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
21	2025-09-14	DeepInMiniscope: Deep learning-powered physics-informed integrated miniscope 2025-Sep-12, Science advances IF:11.7Q1 DOI:10.1126/sciadv.adr6687 PMID:40938981	研究论文	开发了一种基于深度学习的小型化集成显微镜DeepInMiniscope，用于高效的大规模三维成像	结合定制光学掩模和物理信息深度学习模型，显著降低计算需求，实现毫米级大视野高速三维重建	NA	开发高效的大规模三维荧光显微成像技术	小鼠皮层神经元活动	计算机视觉	NA	掩模集成荧光显微技术	物理信息深度学习模型	三维图像	NA
22	2025-09-14	A switchable dynamic-static tactile system for augmented haptic secret communication 2025-Sep-12, Science advances IF:11.7Q1 DOI:10.1126/sciadv.adx6959 PMID:40938980	研究论文	提出一种可切换的动态-静态触觉系统，用于增强触觉秘密通信	通过光调制实现1毫秒级动态-静态模式快速切换，具备一体化结构、高灵敏度与宽压力范围的平衡，以及可调灵敏度和传感-反馈闭环	NA	开发仿生触觉系统以实现动态和静态功能的快速转换	触觉感知系统及其在人机交互和秘密通信中的应用	人机交互	NA	光调制，深度学习	深度学习	触觉压力数据	NA
23	2025-09-14	THLANet: A deep learning framework for predicting TCR-pHLA binding in immunotherapy applications 2025-Sep-12, PLoS computational biology IF:3.8Q1 DOI:10.1371/journal.pcbi.1013050 PMID:40939018	研究论文	提出深度学习框架THLANet，用于预测TCR与pHLA的结合特异性以支持免疫治疗应用	采用ESM-2替代传统嵌入方法增强序列特征表示，并通过CDR3序列分析和抗原丙氨酸扫描模拟提供TCR-抗原3D结合新见解	仅使用TCR序列（CDR3β）、抗原序列和I类HLA进行预测，可能忽略其他影响因素	准确预测TCR与新生抗原结合，评估其在临床环境中的免疫原性潜力	T细胞受体（TCR）、人类白细胞抗原（HLA）和新生抗原	机器学习	癌症	scTCR-seq, ESM-2	深度学习	序列数据	多癌症类型的临床癌症数据
24	2025-09-14	Deep learning-powered temperature prediction for optimizing transcranial MR-guided focused ultrasound treatment 2025-Sep-12, Journal of neurosurgery IF:3.5Q1 DOI:10.3171/2025.5.JNS25291 PMID:40939202	研究论文	开发一种深度学习模型Fust-Net，用于预测经颅MR引导聚焦超声治疗中的治疗温度	整合治疗参数、患者临床信息和颅骨指标，实现高精度温度预测	回顾性研究，样本来源单一中心，外部验证误差略高	优化经颅MR引导聚焦超声治疗中的温度控制	原发性震颤或帕金森病患者	医疗影像分析	神经系统疾病	MR引导聚焦超声	深度学习模型（Fust-Net）	治疗参数、临床信息、颅骨指标	训练集：600次超声处理（72名患者）；验证集：199次（18名患者）；外部验证集：146次（20名患者）
25	2025-09-14	Supervised Contrastive Learning Leads to More Reasonable Spectral Embeddings 2025-Sep-12, Analytical chemistry IF:6.7Q1 DOI:10.1021/acs.analchem.5c02655 PMID:40940302	研究论文	提出一种基于监督对比学习和Transformer编码器的新型质谱嵌入方法SpecEmbedding，用于提升代谢组学中分子识别的准确性	利用化合物复制光谱作为正样本，在监督对比学习框架下训练，显著提升光谱嵌入的可比性和识别精度	NA	解决质谱分析中因实验条件复杂和化合物结构相似导致的准确识别难题	代谢组学中的生物分子质谱数据	机器学习	NA	质谱分析	Transformer编码器	质谱数据	GNPS训练子集、测试子集、MoNA数据集和MTBLS1572数据集
26	2025-09-14	Flexynesis: A deep learning toolkit for bulk multi-omics data integration for precision oncology and beyond 2025-Sep-12, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-63688-5 PMID:40940333	研究论文	介绍Flexynesis，一个用于批量多组学数据整合的深度学习工具包，旨在提升精准肿瘤学等领域的决策准确性	解决了现有方法在透明度、模块化、部署便利性及任务广度方面的不足，提供标准化接口并支持多种学习架构和任务类型	NA	开发一个用户友好的工具，促进深度学习在批量多组学数据整合中的应用，以支持精准医疗决策	临床及临床前研究中的批量多组学数据	机器学习	肿瘤学	多组学数据整合	深度学习架构及经典监督机器学习方法	多组学数据	NA
27	2025-09-14	Harnessing Artificial Intelligence for Shoulder Ultrasonography: A Narrative Review 2025-Sep-12, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-025-01661-w PMID:40940587	综述	本文综述了人工智能在肩部超声检查中的应用，重点关注自动化病理检测、图像分割和结果预测	探讨了深度学习算法如CNN在肌肉骨骼成像中的创新应用，提升诊断准确性和效率	需要大规模标注数据集、模型泛化能力不足以及缺乏临床验证	研究人工智能如何整合到肩部超声检查中以改善诊断和管理	肩部疼痛患者的超声影像	计算机视觉	肌肉骨骼疾病	深度学习，机器学习	CNN	超声图像	NA
28	2025-09-14	Using machine learning to automate the collection, transcription, and analysis of verbal-report data 2025-Sep-12, Behavior research methods IF:4.6Q1 DOI:10.3758/s13428-025-02800-5 PMID:40940585	研究论文	开发了一套利用机器学习自动化收集、转录和分析口头报告数据的软件工具	结合jsPsych进行数据收集，并整合经典机器学习与深度学习（如大语言模型）实现高效转录分析，替代人工编码	NA	降低心理学实验中口头报告数据的收集与分析成本，推广其应用	人类实验中的口头报告数据	自然语言处理	NA	机器学习，深度学习，大语言模型	经典机器学习方法，深度学习模型	文本（语音转录）	NA
29	2025-09-14	Deep learning for automated segmentation of central cartilage tumors on MRI 2025-Sep-12, European radiology experimental IF:3.7Q1 DOI:10.1186/s41747-025-00633-7 PMID:40940592	研究论文	提出基于深度学习的SEAGNET架构，用于MRI上长骨中央软骨肿瘤的自动分割	首次采用监督边缘注意力引导分割网络（SEAGNET）实现软骨肿瘤的自动化MRI分割，并在外部测试集表现出优异性能	回顾性研究，样本量有限（164例），仅使用T1加权图像	开发自动分割方法以提高骨骼肿瘤放射组学的可靠性和适用性	长骨的非典型软骨肿瘤（ACT）和II级软骨肉瘤（CS2）	计算机视觉	骨肿瘤	MRI成像	SEAGNET（基于深度学习的分割网络）	医学图像	164例患者（99例来自中心1，65例来自中心2），共1037个包含肿瘤的MRI切片
30	2025-09-14	Enhancing deep chemical reaction prediction with advanced chirality and fragment representation 2025-Sep-11, Chemical communications (Cambridge, England) DOI:10.1039/d5cc02641e PMID:40932372	研究论文	本研究提出并评估了fragSMILES分子表示法，在深度学习有机反应预测中提升了手性和片段表示能力	fragSMILES在文本形式中编码分子子结构和手性信息，实现了紧凑且表达力强的分子表示，并在立体化学反应信息识别方面表现卓越	NA	改进有机反应预测的深度学习模型，特别关注手性识别和合成规划	有机分子及其反应	自然语言处理	NA	深度学习	NA	文本（分子表示）	NA
31	2025-09-14	Evaluation of paediatric head CT radiation dose in Jordan: A new national diagnostic reference level survey 2025-Sep-11, Radiography (London, England : 1995) DOI:10.1016/j.radi.2025.103158 PMID:40939270	研究论文	评估约旦儿童头部CT扫描的辐射剂量，并建立国家诊断参考水平	首次在约旦开展多中心研究，针对不同年龄组儿童建立头部CT的国家诊断参考水平（DRLs）	由于医院间患者体重数据不一致，采用年龄分组而非体重分组，存在方法学局限	评估儿童头部CT辐射剂量并建立国家诊断参考水平以减少剂量差异	1550例约旦八家医院进行的儿童头部CT检查	医学影像	神经系统疾病	CT扫描，剂量测量（CTDIvol和DLP）	NA	医疗影像剂量数据	1550例儿童头部CT检查，按年龄分为<1岁、1-5岁、5-10岁和10-15岁四组
32	2025-09-14	Enhanced spatiotemporal mapping of urban wetland microplastics: An interpretable CNN-GRU approach using satellite imagery and limited samples 2025-Sep-11, Ecotoxicology and environmental safety IF:6.2Q1 DOI:10.1016/j.ecoenv.2025.119003 PMID:40939309	研究论文	本研究构建了一个可解释的CNN-GRU模型，结合卫星遥感和有限实地样本分析城市湿地微塑料污染的时空分布特征	首次将可解释深度学习模型（CNN-GRU）与卫星遥感数据结合，利用有限样本实现城市湿地微塑料的高精度时空制图	模型可靠性依赖于微塑料与藻类含量的相关性，这种关系在不同水生生态系统中可能存在差异	开发基于遥感技术的城市湿地微塑料污染监测方法	广州车陂流域湿地的微塑料污染	环境遥感	NA	卫星遥感(SRS), SHAP可解释性分析	CNN-GRU混合模型	卫星影像, 实地采样数据	有限实地样本（具体数量未明确说明）
33	2025-09-14	A Gabor-enhanced deep learning approach with dual-attention for 3D MRI brain tumor segmentation 2025-Sep-11, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2025.111047 PMID:40939459	研究论文	提出一种结合Gabor增强和双注意力机制的深度学习模型，用于3D MRI脑肿瘤分割	在U-Net输入层添加可训练Gabor卷积层捕获丰富纹理特征，并集成双注意力模块（Squeeze-and-Excitation块和Attention Gates）提升特征选择能力	NA	提升3D脑肿瘤MRI分割的准确性和鲁棒性	脑肿瘤MRI图像	数字病理	脑肿瘤	MRI	U-Net with Gabor convolution and dual-attention	3D MRI图像	BraTS2021数据集（具体样本数未明确说明）
34	2025-09-14	The coming era of nudge drugs for cancer 2025-Sep-11, Cancer cell IF:48.8Q1 DOI:10.1016/j.ccell.2025.08.004 PMID:40939589	研究论文	提出一种基于逐步重塑肿瘤微环境的晚期癌症治疗新策略	利用深度学习分析扰动肿瘤的单细胞图谱，设计序贯应用的'微调药物'实现肿瘤微环境状态逐步转化	NA	开发晚期癌症治疗新方法	肿瘤微环境（TMEs）	数字病理学	癌症	单细胞图谱分析，深度学习	深度学习	单细胞数据	NA
35	2025-09-14	Ultrasound Assessment of Muscle Atrophy During Short- and Medium-Term Head-Down Bed Rest 2025-Sep-11, Ultrasound in medicine & biology DOI:10.1016/j.ultrasmedbio.2025.08.006 PMID:40940229	研究论文	本研究探讨超声技术结合深度学习评估头低位卧床模型中肌肉萎缩的可行性	开发双编码器并行深度学习模型，融合B超图像和射频信号，并引入坐标注意力和像素注意力机制提升特征识别能力	样本量较小（仅6只猕猴），需进一步验证在更大样本和人类中的适用性	评估超声技术在微重力环境下监测肌肉萎缩进展的可行性	猕猴在头低位卧床模型中的肌肉组织	医学影像分析	肌肉萎缩	B超成像、射频信号采集、深度学习	双编码器并行深度学习模型（含Coordinate Attention和Pixel-attention模块）	超声图像（B-mode）和射频信号	6只猕猴进行40天头低位卧床实验
36	2025-09-14	OmicsTweezer: A distribution-independent cell deconvolution model for multi-omics Data 2025-Sep-10, Cell genomics IF:11.1Q1 DOI:10.1016/j.xgen.2025.100950 PMID:40675159	研究论文	开发了一种不依赖分布的细胞反卷积模型OmicsTweezer，用于多组学数据	整合最优传输与深度学习，在共享潜在空间中对齐模拟和真实数据，有效缓解数据偏移和组学间分布差异	NA	解决批量数据与参考单细胞数据之间的批次效应问题，实现准确细胞类型比例估计	批量RNA-seq、批量蛋白质组学和空间转录组学数据	生物信息学	前列腺癌、结肠癌	RNA-seq, proteomics, spatial transcriptomics	深度学习与最优传输整合模型	多组学数据	模拟和真实数据集（具体数量未说明）
37	2025-09-14	Biological Age Estimation From the Age Gap Using Deep Learning Integrating Morbidity and Mortality: Model Development and Validation Study 2025-Sep-10, Journal of medical Internet research IF:5.8Q1 DOI:10.2196/71592 PMID:40930058	研究论文	开发并验证一种基于Transformer的生物年龄估计模型，整合发病率和死亡率数据以提升预测准确性	提出首个整合发病率和死亡率信息的Transformer架构模型，同时学习多目标任务（特征重建、年龄对齐、健康状态区分和死亡率预测）	需在更多样化人群中进行外部验证以确认泛化性，女性死亡率预测趋势未达统计学显著性	改进生物年龄估计方法，实现更精准的健康状态评估和年龄相关疾病风险早期识别	151,281名18岁及以上接受常规健康检查的成年人	机器学习	老年性疾病	深度学习，Transformer架构	Transformer	临床健康检查数据	151,281名成年人
38	2025-09-14	A multidimensional deep ensemble learning model predicts pathological response and outcomes in esophageal squamous cell carcinoma treated with neoadjuvant chemoradiotherapy from pretreatment CT imaging: A multicenter study 2025-Sep-10, Radiotherapy and oncology : journal of the European Society for Therapeutic Radiology and Oncology IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.radonc.2025.111133 PMID:40939680	研究论文	开发并验证一种基于治疗前CT影像的多维深度集成学习模型，用于预测食管鳞癌患者新辅助放化疗后的病理完全缓解和预后风险分层	提出结合影像组学和3D卷积神经网络的多维深度集成学习模型DELRN，在多个中心队列中验证其预测性能优于单一模型	回顾性研究设计，需要未来前瞻性多中心验证	预测食管鳞癌患者新辅助放化疗后的病理反应和治疗结果	接受新辅助放化疗的局部晚期食管鳞癌患者	医学影像分析	食管癌	CT影像分析	集成学习模型（结合影像组学和3D CNN）	医学影像（CT）	485例患者（来自4家医院的多中心队列）
39	2025-09-14	Artificial intelligence in medical imaging empowers precision neoadjuvant immunochemotherapy in esophageal squamous cell carcinoma 2025-Sep-09, Journal for immunotherapy of cancer IF:10.3Q1 DOI:10.1136/jitc-2025-012468 PMID:40930744	研究论文	本文探讨人工智能在医学影像中预测食管鳞状细胞癌新辅助免疫化疗疗效的应用	结合影像组学和深度学习从临床CT图像中自主提取高通量特征，揭示传统评估难以察觉的生物异质性	未提及具体模型性能指标或验证数据集局限性	开发精准预测新辅助免疫化疗疗效的工具以指导临床决策	局部晚期食管鳞状细胞癌患者	医学影像分析	食管癌	放射组学与深度学习结合	深度学习模型	临床CT图像	NA
40	2025-09-14	Two step approach for detecting and segmenting the second mesiobuccal canal of maxillary first molars on cone beam computed tomography (CBCT) images via artificial intelligence 2025-Sep-08, BMC oral health IF:2.6Q1 DOI:10.1186/s12903-025-06796-4 PMID:40926256	研究论文	本研究开发了一种基于CNN和U-Net的定制深度学习模型，用于在CBCT图像中检测和分割上颌第一磨牙的第二近颊根管（MB2）	采用两步人工智能方法（分类+分割）处理CBCT图像中的MB2根管，结合定制CNN和U-Net模型	样本量较小（仅37名患者），模型测试的AUC值较低（0.57），可能存在泛化能力限制	评估人工智能模型在CBCT图像中检测和分割上颌第一磨牙MB2根管的准确性	上颌第一磨牙的第二近颊根管（MB2）	数字病理	牙科疾病	锥形束计算机断层扫描（CBCT）	CNN, U-Net	医学影像	37名患者的CBCT扫描数据