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
481	2025-04-29	ATOMICA: Learning Universal Representations of Intermolecular Interactions 2025-Apr-08, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.04.02.646906 PMID:40291688	research paper	介绍了一种名为ATOMICA的几何深度学习模型，用于学习跨多种生物分子模式的分子间相互作用的原子尺度表示	ATOMICA模型通过自监督去噪和掩蔽目标训练，能够跨分子类别泛化，并恢复共享的物理化学特征，无需监督	NA	开发一种能够系统建模分子间相互作用的通用表示方法	小分子、金属离子、氨基酸和核酸等多种生物分子	machine learning	自身免疫性神经病变和淋巴瘤	几何深度学习	ATOMICA	分子相互作用数据	2,037,972个相互作用复合体
482	2025-04-29	MRS-Sim: Open-Source Framework for Simulating In Vivo-like Magnetic Resonance Spectra 2025-Apr-08, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.12.20.629645 PMID:40291707	research paper	介绍了一个名为MRS-Sim的开源框架，用于模拟体内磁共振光谱数据	提出了两个新颖的组件：3D场图模拟器和半参数生成器，用于模拟场不均匀性和未充分表征的残余水区域信号	需要分析现有体内数据的拟合参数范围以确定适当的模型参数范围和分布	开发和验证磁共振光谱方法	磁共振光谱数据	磁共振光谱	NA	磁共振光谱模拟	NA	光谱数据	NA
483	2025-04-29	Surface EMG Sensing and Granular Gesture Recognition for Rehabilitative Pouring Tasks: A Case Study 2025-Apr-07, Biomimetics (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/biomimetics10040229 PMID:40277628	研究论文	该研究提出了一种基于粒计算的深度学习方法，用于表面肌电信号（sEMG）的精细手势识别，特别针对康复中的倒水动作	结合特征融合和粒计算改进ConvMixer架构，显著提高了手势识别的准确性	研究仅针对倒水这一特定动作，未验证其他日常复杂动作的适用性	开发高精度的sEMG手势识别方法以支持康复治疗	倒水动作相关的肌肉电信号	机器学习	康复医学	表面肌电信号（sEMG）采集	ConvMixer架构（结合特征融合和粒计算）	生物电信号	NA
484	2025-04-29	Automated Graphic Divergent Thinking Assessment: A Multimodal Machine Learning Approach 2025-Apr-07, Journal of Intelligence IF:2.8Q1 DOI:10.3390/jintelligence13040045 PMID:40278054	研究论文	本研究提出了一种多模态深度学习模型，用于自动化评分基于图像的发散思维测试，整合视觉和语义特征以提高评估的客观性和效率	通过结合预训练的ResNet50（图像特征）和GloVe（文本嵌入），并通过全连接神经网络融合，有效捕捉发散思维的多个维度，实现新颖性、流畅性和灵活性的同时评估	验证集上的相关性（r = 0.561）和参与者层面的相关性（0.602）显示模型在泛化能力上仍有提升空间	提高发散思维测试的自动化评分客观性和效率	708名中国高中生的测试响应	机器学习	NA	多模态机器学习	ResNet50, GloVe, 全连接神经网络	图像和文本	708名中国高中生的测试响应（训练集603张图像，验证集100张图像）
485	2025-04-29	Berg Balance Scale Scoring System for Balance Evaluation by Leveraging Attention-Based Deep Learning with Wearable IMU Sensors 2025-Apr-07, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering12040395 PMID:40281755	研究论文	提出了一种基于注意力机制深度学习的自动化Berg平衡量表评分系统，利用可穿戴IMU传感器进行平衡评估	结合CNN进行空间特征提取、Bi-LSTM进行时间建模和注意力机制强调信息特征，提供了一种高效、客观的平衡评估解决方案	对无法独立行走的严重受损患者泛化能力有限，且无法预测单个任务的分数	开发一种自动化平衡评估系统，以辅助医疗保健医生和患者进行健康监测	健康受试者（年轻人和老年人）和患者（帕金森病和中风患者）	数字病理学	帕金森病和中风	可穿戴惯性测量单元（IMU）	CNN、Bi-LSTM和注意力机制	运动数据	20名健康受试者和20名患者
486	2025-04-29	Mapping individualized multi-scale hierarchical brain functional networks from fMRI by self-supervised deep learning 2025-Apr-07, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.04.07.647618 PMID:40291726	研究论文	通过自监督深度学习从fMRI数据中映射个体化的多尺度分层脑功能网络	提出了一种自监督深度学习框架，能够同时计算多尺度功能网络并表征其在个体水平上的跨尺度层次结构	当前方法通常仅在单一尺度上计算个体化功能网络，无法量化可能的层次结构	理解脑功能网络的多尺度分层组织及其个体间差异	人类脑功能网络	神经影像分析	神经精神疾病	fMRI, 自监督深度学习	DL模型	fMRI扫描数据	Human Connectome Project数据及两个外部队列
487	2025-04-29	Optimizing Biophysical Large-Scale Brain Circuit Models With Deep Neural Networks 2025-Apr-07, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.04.07.647497 PMID:40291740	研究论文	本文提出了一种名为DELSSOME的框架，通过深度学习优化生物物理大规模脑回路模型的参数，显著提高了计算效率	引入DELSSOME框架，绕过数值积分直接预测模型参数是否产生真实的脑动力学，实现了2000倍的速度提升	未提及具体的数据集规模或模型在其他类型脑回路模型上的泛化能力	优化生物物理大规模脑回路模型的参数，提高计算效率和生物合理性	反馈抑制控制（FIC）平均场模型	机器学习	NA	深度学习	DELSSOME	脑动力学数据	NA
488	2025-04-29	Ultrasound-Based Deep Learning Radiomics Models for Predicting Primary and Secondary Salivary Gland Malignancies: A Multicenter Retrospective Study 2025-Apr-05, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering12040391 PMID:40281751	research paper	开发并评估基于超声特征、放射组学和深度学习的非侵入性诊断模型，用于区分原发性和继发性唾液腺恶性肿瘤	结合放射组学和深度学习特征构建RadiomicsDL模型，其性能优于单独的超声、放射组学或深度学习模型	回顾性研究设计可能引入选择偏倚，样本量较小（140例患者）	区分原发性和继发性唾液腺恶性肿瘤	68例原发性和72例继发性唾液腺恶性肿瘤患者	digital pathology	salivary gland malignancies	ultrasonography, radiomics, deep learning	Multi-Layer Perceptron (MLP)	ultrasound images	140 patients (68 primary and 72 secondary salivary gland malignancies)
489	2025-04-29	Effects of Landscape Characteristic Perception of Campus on College Students' Mental Restoration 2025-Apr-05, Behavioral sciences (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bs15040470 PMID:40282091	研究论文	本研究探讨了校园景观特征感知对大学生心理恢复的影响机制	开发了一个包含三个维度的校园景观感知量表，并探索了景观特征、偏好、地方依恋因素与心理恢复之间的复杂相互关系	研究仅在中国南京的六所高等教育机构进行，样本可能不具有全球代表性	探究校园景观特征感知对心理恢复的影响机制	大学生	环境心理学	NA	深度学习技术	偏最小二乘法(PLS)	心理指标数据	来自6所高校36个校园绿地的759名参与者
490	2025-04-29	From Indoor to Daylight Electroluminescence Imaging for PV Module Diagnostics: A Comprehensive Review of Techniques, Challenges, and AI-Driven Advancements 2025-Apr-04, Micromachines IF:3.0Q2 DOI:10.3390/mi16040437 PMID:40283312	综述	本文全面分析了光伏（PV）模块诊断中的电致发光（EL）成像技术，重点关注从传统室内成像到户外及日光EL成像的进展	探讨了红外敏感铟镓砷（InGaAs）相机、光学滤波和周期性电流调制等创新技术，以及AI驱动方法在缺陷分类和性能评估自动化中的应用	未提及具体研究样本数量或实验数据，可能缺乏实证支持	评估和提升光伏模块诊断中EL成像技术的效率和可靠性	光伏（PV）模块	计算机视觉	NA	电致发光（EL）成像、红外敏感铟镓砷（InGaAs）相机、光学滤波、周期性电流调制	深度学习、生成对抗网络（GANs）	图像	NA
491	2025-04-29	Artificial Intelligence in Placental Pathology: New Diagnostic Imaging Tools in Evolution and in Perspective 2025-Apr-03, Journal of imaging IF:2.7Q3 DOI:10.3390/jimaging11040110 PMID:40278026	review	本文综述了人工智能在胎盘病理学中的最新应用，包括数字图像分析、三维重建和深度学习模型	介绍了AI在胎盘病理学中的创新应用，如GestAltNet模型用于精确孕周估计和组织学病变的自动识别	当前AI算法存在数据集异质性、解释性不足和模型透明度问题	总结AI在胎盘组织病理学中的最新应用进展	胎盘病理学	digital pathology	NA	digital image analysis, three-dimensional reconstruction, deep learning	GestAltNet	image	NA
492	2025-04-29	U-Net-Based Deep Learning Hybrid Model: Research and Evaluation for Precise Prediction of Spinal Bone Density on Abdominal Radiographs 2025-Apr-03, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering12040385 PMID:40281745	research paper	本研究提出了一种结合U-Net和人工神经网络的混合模型，用于通过腹部X光片精确预测脊柱骨密度	该研究创新性地将U-Net用于图像预处理以减少背景噪声并增强骨组织特征，随后通过人工神经网络模型进行非线性回归预测骨密度	研究仅针对女性患者，且仅关注L2椎体的骨密度测量	开发一种更准确、成本效益更高的骨密度预测方法，以克服现有技术的限制	腹部X光片中的L2椎体	digital pathology	osteoporosis	X-ray imaging	U-Net and artificial neural network	image	NA
493	2025-04-29	Predicting the Evolution of Lung Squamous Cell Carcinoma In Situ Using Computational Pathology 2025-Apr-02, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering12040377 PMID:40281737	research paper	该研究探讨了计算病理学在预测肺鳞状细胞原位癌（SCIS）演变中的应用	使用计算病理学方法预测SCIS的演变，结合了基于病理组学的岭分类器和改进的ResNet18架构的深度学习模型	需要更大的数据集来训练更高精度的模型	预测肺鳞状细胞原位癌（SCIS）的演变，以改善患者管理	肺鳞状细胞原位癌（SCIS）病变	digital pathology	lung cancer	computational pathology	ridge classifier, ResNet18	image	112 H&E染色的全切片图像（WSIs）
494	2025-04-29	Application of Artificial Intelligence in Retinopathy of Prematurity From 2010 to 2023: A Bibliometric Analysis 2025-Apr, Health science reports IF:2.1Q3 DOI:10.1002/hsr2.70718 PMID:40256143	研究论文	通过文献计量学方法分析2010年至2023年间人工智能在早产儿视网膜病变（ROP）中的应用趋势	首次使用文献计量学方法系统分析人工智能在ROP领域的研究趋势和合作网络	仅基于Web of Science数据库的数据，可能未涵盖所有相关研究	探索人工智能在ROP筛查和管理中的应用发展趋势	188篇关于人工智能在ROP中应用的出版物	数字病理	早产儿视网膜病变	文献计量分析	NA	文献数据	188篇出版物
495	2025-04-29	Relationships Between Retinal Vascular Characteristics and Systemic Indicators in Patients With Diabetes Mellitus 2025-Apr-01, Investigative ophthalmology & visual science IF:5.0Q1 DOI:10.1167/iovs.66.4.72 PMID:40272369	研究论文	开发了一种用于眼底图像血管分割的深度学习方法，并研究了糖尿病患者视网膜血管特征与全身指标之间的关系	使用自定义的U-Net深度学习模型进行视网膜血管分割和测量，并分析了视网膜血管特征与糖尿病视网膜病变严重程度的相关性	研究样本仅来自亚洲糖尿病评估联合注册表（JADE），可能限制了结果的普遍性	探讨糖尿病患者视网膜血管特征与全身指标之间的关系	糖尿病患者	数字病理学	糖尿病	深度学习	U-Net	图像	637名糖尿病患者，收集了3575组照片
496	2025-04-29	Advancing Enzyme-Based Detoxification Prediction with ToxZyme: An Ensemble Machine Learning Approach 2025-Apr-01, Toxins IF:3.9Q1 DOI:10.3390/toxins17040171 PMID:40278669	研究论文	本文介绍了一种新型的机器学习模型ToxZyme，用于预测具有环境解毒功能的酶	结合随机森林（RF）和深度神经网络（DNN）构建集成模型，提高了预测准确率	未提及模型在更广泛数据集上的泛化能力	提高对环境解毒功能酶的预测准确性，以促进生物修复策略的理解和环境治理	具有毒素降解能力的酶和非毒素降解酶	机器学习	NA	随机森林（RF）和深度神经网络（DNN）	集成模型（RF+DNN）	酶的功能数据	未明确提及具体样本数量，但包括正负数据集
497	2025-04-29	Rosette Trajectory MRI Reconstruction with Vision Transformers 2025-Apr-01, Tomography (Ann Arbor, Mich.) DOI:10.3390/tomography11040041 PMID:40278708	research paper	提出了一种结合逆傅里叶变换和增强卷积层的视觉变换器（ViT）网络的高效玫瑰花轨迹磁共振成像重建流程	利用ViT网络处理复杂空间依赖关系的能力，无需大量预处理即可从非笛卡尔数据重建高质量图像	NA	提高玫瑰花轨迹磁共振成像的重建质量和效率	玫瑰花轨迹磁共振成像数据	computer vision	NA	逆傅里叶变换	ViT	image	NA
498	2025-04-29	GONNMDA: A Ordered Message Passing GNN Approach for miRNA-Disease Association Prediction 2025-Apr-01, Genes IF:2.8Q2 DOI:10.3390/genes16040425 PMID:40282386	research paper	该论文提出了一种名为GONNMDA的图神经网络方法，用于预测miRNA与疾病之间的关联	GONNMDA通过整合多源相似性特征、构建异构图并应用有序门控消息传递机制，有效解决了异质性和过平滑问题	论文未明确提及具体的研究局限性	开发一种高效的深度学习方法用于预测miRNA与疾病之间的关联	microRNAs (miRNAs) 与疾病之间的关联	machine learning	breast cancer, rectal cancer, lung cancer	high-throughput sequencing	GNN, multilayer perceptron	biological network data	NA
499	2025-04-29	Accurate treatment effect estimation using inverse probability of treatment weighting with deep learning 2025-Apr, JAMIA open IF:2.5Q3 DOI:10.1093/jamiaopen/ooaf032 PMID:40290454	研究论文	本研究利用深度序列模型通过逆处理概率加权（IPTW）准确估计处理效应，无需特征处理	提出使用深度序列模型（如RNN和Transformer）直接从索赔记录中估计倾向得分，无需特征处理，提高了处理效应估计的准确性	研究主要基于合成和半合成数据集，实际电子健康记录（EHRs）中的复杂情况可能未被完全覆盖	在存在时间依赖性混杂因素的情况下，利用IPTW准确估计处理效应	电子健康记录（EHRs）中的索赔记录	机器学习	NA	逆处理概率加权（IPTW）	RNN, Transformer	电子健康记录（EHRs）	合成和半合成数据集
500	2025-04-29	Eye-Based Recognition of User Traits and States-A Systematic State-of-the-Art Review 2025-Apr, Journal of eye movement research IF:1.3Q3 DOI:10.3390/jemr18020008 PMID:40290619	review	本文系统地回顾了基于眼动追踪数据和机器学习的用户特征和状态识别方法	填补了基于眼动的用户特征和状态识别领域系统综述的空白，提出了涵盖任务、背景、技术和数据处理的概念框架	需要建立最佳实践、更大规模的数据集以及多样化的任务和背景	系统回顾和综合现有关于使用眼动追踪数据和机器学习识别用户特征和状态的文献	用户特征和状态（如认知和情感状态、人格特质等）	machine learning	NA	眼动追踪技术	SVM, Random Forests, deep learning models	眼动追踪数据	90项研究