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
4821	2025-05-08	Functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) in patients with major depressive disorder, generalized anxiety disorder and their comorbidity: Comparison with healthy controls 2025-Mar, Asian journal of psychiatry IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.ajp.2025.104382 PMID:39933260	研究论文	本研究使用fNIRS-VFT任务比较了广泛性焦虑障碍(GAD)、重度抑郁症(MDD)及其共病(CMG)患者与健康对照组的前额叶功能差异，并评估了fNIRS设备作为认知任务诊断工具的可靠性	结合全连接层和Dropout层的深度学习模型对fNIRS数据进行分类，探索了不同脑区激活模式在精神障碍诊断中的价值	样本量相对有限，未考虑其他可能的混杂因素	评估fNIRS在精神障碍诊断中的应用价值	GAD、MDD、CMG患者及健康对照组	数字病理	精神疾病	fNIRS	全连接层与Dropout层结合的深度学习模型	脑血流动力学数据	296人(75 GAD, 75 MDD, 71 CMG, 75 HC)
4822	2025-05-08	Single-cell transcriptome-wide Mendelian randomization and colocalization reveals immune-mediated regulatory mechanisms and drug targets for COVID-19 2025-Mar, EBioMedicine IF:9.7Q1 DOI:10.1016/j.ebiom.2025.105596 PMID:39933264	研究论文	通过单细胞转录组孟德尔随机化和共定位分析，揭示了COVID-19的免疫介导调控机制和潜在药物靶点	首次在14种外周血免疫细胞中鉴定了132个与COVID-19相关的推定因果基因，其中58个为先前未报道的新基因，并开发了分层系统优先考虑37个药物靶点	研究依赖于孟德尔随机化假设，可能受到多效性和连锁不平衡的影响	揭示COVID-19的免疫介导调控机制并识别潜在药物靶点	14种外周血免疫细胞中的16,597个基因	生物信息学	COVID-19	单细胞表达数量性状位点（sc-eQTL）分析、孟德尔随机化（MR）、共定位分析、深度学习模型	深度学习模型	单细胞转录组数据、GWAS数据	26,597个单细胞表达数量性状位点（sc-eQTL）
4823	2025-05-08	Multi-modality medical image classification with ResoMergeNet for cataract, lung cancer, and breast cancer diagnosis 2025-Mar, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2025.109791 PMID:39933267	研究论文	提出ResoMergeNet (RMN)模型用于多模态医学图像分类，以提升白内障、肺癌和乳腺癌的诊断效果	整合迁移学习、ResBoost框架和ConvMergeNet技术，有效提取可见光眼图像和组织病理学图像的特征，提升跨模态分类性能	未提及模型在更大规模或更多模态数据集上的泛化能力	解决多模态医学图像分类中的模态差异问题，提升白内障、肺癌和乳腺癌的诊断准确性	白内障、肺癌和乳腺癌的医学图像	数字病理学	白内障、肺癌、乳腺癌	迁移学习、ResBoost框架、ConvMergeNet	ResoMergeNet (RMN)	图像	白内障数据集（二分类）、肺癌数据集（三分类）、BreakHis数据集（八分类，100×和200×放大倍数）
4824	2025-05-08	Carbon source dosage intelligent determination using a multi-feature sensitive back propagation neural network model 2025-Mar, Journal of environmental management IF:8.0Q1 DOI:10.1016/j.jenvman.2025.124341 PMID:39933376	研究论文	本文提出了一种基于SHAP和敏感性分析的多特征敏感反向传播神经网络模型（MFS-BPNN-SSA），用于预测污水处理厂（WWTP）中的碳源投加量，以解决短期和有限数据的问题	结合SHAP和敏感性分析的多特征敏感BPNN模型，以及引入理论公式和反馈调节机制以提高预测准确性和处理异常数据	模型需要结合理论公式和反馈调节，可能增加实现复杂度	开发一种智能方法以优化污水处理厂中的碳源投加量，实现低碳和可持续运行	污水处理厂（WWTP）中的碳源投加量预测	机器学习	NA	反向传播神经网络（BPNN）、SHAP、敏感性分析	MFS-BPNN-SSA	污水处理厂运行数据	模型已在污水处理厂安全运行超过两年
4825	2025-05-08	Deep learning-driven behavioral analysis reveals adaptive responses in Drosophila offspring after long-term parental microplastic exposure 2025-Mar, Journal of environmental management IF:8.0Q1 DOI:10.1016/j.jenvman.2025.124502 PMID:39933380	研究论文	利用深度学习技术分析果蝇幼虫行为，研究长期暴露于微塑料的亲代对子代的跨代影响	首次结合深度学习技术研究微塑料对陆地生物果蝇的跨代行为影响，揭示了长期暴露下子代运动能力的适应性增强	仅研究了聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)对果蝇的影响，未涉及其他类型微塑料	探究微塑料对陆地生物的跨代影响	黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)及其幼虫	行为分析	NA	深度学习行为追踪分析	深度学习模型(未明确说明具体类型)	行为视频数据	不同时间点(第2天、第8天、第14天)收集的果蝇幼虫样本
4826	2025-05-08	Review on computational methods for the detection and classification of Parkinson's Disease 2025-Mar, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2025.109767 PMID:39938340	review	本文对帕金森病(PD)的计算检测和分类方法进行了系统性综述	聚焦PD生物标志物和多种成像模态，深入分析现有机器学习与深度学习模型的性能及局限性	现有PD诊断数据集适用性有限，需要扩展其应用范围	系统调研PD诊断方法以提升诊断准确性	帕金森病的影像学特征和生物标志物	machine learning	geriatric disease	MRI成像	machine learning, deep learning	image	NA
4827	2025-05-08	Deep learning paradigms in lung cancer diagnosis: A methodological review, open challenges, and future directions 2025-Mar, Physica medica : PM : an international journal devoted to the applications of physics to medicine and biology : official journal of the Italian Association of Biomedical Physics (AIFB) DOI:10.1016/j.ejmp.2025.104914 PMID:39938402	review	本文全面探讨了深度学习在肺癌诊断中的应用，包括结节检测、分类和预后预测	深度学习在肺癌诊断中展现出卓越性能，有时甚至超越人类专家准确率，并推动了计算机辅助诊断系统的发展	面临数据质量和可解释性等挑战	提升肺癌诊断的精确性和效率	肺癌诊断中的深度学习模型	digital pathology	lung cancer	NA	deep neural networks	image	NA
4828	2025-05-08	Advancements in Nanobody Epitope Prediction: A Comparative Study of AlphaFold2Multimer vs AlphaFold3 2025-Feb-24, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.4c01877 PMID:39927847	research paper	比较AlphaFold2Multimer和AlphaFold3在纳米抗体表位预测中的性能，并探讨影响预测准确性的因素	首次对AlphaFold3和AlphaFold2-Multimer在纳米抗体表位预测中的性能进行系统比较，并发现CDR3特性对预测准确性的重要影响	两种工具的整体成功率仍低于50%，且研究结果可能不适用于所有类型的纳米抗体	评估和改进纳米抗体表位预测工具的准确性	纳米抗体及其表位	computational biology	NA	AI驱动工具（AlphaFold3和AlphaFold2-Multimer）	AlphaFold3, AlphaFold2-Multimer	protein structure data	NA
4829	2025-05-08	Deep Learning for Antimicrobial Peptides: Computational Models and Databases 2025-Feb-24, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.5c00006 PMID:39927895	review	本文综述了用于抗菌肽预测的深度学习模型和相关数据库	总结了现有的深度学习模型及其在抗菌肽预测中的应用，并讨论了它们的局限性和挑战	未提及具体模型的性能比较或实验验证	帮助计算生物学家设计更好的抗菌肽预测深度学习模型	抗菌肽	machine learning	NA	deep learning	NA	NA	NA
4830	2025-05-08	Rapid detection and quantitative analysis of thiram in fruits using a shape-adaptable flexible SERS substrate combined with deep learning 2025-Feb-20, Analytical methods : advancing methods and applications IF:2.7Q1 DOI:10.1039/d4ay02098g PMID:39925033	研究论文	开发了一种形状适应性强的柔性SERS基底，结合深度学习算法，用于水果表面硫丹的快速检测和定量分析	创新的柔性SERS基底设计，结合1D CNN模型，实现了对不规则表面农药残留的高灵敏度和高准确度检测	仅针对硫丹一种农药进行了验证，未测试其他农药的检测效果	开发快速检测水果表面农药残留的方法	水果表面的硫丹农药残留	食品安全检测	NA	表面增强拉曼散射(SERS)	1D CNN	拉曼光谱信号	番茄和蓝莓表皮样品
4831	2025-05-08	Deep learning-based video-level view classification of two-dimensional transthoracic echocardiography 2025-Feb-19, Biomedical physics & engineering express IF:1.3Q3 DOI:10.1088/2057-1976/adb493 PMID:39933194	research paper	提出了一种基于深度学习的视频级别二维经胸超声心动图视图分类框架TTESlowFast，以满足临床需求	结合SlowFast架构，采用采样平衡策略和数据增强策略，解决了类别不平衡和标记TTE视频有限的问题	未详细讨论在更广泛临床环境中的泛化能力	开发准确高效的视频级别TTE视图分类方法	二维经胸超声心动图（TTE）视频	digital pathology	cardiovascular disease	deep learning	SlowFast	video	未明确提及样本数量
4832	2025-05-08	Deep Learning and Single-Molecule Localization Microscopy Reveal Nanoscopic Dynamics of DNA Entanglement Loci 2025-02-18, ACS nano IF:15.8Q1 DOI:10.1021/acsnano.4c15364 PMID:39903818	研究论文	该研究利用深度学习与单分子定位显微镜（SMLM）相结合的方法，揭示了DNA纠缠位点的纳米级动力学	首次将深度学习与SMLM结合，用于研究纳米尺度下DNA纠缠位点的动力学行为	研究基于Lambda DNA模型系统，可能无法完全反映真实生物系统中的复杂性	探究纳米尺度下分子动力学行为	DNA分子及其纠缠位点	生物物理学	NA	单分子定位显微镜（SMLM）	深度学习算法	图像数据	基于Lambda DNA模型系统的模拟数据
4833	2025-05-08	A deep learning-enabled smart garment for accurate and versatile monitoring of sleep conditions in daily life 2025-Feb-18, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America IF:9.4Q1 DOI:10.1073/pnas.2420498122 PMID:39932995	research paper	介绍了一种基于深度学习的智能服装，用于日常生活中准确且多功能地监测睡眠状况	开发了一种可水洗、与皮肤兼容的智能服装睡眠监测系统，无需定位或皮肤准备，即可在弱设备-皮肤耦合条件下捕获局部皮肤应变信号	未提及具体的技术或应用限制	提高睡眠质量并预防与睡眠相关的慢性病	睡眠状况监测	可穿戴技术	睡眠相关慢性病	深度学习、可解释AI和迁移学习数据处理	深度学习模型	皮肤应变信号	未提及具体样本量
4834	2025-05-08	Time-series attribution maps with regularized contrastive learning 2025-Feb-17, ArXiv PMID:40034132	研究论文	提出了一种具有可识别性保证的时间序列归因图生成方法，结合正则化对比学习算法和新的归因方法Inverted Neuron Gradient（统称为CEBRA）	首次提出了具有可识别性保证的时间序列归因图生成方法，并通过理论和实证验证了其优越性	未提及具体的数据集规模或实际应用场景的限制	提高深度学习模型决策解释的可识别性和准确性	时间序列数据和深度学习模型的归因图	机器学习	NA	正则化对比学习算法	CEBRA（结合Inverted Neuron Gradient）	时间序列数据	NA
4835	2025-05-08	Extended Technical and Clinical Validation of Deep Learning-Based Brainstem Segmentation for Application in Neurodegenerative Diseases 2025-Feb-15, Human brain mapping IF:3.5Q1 DOI:10.1002/hbm.70141 PMID:39936343	研究论文	本研究优化并验证了基于深度学习的脑干分割方法，应用于神经退行性疾病的研究	优化了深度学习脑干分割方法，适用于多种病理和T1加权图像采集参数，并进行了系统和临床验证	研究样本量相对较小，且仅针对特定神经退行性疾病进行了验证	优化和验证深度学习脑干分割方法，以评估脑干体积作为神经退行性变的候选生物标志物	脑干结构和神经退行性疾病患者	数字病理	神经退行性疾病	T1加权图像采集	MD-GRU, nnU-Net	医学影像	257例训练数据，46例扫描重复性验证，20例跨扫描仪验证，16例多系统萎缩患者随访数据，23例多发性硬化患者
4836	2025-05-08	Deep Learning Radiomics for Survival Prediction in Non-Small-Cell Lung Cancer Patients from CT Images 2025-Feb-11, Journal of medical systems IF:3.5Q2 DOI:10.1007/s10916-025-02156-5 PMID:39930275	research paper	本研究旨在应用深度学习方法的多模态策略，通过基于CT的放射组学预测非小细胞肺癌（NSCLC）患者的生存期	结合传统放射组学、深度放射组学特征和临床参数，使用DeepSurv神经网络进行生存预测，相比Cox-PH模型有更高的预测效率	研究依赖于公开数据集，可能无法涵盖所有NSCLC患者的临床多样性	提高非小细胞肺癌患者生存预测的准确性	非小细胞肺癌患者	digital pathology	lung cancer	CT-based radiomics	3D CNN, DeepSurv neural network	CT images	420名患者用于训练（Lung 1数据集），516名患者用于测试（Lung 2数据集）
4837	2025-05-08	Deliod a lightweight detection model for intestinal organoids based on deep learning 2025-Feb-11, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-89409-y PMID:39934224	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的轻量级肠道类器官检测模型Deliod，用于自动化识别类器官形态	Deliod模型基于YOLOv8设计，解决了现有技术中组织重叠和小目标导致的高错误率和有限适用性问题	NA	开发一种高效准确的肠道类器官形态识别方法	肠道类器官	计算机视觉	肠道疾病	深度学习	YOLOv8	图像	NA
4838	2025-05-08	MedFuseNet: fusing local and global deep feature representations with hybrid attention mechanisms for medical image segmentation 2025-Feb-11, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-89096-9 PMID:39934248	研究论文	提出了一种名为MedFuseNet的新型编码器-解码器架构，通过混合注意力机制融合局部和全局深度特征表示，用于医学图像分割	设计了混合注意力机制，结合四种不同的注意力模块，以融合和增强局部与全局特征	未提及具体局限性	提高医学图像分割的性能	医学图像	数字病理	NA	深度学习	CNN, Swin-Transformer	图像	公共ACDC和Synapse数据集
4839	2025-05-08	A promising AI based super resolution image reconstruction technique for early diagnosis of skin cancer 2025-Feb-11, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-89693-8 PMID:39934265	研究论文	提出了一种基于AI的超分辨率图像重建技术，用于皮肤癌的早期诊断	提出了一种名为MELIIGAN的新型生成对抗网络框架，用于加速中间皮肤病变的诊断，并设计了处理更大缩放因子和重建细粒度细节的堆叠残差块	未提及具体的数据集规模或多样性限制	开发一种非侵入性方法，通过超分辨率图像重建技术提高皮肤病变图像质量，以实现早期诊断	中间或可疑的皮肤病变	计算机视觉	皮肤癌	超分辨率图像重建	GAN（生成对抗网络）	图像	未提及具体样本数量
4840	2025-05-08	Interpretable deep learning of single-cell and epigenetic data reveals novel molecular insights in aging 2025-Feb-11, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-89646-1 PMID:39934290	研究论文	本文开发了一种结合深度学习和可解释人工智能的多视图图级表示学习框架，用于研究衰老的分子机制	提出了一个先进的MGRL框架，整合了先验生物网络信息，构建了细胞类型分辨率的分子衰老时钟，并通过XAI进行解释	未提及具体的样本限制或技术局限性	研究衰老的分子机制	单细胞转录组数据和DNA甲基化数据	机器学习	老年疾病	单细胞转录组测序、DNA甲基化测序	MGRL（多视图图级表示学习框架）	单细胞转录组数据、DNA甲基化数据	来自981名捐赠者的超过一百万免疫细胞