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
401	2025-12-13	Deep learning for autosegmentation for radiotherapy treatment planning: State-of-the-art and novel perspectives 2025-03, Strahlentherapie und Onkologie : Organ der Deutschen Rontgengesellschaft ... [et al] IF:2.7Q2 DOI:10.1007/s00066-024-02262-2 PMID:39105745	综述	本文总结了人工智能在放射治疗计划自动分割中的最新技术和临床应用	探讨了将数学肿瘤生长模型与AI肿瘤检测相结合以优化靶区勾画的新视角，并展望了一站式分割与放疗计划的前沿	临床实施中面临领域偏移等挑战	总结AI在放疗计划自动分割中的技术现状与临床应用	危及器官、大体肿瘤体积和临床靶区	数字病理	肿瘤	NA	深度学习	医学影像	NA	NA	NA	效率、一致性和时间节省	NA
402	2025-12-13	The Segment Anything foundation model achieves favorable brain tumor auto-segmentation accuracy in MRI to support radiotherapy treatment planning 2025-03, Strahlentherapie und Onkologie : Organ der Deutschen Rontgengesellschaft ... [et al] IF:2.7Q2 DOI:10.1007/s00066-024-02313-8 PMID:39503868	研究论文	本研究评估了Segment Anything基础模型在MRI图像中自动分割脑胶质瘤的准确性，以支持放射治疗计划	首次将可提示的基础分割模型应用于脑胶质瘤的交互式自动轮廓勾画，并评估其在放射治疗计划中的潜力	使用建议掩码时准确性较低（0.572），且模型性能可能受肿瘤分级影响	评估Segment Anything基础模型在脑胶质瘤MRI自动分割中的准确性，以支持放射治疗计划	脑胶质瘤MRI图像	数字病理	脑胶质瘤	MRI成像	基础分割模型	MRI图像	369个MRI数据集，共16,744个横断面切片	NA	Segment Anything	IoU, Dice系数	NA
403	2025-12-13	Enhancing the prediction of symptomatic radiation pneumonitis for locally advanced non-small-cell lung cancer by combining 3D deep learning-derived imaging features with dose-volume metrics: a two-center study 2025-03, Strahlentherapie und Onkologie : Organ der Deutschen Rontgengesellschaft ... [et al] IF:2.7Q2 DOI:10.1007/s00066-024-02221-x PMID:38498173	研究论文	本研究结合3D深度学习提取的影像特征与剂量-体积指标，以增强局部晚期非小细胞肺癌患者症状性放射性肺炎的预测能力	首次将3D深度学习从放疗前计划CT中提取的影像特征与临床相关的剂量-体积指标（如V30Gy）相结合，构建了用于预测放射性肺炎的模型，并在两个中心的数据集上进行了验证	样本量相对有限（总计149例患者），且为回顾性研究，需要更大规模的前瞻性研究进一步验证模型的泛化能力	探索深度学习提取的影像特征在预测局部晚期非小细胞肺癌患者放射性肺炎方面的能力，并评估其与剂量-体积指标结合后的预测价值提升	局部晚期非小细胞肺癌患者	数字病理学	肺癌	3D深度学习，CT影像分析	深度学习	3D CT影像	149例患者（90例来自复旦大学附属肿瘤医院，59例来自江南大学附属医院）	未明确指定，可能为TensorFlow或PyTorch	多层感知机	AUC	NA
404	2025-12-13	Can artificial intelligence and face recognition using deep learning detect emotions in children with autism? 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0338701 PMID:41364738	研究论文	本研究评估了深度学习模型通过人脸识别技术识别自闭症儿童面部表情的性能	提出了一种名为AutismEfficientNet的新型深度学习架构，通过整合EfficientNetV2和MobileNetV3来提高分类准确性	需要在临床环境和多样化人群中进行进一步验证	评估深度学习模型在识别自闭症儿童面部表情方面的性能	自闭症儿童的面部图像数据	计算机视觉	自闭症	人脸识别技术	CNN	图像	两个已发布数据集：Dr. Fatma M. Talaat's Emotions of Autistic Children 和 FERAC数据集	NA	AutismEfficientNet, EfficientNetV2, MobileNetV3	准确率, 灵敏度, 特异性, F1分数	NA
405	2025-12-13	Application and performance of artificial intelligence-based models in the detection, segmentation and classification of periapical lesions: a systematic review 2025, Frontiers in dental medicine IF:1.5Q3 DOI:10.3389/fdmed.2025.1717343 PMID:41367407	系统综述	本文系统综述了基于人工智能的模型在根尖周病变的检测、分割和分类中的应用与性能	首次系统性地总结和评估了AI在根尖周病变诊断多个任务（检测、分割、分类）中的应用现状与性能表现	纳入研究存在偏倚风险（32.1%的研究在参考标准方面存在显著偏倚），证据确定性仅为中等，缺乏前瞻性研究和随机临床试验验证真实临床环境中的效果	报告AI模型在根尖周病变检测、分割和分类中的应用与性能	根尖周病变（表现为根尖周放射线透射区）	数字病理	牙科疾病	NA	NA	牙科全景X光片，口内X光片（根尖片和咬翼片），锥形束CT扫描	28篇符合条件的研究	NA	NA	准确率，灵敏度，特异度	NA
406	2025-12-13	Utility of Machine Learning to Characterize Gut Microbiota Dysbiosis and Its Clinical Implications in Inflammatory Bowel Disease 2025, Journal of inflammation research IF:4.2Q2 DOI:10.2147/JIR.S546260 PMID:41368349	综述	本文综述了机器学习和深度学习在表征肠道菌群失调及其在炎症性肠病（IBD）中的临床意义方面的应用	通过整合异质数据集和揭示隐藏模式，ML和DL方法弥补了传统生物统计方法在处理非线性高维数据上的不足，为IBD的疾病分类、亚型区分和治疗反应预测提供了新的分析能力	综述指出未来进展依赖于标准化的微生物组检测、严格的基准测试以及多组学数据的整合，以阐明宿主-微生物相互作用	探讨机器学习和深度学习如何重塑基于微生物组的IBD研究，并总结其在临床转化中的优势、局限性和关键考虑因素	炎症性肠病（IBD）及其相关的肠道微生物组	机器学习	炎症性肠病	NA	机器学习, 深度学习	微生物组数据	NA	NA	NA	分类准确性, 预测准确性	NA
407	2025-12-13	Artificial intelligence techniques applied to anxiety disorders recognition: a systematic review 2025, Frontiers in digital health IF:3.2Q2 DOI:10.3389/fdgth.2025.1646724 PMID:41368658	系统综述	本文对人工智能技术在焦虑症识别领域的应用进行了系统性综述，分析了当前方法的准确性和研究范围	首次系统性地综述了人工智能技术在焦虑症识别领域的应用，比较了不同数据源和AI技术的性能，并指出AI方法相比传统检测测试具有更高的准确性	排除了仅关注抑郁症的研究和缺乏实验数据集的研究，可能遗漏了相关领域的重要进展	分析人工智能技术在焦虑症检测方法中的应用现状，为研究人员、临床医生和技术开发者提供该领域的全面概述	焦虑症检测方法	自然语言处理, 机器学习	焦虑症	机器学习, 深度学习	NA	自我报告数据, 生理数据, 社交网络数据	119项研究	NA	NA	准确性	NA
408	2025-12-13	Single-nucleus transcriptome atlas of orbitofrontal cortex in amyotrophic lateral sclerosis with a deep learning-based decoding of alternative polyadenylation mechanisms 2024-Dec-16, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.12.22.573083 PMID:38187588	研究论文	本研究通过单核RNA测序技术，结合深度学习模型APA-Net，揭示了肌萎缩侧索硬化症和额颞叶变性中眶额皮质的细胞类型特异性转录变化和选择性多聚腺苷酸化调控机制	开发了深度学习模型APA-Net，整合转录序列和RNA结合蛋白表达谱，首次在ALS/FTLD中解析细胞类型特异性的选择性多聚腺苷酸化调控模式	研究主要聚焦于C9orf72相关和散发性ALS病例，样本可能未覆盖所有ALS/FTLD亚型，且仅限于眶额皮质区域	探究ALS和FTLD的细胞类型特异性转录变化和选择性多聚腺苷酸化机制，以理解疾病病理生理学	ALS和FTLD患者的眶额皮质组织，包括C9orf72相关ALS（伴或不伴FTLD）和散发性ALS病例	数字病理学	肌萎缩侧索硬化症	单核RNA测序	深度学习模型	转录组序列数据	未明确指定样本数量，但涉及C9orf72相关和散发性ALS病例的眶额皮质组织	NA	APA-Net	NA	NA
409	2025-12-13	Radiomics for differentiation of somatic BAP1 mutation on CT scans of patients with pleural mesothelioma 2024-Nov, Journal of medical imaging (Bellingham, Wash.) DOI:10.1117/1.JMI.11.6.064501 PMID:39669009	研究论文	本研究探讨了基于CT扫描的放射组学特征在区分胸膜间皮瘤患者体细胞BAP1基因突变状态中的潜力	首次利用放射组学方法结合机器学习模型，自动从CT图像中提取纹理特征来识别胸膜间皮瘤相关的体细胞BAP1突变，为无创基因状态评估提供了新思路	研究样本量相对较小（149例），模型性能有限（AUC 0.69），且尚未应用于胚系突变检测，需要进一步验证和扩展	探索放射组学在CT扫描中识别胸膜间皮瘤患者体细胞BAP1基因突变的可行性，并为未来胚系突变研究奠定基础	149例已知体细胞BAP1突变状态的胸膜间皮瘤患者	数字病理学	胸膜间皮瘤	CT扫描，放射组学特征提取	机器学习模型（包括决策树等）	医学图像（CT扫描）	149例患者	Scikit-learn	决策树	ROC AUC	NA
410	2025-12-13	Personalized phenotype encoding and prediction of pathological head development from cross-sectional images 2024-Nov, ... International Symposium on Medical Information Processing and Analysis. International SIPAIM Workshop DOI:10.1109/sipaim62974.2024.10783545 PMID:41367399	研究论文	本文提出了一种新颖的深度学习架构，用于仅使用横截面数据对规范和病理性头部发育进行个性化预测	首次创建了与年龄和性别无关的患者表型表示，并能够在无需纵向数据训练的情况下实现病理性发育的个性化预测	NA	预测解剖发育，以辅助儿科外科治疗的选择和规划	儿科患者的头部发育，包括规范发育和病理性发育	计算机视觉	颅骨病理	深度学习	深度学习架构	图像	NA	NA	表型编码器, 生长预测器	头部表面生长预测误差, 体积误差	NA
411	2025-12-13	STDAN: Deformable Attention Network for Space-Time Video Super-Resolution 2024-Aug, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2023.3243029 PMID:37027773	研究论文	提出一种用于时空视频超分辨率的可变形注意力网络（STDAN），通过长短期特征插值和时空可变形特征聚合模块提升视频重建质量	设计了长短期特征插值模块（LSTFI）利用双向RNN结构从更多相邻帧挖掘信息，并提出时空可变形特征聚合模块（STDFA）自适应捕获动态视频中的时空上下文	未明确说明模型在极端运动场景或计算资源受限环境下的性能表现	提升低分辨率低帧率视频的时空分辨率	视频序列	计算机视觉	NA	深度学习	RNN, 注意力网络	视频	多个数据集（未指定具体数量）	PyTorch（根据GitHub仓库推断）	STDAN（包含LSTFI和STDFA模块）	未明确说明，但提及超越现有方法	NA
412	2025-12-13	Deep Learning Sequence Models for Transcriptional Regulation 2024-08, Annual review of genomics and human genetics IF:7.7Q1 DOI:10.1146/annurev-genom-021623-024727 PMID:38594933	研究论文	本文综述了基于深度学习的序列模型在转录调控中的应用，包括预测非编码变异的功能后果	利用深度学习模型预测人类基因组中任何非编码变异的功能后果，包括罕见或未观察到的变异，并应用可解释性方法识别关键序列模式	未明确提及具体模型或实验的局限性	解码基因表达的调控代码并解释基因组变异对转录的影响	人类基因组DNA序列，包括非编码变异	自然语言处理	NA	深度学习序列模型	深度学习序列模型	DNA序列数据	NA	NA	NA	NA	NA
413	2025-12-13	Integrating Large-Scale Protein Structure Prediction into Human Genetics Research 2024-08, Annual review of genomics and human genetics IF:7.7Q1 DOI:10.1146/annurev-genom-120622-020615 PMID:38621234	综述	本文综述了深度学习模型在蛋白质结构和变异预测方面的最新进展，并探讨了其在人类遗传学和健康研究中的应用	强调将最先进的蛋白质信息学技术（如AlphaFold2）整合到人类遗传学研究中，以优先考虑未注释的错义变异	未具体讨论数据可用性、模型泛化能力或特定技术实施的局限性	促进蛋白质结构预测技术在人类遗传学研究中的更好整合，以注释变异对蛋白质功能的影响	人类蛋白质及其错义变异	自然语言处理	NA	深度学习，序列基结构预测	深度学习模型	蛋白质序列数据	数百万人类错义蛋白变异	NA	AlphaFold2	NA	NA
414	2025-12-13	Overproduce and select, or determine optimal molecular descriptor subset via configuration space optimization? Application to the prediction of ecotoxicological endpoints 2023-Jun, Molecular informatics IF:2.8Q2 DOI:10.1002/minf.202200227 PMID:36894503	研究论文	本文提出了一种通过配置空间优化确定最优分子描述符子集的方法，应用于生态毒理学端点预测	提出开放描述符配置空间方法，将分子描述符生成建模为多标准优化问题，并使用遗传算法变体结合Choquet积分聚合四个标准作为适应度函数	未明确说明方法在大型化学数据集上的适用性，且可能受限于遗传算法的计算效率	提高化合物生物活性或性质预测的准确性，特别是在中小型化学数据集上	化学化合物及其生态毒理学端点	机器学习	NA	分子描述符计算，特征选择算法	遗传算法	化学数据集	NA	NA	遗传算法变体	预测准确性	NA
415	2025-12-12	Enhanced magnetic hyperthermia in graphene-magnetite nanohybrids for cancer therapy: Artificial intelligence-driven validation via Nonlinear Autoregressive with Exogenous Inputs-Long Short-Term Memory (NARX-LSTM) forecasting 2026-Mar, Biomaterials advances IF:5.5Q2 DOI:10.1016/j.bioadv.2025.214572 PMID:41151171	研究论文	本研究评估了石墨烯-磁铁矿纳米杂化物在不同成分和交变磁场下的加热效率，并利用NARX-LSTM混合深度学习模型预测温度演变，以优化癌症磁热疗效果	结合人工智能（NARX-LSTM模型）与纳米技术，实现磁热疗中温度演变的精确预测和个性化癌症治疗优化	高频（982 kHz）下因纳米颗粒弛豫动力学不匹配导致疗效降低，模型可能受实验数据范围限制	优化磁热疗的加热效率，推动个性化癌症治疗	石墨烯-磁铁矿纳米杂化物（GMNHs）	机器学习	癌症	磁热疗，交变磁场（AMFs）	NARX-LSTM	实验数据（温度、成分、磁场参数）	不同FeO:石墨烯比例（0-100%）和交变磁场条件（163-982 kHz, 12.7-23.9 mT）下的纳米杂化物样本	NA	NARX-LSTM	R值（≥0.997）	NA
416	2025-12-12	Advancing deep learning based knee cartilage segmentation in MRI: Innovations, challenges and applications 2026-Mar, Osteoarthritis and cartilage open DOI:10.1016/j.ocarto.2025.100702 PMID:41362327	综述	本文综述了基于深度学习的膝关节软骨MRI分割的最新进展、挑战与应用	系统评估了多种深度学习架构与技术，并重点讨论了数据稀缺、域偏移和成像变异性等关键挑战的解决方案，如半监督学习、域适应、数据增强策略和基础模型	未提出新的原创模型或算法，主要基于现有文献进行综述；未涉及具体实验验证或性能比较	回顾和评估深度学习在膝关节软骨MRI分割中的最新方法、挑战及临床意义	膝关节软骨的MRI图像分割	计算机视觉	骨关节炎	MRI	深度学习模型	MRI图像	NA	NA	NA	分割准确性, 效率	NA
417	2025-12-12	Advancing biomaterial research with artificial intelligence 2026-Mar, Biomaterials advances IF:5.5Q2 DOI:10.1016/j.bioadv.2025.214535 PMID:41075468	综述	本文详细探讨了人工智能（包括机器学习和深度学习）在聚合物、金属、陶瓷和复合材料等各类生物材料研究中的应用，并讨论了AI在解决前向和逆向设计问题中的角色及其局限性	系统综述了AI在生物材料研究中的多类别应用，并引入了可解释人工智能（如SHAP和LIME）作为解决模型可解释性等挑战的新兴方案	讨论了AI在生物材料研究中的关键限制，包括模型可解释性、数据质量和过拟合问题	加速生物材料的开发与创新，提升其性能、效率和可扩展性，同时应对传统制造与表征过程中的挑战	各类生物材料，包括聚合物、金属、陶瓷和复合材料	机器学习	NA	NA	机器学习, 深度学习	NA	NA	NA	NA	NA	NA
418	2025-12-12	FoodABSANet: Developing an adaptive graph convolutional neural network for aspect-based sentiment analysis of food reviews with a weighted polarity score 2026-Feb, Computational biology and chemistry IF:2.6Q2 DOI:10.1016/j.compbiolchem.2025.108635 PMID:40914996	研究论文	本文提出了一种名为FoodABSANet的自适应图卷积神经网络，用于食品评论的方面级情感分析，并引入了加权极性评分	开发了一种自适应图卷积神经网络，结合加权极性评分，以处理方面级情感分析中多个方面相互影响的问题	NA	改进方面级情感分析（ABSA）方法，特别是在食品评论领域，以实现更精确的消费者情感极性挖掘	食品评论	自然语言处理	NA	NA	图卷积神经网络（GCN）	文本	NA	NA	FoodABSANet	NA	NA
419	2025-12-12	Construction and optimization of a LAMP-based diagnostic platform for acute hepatopancreatic necrosis disease in Penaeus vannamei 2026-Feb, Journal of invertebrate pathology IF:3.6Q1 DOI:10.1016/j.jip.2025.108481 PMID:41173175	研究论文	本研究开发并优化了一种基于环介导等温扩增（LAMP）的低成本、便携式诊断平台，用于快速检测南美白对虾的急性肝胰腺坏死病（AHPND）	平台整合了荧光检测与智能手机兼容设备，开发了基于深度学习的感染检测算法以实现自动化诊断，并筛选了适应性最佳的荧光核酸染料以提升等温扩增方法的性能	研究未明确提及平台在野外或极端环境下的稳定性测试，也未讨论与其他现有诊断方法的直接比较	开发一种快速、低成本、便携的诊断工具，用于早期检测南美白对虾的急性肝胰腺坏死病（AHPND），以控制疾病传播	南美白对虾（Penaeus vannamei）及其感染的急性肝胰腺坏死病（AHPND）病原体	数字病理学	急性肝胰腺坏死病	环介导等温扩增（LAMP）、荧光检测	深度学习算法	荧光信号、图像数据	未明确提及具体样本数量，仅说明用于虾样本检测	未明确提及	未明确提及	特异性、灵敏度、检测限（1 copies/µL）	未明确提及
420	2025-12-12	Deep learning and molecular dynamics reveal promising EZH2 inhibitors for epigenetic cancer targeting 2026-Feb, Computational biology and chemistry IF:2.6Q2 DOI:10.1016/j.compbiolchem.2025.108784 PMID:41237543	研究论文	本研究结合深度生成模型与计算药物设计方法，识别新型EZH2抑制剂用于表观遗传癌症靶向治疗	整合了微调的REINVENT生成模型与结构及配体为基础的计算方法，用于发现新型EZH2抑制剂，并通过多维度验证（分子对接、动力学模拟、药代动力学预测）筛选出优于参考药物的先导化合物	研究主要基于计算模拟和预测，缺乏体外或体内实验验证化合物的实际疗效和毒性	加速EZH2抑制剂的发现，用于表观遗传癌症靶向治疗	EZH2蛋白及其潜在抑制剂化合物	机器学习	癌症	分子对接, 分子动力学模拟, QSAR建模, DFT计算	生成模型, 分类模型	分子结构数据, 化学性质数据	从ChEMBL化合物库生成并筛选，优先考虑了511个经过PAINS过滤的化合物进行基于结构的筛选，最终鉴定出4个先导化合物（161, 225, 234, 383）	NA	REINVENT	ROC-AUC, R², Q², 结合亲和力 (kcal/mol), RMSD (Å), RMSF (Å)	NA