiologists journal = Journal l'Association canadienne des radiologistes DOI:10.1177/08465371251367620 PMID:40936310	研究论文	评估本地数据训练对深度学习MRI前列腺癌分割模型性能的重要性	首次在大规模队列（超过1000例）中验证领域偏移对MRI前列腺癌分割模型的影响	研究基于模拟的多机构联盟，实际临床应用效果需进一步验证	评估本地数据训练是否在超过1000例的大规模队列中仍优于外部数据训练	前列腺癌MRI图像分割	数字病理	前列腺癌	MRI	nnUNet-v2	医学图像	PICAI数据集：1241训练+259测试；本地数据集：1400训练+308测试	PyTorch	nnUNet	PICAI Score	NA
3312	2025-11-20	Deep learning-based detection of generalized convulsive seizures using a wrist-worn accelerometer 2025-Sep, Epilepsia IF:6.6Q1 DOI:10.1111/epi.18406 PMID:40265999	研究论文	开发并验证基于腕戴加速度计和深度学习可调算法的全身性强直阵挛发作自动检测系统	提出集成卷积神经网络架构，通过分位数聚合实现可调灵敏度，首次在独立测试集上验证腕戴设备检测癫痫发作的性能	一名患者因传感器手臂被床栏卡住导致漏检，样本量相对有限（训练集37名患者54次发作，测试集347名患者49次发作）	开发可集成到商用智能手表的癫痫发作自动检测算法	384名接受视频脑电图监测的癫痫患者	医疗健康监测	癫痫	三维加速度计传感，视频脑电图监测	CNN	加速度计振幅数据	384名患者（训练集37名患者54次发作，测试集347名患者49次发作）	NA	集成卷积神经网络	灵敏度，误报率，检测延迟	NA
3313	2025-11-20	Spatio-temporal learning from molecular dynamics simulations for protein-ligand binding affinity prediction 2025-Aug-02, Bioinformatics (Oxford, England) DOI:10.1093/bioinformatics/btaf429 PMID:40828893	研究论文	本研究开发了MDbind数据集和新型神经网络，通过分子动力学模拟增强蛋白质-配体结合亲和力预测	首次构建包含63,000个分子动力学模拟的MDbind数据集，并开发能够从时空动态信息中学习的新型神经网络	训练数据可用性有限，模型对蛋白质-配体相互作用的学习能力仍需改进	提高蛋白质-配体结合亲和力预测的准确性和泛化能力	蛋白质-配体复合物	机器学习	NA	分子动力学模拟	神经网络	分子动力学模拟轨迹，3D结构数据	63,000个蛋白质-配体相互作用的分子动力学模拟	NA	NA	结合亲和力预测准确率	NA
3314	2025-11-20	Machine learning applications in risk management: Trends and research agenda 2025, F1000Research DOI:10.12688/f1000research.161993.2 PMID:41059130	综述	通过文献计量分析探讨机器学习在风险管理中的应用趋势和研究议程	识别机器学习在风险管理中的新兴趋势（如城市树木评估和SARS-CoV-2疫情风险管理）和跨领域应用	基于文献计量分析，缺乏对具体技术实施效果的实证研究	分析机器学习在风险管理领域的研究趋势和发展方向	Scopus和Web of Science数据库中的相关科学文献	机器学习	SARS-CoV-2	文献计量分析	随机森林,支持向量机,深度学习	文献数据	2018-2023年间相关文献（增长98.99%）	NA	NA	NA	NA
3315	2025-11-20	Deep learning approach to predict autism spectrum disorder: a systematic review and meta-analysis 2024-10-28, BMC psychiatry IF:3.4Q2 DOI:10.1186/s12888-024-06116-0 PMID:39468522	系统评价与荟萃分析	通过系统评价和荟萃分析评估深度学习技术在儿童自闭症谱系障碍分类中的准确性	首次对深度学习在自闭症谱系障碍分类中的性能进行系统性量化评估	纳入研究存在较大异质性限制了荟萃分析的有效性	评估深度学习技术在儿童自闭症谱系障碍分类中的诊断准确性	自闭症谱系障碍患者	机器学习	自闭症谱系障碍	深度学习	深度学习模型	医学数据	9495名ASD患者来自6个不同数据库	NA	NA	灵敏度,特异性,AUC,SROC	NA
3316	2025-11-20	Assisted documentation as a new focus for artificial intelligence in endoscopy: the precedent of reliable withdrawal time and image reporting 2023-12, Endoscopy IF:11.5Q1 DOI:10.1055/a-2122-1671 PMID:37399844	研究论文	开发了一种基于人工智能的内窥镜辅助文档系统，用于测量退出时间和自动图像记录	首次将人工智能应用于内窥镜退出时间测量和自动图像记录，提供实时能力	需要进一步验证，样本量相对有限（100个结肠镜检查视频）	提高内窥镜检查文档质量和标准化报告	结肠镜检查过程和图像	医学人工智能	结直肠疾病	深度学习	深度学习算法	内窥镜图像和视频	10,557张图像（来自1,300次检查，9个中心）和100个结肠镜检查视频（5个中心）	NA	多类深度学习算法	时间差异比较，图像记录完整性	4个处理器
3317	2025-11-20	Large-scale spatiotemporal deep learning predicting urban residential indoor PM2.5 concentration 2023-12, Environment international IF:10.3Q1 DOI:10.1016/j.envint.2023.108343 PMID:38029622	研究论文	开发基于贝叶斯神经网络的大规模时空深度学习模型预测城市住宅室内PM2.5浓度	提出适用于全球尺度的室内PM2.5浓度预测模型，能够预测时空分布而非单点预测	模型在群体水平的有效性仍需进一步加强	评估人群水平暴露和健康风险，开发易于使用且通用的室内PM2.5浓度预测模型	中国城市住宅室内PM2.5浓度	机器学习	呼吸系统疾病	传感器监测	贝叶斯神经网络(BNN)	传感器监测记录	全国范围的综合传感器监测记录	NA	贝叶斯神经网络	R平方,平均绝对误差,均方根误差,预测区间覆盖率	NA
3318	2025-11-19	Real-time driver activity detection using advanced deep learning models 2026-Dec, Cognitive neurodynamics IF:3.1Q2 DOI:10.1007/s11571-025-10376-1 PMID:41245998	研究论文	本文提出一种混合CNN-Transformer架构用于实时驾驶员活动检测	提出结合CNN局部特征提取、注意力机制和Transformer全局上下文建模的混合架构，并引入高效通道注意力机制	混淆矩阵分析显示存在少量误分类	开发实时驾驶员监控系统以减少交通事故	驾驶员行为活动	计算机视觉	NA	深度学习	CNN, Transformer	图像	NA	NA	MobileNetV2, DenseNet201, NASNetMobile, VGG19, Hybrid CNN-Transformer	准确率	NA
3319	2025-11-19	PRS2Net: an efficient intelligent carrot detection model via filter pruning and attention mechanisms 2026-Jan-15, Journal of the science of food and agriculture IF:3.3Q2 DOI:10.1002/jsfa.70142 PMID:40847327	研究论文	提出一种基于滤波器剪枝和注意力机制的高效胡萝卜检测轻量级网络PRS2Net	结合一阶泰勒展开的滤波器剪枝技术和注意力机制，在保持高精度的同时显著减少模型参数和计算成本	仅针对胡萝卜质量检测任务进行验证，未在其他农作物上测试通用性	开发高效的胡萝卜质量检测深度学习模型	胡萝卜	计算机视觉	NA	深度学习	CNN	图像	NA	NA	ResNet18, PRS2Net	准确率	NA
3320	2025-11-19	Diabetes and longitudinal changes in deep learning-derived measures of vertebral bone mineral density using conventional CT: the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis 2026-Jan, Skeletal radiology IF:1.9Q3 DOI:10.1007/s00256-025-04995-2 PMID:40728733	研究论文	本研究利用深度学习从常规胸部CT中提取椎体骨密度，探讨糖尿病与椎体骨密度纵向变化的关系，并评估肾功能对这一关系的影响	首次在多种族人群中利用深度学习从常规胸部CT纵向分析糖尿病与椎体骨密度变化的关系，并发现肾功能不全会加剧糖尿病患者的骨密度增加	未纳入骨微结构分析和骨折结局数据，需要更先进的影像技术和骨折结果来完善糖尿病患者的骨骼健康评估	研究糖尿病与椎体骨密度纵向变化的关联，以及肾功能对这一关系的调节作用	1046名多种族动脉粥样硬化研究肺研究参与者	数字病理	糖尿病	常规胸部CT	深度学习	CT图像	1046名参与者，两次检查（2010-2012年和2016-2018年）	NA	NA	β系数，95%置信区间	NA