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
561	2025-09-05	Massively parallel characterization of non-coding de novo mutations in autism spectrum disorder 2025-Jul-28, Journal of genetics and genomics = Yi chuan xue bao DOI:10.1016/j.jgg.2025.07.008 PMID:40738258	研究论文	本研究通过整合多种技术系统评估了自闭症谱系障碍中非编码新生突变的功能影响	开发了优化的方法来阐明非编码新生突变的功能作用，识别了42个潜在的ASD风险突变和29个未报道的候选基因	研究主要关注特定类型的非编码突变，可能未涵盖所有类型的调控变异	系统评估非编码新生突变在自闭症谱系障碍中的功能影响和致病机制	自闭症谱系障碍患者的非编码新生突变	基因组学	自闭症谱系障碍	深度学习变异预测模型、大规模平行报告分析、细胞特异性顺式调控元件注释	深度学习模型	基因组数据	来自Simons Simplex Collection和Autism Speaks MSSNG资源的227,878个非编码新生突变
562	2025-09-05	Learning Universal Representations of Intermolecular Interactions with ATOMICA 2025-Jul-15, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.04.02.646906 PMID:40291688	研究论文	提出ATOMICA几何深度学习模型，学习跨五种分子模态的原子尺度分子间相互作用通用表示	首次实现跨蛋白质、小分子、金属离子、脂质和核酸五种模态的通用分子相互作用表示学习，支持通过嵌入组合生成新相互作用的表示	NA	开发能够通用表示分子间相互作用的深度学习模型，用于分子功能注释和相互作用预测	分子相互作用界面，包括蛋白质、小分子、金属离子、脂质和核酸	机器学习	NA	几何深度学习，自监督去噪和掩码	几何深度学习模型	分子结构数据	2,037,972个相互作用复合物
563	2025-09-05	Deep learning based classification of tibio-femoral knee osteoarthritis from lateral view knee joint X-ray images 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-04869-6 PMID:40594325	研究论文	提出一种基于深度学习的自动方法，用于从膝关节X光图像中定位和分类胫股关节骨关节炎	首个针对AP和侧位视图的胫股关节骨关节炎自动分类深度学习方法	侧位视图性能(92.42%)明显低于AP视图(98.57%)	开发膝关节骨关节炎的自动检测和分类系统	胫股膝关节	计算机视觉	骨关节炎	X射线成像	DenseNet 201 with transfer learning	X光图像	4334个膝关节X光图像
564	2025-09-05	Multiscale wavelet attention convolutional network for facial expression recognition 2025-Jul-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-07416-5 PMID:40596501	研究论文	提出一种结合多尺度卷积和小波通道注意力机制的改进卷积神经网络，用于提升面部表情识别准确率	首次将多尺度卷积层与小波通道注意力机制结合，并集成到ResNet18基线模型中，在多个数据集上验证了性能提升	NA	提高面部表情识别应用的准确率	学生真实课堂面部表情数据集(FESR)和卡洛林斯卡定向情绪面孔数据集(KDEF)	计算机视觉	NA	深度学习，小波变换	CNN, MCNN, wCA-CNN, wCA-MCNN, ResNet18	图像	两个数据集：FESR（真实课堂采集）和KDEF
565	2025-09-05	AI analysis of medical images at scale as a health disparities probe: a feasibility demonstration using chest radiographs 2025-Apr-08, ArXiv PMID:40297238	研究论文	本研究开发了一种利用胸部X光片提取定量指标并计算健康差异指数的可行性流程	首次将医学影像自动提取的定量指标作为健康差异指数的输入，为健康差异研究提供了新型数据源	研究样本量有限（1,571名患者），仅验证了可行性而未进行大规模应用	探索医学影像作为健康差异研究新型数据源的可行性	1,571名独特患者的胸部X光片	医学影像分析	肺部疾病	深度学习模型分析	深度学习模型（未指定具体类型）	医学影像（X光片）	1,571名患者
566	2025-09-05	Spatiotemporal Profiling Defines Persistence and Resistance Dynamics during Targeted Treatment of Melanoma 2025-Mar-03, Cancer research IF:12.5Q1 DOI:10.1158/0008-5472.CAN-24-0690 PMID:39700408	研究论文	本研究利用空间转录组学和深度学习分析，揭示了BRAF突变黑色素瘤在靶向治疗中持久性和耐药性的时空动态机制	首次结合空间转录组学和深度学习组织病理学分析，在患者来源异种移植模型中解析治疗过程中克隆谱系演化的时空动态	研究基于异种移植模型，可能与人类体内真实微环境存在差异	阐明黑色素瘤靶向治疗中持久细胞状态的形成机制和耐药性演化规律	BRAF突变黑色素瘤细胞和患者来源异种移植模型	数字病理学	黑色素瘤	空间转录组学，深度学习分析	深度学习	空间转录组数据，组织病理学图像	患者来源异种移植模型样本
567	2025-09-05	Donor-Specific Digital Twin for Living Donor Liver Transplant Recovery 2025-Feb-27, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.02.21.639518 PMID:40568069	研究论文	本研究通过整合临床基因表达数据和数学模型，为活体肝移植供体开发了个性化渐进机制数字孪生（PePMDT）以预测肝再生恢复轨迹	首次将血液来源的基因表达数据通过深度学习映射到肝再生数学模型变量，构建供体特异性数字孪生平台	样本量较小（12名供体），且仅针对健康供体群体	开发个性化数字孪生模型以预测活体肝移植供体的肝再生恢复过程	活体肝移植健康供体的肝再生过程	数字病理	肝移植相关	RNA-seq, WGCNA, 深度学习	数学模型结合深度学习	基因表达数据	12名健康LDLT供体，在一年内14个时间点采集的全转录组数据
568	2025-09-05	HeteroMRI: Robust white matter abnormality classification across multi-scanner MRI data 2025-Jan-06, GigaScience IF:11.8Q1 DOI:10.1093/gigascience/giaf092 PMID:40844084	研究论文	提出一种名为HeteroMRI的深度学习方法，用于跨多扫描仪MRI数据的白质异常分类	通过白质组织强度聚类减少MRI异质性影响，无需额外机器学习方法处理数据异质性	在数据量减少64%和75%时，准确率分别下降4%和12%，在极有限数据场景下性能仍有下降	开发对MRI扫描仪和采集协议高度独立的分类方法，提升多源MRI数据的白质异常诊断能力	人类大脑白质异常的MRI数据	医学影像分析	脑白质病变	MRI，深度学习	二元分类器	MRI图像	11个公共数据集的200个MRI用于训练，包含40种MRI协议
569	2025-09-05	A review of the emerging technologies and systems to mitigate food fraud in supply chains 2025, Critical reviews in food science and nutrition IF:7.3Q1 DOI:10.1080/10408398.2024.2405840 PMID:39356551	综述	本文综述了新兴技术和系统在缓解食品供应链中食品欺诈方面的应用与挑战	探讨了手持LIBS、智能手机光谱等快速食品认证新前沿，以及结合深度学习策略的多功能传感设备	实验室先进技术向高速实时工业应用的转化存在显著差距	调查缓解食品欺诈的新兴技术和策略，并探索其应用的主要障碍	食品供应链中的欺诈行为	NA	NA	激光诱导击穿光谱(LIBS)、智能手机光谱、光谱技术、分离技术、深度学习	深度学习	光谱数据、食品指纹数据	NA
570	2025-09-05	Artificial Intelligence and Chromothripsis 2025, Methods in molecular biology (Clifton, N.J.) DOI:10.1007/978-1-0716-4750-9_16 PMID:40884650	评论	探讨人工智能在检测和表征染色体碎裂（chromothripsis）中的潜力及其临床应用	利用深度学习和机器学习算法分析复杂基因组数据，整合多组学数据，以前所未有的准确性识别染色体碎裂模式并预测其功能影响	NA	研究人工智能在遗传学和基因组学领域，特别是染色体碎裂检测与解读中的应用	染色体碎裂（chromothripsis）及其相关的复杂基因组重排	机器学习	NA	深度学习，机器学习，多组学数据整合	深度学习，机器学习	基因组数据，多组学数据	NA
571	2025-09-05	Development and validation of a deep learning-based assessment tool for teacher leadership: A case study from Xinjiang, China 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0331560 PMID:40892831	研究论文	开发并验证了一个基于深度学习的教师领导力评估工具，针对新疆多民族多语言背景	引入了可解释的深度学习模型ITL-LSTM，采用Diagonal BiLSTM结构进行动态分类，准确率达90.10%	研究样本仅限新疆371名中小学教师，可能影响结果的普适性	开发文化敏感的教师领导力评估工具以支持教育质量提升	新疆中小学教师	自然语言处理	NA	深度学习	LSTM	问卷文本数据	371名新疆中小学教师
572	2025-09-05	Deep learning detection of retinal detachment: Optical coherence tomography staging and estimation of duration of macular detachment 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0329951 PMID:40892865	研究论文	本研究利用深度学习模型基于光学相干断层扫描（OCT）图像检测和分期孔源性视网膜脱离（RRD），并估计黄斑脱离持续时间	首次结合2D和3D OCT扫描与临床基线数据，应用深度学习进行RRD分期及黄斑脱离持续时间估计	回顾性研究，样本量有限（252只RRD眼和770只对照眼），需进一步外部验证	测试深度学习模型在RRD检测、分期及黄斑脱离持续时间估计中的适用性	成年孔源性视网膜脱离患者及对照者的OCT扫描图像	计算机视觉	视网膜疾病	光学相干断层扫描（OCT）	深度学习图像分类模型	图像	252只RRD眼和770只对照眼
573	2025-09-05	DFU_DIALNet: Towards reliable and trustworthy diabetic foot ulcer detection with synergistic confluence of Grad-CAM and LIME 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0330669 PMID:40892859	研究论文	提出一种结合Grad-CAM和LIME的可解释糖尿病足溃疡检测框架DFU_DIALNet，提升模型可靠性和透明度	首次在糖尿病足溃疡检测中协同整合Grad-CAM和LIME热力图，实现模型决策的可视化解释与病灶区域精确定位	虽进行了跨数据集验证，但外部数据集数量有限（仅KDFU和DFUC2020），且未说明临床部署效果	开发鲁棒、可靠且透明的糖尿病足溃疡自动检测系统	糖尿病足溃疡医学图像	计算机视觉	糖尿病足溃疡	深度学习	CNN（DFU_DIALNet）及对比模型DenseNet121, MobileNetV2等	医学图像	DFUC2021数据集加500张自收集图像，并跨验证KDFU和DFUC2020数据集
574	2025-09-05	Deep learning methods to forecasting human embryo development in time-lapse videos 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0330924 PMID:40892909	研究论文	提出一种基于深度学习的时间序列预测模型，用于预测人类胚胎在延时摄影视频中的未来发育形态	首次利用AI预测胚胎发育的未来视频帧，为胚胎学家提供早期评估支持，并能够提前23小时预测胚胎形态变化	图像质量有待提升以更好地适应临床环境应用	开发人工智能系统辅助人类胚胎质量评估和移植时机选择	人类胚胎发育过程（第2天卵裂期和第4天囊胚期）	计算机视觉	生殖系统疾病	延时摄影视频分析	Convolutional LSTM	视频序列	包含移植组和丢弃组两类胚胎视频数据
575	2025-09-05	Exploring the Applications of Explainability in Wearable Data Analytics: Systematic Literature Review 2024-12-24, Journal of medical Internet research IF:5.8Q1 DOI:10.2196/53863 PMID:39718820	系统文献综述	本文系统回顾了可解释人工智能（XAI）在可穿戴设备数据分析中的应用现状与挑战	首次系统梳理可穿戴医疗技术中XAI的应用方法，明确腕戴设备主导地位及事后解释方法的适应性优势	用户评估环节存在明显不足，缺乏终端用户参与开发过程的实证研究	探讨可解释性方法在可穿戴医疗技术中的应用价值与实现路径	基于可穿戴设备产生的量化自我数据及其机器学习模型	可穿戴健康技术	NA	Shapley Additive Explanations等事后可解释性方法	机器学习/深度学习模型	传感器时序数据	25篇研究论文（2018-2022年）
576	2025-09-05	Artificial Intelligence Applications to Measure Food and Nutrient Intakes: Scoping Review 2024-11-28, Journal of medical Internet research IF:5.8Q1 DOI:10.2196/54557 PMID:39608003	综述	本文对人工智能在食物和营养素摄入测量中的应用进行了范围综述，总结了现有技术的效能、准确性及挑战	系统梳理了AI在膳食评估中的多种数据输入类型（如图像、声音、运动数据）和应用场景，并量化了不同方法的性能指标	纳入研究数量有限（25篇），且AI模型在适应多样化食物类型、算法公平性和数据隐私方面仍存在挑战	评估人工智能工具在测量食物和营养素摄入方面的有效性、准确性及面临的挑战	人类受试者的膳食摄入数据	自然语言处理	NA	深度学习、机器学习、混合方法	CNN, SVM	图像、声音、运动数据、文本	25项研究，样本量从10到38,415名参与者不等
577	2025-09-05	Long-Term Efficacy of an AI-Based Health Coaching Mobile App in Slowing the Progression of Nondialysis-Dependent Chronic Kidney Disease: Retrospective Cohort Study 2024-11-25, Journal of medical Internet research IF:5.8Q1 DOI:10.2196/54206 PMID:39402012	研究论文	评估基于AI的健康管理移动应用在延缓非透析依赖慢性肾病进展方面的长期疗效	首次通过大规模回顾性队列研究验证AI驱动的移动护理系统在慢性肾病管理中的长期效果，并采用深度学习光学字符识别技术处理患者数据	研究为回顾性设计而非随机对照试验，可能存在选择偏倚；尿白蛋白/肌酐比值在随访期末两组无显著差异	评估KidneyOnline智能护理系统延缓非透析依赖慢性肾病进展的长期疗效	中国非透析依赖慢性肾病患者	数字健康	慢性肾病	深度学习光学字符识别(OCR)，人工智能健康管理	深度学习	文本健康数据	12,297名合格患者，经倾向评分匹配后808名患者(干预组和常规护理组各404名)
578	2025-09-05	Leveraging calcium score CT radiomics for heart failure risk prediction 2024-11-06, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-77269-x PMID:39505933	研究论文	利用钙评分CT影像组学特征预测心力衰竭风险	首次仅基于CT钙评分扫描的影像组学特征（钙组学和脂肪组学）构建心力衰竭预测模型，无需额外临床信息	随访时间中位数仅1.7年，样本中心力衰竭事件发生率较低（5%）	开发一种基于CT钙评分的心力衰竭风险筛查方法	1998名患者（含336名2型糖尿病患者）	医学影像分析	心血管疾病	CT钙评分扫描，深度学习分割，影像组学特征提取	深度学习	CT影像	1998名患者
579	2025-09-05	Performance of Risk Models for Antimicrobial Resistance in Adult Patients With Sepsis 2024-11-04, JAMA network open IF:10.5Q1 DOI:10.1001/jamanetworkopen.2024.43658 PMID:39509131	研究论文	评估脓毒症患者抗菌药物耐药性风险模型在不同医院间的性能差异及其与当地耐药率的关系	揭示模型性能差异主要与当地耐药流行率相关而非患者病例组合，强调通用模型预测耐药革兰阴性杆菌病因需谨慎	回顾性研究设计可能存在选择偏倚，仅纳入美国中西部10家医院可能限制结果普适性	探究脓毒症患者抗菌药物耐药性风险模型的跨医院性能变异原因	成年脓毒症患者（社区发病和医院发病）	医疗数据分析	脓毒症	深度学习模型	深度学习	临床数据	39,893名患者，85,238次脓毒症发作事件
580	2025-09-05	A deep learning model for estimating sedation levels using heart rate variability and vital signs: a retrospective cross-sectional study at a center in South Korea 2024-Nov, Acute and critical care IF:1.7Q3 DOI:10.4266/acc.2024.01200 PMID:39600246	研究论文	本研究开发了一种基于心率变异性和生命体征的深度学习模型，用于预测儿科患者的镇静水平	首次将心率变异性参数与生命体征结合，使用1D ResNet架构开发自动化镇静水平预测模型	单中心回顾性研究，需要多中心验证以确认广泛适用性	开发深度学习模型来预测危重病儿童的镇静水平	儿科重症监护病房的324名患者	医疗人工智能	儿科危重病	心率变异性分析，深度学习建模	1D ResNet	心电图波形和生命体征数据	324名患者，4,193个特征集