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
5261	2025-04-03	Spatiotemporal Observer Design for Predictive Learning of High-Dimensional Data 2025-Apr-01, IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence IF:20.8Q1 DOI:10.1109/TPAMI.2025.3556669 PMID:40168192	research paper	该论文提出了一种基于观测器理论的深度学习架构，用于高维数据的时空预测学习	结合动态系统领域知识设计深度学习模型，提供泛化误差界和收敛保证，并引入动态正则化以更好地学习系统动态	未提及具体局限性	解决具有理论保证的时空预测问题	高维时空数据	machine learning	NA	NA	Spatiotemporal Observer	高维时空数据	NA
5262	2025-04-03	Leveraging Channel Coherence in Long-Term iEEG Data for Seizure Prediction 2025-Apr-01, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3556775 PMID:40168220	研究论文	本研究提出了一种基于相干性分析的癫痫发作预测方法CoSP，结合深度学习和长期颅内脑电图数据，提高了预测准确性	结合通道相干性分析和深度学习，提出新的癫痫发作预测方法CoSP，并在长期iEEG数据上验证其有效性	研究仅基于10名患者的数据，样本量较小	提高癫痫发作预测的准确性和可靠性	癫痫患者的颅内脑电图数据	生物医学信号处理	癫痫	脑电图(EEG)分析	CNN	脑电图信号	10名患者的长期iEEG数据
5263	2025-04-03	Integrating Clinical Insights via Hierarchical Inference to Predict Conditions in Bilaterally Symmetric Organs 2025-Apr-01, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3556717 PMID:40168215	研究论文	本文提出了一种用于双侧对称器官疾病预测的双边模型，结合了层次推理和自监督学习技术，以提高预测准确性和可解释性	该模型不仅提供初步诊断，还能预测随访时间，通过层次推理和自监督学习增强可解释性，优化计算效率并扩大数据集的有效规模	模型主要针对眼科病例，可能在其他双侧对称器官疾病上的泛化能力有待验证	开发一种能够同时支持初步诊断和随访预测的深度学习模型，以提升临床决策的可信度和效率	双侧对称器官（如眼睛）的疾病诊断和随访预测	数字病理学	眼科疾病	自监督学习	稀疏自编码器、诊断分类器和随访分类器	图像	NA
5264	2025-04-03	FIND: A Framework for Iterative to Non-Iterative Distillation for Lightweight Deformable Registration 2025-Apr-01, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3556676 PMID:40168217	research paper	该论文提出了一个名为FIND的框架，用于将迭代式变形配准能力高效地转移到非迭代轻量级网络中，以在资源有限的设备上实现快速有效的医学图像配准	FIND框架通过双重步骤（循环蒸馏和高级特征蒸馏）有效转移复杂变形处理能力，使轻量级网络在保持高精度的同时显著提升速度	论文未明确说明该方法在极端变形情况下的表现或跨模态配准的适用性	解决深度学习网络在资源受限设备上部署时因复杂性导致的性能限制问题	医学图像变形配准任务	digital pathology	NA	知识蒸馏	非迭代轻量级网络(NIL)	医学图像	四个数据集（未明确样本数量）
5265	2025-04-03	MM-GTUNets: Unified Multi-Modal Graph Deep Learning for Brain Disorders Prediction 2025-Apr-01, IEEE transactions on medical imaging IF:8.9Q1 DOI:10.1109/TMI.2025.3556420 PMID:40168232	research paper	提出了一种名为MM-GTUNets的多模态图深度学习框架，用于大规模脑部疾病预测	引入了Modality Reward Representation Learning（MRRL）动态构建人群图，并采用Adaptive Cross-Modal Graph Learning（ACMGL）捕捉关键模态特定和模态共享特征	方法的效果依赖于多模态人群图建模的质量，且随着图规模的增加性能可能下降	开发一个端到端的图Transformer多模态图深度学习框架，用于脑部疾病预测	脑部疾病（BDs）	machine learning	brain disorders	Graph Transformer, Graph UNet, variational autoencoder	MM-GTUNets	imaging and non-imaging data	两个公共多模态数据集ABIDE和ADHD-200
5266	2025-04-03	Foundation Model for Predicting Prognosis and Adjuvant Therapy Benefit From Digital Pathology in GI Cancers 2025-Apr-01, Journal of clinical oncology : official journal of the American Society of Clinical Oncology IF:42.1Q1 DOI:10.1200/JCO-24-01501 PMID:40168636	研究论文	本文提出了一种基于数字病理学的基础AI模型，用于预测胃肠道癌症患者的预后和辅助化疗的益处	开发了一个基于自监督学习的基础模型，能够从标准H&E染色的组织病理学切片中预测预后，并在多个国际队列中验证了其效果	需要前瞻性验证以确认模型的临床应用价值	提高胃肠道癌症的诊断和治疗效果	胃肠道癌症患者	数字病理学	胃肠道癌症	自监督学习	深度学习模型	图像	104,876张全切片图像（来自1,619名胃癌和食管癌患者及2,594名结直肠癌患者）
5267	2025-04-03	New Machine Learning Method for Medical Image and Microarray Data Analysis for Heart Disease Classification 2025-Apr-01, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-025-01492-9 PMID:40169470	研究论文	提出一种结合深度神经网络和基因选择的新方法，用于心脏病分类和生物标志物发现	提出DeepGeneNet（DGN）框架，将基因选择和DNN分类统一，结合超参数优化和U-Net分割技术	未提及具体样本量或外部验证结果	提高心脏病分类的准确性和可解释性	微阵列基因表达数据	机器学习	心血管疾病	微阵列技术	DNN, U-Net	基因表达数据	NA
5268	2025-04-03	Quantitative molecular imaging using deep magnetic resonance fingerprinting 2025-Apr-01, Nature protocols IF:13.1Q1 DOI:10.1038/s41596-025-01152-w PMID:40169753	研究论文	介绍了一种基于深度学习的饱和转移磁共振指纹图谱（MRF）技术，用于蛋白质、代谢物和pH的无创体内成像	深度MRF技术提供了一个快速、定量的框架，用于提取具有生物学和临床意义的分子信息，解决了传统技术的技术复杂性、半定量对比加权性质以及长扫描时间的问题	流程完成时间从48分钟到57小时不等，对于复杂的多质子池体内成像耗时较长	开发一种定量分子MRI的完整协议，用于癌症监测、脑髓鞘成像和pH量化等应用	体外样本、动物和人类扫描	数字病理	癌症、神经退行性疾病、中风和心脏病	饱和转移磁共振指纹图谱（MRF）、化学交换饱和转移（CEST）和半固态磁化转移（MT）定量成像	深度学习模型	MRI图像	未明确提及具体样本数量，但涉及体外样本、动物和人类扫描
5269	2025-04-03	DiffMC-Gen: A Dual Denoising Diffusion Model for Multi-Conditional Molecular Generation 2025-Apr-01, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202417726 PMID:40170290	研究论文	本文提出了一种双去噪扩散模型DiffMC-Gen，用于多条件分子生成，以优化候选化合物的多种性质	DiffMC-Gen模型整合了离散和连续特征以增强对3D分子结构的感知能力，并采用多目标优化策略同时优化多个分子性质	未明确提及具体局限性	开发一种能够同时优化多种药物分子性质的深度学习方法	药物分子设计	机器学习	NA	去噪扩散模型	DiffMC-Gen	分子结构数据	针对三种目标蛋白（LRRK2、HPK1和GLP-1受体）生成的分子
5270	2025-04-03	Trade-off of different deep learning-based auto-segmentation approaches for treatment planning of pediatric craniospinal irradiation autocontouring of OARs for pediatric CSI 2025-Apr-01, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17782 PMID:40170415	research paper	本研究比较了三种自动分割方法在儿童颅脊髓照射治疗计划中的应用，包括商业软件、开箱即用方法和内部开发方法	比较了不同自动分割方法在儿童患者中的适用性，并提出了针对特定器官的内部开发方法	商业软件对儿童解剖结构的适应性不足，特别是食管和肾脏的分割效果较差	评估不同自动分割方法在儿童颅脊髓照射治疗计划中的性能	儿童颅脊髓照射治疗中的18个风险器官	digital pathology	pediatric disease	auto-segmentation	U-Net, attention U-Net, 2.5D U-Net, nnU-Net	CT scans	142名儿童患者的CT扫描（训练集115例，验证集27例），外加16例测试集
5271	2025-04-03	A novel algorithm for automated analysis of coronary CTA-derived FFR in identifying ischemia-specific CAD: A multicenter study 2025-Apr-01, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17803 PMID:40170439	research paper	本研究验证了一种基于深度学习和水平集算法的冠状动脉CTA衍生FFR新型分析模型在识别缺血特异性CAD中的能力	结合深度学习和水平集算法优化冠状动脉3D重建的新型CT FFR算法	研究为回顾性分析，样本量相对有限（198根血管/171例患者）	验证新型CT FFR模型在识别病灶特异性缺血性冠状动脉疾病中的效能	接受CTA和有创FFR检查的冠状动脉血管	digital pathology	cardiovascular disease	coronary computed tomography angiography (CTA), invasive fractional flow reserve (FFR)	deep learning, level set algorithm	medical imaging	198 vessels from 171 patients across 4 medical centers
5272	2025-04-03	Deep graph learning of multimodal brain networks defines treatment-predictive signatures in major depression 2025-Mar-31, Molecular psychiatry IF:9.6Q1 DOI:10.1038/s41380-025-02974-6 PMID:40164695	研究论文	本研究利用深度图学习方法分析多模态脑网络数据，以预测重度抑郁症患者对抗抑郁药物的治疗反应	开发了一个基于图神经网络的深度学习框架，整合了fMRI和EEG数据，揭示了与治疗反应相关的多模态脑网络特征	样本量相对有限（265名患者），且仅针对特定抗抑郁药物（舍曲林）进行了研究	预测重度抑郁症患者对抗抑郁药物的个体化治疗反应	265名重度抑郁症患者（130名接受舍曲林治疗，135名接受安慰剂）	数字病理学	抑郁症	fMRI, EEG, 图神经网络	GNN	神经影像数据	265名患者（来自EMBARC研究）
5273	2025-04-03	Integrating Deep Learning in Breast MRI: Technical Advances and Clinical Promise 2025-Mar-31, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2025.03.047 PMID:40169328	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
5274	2025-04-03	Deep Learning of Proteins with Local and Global Regions of Disorder 2025-Mar-29, ArXiv PMID:40034137	研究论文	提出了一种新的机器学习方法IDPForge，用于生成全原子水平的内在无序蛋白质（IDPs）和内在无序区域（IDRs）的结构集合	IDPForge利用transformer蛋白语言扩散模型，无需序列特异性训练或从粗粒度表示进行反向转换，即可生成与实验数据吻合良好的IDP/IDR构象集合	未明确提及样本量或具体实验验证的局限性	改进内在无序蛋白质和区域的结构预测方法	内在无序蛋白质（IDPs）和内在无序区域（IDRs）	机器学习	NA	transformer蛋白语言扩散模型	transformer	蛋白质序列和结构数据	NA
5275	2025-04-03	Towards Unified Deep Image Deraining: A Survey and A New Benchmark 2025-Mar-28, IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence IF:20.8Q1 DOI:10.1109/TPAMI.2025.3556133 PMID:40153286	综述	本文全面回顾了现有的图像去雨方法，并提供了一个统一的评估设置来评估它们的性能，同时构建了一个新的高质量基准HQ-RAIN	提出了一个统一的评估设置来公平比较不同的去雨方法，并构建了一个包含5,000对高分辨率合成图像的新基准HQ-RAIN	虽然提供了统一的评估设置和新基准，但可能未涵盖所有实际应用场景中的复杂情况	统一评估图像去雨方法的性能，并推动该领域的研究进展	图像去雨方法及其评估	计算机视觉	NA	深度学习	NA	图像	5,000对高分辨率合成图像
5276	2025-04-03	[Research progress in mutation effect prediction based on protein language models] 2025-Mar-25, Sheng wu gong cheng xue bao = Chinese journal of biotechnology DOI:10.13345/j.cjb.240683 PMID:40170306	review	本文综述了基于蛋白质语言模型(PLMs)的蛋白质突变效应预测研究进展	总结了PLMs在蛋白质突变效应预测中的应用，包括序列模型、结构模型及序列结构融合模型，并探讨了无监督与监督学习的应用	面临高质量数据集获取和数据噪声处理等主要挑战	推进蛋白质突变效应预测研究	蛋白质语言模型及其在突变效应预测中的应用	生物信息学	NA	无监督学习、监督学习、多模态融合、小样本学习	蛋白质语言模型(PLMs)	蛋白质序列数据、结构数据	NA
5277	2025-04-03	[Intelligent mining, engineering, and de novo design of proteins] 2025-Mar-25, Sheng wu gong cheng xue bao = Chinese journal of biotechnology DOI:10.13345/j.cjb.240629 PMID:40170309	综述	本文综述了人工智能在蛋白质发现、评估、工程和设计方面的最新研究进展	探讨了AI如何通过分析大量生物信息学数据，利用机器学习和深度学习算法加速蛋白质的发现和优化，并辅助设计新的蛋白质结构	未提及具体的实验验证或实际应用案例	探索和改造酶以适应特定的生物制造过程	蛋白质，特别是酶	生物信息学	NA	机器学习和深度学习算法	NA	生物信息学数据	NA
5278	2025-04-03	Simultaneous detection of citrus internal quality attributes using near-infrared spectroscopy and hyperspectral imaging with multi-task deep learning and instrumental transfer learning 2025-Mar-22, Food chemistry IF:8.5Q1 DOI:10.1016/j.foodchem.2025.143996 PMID:40168872	研究论文	本研究利用高光谱成像（HSI）和近红外光谱（NIR）技术，结合多任务深度学习和仪器迁移学习，同时检测柑橘内部品质属性	开发了单任务和多任务卷积神经网络（CNN）模型，探索了从HSI到NIR的模型迁移可行性	研究仅针对两种柑橘品种（衢州椪柑和湘西长叶），模型在其他品种上的适用性未验证	同时测定柑橘水果的多种品质属性，并实现不同仪器间模型的成功迁移	衢州椪柑和湘西长叶两种柑橘的可溶性固形物含量（SSC）和pH值	计算机视觉	NA	高光谱成像（HSI）和近红外光谱（NIR）	CNN（卷积神经网络）	图像和光谱数据	两种柑橘品种（具体样本数量未提及）
5279	2025-04-03	Machine-learning models for Alzheimer's disease diagnosis using neuroimaging data: survey, reproducibility, and generalizability evaluation 2025-Mar-21, Brain informatics DOI:10.1186/s40708-025-00252-3 PMID:40117001	研究论文	本文综述了利用神经影像数据进行阿尔茨海默病诊断的机器学习模型，并评估了这些模型的可重复性和泛化性	对现有机器学习模型在阿尔茨海默病诊断中的可重复性和泛化性进行了系统性评估	现有模型在不同数据队列中泛化能力下降	评估机器学习模型在阿尔茨海默病早期诊断中的应用潜力	阿尔茨海默病患者和轻度认知障碍患者	机器学习	阿尔茨海默病	sMRI, fMRI, PET	传统机器学习(ML)和深度学习(DL)	神经影像数据	NA
5280	2025-04-03	HIPPIE: A Multimodal Deep Learning Model for Electrophysiological Classification of Neurons 2025-Mar-15, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.03.14.642461 PMID:40161713	research paper	介绍了一种名为HIPPIE的多模态深度学习模型，用于神经元的电生理分类	结合了自监督预训练和监督微调，使用条件卷积联合自编码器学习稳健的波形和放电动态表示	未提及具体局限性	解决细胞外电生理记录中神经元分类的计算挑战	小鼠记录和脑切片中的神经元	machine learning	NA	自监督学习, 监督学习	conditional convolutional joint autoencoders	电生理记录数据	小鼠记录和脑切片