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
5381	2026-06-06	Selective Correlation Based Knowledge Distillation for Ground Reaction Force Estimation 2026-Jun-02, Measurement : journal of the International Measurement Confederation IF:5.2Q1 DOI:10.1016/j.measurement.2026.121510 PMID:42245537	研究论文	提出选择性相关知识蒸馏方法，用于从可穿戴鞋垫传感器数据估计地面反作用力	提出选择性相关知识蒸馏，利用基于时间特性的特征选择来提取相关图，增强可解释性并缓解高维数据处理问题	未提及模型在不同人群或非实验室环境下的泛化能力，也未讨论实时性能的实际部署挑战	实现从可穿戴传感器数据高效、准确地估计地面反作用力，支持便携式步态分析	人类步态中的地面反作用力估计	机器学习	不适用	知识蒸馏	教师-学生网络	传感器数据（来自可穿戴鞋垫）	不同步行速度下收集的多个窗口大小数据	不适用	教师-学生架构	多种评估指标（未具体说明）	不适用
5382	2026-06-06	GIN-transformer based pairwise graph contrastive learning framework 2026-Jun, Neural networks : the official journal of the International Neural Network Society IF:6.0Q1 DOI:10.1016/j.neunet.2026.108621 PMID:41576557	研究论文	提出一种基于GIN-Transformer的成对图对比学习框架，用于rs-fMRI数据的神经精神疾病诊断	集成图同构网络和Transformer实现多尺度特征提取，通过无监督对比学习减少对标注数据的依赖	NA	利用无监督图对比学习方法解决神经精神疾病诊断中的数据稀缺问题	静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）数据	机器学习	孤独症谱系障碍、重度抑郁症	rs-fMRI	GIN、Transformer	时间序列影像	两个公开数据集（具体数量NA）	PyTorch	GIN-Transformer	准确率、泛化能力	NA
5383	2026-06-06	Automatic cell type identification methods for single-cell RNA sequencing based on coordinate convolutional neural network 2026-Jun, Computational biology and chemistry IF:2.6Q2 DOI:10.1016/j.compbiolchem.2026.108923 PMID:41579556	研究论文	提出了一种基于坐标卷积神经网络的单细胞RNA测序自动细胞类型识别方法	通过引入坐标信息作为额外通道增强空间感知，并采用双三次插值上采样层改进CNN对数据平移变化的适应性	未提及具体局限性	提升单细胞RNA测序数据中自动细胞类型识别的准确性	单细胞RNA测序数据中的细胞类型	机器学习	NA	scRNA-seq	CNN	基因表达数据	五个公共scRNA-seq基准数据集	NA	CoordConv	准确率	NA
5384	2026-06-04	Integrated CT pipeline for automatic intracranial hemorrhage evaluation with GPT-enhanced clinical decision support 2026-Jun, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-025-12316-3 PMID:41586845	研究论文	开发了一种自动深度学习流水线，用于颅内出血的CT检测、分割和定位，并结合GPT-4o增强临床决策支持	首次将半监督学习用于ICH检测，结合GPT-4o大型语言模型生成临床决策支持，实现从影像分析到治疗建议的端到端自动化	未明确提及外部验证的局限性，但依赖公开数据集可能限制泛化性，且临床建议需神经外科医生评估	提高颅内出血的CT评估效率与准确性，减少诊断延迟，并辅助临床决策	颅内出血患者CT影像	计算机视觉, 自然语言处理, 数字病理学	颅内出血	CT成像, 半监督学习, GPT-4o大型语言模型	深度学习模型（检测、分割、定位模型）	图像（CT扫描）	检测模型：21,784张标记和3,528张未标记CT扫描；分割模型：1,226张扫描；脑积水与中线偏移模型：507张扫描；外部验证：491例患者（CQ500数据集）	PyTorch	检测模型：YOLOv5, 分割模型：U-Net, 定位模型：标准脑区配准	AUC, Dice系数, 一致性相关系数（CCC）, Cohen's Kappa系数	NA
5385	2026-06-06	Few-Shot Pulmonary Vessel Segmentation Based on Tubular-Aware Prompt-Tuning 2026-Jun, IEEE transactions on medical imaging IF:8.9Q1 DOI:10.1109/TMI.2026.3662001 PMID:41650434	研究论文	提出了一种基于管状感知提示调整的少样本肺血管分割方法，利用少量标注数据实现高精度分割	首次构建含精细配对标注的肺血管与气道数据集PV25，并提出管状感知提示调整框架TPNet，通过可调编码解码网络学习管状结构先验，桥接源域与目标域差异	NA	解决肺血管分割中高质量标注数据稀缺问题，实现少样本条件下的高效分割	CT图像中的肺血管和气道结构	计算机视觉	肺病	CT成像	提示调整网络	图像	多个数据集	NA	编码器-解码器结构，包含形态学驱动区域生长模块和互相关引导模块	NA	NA
5386	2026-06-06	Deep learning-based computer-aided diagnosis for parotid gland tumors on MRI 2026-Jun, Auris, nasus, larynx DOI:10.1016/j.anl.2026.02.012 PMID:41865703	研究论文	基于深度学习的计算机辅助诊断系统在MRI上提高腮腺肿瘤良恶性鉴别准确率	首次验证深度学习辅助诊断在腮腺肿瘤MRI评估中能提升不同经验水平放射科医生的诊断性能，并揭示其对中高级别和晚期肿瘤的显著价值	未在低级别或pT1期肿瘤中观察到显著改善效果，需进一步验证模型对早期肿瘤的适用性	评估深度学习辅助诊断系统在MRI上区分腮腺肿瘤良恶性的临床增量价值	腮腺肿瘤患者（2000-2022年手术，170例组织学确诊，134例用于读者研究）	计算机视觉, 数字病理学	腮腺肿瘤	MRI	CNN	图像	170例组织学确认的腮腺肿瘤病例（训练），134例用于读者研究	NA	EfficientNet	准确率, AUC, 灵敏度, 特异性	NA
5387	2026-06-06	Spectral Representation of Neurochemicals With Phase, Frequency Offset, and Lineshape Invariance: Application to JPRESS for In Vivo Concentration and T2 Mapping by Deep Learning 2026-Jun, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.70291 PMID:41654995	研究论文	提出一个基于深度学习的神经网络模型，利用JPRESS时域数据直接映射到神经递质浓度和平均横向弛豫时间(T2)，并对相位偏移、频率偏移和线型变化具有不变性	通过WaveNet和门控循环单元的联合架构生成TE特异性表示并整合为统一的JPRESS表示，模型对相位、频率和线型变化具有不变性，无需先验知识即可自动定量代谢物浓度和T2值，并能检测低浓度神经递质如GABA	仅使用计算机合成数据训练，未提及在真实临床数据上的验证，可能面临体内数据复杂性和噪声的挑战	利用深度学习从JPRESS数据中无创定量神经化学物质的浓度和T2值	JPRESS时域数据中的神经化学物质信号，包括GABA等低浓度代谢物	机器学习	NA	JPRESS磁共振波谱	混合神经网络，结合WaveNet和门控循环单元	JPRESS时域数据	NA	NA	WaveNet, 门控循环单元	NA	NA
5388	2026-06-06	HKD-CPI: high-order knowledge distillation enhanced inductive compound-protein interaction prediction 2026-Jun-01, Bioinformatics (Oxford, England) DOI:10.1093/bioinformatics/btag290 PMID:42179166	研究论文	提出了一种基于高阶知识蒸馏的归纳式化合物-蛋白质相互作用预测框架HKD-CPI	引入分子图标记化机制，将化合物分子图特征与序列预训练大语言模型的标记嵌入对齐；构建基于超图的表示来建模功能相似生物分子间的高阶关系；采用知识蒸馏策略将高阶交互知识从超图迁移至轻量学生模型	未明确说明	提高对未见化合物-蛋白质对的泛化能力，加速药物发现	化合物与蛋白质的相互作用	机器学习, 自然语言处理	NA	知识蒸馏, 分子图标记化, 超图表示	大语言模型, 轻量学生模型	分子图, 序列数据	五个基准数据集	NA	超图构建模型, 知识蒸馏模型	AUROC, AUPRC	NA
5389	2026-06-06	FSSM-DDI: Fusion State Space Model for predicting drug-drug interaction using social-media and drug descriptions 2026-Jun-01, BMC biology IF:4.4Q1 DOI:10.1186/s12915-026-02648-x PMID:42226246	研究论文	提出融合状态空间模型FSSM，利用社交媒体和药物描述预测药物相互作用	首次将选择性状态空间模型与基于交互的选择性过滤模块结合，实现高效长距离依赖建模和冗余信息滤除	在DDIExtraction-2013语料库上F1得分仅为75.23%，性能提升有限且未在更大规模数据集验证	开发高效药物相互作用预测方法，平衡预测性能与计算效率	药物相互作用预测任务，涉及社交媒体数据和药物描述文本	自然语言处理	NA	NA	状态空间模型	文本	DDIExtraction-2013语料库	NA	FSSM融合状态空间模型，包含选择性SSM和ISF模块	F1-score	NA
5390	2026-06-06	RIMGOGraph: integrating AlphaFold-derived residue interaction graphs and protein language embeddings for structure-informed protein function prediction 2026-Jun, International journal of biological macromolecules IF:7.7Q1 DOI:10.1016/j.ijbiomac.2026.152509 PMID:42119874	研究论文	提出RIMGOGraph框架，结合AlphaFold预测的残基相互作用图和ESM-2蛋白质语言嵌入，进行结构信息驱动的蛋白质功能预测	首次将AlphaFold预测的结构拓扑与预训练蛋白质语言模型的序列嵌入通过图神经网络和协同注意力融合模块进行多模态集成	目前仅基于人类蛋白质数据集验证，缺乏多物种训练和低同源性基准测试，未来需扩展更多生物学模态	开发可扩展的结构引导蛋白质功能预测框架，解决序列与结构信息有效融合的开放问题	人类蛋白质及其基因本体论（GO）功能注释	机器学习	NA	AlphaFold预测结构	图神经网络	蛋白质序列与结构数据	已标注GO功能的人类蛋白质数据集	PyTorch	图神经网络（GNN）、协同注意力融合模块	Fmax, AUC, AUPR	NA
5391	2026-06-06	RLSFmode: A deep learning approach for predicting RNA-small molecule binding modes via molecular surface modeling 2026-Jun, International journal of biological macromolecules IF:7.7Q1 DOI:10.1016/j.ijbiomac.2026.152711 PMID:42190788	研究论文	开发了基于分子表面建模的深度学习方法RLSFmode，用于预测RNA与小分子的结合模式	通过结合RNA-配体表面指纹、序列信息和能量评分函数，实现了结合模式的完整预测，包括姿态识别和亲和力估计	RNA结合口袋的复杂性和结构数据的稀缺性给模型开发带来挑战	预测RNA与小分子的结合模式，辅助基于结构的合理药物设计	RNA与小分子结合模式	机器学习	NA	NA	深度学习模型	分子结构数据	NA	NA	NA	NA	NA
5392	2026-06-06	KGT: Knowledge-guided graph transformer for neurodegenerative disease diagnosis and brain age prediction with MRI 2026-Jun-01, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2026.104143 PMID:42242081	研究论文	提出KGT，一种知识引导的图Transformer网络，整合医学领域知识与脑图像，用于神经退行性疾病诊断和脑龄预测	首次将医学领域知识（知识图谱）与脑图像特征及空间邻近性结合，构建混合脑图，并通过图Transformer实现特征交互与融合	未明确提及，但依赖性于公共医疗数据集中知识图谱的质量和完整性	利用领域知识增强深度学习模型，提高神经退行性疾病诊断和脑龄预测的性能	脑部结构磁共振成像（sMRI）数据中的感兴趣区域（ROIs）	机器学习, 计算机视觉	神经退行性疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病）	结构磁共振成像（sMRI）	图Transformer（Graph Transformer）	图像（脑部MRI）	来自ADNI、PPMI和UKB数据集，具体样本数量未提及	NA	卷积自编码器, 图Transformer	患病诊断和年龄预测的准确率、精确率、召回率、F1分数等（具体未详述）	未明确提及
5393	2026-06-06	TSProm: deep learning framework to predict tissue-specific regulatory logic 2026-Jun, NAR genomics and bioinformatics IF:4.0Q1 DOI:10.1093/nargab/lqag050 PMID:42244857	研究论文	提出TSProm框架，基于DNA基础模型解码组织特异性启动子的调控逻辑	首次将DNA基础模型（DNABERT2）应用于组织特异性调控逻辑的预测，并设计双模型对比策略，同时集成可解释AI模块用于交叉验证特征解释	研究仅针对人脑、肝脏和睾丸三种组织进行验证，尚未在更广泛组织类型中评估泛化能力	开发可解释且泛化的框架，用于预测组织特异性调控元件，揭示非编码DNA中的潜在调控语法	人类组织特异性启动子的调控逻辑	自然语言处理	神经胶质瘤, 神经母细胞瘤	DNA测序	DNABERT2（DNA基础模型）	DNA序列	包含人脑、肝脏和睾丸三种组织的启动子样本	PyTorch	DNABERT2, 注意力机制	注意力权重分析, SHAP值	NA
5394	2026-06-06	Satellite and ground-level residential greenness and hair steroid hormones during pregnancy 2026-Jun, Environmental epidemiology (Philadelphia, Pa.) DOI:10.1097/EE9.0000000000000492 PMID:42245540	研究论文	利用卫星和地面街景图像评估孕期居住绿地与头发类固醇激素水平的关系	首次结合卫星归一化植被指数和谷歌街景图像，评估孕期绿地暴露对多种头发类固醇激素的影响	横断面设计，样本量有限，仅覆盖孕期第二和第一孕期	探究孕期居住绿地暴露与头发类固醇激素水平的关联	385名孕期个体的头发样本和居住地址	机器学习	NA	液相色谱-质谱联用法	深度学习算法	图像和激素浓度数据	385名孕妇，176,196张谷歌街景图像	NA	NA	NA	NA
5395	2026-06-06	SwitchCraft: A Programmatic Framework for Designing State-Switching Proteins 2026-May-29, ArXiv PMID:42244813	研究论文	介绍SwitchCraft框架，一种基于结构预测模型参数化组合设计约束，通过反向传播设计状态切换蛋白质的方法	首次提出基于反向传播和结构预测模型参数化组合约束的程序化框架，用于设计多态切换蛋白质，超越了现有深度学习框架的能力	当前所有评估均为计算机模拟，未涉及实际湿实验验证	开发一种能够理性设计多态蛋白质的程序化框架以推动生物技术领域发展	状态切换蛋白质，包括变构调控基序、配体结合判别等分子功能元件	机器学习	NA	蛋白质结构预测、反向传播优化	结构预测模型	蛋白质结构数据	NA	PyTorch	NA	NA	NA
5396	2026-06-06	Molecular Characterization of T-Lineage Acute Lymphoblastic Leukemia by an Optimal-Transport Based Multi-Omics Integration Framework 2026-May-26, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.64898/2026.05.22.727257 PMID:42244593	研究论文	提出基于最优传输的多模态深度学习框架OTTER，整合RNA-seq基因表达和体细胞基因组变异数据，用于T系急性淋巴细胞白血病的分子特征刻画	采用Gromov-Wasserstein最优传输对齐多组学潜在表征，保留各模态内部几何结构，无需共享特征空间，同时实现跨模态交互分析和生物可解释性	NA	实现对T-ALL的多组学数据有效整合与精确分子分型，以理解疾病机制、风险分层和指导靶向治疗	儿童肿瘤组AALL0434队列中的1,309例T-ALL患者，涵盖17个亚型	机器学习	T系急性淋巴细胞白血病	RNA-seq, 体细胞基因组变异测序	变分自编码器, 最优传输模型	基因表达数据, 基因组变异数据	1,309例T-ALL患者	PyTorch	变分自编码器, Gromov-Wasserstein最优传输	NA	NA
5397	2026-06-06	Normative modeling for quantitative brain MRI phenotyping and biomarker discovery for pediatric leukodystrophies 2026-May-25, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.64898/2026.05.22.26353512 PMID:42245025	研究论文	利用基于脑生长图表的规范性建模方法，对儿童脑白质营养不良进行定量MRI表型分析和生物标志物发现	首次将基于脑生长图表的规范性建模应用于多种遗传性脑白质营养不良，系统比较了六种亚型的神经解剖模式差异，并证明了该方法在疾病严重程度分层和生物标志物识别中的潜在价值	研究为横断面设计，虽然包含初步纵向数据，但整体样本量有限（274名患者），且不同亚型间样本分布不均，可能影响统计效力	利用解剖MRI衍生的表型，结合脑发育规范性模型，表征六种遗传性白质营养不良的共同和独特的神经解剖模式，评估该方法在疾病严重程度生物标志物识别中的效用	六种遗传性白质营养不良患者（Pelizaeus-Merzbacher病、异染性脑白质营养不良、亚历山大病、Aicardi-Goutières综合征、TUBB4A相关白质营养不良和POLR3相关白质营养不良）	计算机视觉	儿童脑白质营养不良	解剖MRI	深度学习分割模型	MRI图像	274例患者（434次MRI扫描）和7205例对照（7628次扫描）	NA	深度学习分割模型（未指定具体架构）	百分位数分数	NA
5398	2026-06-06	An EEG-Based Edge-AI Framework for Alzheimer's and Creutzfeldt-Jakob Disease Classification 2026-May-21, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s26103274 PMID:42198082	研究论文	提出一种基于脑电图的边缘AI框架，用于区分阿尔茨海默病、克雅氏病和健康对照，并评估其在边缘设备上的部署可行性	提出轻量级混合深度学习模型，结合一维卷积神经网络与Transformer编码器，捕获局部时序和长程依赖；并在边缘AI平台实现能量高效的实时分类	样本量较小（36名受试者），可能限制模型泛化能力；仅验证了单一医院数据集，未在多个独立队列上测试	开发一种跨受试者、基于AI的EEG分类框架，实现阿尔茨海默病、克雅氏病与健康对照的准确区分，并确保临床部署的实时性和能效	阿尔茨海默病、克雅氏病患者及健康对照者的脑电图数据	机器学习	阿尔茨海默病, 克雅氏病	脑电图（EEG）	一维卷积神经网络, Transformer编码器	脑电图信号	36名受试者	NA	一维卷积神经网络, Transformer	准确率	NVIDIA Jetson AGX Orin边缘AI平台
5399	2026-06-06	Digital Pathology and the AI-Based Quantification of the Tumor Microenvironment in Gastrointestinal Cancer: From Tumor Budding and Tumor-Infiltrating Lymphocytes to Tertiary Lymphoid Structures 2026-May-14, International journal of molecular sciences IF:4.9Q2 DOI:10.3390/ijms27104386 PMID:42196367	综述	本文综述了数字病理学和人工智能在胃肠道癌症肿瘤微环境分析中的进展，重点讨论了肿瘤出芽、肿瘤浸润淋巴细胞和三级淋巴结构等生物标志物	强调AI工具在自动、定量分析整个组织切片中的优势，以及深度学习模型在结构与空间组织分析中的新生物学见解	AI在临床实践中的实施面临标准化、数据可用性和模型可解释性方面的挑战	讨论AI在胃肠道癌症肿瘤微环境生物标志物分析中的应用，推动个性化医学发展	胃肠道癌症中的肿瘤微环境，包括肿瘤出芽、肿瘤浸润淋巴细胞和三级淋巴结构	数字病理学	胃肠道癌症	数字病理学	深度学习	组织学图像	NA	NA	NA	NA	NA
5400	2026-06-06	CT Attenuation Map-Derived Body Composition Is Associated with Cardiorespiratory Fitness in Multicenter External Validation 2026-May-08, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.64898/2026.05.07.26352573 PMID:42145618	研究论文	开发并验证基于CT衰减图的身体组成‘健康’评分，用于评估心肺功能	首次将深度学习量化的身体组成综合评分作为心肺功能的替代标记，并在多中心外部验证中展示其预测价值	未提及明显局限性，但可能受限于回顾性设计和样本选择偏倚	评估身体组成与心肺功能的关系，并开发可替代运动试验的评分工具	来自4个SPECT和12个PET中心的36471名患者	机器学习	心血管疾病	CT衰减图	深度学习	图像（CT身体组成数据）	36471名患者	NA	NA	AUC, 调整后风险比	NA