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
501	2026-04-10	Deep Learning for Content-Based Medical Image Retrieval in Picture Archiving and Communication Systems for Brain Tumor Detection: Algorithm Development and Validation 2026-Apr-06, JMIR medical informatics IF:3.1Q2 DOI:10.2196/78300 PMID:41941563	研究论文	本研究开发了一种基于内容的医学图像检索系统，专门用于脑磁共振图像中七种不同类型脑肿瘤的检索，并成功集成到图片存档与通信系统中	采用先进的深度学习特征提取算法，结合广义均值池化捕捉局部特征，并通过协调两个开源项目将CBMIR系统成功嵌入到功能性PACS环境中	数据集来自单一医疗中心且未公开可用，可能限制模型的泛化能力	开发一个集成到PACS中的基于内容的医学图像检索系统，以辅助放射科医生和医疗专业人员高效检索相关历史医学图像，提供定量决策支持	脑磁共振图像中的七种不同类型脑肿瘤	计算机视觉	脑肿瘤	磁共振成像	CNN	图像	658名参与者，共15,873张图像（收集于2000年至2017年）	NA	GoogLeNet	平均精度均值, Precision@10	NA
502	2026-04-10	Discovery, engineering and application of a maleate isomerase for efficient L-malic acid biosynthesis via dual-enzyme cascade with fumarase 2026-Apr-06, Bioorganic chemistry IF:4.5Q1 DOI:10.1016/j.bioorg.2026.109842 PMID:41950715	研究论文	本研究通过生物信息学挖掘和深度学习工具指导的酶工程，开发了一种高效的双酶级联系统，用于以低成本马来酸为底物绿色合成L-苹果酸	从候选序列中鉴定出高活性的Schaalia vaccimaxillae来源的马来酸异构酶，并利用基于深度学习的计算预测指导突变，使其催化活性提升153.6%，进而与富马酸酶构建一锅双酶级联系统	未明确说明该酶系统在长期工业运行中的稳定性、底物浓度进一步提高的可行性以及大规模生产成本的具体评估	开发一种高效、可持续且经济可行的生物催化路线用于L-苹果酸的生产	L-苹果酸的生物合成	合成生物学，酶工程	NA	生物信息学挖掘，深度学习指导的酶工程，双酶级联催化	基于深度学习的计算预测工具	蛋白质序列数据，酶活性数据	NA	NA	NA	催化活性提升百分比（153.6%），产物浓度（171.4 g/L L-MA），生产率（14.28 g·(L·h)）	NA
503	2026-04-10	Estimating Protein Conformational States from High-Speed AFM Images with Molecular Dynamics and Deep Learning 2026-Apr-04, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.6c00142 PMID:41934646	研究论文	本文提出了一种结合深度学习与分子动力学模拟的框架DeepAFM，用于从高速原子力显微镜图像中估计蛋白质构象状态并去噪	将深度学习与分子动力学模拟结合，通过模拟AFM图像训练模型，提高对噪声的鲁棒性，优于传统的刚性和柔性拟合方法	方法基于模拟数据训练，可能受模拟与实验条件差异影响；仅以SecYAEG-nanodisc复合物为案例研究，泛化性需进一步验证	开发一种框架以从噪声高、分辨率有限的高速原子力显微镜图像中可靠识别蛋白质构象状态	蛋白质构象状态，特别是膜蛋白SecYAEG-nanodisc复合物中SecA的构象转变	计算机视觉	NA	高速原子力显微镜，分子动力学模拟	深度学习模型	图像	基于分子动力学快照生成的模拟AFM图像，具体样本数量未明确	未明确指定，但提及深度学习框架	未明确指定具体架构	未明确指定，但提及与独立实验观察的一致性	未明确指定
504	2026-04-10	An artificial intelligence model for accurate drug-target affinity prediction in medicinal chemistry 2026-Apr-03, European journal of medicinal chemistry IF:6.0Q1 DOI:10.1016/j.ejmech.2026.118840 PMID:41950652	研究论文	提出一种结合进化蛋白质表征与多模态配体分析的新型人工智能模型，用于高精度预测药物-靶点亲和力	融合ESM-2蛋白质特征向量的PCA降噪与CNN局部基序提取，整合分子图与多种化学描述符，并引入分阶段交叉/自注意力机制模拟动态分子识别	未明确说明模型对非标准结合模式或罕见靶点类型的泛化能力	提高药物-靶点亲和力预测精度以加速药物发现	药物分子与蛋白质靶点	计算化学/药物发现	NA	进化序列分析、分子图表示、化学描述符计算	深度学习	蛋白质序列、分子结构、化学描述符	基于Davis和KIBA基准数据集	PyTorch	CNN, 注意力机制	亲和力预测精度	NA
505	2026-04-10	Monitoring systemic ventriculoarterial coupling after cardiac surgery using continuous transoesophageal echocardiography and deep learning 2026-Apr, Journal of clinical monitoring and computing IF:2.0Q2 DOI:10.1007/s10877-025-01328-5 PMID:40676456	研究论文	本研究开发了一种结合经食管超声心动图和深度学习的新工具autoMAPSE，用于术后连续监测左心室功能和系统心室动脉耦联	首次将经食管超声心动图与深度学习结合，实现自动测量二尖瓣环平面收缩期位移，用于连续监测心室动脉耦联	样本量较小（仅50例患者），监测时间仅限于术后2小时，且为单中心研究	评估autoMAPSE工具在监测心脏术后系统心室动脉耦联及检测术后心脏生物标志物变化方面的有效性	接受心脏手术的50例患者	数字病理学	心血管疾病	经食管超声心动图	深度学习	超声图像	50例心脏手术患者	NA	NA	相关系数	NA
506	2026-04-10	Brain Myelin in Children With Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder: A Longitudinal T1-Weighted/T2-Weighted Ratio Study 2026-Apr, Biological psychiatry. Cognitive neuroscience and neuroimaging DOI:10.1016/j.bpsc.2025.07.012 PMID:40789484	研究论文	本研究通过纵向T1加权/T2加权比值分析，探讨了注意力缺陷/多动障碍（ADHD）儿童脑白质髓鞘发育轨迹	首次在纵向社区儿科队列中，使用T1w/T2w比值结合深度学习自动纤维束追踪方法，系统评估ADHD儿童脑白质髓鞘发育模式	研究未发现ADHD组与对照组在髓鞘发育上的显著差异，可能受样本特征或方法灵敏度限制，且未考虑纤维结构等其他白质特性	探究ADHD儿童脑白质髓鞘的发育轨迹及其与疾病的关系	9-14岁儿童（包括195名ADHD患者及205名对照）	神经影像学	注意力缺陷/多动障碍	T1加权/T2加权比值成像、扩散加权成像	深度学习	神经影像数据（T1w、T2w、DWI）	400次扫描（195名ADHD儿童，年龄范围9-14岁，3个时间点）	NA	NA	NA	NA
507	2026-04-10	Graph-based deep learning approach for high-throughput protein-DNA interaction scoring 2026-Apr, Acta pharmacologica Sinica IF:6.9Q1 DOI:10.1038/s41401-025-01688-3 PMID:41326808	研究论文	本文提出了一种基于图深度学习的蛋白质-DNA相互作用评分方法PDIScore，用于准确量化蛋白质-DNA相互作用	开发了PDIScore这一新型深度学习评分函数，采用全面的图表示捕获核苷酸灵活性，结合可扩展的GraphGPS架构与BigBird线性全局注意力处理大相互作用界面，并利用混合密度网络建模残基-核苷酸距离分布	NA	开发可靠的蛋白质-DNA相互作用评分函数以促进生物学过程理解和药物设计	蛋白质-DNA相互作用	机器学习	NA	深度学习	图神经网络	蛋白质-核酸复合物结构	约7000个蛋白质-核酸复合物结构	NA	GraphGPS, BigBird, 混合密度网络	富集因子, AUROC, 对接成功率, 皮尔逊相关系数	NA
508	2026-04-10	Horizontal nystagmus identification with joint SAM segmentation and time series classification 2026-Apr, European archives of oto-rhino-laryngology : official journal of the European Federation of Oto-Rhino-Laryngological Societies (EUFOS) : affiliated with the German Society for Oto-Rhino-Laryngology - Head and Neck Surgery IF:1.9Q2 DOI:10.1007/s00405-025-09950-4 PMID:41663530	研究论文	本文提出了一种结合SAM分割和时间序列分类的水平眼震检测模型	联合使用SAM分割和时空注意力机制进行眼震检测，提高了诊断准确性	NA	开发一种高效的水平眼震自动检测方法	水平眼震患者的眼球运动视频	计算机视觉	前庭系统疾病	视频分析	CNN	视频	临床收集的水平眼震视频数据集	NA	SAM, 一维时间序列卷积分类器	准确率, 精确率	NA
509	2026-04-10	Deep Learning and Fluid Dynamics On-Site CT-FFR Solution Compared to Off-Site FFRct and Invasive FFR 2026-Apr, JACC. Cardiovascular imaging DOI:10.1016/j.jcmg.2025.11.011 PMID:41758106	研究论文	本研究评估了基于深度学习和流体动力学的现场CT-FFR算法（xFFR）在冠状动脉疾病评估中的诊断性能，并与场外FFRct和有创FFR进行了比较	开发并验证了一种现场、快速（平均8分钟）的CT-FFR算法，结合了深度学习和流体动力学，作为场外FFRct解决方案的替代方案	单中心研究，需要进一步研究以确认其普适性并优化实施	评估现场CT-FFR算法在冠状动脉疾病诊断中的性能	250名有症状的中高风险冠状动脉疾病患者	数字病理学	心血管疾病	冠状动脉计算机断层扫描血管造影	深度学习	医学影像	250名患者	NA	NA	AUC, 敏感性, 特异性, 准确性, Spearman相关系数, Cohen's κ	NA
510	2026-04-10	An educational machine learning demonstration framework for plastic surgeons using open datasets 2026-Apr, Journal of plastic, reconstructive & aesthetic surgery : JPRAS DOI:10.1016/j.bjps.2026.02.010 PMID:41762764	研究论文	本文介绍了一个名为DermAI-Melanoma的教育性机器学习演示框架，旨在帮助整形外科医生利用开放数据集进行黑色素瘤分类的深度学习模型训练与部署	开发了一个专门针对整形外科医生的开源数据演示框架，使用公开数据集进行可重复的深度学习模型训练和浏览器部署，特别优化了轻量级模型以适应智能手机应用	框架主要基于单一公开数据集（SIIM-ISIC 2020），且模型性能虽与文献中皮肤科医生基准相当，但未在临床环境中进行大规模验证	通过教育性演示框架促进整形外科医生参与数据科学，利用开放数据集构建透明、可部署的人工智能工具	黑色素瘤皮肤病变图像	机器学习	黑色素瘤	深度学习	CNN	图像	SIIM-ISIC 2020黑色素瘤数据集中的图像，具体数量未在摘要中明确说明	TensorFlow.js	EfficientNet-B3, MobileNetV3-Small	准确率, AUC-ROC, F1分数	标准智能手机，具体GPU或云平台资源未在摘要中明确说明
511	2026-04-10	Automated Brain Tumor Detection Using Convolutional Neural Network 2026-Apr, Biotechnology and applied biochemistry IF:3.2Q2 DOI:10.1002/bab.70060 PMID:41076544	研究论文	本研究探讨了使用卷积神经网络（U-Net和SSD）进行脑肿瘤自动检测的效能，以提高早期诊断的准确性	结合了用于医学图像分割的U-Net模型和用于目标检测的SSD模型，评估并比较了它们在脑肿瘤检测中的性能，强调了U-Net在精确分割方面的优势	SSD模型的准确率相对较低（58%），表明其在某些场景下可能仅作为辅助工具，且研究未详细说明数据集的具体规模和多样性	通过深度学习技术提升脑肿瘤的早期检测能力，以支持及时的医疗干预	脑肿瘤的检测与定位	计算机视觉	脑肿瘤	医学图像分析	CNN	医学影像	NA	NA	U-Net, SSD	准确率	NA
512	2026-04-10	Artificial intelligence for single-omics in ovarian cancer: a methodological review 2026-Apr, International journal of gynecological cancer : official journal of the International Gynecological Cancer Society IF:4.1Q2 DOI:10.1016/j.ijgc.2025.104452 PMID:41617590	综述	本文对2021年至2024年间发表的14项研究进行了叙述性综述，总结了人工智能在卵巢癌单组学数据分析中的应用现状、方法学及挑战	首次系统性地综述了人工智能在卵巢癌基因组、转录组、代谢组、微生物组和表观基因组等单组学数据中的应用，并强调了数据预处理、归一化和特征选择等关键方法学考虑对模型性能的影响	纳入的研究存在样本量小、回顾性设计、单中心研究以及验证数据集使用不一致等显著局限性	综述人工智能在卵巢癌单组学数据分析中的应用，以提升该疾病的诊断、预后和治疗	上皮性卵巢癌患者	机器学习	卵巢癌	基因组学、转录组学、代谢组学、微生物组学、表观基因组学	深度学习, 随机森林, 支持向量机	组学数据	NA	NA	NA	分类准确率, AUC	NA
513	2026-04-10	Large Language Models and Otolaryngology: A Review 2026-Apr-01, JAMA otolaryngology-- head & neck surgery DOI:10.1001/jamaoto.2025.5335 PMID:41642593	综述	本文回顾了大型语言模型（LLMs）在耳鼻喉科学中的应用现状、潜力与挑战	强调了LLMs在耳鼻喉科学这一依赖多模态数据的专科中作为强大但未充分利用工具的潜力，并借鉴其他专科的广泛方法学应用	耳鼻喉科学领域的大多数研究仍局限于可行性评估，且多使用闭源模型，限制了其临床效用和转化潜力	为耳鼻喉科医生提供一个基础，以推进LLMs技术在其领域的应用，并促进其从可行性研究向临床验证和实施研究发展	大型语言模型（LLMs）及其在耳鼻喉科学中的应用	自然语言处理	NA	NA	大型语言模型（LLMs）	多模态数据（文本、影像、电生理学、视频）	NA	NA	NA	NA	NA
514	2026-04-10	New Directions in Digital Pathology 2026-Apr, Dermatologic clinics IF:2.2Q2 DOI:10.1016/j.det.2026.01.012 PMID:41951334	综述	本文回顾了数字皮肤病理学的现状与未来方向，重点介绍了全切片成像和人工智能的作用	强调了AI工具在诊断、分诊和预后方面的应用，其准确性可与专家病理学家相媲美	实施成本高、图像质量存在变异性以及算法学习中的偏见	探讨数字病理学在临床实践中的整合与未来发展方向	数字皮肤病理学中的全切片成像和人工智能工具	数字病理学	NA	全切片成像	深度学习, 卷积神经网络	图像	NA	NA	NA	准确性	NA
515	2026-04-10	A comparative study of deep learning-based zebrafish image segmentation methods 2026-Mar-31, Cells & development IF:2.1Q3 DOI:10.1016/j.cdev.2026.204083 PMID:41933835	研究论文	本研究系统评估了多种基于深度学习的斑马鱼图像分割网络	首次在同一数据集和预处理流程下，对包括U-Net、SegNet、PSPNet、DeepLabv3+、Attention U-Net、HRNet、SegFormer、MASNet、Segment Anything Model (SAM)、PVT-EMCAD和RWKV-UNet在内的11种代表性分割模型进行了全面比较，并探讨了高分辨率保持、上下文聚合机制、注意力机制以及Transformer架构在提升小结构检测和边界描绘精度方面的关键作用	未提及具体的数据集规模或模型训练的计算资源限制	为斑马鱼图像的高通量毒理学筛选和形态学量化提供通用技术和理论支持	斑马鱼图像	计算机视觉	NA	深度学习图像分割	CNN, Transformer	图像	NA	NA	U-Net, SegNet, PSPNet, DeepLabv3+, Attention U-Net, HRNet, SegFormer, MASNet, Segment Anything Model (SAM), PVT-EMCAD, RWKV-UNet	Dice系数, 交并比, 平均像素精度	NA
516	2026-04-10	AmberTorchPB: A Unified Framework for Poisson-Boltzmann-Based Reaction Field Energy Calculation via Tensor Computation 2026-Mar-30, Journal of chemical theory and computation IF:5.7Q1 DOI:10.1021/acs.jctc.6c00085 PMID:41906862	研究论文	本文介绍了AmberTorchPB，一个基于LibTorch的统一、可扩展且支持加速器的框架，用于现代化生物分子静电学中的Poisson-Boltzmann反应场能量计算	利用深度学习中的张量抽象来高效管理硬件异构性、内存优化和混合精度算术，从而克服传统PB求解器在大规模大分子组装体应用中的计算瓶颈和软件碎片化问题	NA	现代化生物分子静电学，通过统一框架解决Poisson-Boltzmann方程在离子溶液中建模静电相互作用时的计算瓶颈	生物分子静电相互作用，特别是大规模大分子组装体	机器学习	NA	Poisson-Boltzmann方程求解	NA	张量数据	NA	LibTorch, PyTorch	NA	NA	现代高性能计算硬件，支持异构架构
517	2026-04-10	LA-TReQNet: Improving Multielement Quantification Model for Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry Based on Deep Learning Network 2026-Mar-30, Analytical chemistry IF:6.7Q1 DOI:10.1021/acs.analchem.6c00057 PMID:41910779	研究论文	本文提出了一种名为LA-TReQNet的端到端深度学习框架，用于改进激光剥蚀电感耦合等离子体质谱的多元素定量分析模型	首次建立了一种不依赖内标或外标的校准方法，通过深度学习模型捕获复杂的经验关系，并提出了基于Power Transformer的标准化和数据集分组的优化预处理策略	NA	改进激光剥蚀电感耦合等离子体质谱的多元素定量分析模型，实现全自动定量校准	质谱数据	机器学习	NA	激光剥蚀电感耦合等离子体质谱	CNN, LSTM	质谱数据	来自5676个样本的221,364个标记质谱	NA	CNN-LSTM	与认证参考值的偏差百分比	NA
518	2026-04-10	Deep learning and object detection methods for scoring cell types within the human buccal cell micronucleus and cytome assays for human biomonitoring 2026-Mar-26, Mutagenesis IF:2.5Q3 DOI:10.1093/mutage/geaf026 PMID:41236179	综述	本文综述了深度学习和目标检测方法在人类颊细胞微核及细胞组学检测中用于细胞类型评分的研究进展，探讨了其在人群生物监测中的应用潜力	首次系统探讨将人工智能技术整合到微创颊细胞微核细胞组学检测中，以解决该领域样本变异性大、评分复杂等独特挑战	目前人工智能在颊细胞微核细胞组学检测中的应用仍处于探索阶段，缺乏大规模实际验证	探讨人工智能技术如何提升颊细胞微核细胞组学检测的可靠性、可扩展性和效率，以促进大规模流行病学研究	人类颊细胞样本中的微核及其他细胞遗传学终点	计算机视觉	NA	颊细胞微核细胞组学检测	深度学习, 目标检测	图像	NA	NA	NA	准确性, 可重复性, 通量	NA
519	2026-04-10	Graph-Based Classification with GNN-Explainer for Predicting Cardiac Toxicity Associated with Multi-Ion Channel Blockers 2026-Mar-24, Chemical research in toxicology IF:3.7Q2 DOI:10.1021/acs.chemrestox.5c00369 PMID:41875377	研究论文	本研究开发了一个基于图神经网络的深度学习框架，用于整合多种心脏离子通道抑制数据，以预测多离子通道阻滞剂相关的心脏毒性	克服了现有机器学习模型仅依赖Kv11.1通道数据的局限性，首次整合了Kv11.1、Cav1.2和Nav1.5三种关键离子通道的抑制数据，并利用GNNExplainer提供原子和键水平的可解释性可视化	不同离子通道的数据集规模差异较大（Kv11.1数据量远多于Cav1.2和Nav1.5），可能影响模型对后两个通道预测的泛化能力	开发一个能够整合多种心脏离子通道抑制数据的深度学习框架，以更准确地预测药物候选化合物的心脏毒性风险	药物分子（小分子化合物）	机器学习	心血管疾病	实验抑制数据整合	GNN	分子图数据	总计38,905个分子（Kv11.1: 34,124个, Cav1.2: 1,564个, Nav1.5: 3,217个）	PyTorch	GNN	准确率	NA
520	2026-04-10	Uncertainty-Aware Explainable AI for Pancreatic Cysts: Identifying Deep Learning Vulnerabilities and Ensuring Safe Clinical Triage in IPMN Management 2026-Mar-22, Research square DOI:10.21203/rs.3.rs-9096790/v1 PMID:41890858	研究论文	本研究首次将可解释AI与不确定性量化相结合，系统评估了胰腺囊肿特征对深度学习模型在IPMN恶性风险分层中性能的影响	首次在多中心研究中系统整合可解释AI与不确定性量化，揭示了深度学习模型在评估复杂高危IPMN时存在显著的、先前未表征的性能下降，并提出了选择性预测框架	回顾性研究设计，样本量相对有限（170例IPMN），需要前瞻性验证	评估胰腺囊肿特征（类型、大小、位置）对深度学习模型在IPMN恶性风险预测中性能的影响，并确保安全的临床分流	胰腺导管内乳头状黏液性肿瘤（IPMN）	数字病理学	胰腺癌	放射组学-深度学习融合模型	深度学习	医学影像	来自7个中心的170例IPMN	NA	NA	准确率	NA