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
5541	2025-10-06	Machine learning-optimized targeted detection of alternative splicing 2025-Jan-24, Nucleic acids research IF:16.6Q1 DOI:10.1093/nar/gkae1260 PMID:39727154	研究论文	提出一种基于机器学习的靶向RNA测序方法LSV-seq，用于高效检测和定量分析选择性剪接事件	开发了新型机器学习算法Optimal Prime用于引物设计，并创建了LSV-seq方法显著提高剪接检测灵敏度	NA	解决RNA-seq在选择性剪接检测中的固有偏差问题	选择性剪接事件	机器学习	NA	RNA-seq, LSV-seq, 靶向RNA测序	深度学习	RNA测序数据	数千个引物序列性能数据，GTEx RNA-seq数据集	NA	NA	捕获率，测序深度，灵敏度	NA
5542	2025-10-06	Equitable artificial intelligence for glaucoma screening with fair identity normalization 2025-Jan-20, NPJ digital medicine IF:12.4Q1 DOI:10.1038/s41746-025-01432-5 PMID:39833503	研究论文	开发公平身份归一化模块以提升青光眼筛查AI模型在不同种族和族裔群体间的性能公平性	提出公平身份归一化(FIN)模块，通过均衡不同身份群体的特征重要性来改善模型性能公平性	NA	开发公平的人工智能系统用于青光眼筛查，解决现有模型在不同身份群体间性能不均的问题	青光眼患者和非青光眼患者	医学人工智能	青光眼	光学相干断层扫描(OCT)	深度学习	医学影像	NA	NA	NA	AUC, ES-AUC	NA
5543	2025-10-06	Enhancing Gene Expression Predictions Using Deep Learning and Functional Annotations 2025-Jan, Genetic epidemiology IF:1.7Q3 DOI:10.1002/gepi.22595 PMID:39344923	研究论文	提出一种结合功能注释的深度学习架构来预测基因表达，相比线性模型显著提升预测性能	引入可学习的输入缩放层和卷积编码器来捕捉非线性效应和高阶交互，同时支持跨网络参数共享以利用功能注释先验信息	未明确说明模型在非遗传基因上的泛化能力及计算复杂度分析	提升转录组关联研究中基因表达预测的准确性	人类基因组中的遗传基因表达数据	机器学习	NA	eQTL数据分析	深度学习,CNN	基因型数据,功能注释数据	真实基因组数据集中的大量遗传基因	NA	卷积编码器	预测性能指标	NA
5544	2025-10-06	SpaRG: Sparsely Reconstructed Graphs for Generalizable fMRI Analysis 2025, Machine learning in clinical neuroimaging : 7th international workshop, MLCN 2024, held in conjunction with MICCAI 2024, Marrakesh, Morocco, October 10, 2024, proceedings. MLCN (Workshop) (7th : 2024 : Marrakesh, Morocco) DOI:10.1007/978-3-031-78761-4_5 PMID:39758707	研究论文	提出一种基于稀疏化和自监督的通用fMRI分析方法SpaRG，用于识别高度信息化的功能连接并提高跨域分类性能	通过联合训练稀疏输入掩码、变分自编码器和下游分类器的端到端框架，仅保留泛化能力强的输入特征	需要部分标记样本训练分类器，且仅在相对粗糙的脑区划分（64个区域）上验证	开发可泛化的fMRI分析方法以识别与精神疾病和个人特征相关的模式	静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）数据	医学影像分析	精神疾病	功能磁共振成像（fMRI）	变分自编码器（VAE）, 分类器	脑功能连接图像	来自18个站点的标记数据及两个分布外站点的未标记样本（使用公开ABIDE数据集）	NA	变分自编码器	分类准确率	NA
5545	2025-10-06	Deep learning enhances the prediction of HLA class I-presented CD8+ T cell epitopes in foreign pathogens 2025, Nature machine intelligence IF:18.8Q1 DOI:10.1038/s42256-024-00971-y PMID:40008296	研究论文	开发了名为MUNIS的深度学习模型，用于预测HLA I类分子呈递的CD8+ T细胞表位	构建了包含651,237个独特HLA-I配体的数据集，开发了性能优于现有模型的深度学习预测方法	NA	提高CD8 T细胞表位的预测准确性，促进T细胞疫苗开发	人类白细胞抗原I类分子配体和CD8+ T细胞表位	机器学习	传染病	深度学习，体外HLA-I-肽稳定性和T细胞免疫原性实验	深度学习模型	肽序列数据	651,237个独特HLA-I配体	NA	MUNIS	肽呈递预测准确性，CD8 T细胞表位免疫优势层次预测	NA
5546	2025-10-06	Digital pathology assessment of kidney glomerular filtration barrier ultrastructure in an animal model of podocytopathy 2025, Biology methods & protocols IF:2.5Q3 DOI:10.1093/biomethods/bpaf024 PMID:40223818	研究论文	开发基于深度学习的数字病理计算方法，自动测量足细胞病动物模型中肾小球滤过屏障的超微结构宽度	首次将U-Net模型与图像处理算法结合，实现肾小球基底膜和足细胞足突宽度的自动化测量	在ILK cKO样本中自动与手动测量的足突宽度存在差异，自动方法对表型差异的检测能力在足突宽度方面较弱	开发自动化方法测量肾小球滤过屏障超微结构，促进足细胞病研究	整合素连接激酶足细胞特异性条件敲除小鼠和野生型对照小鼠的肾脏组织	数字病理	足细胞病	透射电子显微镜	CNN	图像	WT和ILK cKO同窝小鼠在4周龄时的TEM图像，采用4折交叉验证	NA	U-Net	Jaccard指数, 统计显著性检验	NA
5547	2025-10-06	Exploration of Pharmacological Mechanisms of Dapagliflozin against Type 2 Diabetes Mellitus through PI3K-Akt Signaling Pathway based on Network Pharmacology Analysis and Deep Learning Technology 2025, Current computer-aided drug design IF:1.5Q3 DOI:10.2174/0115734099274407231207070451 PMID:38204223	研究论文	本研究通过网络药理学分析和深度学习技术探索达格列净治疗2型糖尿病的药理机制	首次结合网络药理学与DeepPurpose深度学习算法系统分析达格列净作用机制，识别出PI3K-Akt信号通路中的关键靶点	研究主要基于生物信息学预测，缺乏实验验证	探索达格列净治疗2型糖尿病的作用机制	达格列净药物靶点与2型糖尿病相关靶点	生物信息学	2型糖尿病	网络药理学分析, 深度学习技术, GO/KEGG富集分析	深度学习	基因靶点数据, 蛋白质相互作用数据	155个重叠靶点	DeepPurpose, clusterProfiler, STRING, Cytoscape	NA	结合亲和力评估	NA
5548	2025-10-06	FLPneXAINet: Federated deep learning and explainable AI for improved pneumonia prediction utilizing GAN-augmented chest X-ray data 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0324957 PMID:40674439	研究论文	提出结合联邦学习、深度学习和可解释AI的FLPneXAINet框架，用于基于胸部X光图像的肺炎预测	首次将联邦学习与可解释AI技术结合用于肺炎诊断，采用CycleGAN数据增强和多模型集成特征提取	仅使用单一Kaggle数据集，未在更多临床环境中验证	开发安全准确的肺炎自动诊断系统，保护患者隐私	胸部X光图像	计算机视觉	肺炎	胸部X光成像	CNN,集成学习,机器学习模型	图像	8,402张胸部X光图像（3,904正常，4,498肺炎）	TensorFlow,Keras,Scikit-learn	VGG16, NASNetMobile, MobileNet, CycleGAN	准确率, F1分数, 召回率, 精确率	NA
5549	2025-10-06	Frequency domain manipulation of multiple copy-move forgery in digital image forensics 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0327586 PMID:40674455	研究论文	提出一种基于离散小波变换的频域方法来生成和分析数字图像中的多重复制-移动篡改	利用离散小波变换在频域处理多重复制-移动篡改，能够模拟对复制区域进行变换的复杂篡改场景	方法主要针对多重复制-移动篡改的生成和分析，对其它类型图像篡改的检测能力未经验证	开发更鲁棒的多重复制-移动篡改检测技术	数字图像中的复制-移动篡改	数字图像取证	NA	离散小波变换(DWT)	NA	图像	NA	NA	NA	与现有最先进技术的对比评估	NA
5550	2025-10-06	Predicting receptor-ligand pairing preferences in plant-microbe interfaces via molecular dynamics and machine learning 2025, Computational and structural biotechnology journal IF:4.4Q2 DOI:10.1016/j.csbj.2025.06.029 PMID:40677241	研究论文	开发了一种结合分子动力学和机器学习的混合方法，用于预测植物-微生物界面中大分子配体与受体的结合亲和力	针对大尺寸、高柔性信号分子（如LCOs）开发了MD/ML混合方法，在有限实验结构信息下仍能准确预测结合亲和力排序	依赖于粗粒度初始结构模型，实验结构信息有限	预测植物-微生物界面中受体-配体配对偏好，揭示内共生起始阶段的分子机制	豆科植物LysM-RLKs（LYR3）受体与脂质几丁寡糖（LCOs）及几丁寡糖的相互作用	机器学习	NA	分子动力学模拟，机器学习	NA	分子结构数据，结合亲和力数据	四种豆科植物LysM-RLKs（LYR3）与LCOs及几丁寡糖的结合系统	NA	NA	结合亲和力排序准确性，与实验趋势的一致性	NA
5551	2025-10-06	Deep latent force models: ODE-based process convolutions for Bayesian deep learning 2025, Machine learning IF:4.3Q2 DOI:10.1007/s10994-025-06824-y PMID:40677904	研究论文	提出一种基于常微分方程过程卷积的深度隐力模型，用于非线性动态系统的贝叶斯深度学习	将物理知识融入深度高斯过程，通过ODE推导的核函数构建分层物理信息内核	诱导点框架对基于LFM的模型外推能力产生负面影响	开发具有稳健不确定性量化的非线性动态系统建模方法	多输出时间序列数据和基准单变量回归任务	机器学习	NA	过程卷积框架	深度高斯过程	时间序列数据	NA	NA	深度隐力模型	NA	NA
5552	2025-10-06	Swarm learning network for privacy-preserving and collaborative deep learning assisted diagnosis of fracture: a multi-center diagnostic study 2025, Frontiers in medicine IF:3.1Q1 DOI:10.3389/fmed.2025.1534117 PMID:40678137	研究论文	开发基于区块链的群体学习框架用于隐私保护的骨折影像分析	首次将群体学习应用于骨折识别，实现多中心协作训练同时保护数据隐私	研究仅针对膝关节损伤，未验证其他部位骨折	开发隐私保护的分布式AI模型用于骨折诊断	膝关节损伤患者影像数据	计算机视觉	骨折	医学影像分析	目标检测算法	医学影像	4,581名患者（回顾性研究）+ 112名患者（前瞻性队列）	YOLOv8	YOLOv8n-cls	AUROC, 准确率	NA
5553	2025-10-06	CT radiomics combined with neural networks predict the malignant degree of pulmonary grinding glass nodules 2025, Frontiers in medicine IF:3.1Q1 DOI:10.3389/fmed.2025.1603472 PMID:40678142	研究论文	本研究通过CT影像组学结合卷积神经网络预测肺磨玻璃结节恶性程度	首次将CT影像组学特征与卷积神经网络结合用于肺磨玻璃结节恶性程度预测，相比传统Mayo和Brock模型显著提升预测性能	单中心回顾性研究，需要外部验证和多中心前瞻性队列验证	提高肺磨玻璃结节的诊断准确性，支持个性化治疗规划	肺磨玻璃结节患者	计算机视觉	肺癌	CT影像组学	CNN	CT图像	670例肺结节患者（2019-2023年）	MATLAB Deep Learning Toolbox	CNN	AUC, 敏感度, 特异度, 准确率	NA
5554	2025-10-06	Using Convoluted Neural Networks in Diagnosing Lung Cancer on Computed Tomography Scans 2025 Jan-Mar, Current health sciences journal DOI:10.12865/CHSJ.51.01.09 PMID:40678299	研究论文	开发卷积神经网络用于CT扫描图像中肺部良恶性结节的分类诊断	提出新型卷积神经网络模型用于肺部CT图像的良恶性分类，并在不平衡数据集上实现良好性能	样本量相对有限（176例），模型精度有待进一步提升	开发计算机辅助工具用于肺部癌症的早期诊断	肺部CT图像中的可疑结节	计算机视觉	肺癌	计算机断层扫描（CT）	CNN	图像	176例患者（192个病例），其中男性135例（76.7%），城市居民111例（63%），右肺肿瘤103例	NA	NA	准确率, 召回率, 精确率	常规硬件
5555	2025-10-06	Deep Learning and The Retina: A New Frontier in Multiple Sclerosis Diagnosis 2025 Jan-Mar, Current health sciences journal DOI:10.12865/CHSJ.51.01.03 PMID:40678297	综述	探讨深度学习在视网膜影像分析中对多发性硬化症诊断与进展追踪的应用价值	首次系统综述人工智能（特别是深度学习）如何通过视网膜影像这一无创窗口检测多发性硬化症的早期生物标志物	面临数据标准化不足、模型可解释性有限及临床整合困难等挑战	评估人工智能技术在多发性硬化症眼科诊断中的临床应用潜力	多发性硬化症患者的视网膜影像特征	计算机视觉	多发性硬化症	OCT（光学相干断层扫描）、眼底摄影、扫描激光检眼镜	CNN, GAN, 可解释AI	视网膜影像	NA	NA	NA	准确率	NA
5556	2025-10-06	Synergistic fusion: An integrated pipeline of CLAHE, YOLO models, and advanced super-resolution for enhanced thermal eye detection 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0328227 PMID:40679961	研究论文	提出一种结合CLAHE图像增强、YOLO模型和超分辨率技术的综合流程，用于提升热成像图像中的眼睛检测效果	首次将CLAHE图像增强、先进YOLO模型和多种超分辨率技术协同融合，构建端到端的眼睛检测与增强流程	未明确说明数据集的具体样本数量和多样性，超分辨率技术的主观评估可能存在偏差	解决热成像图像中因低分辨率和对比度差导致的眼睛检测精度不足问题	热成像面部图像中的眼睛区域	计算机视觉	NA	热成像技术，图像增强，目标检测，超分辨率	YOLO, GAN, Transformer	热成像图像	NA	NA	YOLOv8, YOLOv9, BSRGAN, ESRGAN, Real-ESRGAN, SwinIR, SwinIR-Large with ResShift	准确率, 召回率, mAP50, mAP50-95, 主观质量评估	NA
5557	2025-10-06	Fault analysis of chemical equipment based on an improved hybrid model 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0326370 PMID:40680025	研究论文	提出一种基于改进混合模型的化工设备故障检测方法，通过多模态数据融合和深度学习技术提升故障检测精度	结合变分模态分解、最小均方处理、非对称注意力机制和预激活ResNet-BiGRU模型，构建高效的多模态数据融合分析框架	NA	提高化工设备故障检测的准确性和效率，为智能预测性维护提供技术支持	化工设备	机器学习	NA	变分模态分解(VMD)，最小均方(LMS)处理	ResNet, BiGRU	多模态数据，非平稳信号	NA	NA	预激活ResNet-BiGRU	分类准确率	NA
5558	2025-10-06	Automated identification of sedimentary structures in core images using object detection algorithms 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0327738 PMID:40680021	研究论文	本研究使用卷积神经网络自动识别岩心图像中的沉积结构	首次将YOLOv4和Faster R-CNN两种目标检测算法应用于沉积结构自动识别，建立了自动化岩心解释框架	模型在区分形态相似特征（如泥质披盖和生物扰动介质）时存在困难，对未见数据集的泛化能力有限	开发自动化沉积结构识别方法以提升岩心分析效率	三角洲、滨面、河流和湖泊环境的硅质碎屑沉积物岩心图像	计算机视觉	NA	岩心图像分析	CNN	图像	包含15种沉积结构类型的标注数据集	NA	YOLOv4, Faster R-CNN	精确度, 平均精确度, 召回率, 推理时间	NA
5559	2025-10-06	Artificial intelligence-guided design of lipid nanoparticles for pulmonary gene therapy 2024-Dec-10, Nature biotechnology IF:33.1Q1 DOI:10.1038/s41587-024-02490-y PMID:39658727	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的脂质优化方法，用于设计用于肺部基因治疗的脂质纳米颗粒	首次引入定向消息传递神经网络进行离子化脂质设计，能够预测核酸递送效果并外推至训练集外的结构	研究主要基于小鼠和雪貂模型，在人类中的应用效果需要进一步验证	开发基于人工智能的脂质纳米颗粒设计方法，提高肺部基因治疗效率	离子化脂质、脂质纳米颗粒、mRNA递送系统	机器学习	肺部疾病	深度学习、基因治疗	神经网络	化学结构数据、活性测量数据	超过9,000个脂质纳米颗粒活性测量数据，评估了160万个脂质结构	NA	定向消息传递神经网络	mRNA递送效率、体外和体内验证	NA
5560	2025-10-06	Detection of neurologic changes in critically ill infants using deep learning on video data: a retrospective single center cohort study 2024-Dec, EClinicalMedicine IF:9.6Q1 DOI:10.1016/j.eclinm.2024.102919 PMID:39764545	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习姿态识别算法的计算机视觉方法，通过视频数据预测危重症婴儿的神经系统变化	构建了迄今为止最大的视频-脑电图数据集，并首次证明仅通过视频数据就能预测脑功能异常和镇静状态	单中心回顾性研究，样本量相对有限（115名婴儿）	开发可靠、连续的神经系统监测方法以替代间歇性、主观的体格检查	矫正年龄小于1岁的危重症婴儿	计算机视觉	神经系统疾病	视频脑电图监测	深度学习姿态识别算法	视频数据	115名婴儿，282,301分钟视频数据	NA	NA	ROC-AUC, 置换检验P值	NA