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
4781	2025-10-06	Advances in machine learning for ABCA4-related retinopathy: segmentation and phenotyping 2025-Jul-23, International ophthalmology IF:1.4Q3 DOI:10.1007/s10792-025-03690-4 PMID:40699379	综述	本文探讨机器学习在ABCA4相关视网膜病变中分割和表型分析的应用进展	系统总结了机器学习在ABCA4相关视网膜病变中自动分割和表型分析的最新方法，包括集成建模、自注意力机制和动态框架等先进技术	数据集规模较小且疾病表现变异大，这些因素对模型性能构成挑战	评估机器学习在ABCA4相关视网膜病变图像分割和患者表型分析中的应用效果	ABCA4相关视网膜病变（Stargardt病）患者	医学影像分析	视网膜疾病	光学相干断层扫描，视网膜电图，微视野检查	深度学习，集成学习	医学影像，功能检查数据	从264篇文献中筛选的15篇研究	NA	自注意力机制，动态框架	DICE系数，准确率	NA
4782	2025-10-06	Weapon detection with FMR-CNN and YOLOv8 for enhanced crime prevention and security 2025-Jul-23, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-07782-0 PMID:40701971	研究论文	提出结合FMR-CNN和YOLOv8的混合深度学习框架，用于实时武器检测以增强犯罪预防和安防能力	提出新型FMR-CNN框架，结合Faster R-CNN和Mask R-CNN的优势，并与YOLOv8集成以提高实时检测速度和定位精度	NA	开发智能监控系统用于实时犯罪预测和预防	监控视频中的武器检测	计算机视觉	NA	深度学习，图像处理，计算机视觉	CNN	视频，图像	包含5个标注类别的数据集	NA	FMR-CNN, YOLOv8, MobileNetV3	准确率，平均精度，帧率	NA
4783	2025-10-06	Volumetric quantifications and dynamics of areas undergoing retrogressive thaw slumping in the Northern Hemisphere 2025-Jul-23, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-62017-0 PMID:40701979	研究论文	利用高分辨率数字高程模型和深度学习量化北半球热融滑塌区域的体积变化动态及土壤有机碳排放	首次通过DEM时间序列分析和深度学习实现北半球中大型热融滑塌区域的体积与碳储量系统量化，揭示了气候驱动因素的纬度分异规律	仅针对面积≥10,000平方米的中大型扰动区域，未涵盖小型热融滑塌现象	量化北半球热融滑塌区域的体积损失动态及其对碳循环的影响	北半球2747个活跃热融滑塌扰动区域	遥感监测,环境科学	NA	数字高程模型时间序列分析,深度学习	深度学习模型	数字高程模型,遥感影像	2747个热融滑塌扰动区域（2012-2022年）	NA	NA	体积测量精度(317.0 ± 0.3)×10⁶ m³	ArcticDEM高分辨率高程数据
4784	2025-10-06	Multilingual identification of nuanced dimensions of hope speech in social media texts 2025-Jul-23, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-10683-x PMID:40702008	研究论文	本研究构建了首个西班牙语和德语的多类别希望语音检测数据集MIND-HOPE，并比较了多种机器学习方法在希望语音检测任务上的性能	首次创建多语言多类别希望语音检测数据集，系统比较传统机器学习、深度学习和基于Transformer的方法在希望语音检测任务上的表现	数据集仅包含西班牙语和德语，未涵盖更多语言；数据来源仅限于Twitter平台	开发多语言希望语音检测模型，推进情感分析在希望这一情感维度上的研究	社交媒体文本中的希望语音表达	自然语言处理	NA	文本挖掘，情感分析	Transformer, 传统机器学习, 深度学习	文本	19,183条西班牙语推文和21,043条德语推文	NA	BERT, mBERT, XLM-RoBERTa	5折交叉验证	NA
4785	2025-10-06	Development and validation of a deep learning image quality feedback system for infant fundus photography 2025-Jul-23, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-10859-5 PMID:40702071	研究论文	开发并验证用于婴儿眼底摄影的深度学习图像质量反馈系统	首次开发专门针对婴儿视网膜图像的深度学习质量反馈系统，能够评估整体质量并检测常见操作错误	未提及具体的研究局限性	支持早产儿视网膜病变的筛查和诊断	婴儿视网膜图像	计算机视觉	早产儿视网膜病变	眼底摄影	深度学习	图像	13,372张图像	NA	NA	AUC	NA
4786	2025-10-06	Histology image analysis of 13 healthy tissues reveals molecular-histological correlations 2025-Jul-23, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-11853-7 PMID:40702078	研究论文	基于深度学习分析13种健康组织的组织学图像，探索细胞核形态特征与RNA表达模式之间的相关性	首次在多种健康组织中系统研究基因表达与图像表型的关联，克服了肿瘤异质性对研究可重复性的影响	仅关注健康组织，未涉及病变组织；研究样本来源有限	探索健康组织细胞核特征与RNA表达模式之间的相关性	13种健康人体器官的4306个样本	数字病理	NA	组织学图像分析，RNA测序	深度学习	组织学图像，基因表达数据	4306个样本，来自13种器官	NA	NA	NA	NA
4787	2025-10-06	Achieving environmental sustainability via an integrated shampoo optimized BiLSTM-Transformer model for enhanced time-series forecasting 2025-Jul-23, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-11301-6 PMID:40702122	研究论文	提出一种结合BiLSTM和Transformer的混合深度学习模型，用于提升时间序列预测性能	首次将双向长短期记忆网络与Transformer架构集成，并采用Shampoo二阶优化方法增强收敛稳定性	NA	提高电力系统效率，支持可持续能源规划和智能电网运营	气象数据时间序列	机器学习	NA	时间序列分析	BiLSTM, Transformer	时间序列数据	NA	NA	BiLSTM-Transformer混合架构	预测准确率	NA
4788	2025-10-06	Diabetes diagnosis using a hybrid CNN LSTM MLP ensemble 2025-Jul-23, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-12151-y PMID:40702146	研究论文	提出一种基于CNN-LSTM-MLP混合集成模型的糖尿病诊断方法	结合CNN提取空间特征和LSTM提取时间依赖特征，通过MLP作为元学习器进行集成分类	NA	开发自动化的糖尿病诊断系统	糖尿病患者的临床和生理数据	机器学习	糖尿病	临床数据分析	CNN, LSTM, MLP	临床数据	NA	NA	CNN, LSTM Stack, Multi-layer Perceptron	准确率, 精确率	NA
4789	2025-10-06	Multi-camera spatiotemporal deep learning framework for real-time abnormal behavior detection in dense urban environments 2025-Jul-23, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-12388-7 PMID:40702170	研究论文	提出一种用于密集城市环境中实时异常行为检测的多摄像头时空深度学习框架	整合了多尺度图注意力网络、强化学习动态摄像头注意力变换器、时空逆对比学习、神经形态事件编码和生成行为合成等多种创新方法	未明确说明在极端拥挤场景下的性能表现和跨场景泛化能力	开发实时异常行为检测系统以应对密集城市环境中的监控挑战	密集城市环境中的行人异常行为	计算机视觉	NA	深度学习、神经形态事件编码	GAT, Transformer, 强化学习, 脉冲神经网络, 生成对抗网络	多摄像头视频序列	UCF-Crime、ShanghaiTech和Avenue数据集	PyTorch, TensorFlow	MS-GAT, RL-DCAT, STICL, BGS-MFA	误报率, 召回率, 检测延迟, 计算开销, 实时效率	GPU加速计算
4790	2025-10-06	A hybrid model for detecting motion artifacts in ballistocardiogram signals 2025-Jul-23, Biomedical engineering online IF:2.9Q3 DOI:10.1186/s12938-025-01426-0 PMID:40702570	研究论文	提出一种用于检测心冲击图信号中运动伪影的混合模型	结合双通道方法，将深度学习模型与多尺度标准差经验阈值相集成，有效处理运动伪影的随机性和复杂性	研究主要针对睡眠呼吸暂停患者，未在其他人群或场景中验证	提高心冲击图信号中运动伪影检测的准确性和鲁棒性	睡眠呼吸暂停患者的BCG信号	生物医学信号处理	睡眠呼吸暂停	压电传感技术	BiGRU-FCN混合模型	心冲击图信号	10名睡眠呼吸暂停患者	NA	双向门控循环单元,全卷积网络	分类准确率,有效信号损失率	NA
4791	2025-10-06	HDXRank: A Deep Learning Framework for Ranking Protein Complex Predictions with Hydrogen-Deuterium Exchange Data 2025-Jul-22, Journal of chemical theory and computation IF:5.7Q1 DOI:10.1021/acs.jctc.5c00175 PMID:40367339	研究论文	开发了一种基于图神经网络的蛋白质复合物预测排名框架HDXRank，利用氢-氘交换数据提高结构预测准确性	首次将氢-氘交换数据转化为模型质量指标，开发了能够捕捉局部结构特征的图神经网络框架	NA	提高蛋白质复合物结构预测的准确性	蛋白质复合物结构预测	机器学习	NA	氢-氘交换实验	图神经网络	蛋白质结构数据，氢-氘交换数据	新策划的氢-氘交换数据集	PyTorch, DGL	GNN	模型排名准确性，预测质量改进	NA
4792	2025-10-06	A comprehensive assessment benchmark for rigorously evaluating deep learning image classifiers 2025-Jul-18, Neural networks : the official journal of the International Neural Network Society IF:6.0Q1 DOI:10.1016/j.neunet.2025.107801 PMID:40714476	研究论文	本文提出了一个全面的深度学习图像分类器评估基准，用于系统评估模型在不同数据类型下的性能表现	提出使用多种数据类型和统一指标的综合评估方法，揭示了当前先进深度学习模型在特定数据类型下的脆弱性	未具体说明评估基准中包含的具体数据类型种类和数量	开发更全面可靠的深度学习模型评估方法	深度学习图像分类器	计算机视觉	NA	NA	深度神经网络	图像	NA	NA	NA	统一评估指标	NA
4793	2025-10-06	Dual branch neural network with dynamic learning mechanism for P300-based brain-computer interfaces 2025-Jul-13, Neural networks : the official journal of the International Neural Network Society IF:6.0Q1 DOI:10.1016/j.neunet.2025.107876 PMID:40712216	研究论文	提出一种双分支神经网络与动态学习机制，用于解决P300脑机接口中的类别不平衡问题	首次在P300脑机接口中引入双分支学习机制，同时考虑特征表示和类别不平衡，并采用动态学习机制逐步强化少数类样本的学习	仅在受试者依赖方案中进行验证，未涉及跨受试者泛化性能的评估	解决P300脑机接口系统中因类别不平衡导致的过拟合问题，提升分类性能	P300脑电信号	脑机接口	残疾相关疾病	脑电信号采集	深度学习神经网络	脑电信号数据	公开数据集和自采集数据集	NA	双分支神经网络	准确率	NA
4794	2025-10-06	Analysis of the carotenoid cycle during microbial growth by combining fluorescence imaging and deep learning 2025-Jul-10, Spectrochimica acta. Part A, Molecular and biomolecular spectroscopy DOI:10.1016/j.saa.2025.126641 PMID:40712219	研究论文	结合荧光成像和深度学习分析微生物生长过程中的类胡萝卜素循环	首次检测两种海洋芽孢杆菌菌株生长过程中相对类胡萝卜素含量的动态实时变化	仅研究两种海洋芽孢杆菌菌株，样本范围有限	分析微生物生长过程中类胡萝卜素循环的动态变化	两种海洋芽孢杆菌孢子（编号#2430和#2966）	计算机视觉	NA	拉曼光镊，活细胞动态成像，荧光显微镜	深度学习	图像	两种海洋芽孢杆菌菌株	NA	UNet,VGG16	分析精度	NA
4795	2025-10-06	Monochromatic LeafAdaptNet (MLAN): an adaptive approach to spinach leaf disease detection using monochromatic imaging 2025-Jul-08, World journal of microbiology & biotechnology IF:4.0Q2 DOI:10.1007/s11274-025-04442-3 PMID:40627236	研究论文	提出一种基于单色成像的自适应深度学习方法用于菠菜叶部病害检测	开发了基于DenseNet-121-DO的自定义单色叶片自适应网络(MLAN)，专门针对菠菜叶部病害检测进行优化	NA	通过深度学习目标检测技术改进菠菜叶部细菌和真菌病害的识别与分类	菠菜叶片（包括半菠菜、咖喱叶、辣木叶和生菜）	计算机视觉	植物病害	单色成像	CNN	图像	NA	Google Colaboratory	DenseNet-121-DO, Custom Monochromatic LeafAdaptNet (MLAN)	准确率, 平均精度均值(mAP)	Google Colaboratory云平台
4796	2025-10-06	Deep Learning Based Models for CRISPR/Cas Off-Target Prediction 2025-Jul, Small methods IF:10.7Q1 DOI:10.1002/smtd.202500122 PMID:40468633	综述	本文综述了基于深度学习的CRISPR/Cas脱靶效应预测工具，并评估了六种深度学习模型的性能	首次系统评估六种深度学习模型在CRISPR/Cas脱靶预测中的表现，并验证整合高质量验证数据对模型性能的提升	没有模型在所有场景下都表现最优，模型性能受数据集特性影响	改进CRISPR/Cas基因组编辑技术的脱靶效应预测	CRISPR/Cas脱靶位点(OTS)	机器学习	NA	CRISPR/Cas基因组编辑技术	深度学习	基因组序列数据	六个公共数据集和CRISPRoffT数据库的验证数据	NA	CRISPR-Net, CRISPR-IP, R-CRISPR, CRISPR-M, CrisprDNT, Crispr-SGRU	Precision, Recall, F1 score, MCC, AUROC, PRAUC	NA
4797	2025-10-06	Memory kernel minimization-based neural networks for discovering slow collective variables of biomolecular dynamics 2025-Jul, Nature computational science IF:12.0Q1 DOI:10.1038/s43588-025-00815-8 PMID:40495006	研究论文	提出一种基于记忆核最小化的深度学习框架MEMnets，用于发现生物分子动力学中的慢集体变量	基于积分广义主方程理论构建，通过并行编码器网络最小化时间积分记忆核的上界来识别最优集体变量，能够处理非马尔可夫动力学	在大型生物分子动态系统中有限采样条件下的应用仍需验证	准确识别生物分子构象变化中最慢时间尺度的集体变量	蛋白质构象变化，包括FIP35 WW结构域的折叠和细菌RNA聚合酶的钳口 opening	机器学习	NA	深度学习	神经网络	生物分子动态数据	NA	NA	并行编码器网络	数值稳定性	NA
4798	2025-10-06	A deep learning phenome wide association study of the electrocardiogram 2025-Jul, European heart journal. Digital health DOI:10.1093/ehjdh/ztaf047 PMID:40703109	研究论文	本研究使用深度学习模型从心电图波形中检测1243种不同疾病表型，并探索心电图特征对疾病分类的贡献	首次通过深度学习表型全关联研究系统评估心电图可检测的疾病范围，发现多种新的可检测非心脏疾病	研究基于两家医疗中心的数据，可能存在选择偏倚；部分疾病检测机制仍需进一步解释	确定心电图可检测的心脏和非心脏疾病全谱系，并理解支持疾病分类的心电图特征	心电图波形和连接的电子健康记录数据	机器学习	心血管疾病	心电图分析	多任务深度学习模型	心电图波形数据	来自两家医疗中心的大规模数据集	NA	PheWASNet	AUC	NA
4799	2025-10-06	Novel artificial intelligence model using electrocardiogram for detecting acute myocardial infarction needing revascularization 2025-Jul, European heart journal. Digital health DOI:10.1093/ehjdh/ztaf049 PMID:40703113	研究论文	开发基于心电图的人工智能模型用于检测需要血运重建的急性心肌梗死	采用基于Transformer的深度学习模型，通过自监督学习在约一百万未标记心电图上进行预训练，显著提升急性心肌梗死检测性能	研究数据来自单中心推导队列和独立中心外部验证，可能存在选择偏倚	开发人工智能模型用于及时诊断需要血运重建的急性心肌梗死	急性心肌梗死患者的心电图数据	机器学习	心血管疾病	心电图	Transformer	心电图信号	推导队列：300,627名患者的723,389份心电图（含5,872例AMI）；外部验证：259,454名患者的261,429份心电图（含1,095例AMI）	NA	Transformer	AUROC	NA
4800	2025-10-06	Development and multinational validation of an ensemble deep learning algorithm for detecting and predicting structural heart disease using noisy single-lead electrocardiograms 2025-Jul, European heart journal. Digital health DOI:10.1093/ehjdh/ztaf034 PMID:40703117	研究论文	开发并验证了一种基于单导联心电图的集成深度学习算法，用于检测和预测结构性心脏病	首次开发了能够适应噪声的单导联AI-ECG算法，可在便携/可穿戴设备上使用	研究主要基于医院数据，社区筛查应用仍需进一步验证	开发适用于社区筛查的结构性心脏病检测和预测算法	来自多个医疗机构的患者心电图和超声心动图数据	机器学习	心血管疾病	心电图	深度学习	心电图信号	266,740份心电图，来自99,205名患者	NA	集成深度学习	AUROC, 校准曲线	NA