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
6121	2025-02-23	KaMLs for Predicting Protein pK a Values and Ionization States: Are Trees All You Need? 2025-Jan-30, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.11.09.622800 PMID:39605739	研究论文	本文介绍了基于决策树和图注意力网络（GAT）的pKa预测模型KaML，利用物理化学理解和新的实验数据库PKAD-3，显著提高了蛋白质电离状态的预测准确性	KaML模型通过创新方法如酸和碱的分别处理、使用AlphaFold结构进行数据增强、在理论pKa数据库上进行模型预训练，显著提升了预测性能，特别是在去质子化半胱氨酸和赖氨酸的预测上	尽管KaML模型在预测pKa值和电离状态方面表现出色，但其性能可能仍受限于实验数据的稀缺性	提高蛋白质电离状态的预测准确性，以促进生物学理解和计算机辅助药物发现	蛋白质的电离状态	机器学习	NA	决策树、图注意力网络（GAT）	KaML-CBtree、GAT	实验数据、理论pKa数据库	NA
6122	2025-02-23	EPISeg: Automated segmentation of the spinal cord on echo planar images using open-access multi-center data 2025-Jan-27, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.01.07.631402 PMID:39829895	研究论文	本文介绍了一种名为EPISeg的深度学习模型，用于在梯度回波平面成像（EPI）数据上自动分割脊髓	EPISeg模型在脊髓分割质量上显著优于现有模型，并且对不同的采集协议和fMRI数据中常见的伪影具有鲁棒性	尽管EPISeg在分割质量上有显著提升，但仍需进一步验证其在更广泛数据集上的性能	开发一种自动分割脊髓的深度学习模型，以减少手动分割的时间和用户偏差	脊髓的梯度回波EPI图像	医学影像分析	NA	深度学习	深度学习模型	图像	多中心数据集，具体样本数量未明确说明
6123	2025-02-23	RNAbpFlow: Base pair-augmented SE(3)-flow matching for conditional RNA 3D structure generation 2025-Jan-26, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.01.24.634669 PMID:39896539	研究论文	本文介绍了RNAbpFlow，一种基于序列和碱基对条件的SE(3)-等变流匹配模型，用于生成RNA的三维结构集合	RNAbpFlow利用核碱基中心表示法，无需显式或隐式使用进化信息或同源结构模板，即可端到端生成全原子RNA结构	由于RNA分子的高度灵活性以及进化序列或结构同源性的有限可用性，预测准确的RNA三维结构仍然具有挑战性	开发一种新的方法来预测RNA的三维结构	RNA的三维结构	生物信息学	NA	SE(3)-等变流匹配模型	RNAbpFlow	RNA序列和碱基对信息	大规模基准测试中的RNA拓扑采样和预测建模
6124	2025-02-23	Cell-APP: A generalizable method for microscopic cell annotation, segmentation, and classification 2025-Jan-24, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.01.23.634498 PMID:39896521	研究论文	本文提出了一种通用的方法，用于在透射光显微镜图像中生成大规模实例分割训练数据集，并训练基于视觉变换器（ViT）的Mask-RCNN模型，以实现细胞的实例分割和分类	提出了一种通用的方法，用于生成大规模实例分割训练数据集，并利用视觉变换器（ViT）改进Mask-RCNN模型，解决了细胞分类中的类别不平衡问题	该方法依赖于通用的细胞特征，可能无法适用于所有类型的细胞	开发一种通用的方法，用于细胞的实例分割和分类	组织培养细胞	计算机视觉	NA	透射光显微镜	Mask-RCNN, 视觉变换器（ViT）	图像	NA
6125	2025-02-23	CPI-Pred: A deep learning framework for predicting functional parameters of compound-protein interactions 2025-Jan-21, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.01.16.633372 PMID:39896624	研究论文	本文介绍了一个名为CPI-Pred的深度学习框架，用于预测化合物-蛋白质相互作用的功能参数	CPI-Pred结合了来自新型消息传递神经网络的化合物表示和由最先进的蛋白质语言模型生成的酶表示，利用创新的序列池化和交叉注意力机制	由于化合物-蛋白质相互作用的复杂性以及可用数据的稀疏性和异质性，预测这些相互作用仍然具有挑战性	研究目的是预测化合物-蛋白质相互作用的功能参数，以解决代谢工程中的一系列挑战	研究对象是化合物-蛋白质相互作用的功能参数，包括米氏常数、酶转换数、催化效率和抑制常数	机器学习	NA	深度学习	消息传递神经网络和蛋白质语言模型	氨基酸序列和化合物结构表示	迄今为止最大的酶动力学参数数据集，涵盖四个关键指标
6126	2025-02-23	Piscis: a novel loss estimator of the F1 score enables accurate spot detection in fluorescence microscopy images via deep learning 2025-Jan-15, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.01.31.578123 PMID:38352551	研究论文	本文介绍了一种名为Piscis的全自动深度学习算法，用于荧光显微镜图像中的斑点检测，采用了一种新的损失函数SmoothF1 loss	提出了SmoothF1损失函数，该函数近似F1分数，直接惩罚假阳性和假阴性，同时保持可微分性，适用于深度学习训练	NA	开发一种无需手动参数调整的高通量RNA FISH成像数据分析方法	荧光显微镜图像中的斑点检测	计算机视觉	NA	RNA FISH	深度学习	图像	358张手动注释的实验RNA FISH图像和240张合成图像
6127	2025-02-23	G2PDeep-v2: a web-based deep-learning framework for phenotype prediction and biomarker discovery for all organisms using multi-omics data 2025-Jan-09, Research square DOI:10.21203/rs.3.rs-5776937/v1 PMID:39866874	研究论文	G2PDeep-v2是一个基于深度学习的网络平台，用于从多组学数据中进行表型预测和标记物发现，适用于包括人类、植物、动物和病毒在内的所有生物	提供了一个交互式界面，允许研究人员创建深度学习模型，并利用高性能计算资源通过自动超参数调整算法进行训练	未提及具体的技术限制或数据限制	开发一个通用的表型预测和生物标志物发现平台，适用于所有生物	人类、植物、动物和病毒	机器学习	NA	深度学习	深度学习模型	多组学数据	NA
6128	2025-02-23	Multi-site, multi-vendor development and validation of a deep learning model for liver stiffness prediction using abdominal biparametric MRI 2025-Jan-09, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-024-11312-3 PMID:39779515	研究论文	本文开发并验证了使用腹部双参数MRI数据预测肝脏硬度的深度学习模型	首次在多机构、多厂商的数据集上开发和验证了用于预测肝脏硬度的深度学习模型，并公开了模型代码	模型性能仍有提升空间，可能需要结合临床特征进一步优化	开发并验证用于预测MRE衍生肝脏硬度的深度学习模型	成人和儿童慢性肝病患者	数字病理学	慢性肝病	MRI	深度学习模型	图像	4295名患者的4695次MRI检查
6129	2025-02-23	Unlocking the power of AI for phenotyping fruit morphology in Arabidopsis 2025-Jan-06, GigaScience IF:11.8Q1 DOI:10.1093/gigascience/giae123 PMID:39937596	研究论文	本文评估了深度学习在拟南芥果实形态表型测量中的有效性，并开发了一个基于实例分割模型的表型分析流程	利用深度学习技术自动化测量拟南芥果实形态，显著提高了表型分析的效率和准确性，并成功应用于大规模群体的表型数据获取和基因分析	深度学习在器官水平表型测量中的精确性和适应性仍需进一步验证	评估深度学习在拟南芥果实形态表型测量中的有效性，并开发自动化表型分析流程	拟南芥果实形态	计算机视觉	NA	深度学习	实例分割模型	图像	332,194个拟南芥果实
6130	2025-02-23	A novel dataset for nuclei and tissue segmentation in melanoma with baseline nuclei segmentation and tissue segmentation benchmarks 2025-Jan-06, GigaScience IF:11.8Q1 DOI:10.1093/gigascience/giaf011 PMID:39970004	研究论文	本文介绍了一个用于黑色素瘤中细胞核和组织分割的新数据集PUMA，并评估了几种最先进的深度学习模型的性能	PUMA数据集是第一个专门用于开发黑色素瘤特异性细胞核和组织分割模型的数据集，并展示了如何通过启发式后处理进一步提高模型性能	当前深度学习模型在公开访问性或性能上存在不足	开发用于黑色素瘤中细胞核和组织分割的深度学习模型，以改善预后和预测生物标志物的开发	黑色素瘤中的肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）和其他免疫细胞亚群	数字病理学	黑色素瘤	深度学习	Hover-NeXt	图像	155个原发性和155个转移性黑色素瘤的苏木精和伊红染色区域
6131	2025-02-23	Deep learning in gonarthrosis classification: a comparative study of model architectures and single vs. multi-model methods 2025, Frontiers in artificial intelligence IF:3.0Q2 DOI:10.3389/frai.2025.1413820 PMID:39974355	研究论文	本研究通过比较单一模型和多模型深度学习方法，使用膝关节前后位X光片对Kellgren-Lawrence（KL）骨关节炎阶段进行分类	提出了多模型深度学习方法，并与传统单一模型方法进行比较，探讨了CLAHE对分类性能的影响	未探索集成建模和高级增强技术，缺乏临床验证	比较单一模型和多模型深度学习方法在KL骨关节炎阶段分类中的效果	膝关节前后位X光片	计算机视觉	骨关节炎	深度学习	CNN（包括NfNet-F0/F1, EfficientNet-B0/B3, Inception-ResNet-v2, VGG16）	图像	14,607张来自三家医院的膝关节前后位X光片
6132	2025-02-23	Dynamic Visualization of Computer-Aided Peptide Design for Cancer Therapeutics 2025, Drug design, development and therapy DOI:10.2147/DDDT.S497126 PMID:39974609	研究论文	本文通过文献计量分析探讨了计算机辅助设计抗癌肽（ACPs）的现状、热点和未来趋势	利用文献计量工具如CiteSpace、VOSviewer等分析了1547篇相关文献，揭示了深度学习技术在抗癌肽设计中的新兴热点和潜力	研究主要基于文献计量分析，缺乏实验验证和具体应用案例	探讨计算机辅助设计抗癌肽的现状、热点和未来趋势	抗癌肽（ACPs）	生物信息学	癌症	分子动力学模拟、分子对接、深度学习	NA	文献数据	1547篇相关出版物
6133	2025-02-23	Research trends in livestock facial identification: a review 2025-Jan, Journal of animal science and technology IF:2.7Q1 DOI:10.5187/jast.2025.e4 PMID:39974780	综述	本文综述了视频处理和基于卷积神经网络（CNN）的深度学习在动物面部识别、个体识别和再识别中的应用	通过整合视频处理和基于CNN的深度学习，实现了对动物生长、个体识别和行为的自动化监测，提升了畜牧管理系统的效率	NA	探讨视频处理和深度学习技术在精准畜牧业中的应用，以提高生产效率、动物福利和环境可持续性	牲畜	计算机视觉	NA	视频处理, 深度学习	CNN	视频	NA
6134	2025-02-23	Research progress of MRI-based radiomics in hepatocellular carcinoma 2025, Frontiers in oncology IF:3.5Q2 DOI:10.3389/fonc.2025.1420599 PMID:39980543	综述	本文综述了基于MRI的放射组学在肝细胞癌（HCC）诊断和治疗中的临床进展	本文系统评估了MRI放射组学在HCC管理中的多方面应用，包括肿瘤分化、亚型分类、病理分级、微血管侵犯预测、治疗反应评估、早期复发预测和转移预测	当前放射组学领域缺乏可解释性，需要进一步的研究和验证	评估放射组学方法并描述基于MRI的放射组学在肝细胞癌诊断和治疗中的临床进展	肝细胞癌（HCC）	数字病理	肝癌	MRI放射组学	机器学习和深度学习	影像数据	93篇文献的综合分析
6135	2025-02-23	A pelvis MR transformer-based deep learning model for predicting lung metastases risk in patients with rectal cancer 2025, Frontiers in oncology IF:3.5Q2 DOI:10.3389/fonc.2025.1496820 PMID:39980546	研究论文	本研究开发并验证了一种基于骨盆MR图像和临床特征的transformer深度学习模型，用于预测直肠癌患者的肺转移风险	首次将transformer深度学习模型应用于直肠癌肺转移的预测，结合了骨盆MR图像和临床特征，展示了优于现有深度学习方法的预测性能	研究样本量相对有限，且仅基于单一医疗中心的数据，可能影响模型的泛化能力	开发并验证一种基于骨盆MR图像和临床特征的深度学习模型，用于预测直肠癌患者的肺转移风险	819名经组织学确认的直肠癌患者，这些患者接受了术前骨盆MRI和CEA测试	数字病理	直肠癌	磁共振成像（MRI）	transformer-based深度学习模型	图像（骨盆MR图像）	819名直肠癌患者
6136	2025-02-23	Machine learning-based myocardial infarction bibliometric analysis 2025, Frontiers in medicine IF:3.1Q1 DOI:10.3389/fmed.2025.1477351 PMID:39981082	研究论文	本研究分析了2008年至2024年间机器学习在心肌梗死领域的研究趋势，旨在识别该领域的新兴趋势和热点，为未来的研究方向提供见解	首次对机器学习在心肌梗死领域的研究趋势进行全面的文献计量分析，揭示了深度学习在该领域的新兴研究方向	研究主要基于Web of Science数据库的出版物，可能未涵盖所有相关研究	分析机器学习在心肌梗死领域的研究趋势，识别新兴趋势和热点	心肌梗死（MI）和机器学习（ML）的研究文献	机器学习	心血管疾病	文献计量分析	神经网络	文献数据	1,036篇出版物
6137	2025-02-23	Development and validation of a deep learning-enhanced prediction model for the likelihood of pulmonary embolism 2025, Frontiers in medicine IF:3.1Q1 DOI:10.3389/fmed.2025.1506363 PMID:39981086	研究论文	本研究开发并验证了一种基于深度学习的肺栓塞（PE）风险预测模型（PE-Mind），旨在克服现有临床工具的局限性，提供更精准的风险评估解决方案	使用卷积神经网络（CNN）并结合三个自定义模块，显著提升了预测性能，开发了实时操作的Web服务器PulmoRiskAI	未提及模型在更广泛人群中的适用性或外部验证结果	开发一种高效、精准的肺栓塞风险预测模型，以改进急性深静脉血栓（DVT）患者的风险评估	急性深静脉血栓（DVT）患者	机器学习	肺栓塞	深度学习	卷积神经网络（CNN）	临床数据	未明确提及样本数量
6138	2025-02-23	Automated Segmentation of Knee Menisci Using U-Net Deep Learning Model: Preliminary Results 2024-Dec, Maedica DOI:10.26574/maedica.2024.19.4.690 PMID:39974461	研究论文	本研究使用U-Net深度学习模型对膝关节半月板进行自动检测和分割，初步结果显示该方法在临床环境中具有显著潜力	首次使用U-Net深度学习模型对膝关节半月板进行自动检测和分割，并通过与骨科医生的标注进行验证	数据稀缺性和需要序列特定优化是主要挑战	开发一种自动识别和分割膝关节半月板的模型	膝关节半月板	计算机视觉	NA	深度学习	U-Net	MRI图像	104个膝关节MRI图像用于训练，50个MRI图像用于微调
6139	2025-02-23	Cough2COVID-19 detection using an enhanced multi layer ensemble deep learning framework and CoughFeatureRanker 2024-10-24, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-76639-9 PMID:39448760	研究论文	本文介绍了Cough2COVID-19框架，该框架利用咳嗽音频信号进行COVID-19检测，并通过多层级集成深度学习（MLEDL）框架提高检测效率	提出了Cough2COVID-19框架和CoughFeatureRanker算法，通过咳嗽音频信号进行非侵入性COVID-19检测，显著提高了检测的准确性和效率	未提及具体的研究局限性	开发一种成本效益高、非侵入性且广泛可及的COVID-19检测方法	咳嗽音频信号	机器学习	COVID-19	多层级集成深度学习（MLEDL）	集成深度学习框架	音频	未提及具体样本数量
6140	2025-02-23	Deep learning improves physician accuracy in the comprehensive detection of abnormalities on chest X-rays 2024-10-24, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-76608-2 PMID:39448764	研究论文	本文介绍了一种FDA批准的AI系统，通过深度学习算法辅助医生全面检测和定位胸部X光片上的异常	该AI系统在胸部X光片异常检测中表现出高准确性，并显著提高了医生（包括非放射科医生）的诊断准确性和效率	未提及具体局限性	研究目的是通过AI系统提高医生在胸部X光片异常检测中的准确性	胸部X光片	计算机视觉	NA	深度学习	NA	图像	大规模数据集及公开数据集