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
4421	2025-03-23	SHDB-AF: a Japanese Holter ECG database of atrial fibrillation 2025-Mar-19, Scientific data IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41597-025-04777-4 PMID:40108206	研究论文	本文介绍了SHDB-AF，一个包含日本人群样本的新型开源Holter心电图数据库，用于心房颤动的诊断研究	SHDB-AF是首个包含日本人群样本的开源Holter心电图数据库，填补了现有数据库的空白	样本量相对较小，仅包含122名患者的128份心电图记录	提高心房颤动的诊断准确性，并确保深度学习模型在不同种族、年龄、性别等因素下的鲁棒性和泛化能力	日本人群的心电图数据	数字病理学	心血管疾病	Holter心电图	深度学习（DL）	心电图数据	122名患者的128份24小时双通道心电图记录，总计2160万秒数据
4422	2025-03-23	EEG detection and recognition model for epilepsy based on dual attention mechanism 2025-Mar-19, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-90315-6 PMID:40108237	研究论文	本文提出了一种基于双注意力机制的癫痫脑电图（EEG）检测与识别模型STFFDA，旨在通过深度学习技术自动检测癫痫发作，从而加速癫痫的诊断和治疗	引入了双注意力机制的时空特征融合模型STFFDA，直接从原始EEG信号中解释癫痫状态，无需大量数据预处理和特征提取	模型在Bonn University数据集上的准确率相对较低，可能表明在某些数据集上仍需改进	通过深度学习技术自动检测癫痫发作，加速癫痫的诊断和治疗	癫痫患者的脑电图（EEG）信号	机器学习	癫痫	深度学习	双注意力机制的时空特征融合模型（STFFDA）	脑电图（EEG）信号	CHB-MIT和Bonn University数据集
4423	2025-03-23	Design of thin, wideband electromagnetic absorbers with polarization and angle insensitivity using deep learning 2025-Mar-19, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-94116-9 PMID:40108286	研究论文	本文介绍了一种利用深度学习设计薄型、宽带电磁波吸收器的新方法，该吸收器具有极化和角度不敏感性	利用生成对抗网络（GAN）和多层感知器（MLP）网络设计薄型、宽带电磁波吸收器，覆盖8-12 GHz频率范围，具有高吸收率和极化和角度不敏感性	NA	设计一种薄型、宽带电磁波吸收器，适用于大规模生产	电磁波吸收器	机器学习	NA	生成对抗网络（GAN），多层感知器（MLP）	GAN, MLP	数值全波电磁模拟数据	NA
4424	2025-03-23	Stroma and lymphocytes identified by deep learning are independent predictors for survival in pancreatic cancer 2025-Mar-19, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-94362-x PMID:40108402	研究论文	本文利用深度学习模型从胰腺导管腺癌（PDAC）病理切片中自动检测肿瘤、基质和淋巴细胞，并分析其与患者生存率的关系	首次使用基于U-net架构的深度学习模型自动检测PDAC病理切片中的肿瘤、基质和淋巴细胞，并发现基质和淋巴细胞比例与患者生存率显著相关	研究样本量有限（800例），且未涉及其他潜在影响生存率的因素	探索PDAC患者生存率的预测生物标志物	胰腺导管腺癌（PDAC）患者	数字病理学	胰腺癌	深度学习	U-net	病理切片图像	800例PDAC患者的病理切片
4425	2025-03-23	Prediction and analysis of tumor infiltrating lymphocytes across 28 cancers by TILScout using deep learning 2025-Mar-19, NPJ precision oncology IF:6.8Q1 DOI:10.1038/s41698-025-00866-0 PMID:40108446	研究论文	本文介绍了TILScout，一种利用深度学习从全切片图像中计算肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）分数的泛癌方法	TILScout在验证集和独立测试集上分别达到了0.9787和0.9628的准确率，以及0.9988和0.9934的AUC，超越了之前的研究	NA	预测和分析28种癌症中的肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）	28种癌症的全切片图像	数字病理学	癌症	深度学习	NA	图像	NA
4426	2025-03-23	Stages prediction of Alzheimer's disease with shallow 2D and 3D CNNs from intelligently selected neuroimaging data 2025-Mar-18, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-93560-x PMID:40102464	研究论文	本研究旨在通过使用2D和3D CNN架构从MRI扫描获得的多维神经影像数据中检测阿尔茨海默病（AD）的不同阶段	提出了一种新颖且高效的基于像素计数的帧选择和裁剪方法，显著降低了数据维度，并应用可学习的调整器方法在调整数据大小时增强图像质量	MRI数据的噪声和多维性需要智能预处理管道以有效预测疾病	检测阿尔茨海默病（AD）的不同阶段	通过MRI扫描获得的多维神经影像数据	计算机视觉	老年疾病	MRI	2D CNN, 3D CNN	图像	NA
4427	2025-03-23	Machine learning predicts spinal cord stimulation surgery outcomes and reveals novel neural markers for chronic pain 2025-Mar-18, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-92111-8 PMID:40102462	研究论文	本研究应用机器学习预测慢性疼痛患者对脊髓刺激手术的反应，并揭示新的神经标记物	首次结合术中脑电图数据和机器学习算法预测脊髓刺激手术的反应，发现新的神经标记物	样本量较小（20名患者），需要更大规模的研究验证结果	预测慢性疼痛患者对脊髓刺激手术的反应，并识别潜在的神经标记物	20名接受脊髓刺激手术的慢性疼痛患者	机器学习	慢性疼痛	脑电图（EEG）	决策树	脑电图信号和患者报告结果	20名慢性疼痛患者
4428	2025-03-23	The dietary patterns of water deer recently rediscovered in Northeast China exhibit remarkable similarities to those observed in other regions 2025-Mar-18, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-92473-z PMID:40102472	研究论文	本研究通过结合传统的粪便显微组织学分析和深度学习算法，调查了中国东北地区水鹿的饮食习惯	首次将深度学习算法应用于水鹿粪便的显微图像分析，以识别其食物来源，并验证了该算法在生态研究中的可靠性	研究仅基于中国东北地区的水鹿样本，可能无法完全代表其他地区的水鹿饮食习惯	了解濒危物种的饮食习惯，以支持其保护策略的制定	水鹿（Hydropotes inermis）	生态学	NA	粪便显微组织学分析，深度学习算法	深度学习模型	图像	暖季203份粪便样本，冷季451份粪便样本
4429	2025-03-23	Seasonal forecasting of the hourly electricity demand applying machine and deep learning algorithms impact analysis of different factors 2025-Mar-18, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-91878-0 PMID:40102500	研究论文	本文提出了基于机器学习和深度学习算法的短期季节性预测模型，用于预测新英格兰控制区（ISO-NE-CA）的每小时电力需求	结合了多种机器学习和深度学习技术（如自适应神经模糊推理系统、长短期记忆网络、门控循环单元和人工神经网络），并分析了温度对电力需求的影响	模型在不同季节和场景下的准确性存在差异，特别是在秋季和春季的预测精度较低	提高短期电力需求预测的精度，分析温度对电力需求的影响	新英格兰控制区（ISO-NE-CA）的每小时电力需求	机器学习	NA	自适应神经模糊推理系统（ANFIS）、长短期记忆网络（LSTM）、门控循环单元（GRU）、人工神经网络（ANN）	ANFIS、LSTM、GRU、ANN	时间序列数据	NA
4430	2025-03-23	Innovative hand pose based sign language recognition using hybrid metaheuristic optimization algorithms with deep learning model for hearing impaired persons 2025-Mar-18, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-93559-4 PMID:40102499	研究论文	本文提出了一种创新的手语识别技术，结合混合元启发式优化算法和深度学习模型，用于听力受损人群的手势识别	结合了ResNeXt101、VGG19和视觉Transformer（ViT）进行特征提取，并使用双向门控循环单元（BiGRU）分类器进行手势识别，进一步通过混合乌鸦搜索改进灰狼优化（CS-IGWO）模型进行参数调优	NA	提高听力受损人群手语识别的效率和准确性	听力受损人群的手势识别	计算机视觉	NA	深度学习	ResNeXt101, VGG19, 视觉Transformer（ViT）, 双向门控循环单元（BiGRU）	图像	ASL字母数据集
4431	2025-03-23	Robust resolution improvement of 3D UTE-MR angiogram of normal vasculatures using super-resolution convolutional neural network 2025-Mar-18, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-92493-9 PMID:40102565	研究论文	本研究旨在通过深度学习提高快速获取的低分辨率UTE-MRA数据的分辨率，以改善时间敏感疾病如中风的诊断和治疗	提出了一种新的3D卷积神经网络模型LSRDG，显著提高了UTE-MRA图像的分辨率	研究主要基于大鼠数据，尚未在人类数据上验证	提高UTE-MRA图像的分辨率，以改善时间敏感疾病的诊断和治疗	健康对照组和中风模型Wistar大鼠的对比增强3D UTE-MRA数据	计算机视觉	中风	深度学习	3D卷积神经网络（LSRDG, SR-ResNet, MRDG64）	3D UTE-MRA图像	20个健康对照组和10个中风模型Wistar大鼠的对比增强3D UTE-MRA数据
4432	2025-03-23	Deep transfer learning for seismic characterization of strike-slip faults in karstified carbonates from the northern Tarim basin 2025-Mar-18, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-94134-7 PMID:40102580	研究论文	本文提出了一种利用深度迁移学习和Unet模型检测塔里木盆地北部走滑断层的方法	提出了一种构建断层标签的方法，并引入了深度迁移学习工作流程来检测塔里木盆地北部的走滑断层	构建实际断层标签和获取大量断层标签仍存在挑战	优化井轨迹和开发计划，提高走滑断层的地震特征识别	塔里木盆地北部的走滑断层	地球物理	NA	深度迁移学习	Unet	地震数据	塔里木盆地北部的走滑断层数据
4433	2025-03-23	International expert consensus on the current status and future prospects of artificial intelligence in metabolic and bariatric surgery 2025-Mar-18, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-94335-0 PMID:40102585	研究论文	本文通过改良的德尔菲法，建立了关于人工智能在代谢和减重手术中作用的国际专家共识	首次通过国际专家共识形式，系统评估了人工智能在代谢和减重手术中的应用现状和未来前景	存在对人工智能生成决策可靠性的担忧，以及相关的伦理考虑	评估人工智能在代谢和减重手术中的应用潜力和挑战	代谢和减重手术	机器学习	代谢疾病	改良的德尔菲法	NA	专家意见	来自35个国家的68位代谢和减重外科专家
4434	2025-03-23	Deep learning based on intratumoral heterogeneity predicts histopathologic grade of hepatocellular carcinoma 2025-Mar-18, BMC cancer IF:3.4Q2 DOI:10.1186/s12885-025-13781-1 PMID:40102774	研究论文	本研究探讨了基于肿瘤内异质性（ITH）的深度学习模型在术前预测肝细胞癌（HCC）组织病理学分级中的价值	利用K-means聚类和ResNet架构的2.5D和3D深度学习模型，结合随机森林分类器，构建了基于ITH的特征融合模型，显著提高了预测效果	研究依赖于MRI图像，可能受到图像质量和采集参数的影响	术前预测肝细胞癌的组织病理学分级	肝细胞癌（HCC）患者	数字病理	肝癌	MRI成像	ResNet, 随机森林	MRI图像	858名患者（包括主要队列和两个外部队列）
4435	2025-03-23	LUNETR: Language-Infused UNETR for precise pancreatic tumor segmentation in 3D medical image 2025-Mar-15, Neural networks : the official journal of the International Neural Network Society IF:6.0Q1 DOI:10.1016/j.neunet.2025.107414 PMID:40117980	研究论文	本文提出了一种名为LUNETR的多模态编码器模型，结合文本和图像信息进行精确的医学图像分割，特别是针对胰腺肿瘤的3D医学图像分割	LUNETR模型通过结合自动编码语言模型和跨注意力机制，有效利用文本和图像数据之间的语义关联，提高了胰腺微肿瘤的精确定位能力，并设计了多尺度聚合注意力模块（MSAA）以增强模型从胰腺组织中提取微病变特征的能力	多模态医学数据集的稀缺性可能限制了模型的泛化能力	提高胰腺肿瘤及其附近血管的精确分割能力，以辅助胰腺癌的临床诊断	胰腺肿瘤及其附近血管	数字病理	胰腺癌	CT扫描	UNETR	3D医学图像和病理报告文本	135名胰腺癌患者的CT图像和相应病理报告
4436	2025-03-23	AI-driven biomarker discovery: enhancing precision in cancer diagnosis and prognosis 2025-Mar-13, Discover oncology IF:2.8Q2 DOI:10.1007/s12672-025-02064-7 PMID:40082367	评论	本文探讨了人工智能在癌症诊断和预后中生物标志物发现的应用，旨在提高精准医学的效果	利用深度学习和机器学习技术从大规模数据集中发现生物标志物，推动早期诊断和精准治疗	数据质量、算法透明度以及隐私相关的伦理问题	通过人工智能技术改进癌症早期诊断和精准治疗，提高患者生存率	癌症患者	机器学习	癌症	深度学习、机器学习	NA	大规模数据集	NA
4437	2025-03-23	Evolving biomaterials design from trial and error to intelligent innovation 2025-Mar-11, Acta biomaterialia IF:9.4Q1 DOI:10.1016/j.actbio.2025.03.013 PMID:40081552	综述	本文系统回顾了生物材料设计技术的发展，探讨了人工智能与高通量筛选技术的结合，并展望了AI驱动的生物材料设计在未来中的潜力	本文创新性地将人工智能与高通量筛选技术结合，提出了AI驱动的生物材料设计方法，显著加速了新材料的开发	尽管AI在生物材料设计中展现出巨大潜力，但其预测能力和优化效果仍需进一步验证和提升	探讨生物材料设计技术的发展，特别是人工智能在其中的应用	生物材料设计技术	材料科学	NA	高通量筛选（HTS）、机器学习（ML）、深度学习	机器学习模型、深度学习模型	实验数据	NA
4438	2025-03-23	Predicting early recurrence of hepatocellular carcinoma after thermal ablation based on longitudinal MRI with a deep learning approach 2025-Mar-10, The oncologist DOI:10.1093/oncolo/oyaf013 PMID:40110765	研究论文	本研究开发了一种基于纵向MRI的深度学习模型系统，用于预测肝细胞癌（HCC）患者热消融（TA）后的早期复发（ER）	使用纵向MRI数据开发深度学习模型，结合临床变量构建集成模型，用于HCC患者TA后的ER风险分层	样本量相对较小，外部测试队列仅包含35例患者	提高HCC患者TA后早期复发的预测准确性，以改善患者预后	肝细胞癌（HCC）患者	数字病理	肝癌	深度学习	深度学习模型（Pre、PrePost、DL_Clinical）	MRI图像	289例HCC患者（254例训练队列，35例外部测试队列）
4439	2025-03-23	Exploring Psychological Trends in Populations With Chronic Obstructive Pulmonary Disease During COVID-19 and Beyond: Large-Scale Longitudinal Twitter Mining Study 2025-Mar-05, Journal of medical Internet research IF:5.8Q1 DOI:10.2196/54543 PMID:40053739	研究论文	本研究通过大规模Twitter挖掘，揭示了COVID-19疫情期间及之后慢性阻塞性肺疾病（COPD）人群的长期心理趋势和模式	利用深度学习框架从Twitter数据中提取COPD用户的长期心理趋势，结合多种分析方法揭示心理影响	研究依赖于Twitter数据，可能无法完全代表所有COPD人群的心理状态	揭示COVID-19疫情期间及之后COPD人群的长期心理趋势和模式	COPD患者和非COPD用户	自然语言处理	慢性阻塞性肺疾病	深度学习算法	深度学习框架	文本	15,347名COPD用户，超过25亿条推文
4440	2025-03-23	REDInet: a temporal convolutional network-based classifier for A-to-I RNA editing detection harnessing million known events 2025-Mar-04, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbaf107 PMID:40112338	研究论文	本文介绍了一种基于时间卷积网络的深度学习算法REDInet，用于在人类RNA测序数据中检测A-to-I RNA编辑	REDInet利用101碱基窗口的RNA测序核苷酸频率，无需耦合基因组数据即可高精度分类编辑事件	NA	开发一种新的生物信息学工具，用于检测A-to-I RNA编辑	人类RNA测序数据	生物信息学	NA	RNA测序	时间卷积网络	RNA测序数据	超过8000个RNA测序数据