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
621	2025-05-15	Automated detection of arrhythmias using a novel interpretable feature set extracted from 12-lead electrocardiogram 2025-May, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2025.109957 PMID:40090185	研究论文	本研究提出了一种基于特征的方法，用于从12导联心电图中自动检测心律失常，该方法在保持与深度学习相当性能的同时提供了更高的临床可解释性	提出了一种新颖的可解释特征集，结合数学技术如傅里叶变换、小波变换和互相关来评估心电图特征，并通过SHAP值分析优化特征集	在外部测试数据集上的性能有所下降（F1分数从81%降至68%）	开发一种兼具高准确性和临床可解释性的心律失常自动诊断系统	12导联心电图数据	机器学习	心血管疾病	傅里叶变换、小波变换、互相关	eXtreme Gradient Boosting (XGBoost)	心电图信号	未明确提及具体样本数量，但使用了大规模心电图数据库
622	2025-05-15	Automatic pre-screening of outdoor airborne microplastics in micrographs using deep learning 2025-May-01, Environmental pollution (Barking, Essex : 1987) DOI:10.1016/j.envpol.2025.125993 PMID:40090454	研究论文	本文提出了一种利用深度学习自动预筛选户外空气中微塑料的新方法	通过增强的U-Net模型（Attention U-Net和Dynamic RU-NEXT）及Mask R-CNN在低分辨率显微图像中识别和分类户外空气中的微塑料，创新性地将分类直接集成到基于U-Net的分割框架中，提高了计算效率	NA	提高户外空气中微塑料的识别和分类效率	户外空气中的微塑料	计算机视觉	NA	深度学习	Attention U-Net, Dynamic RU-NEXT, Mask R-CNN	图像	NA
623	2025-05-15	Extraction of fetal heartbeat locations in abdominal phonocardiograms using deep attention transformer 2025-May, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2025.110002 PMID:40096767	research paper	提出了一种名为FHSU-NETR的深度学习模型，用于从原始PCG信号中直接提取胎儿和母亲的心率	利用transformer的自注意力机制，增强模型模拟远程交互和捕获全局上下文的能力	研究仅验证了20名正常受试者的数据，样本量较小	提高胎儿健康监测的可及性和可靠性	胎儿和母亲的心率	machine learning	心血管疾病	Phonocardiography (PCG)	U-NetR, transformer	PCG信号	20名正常受试者，包括一例胎儿心动过速心律失常病例
624	2025-05-15	Histopathology image classification based on semantic correlation clustering domain adaptation 2025-May, Artificial intelligence in medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.artmed.2025.103110 PMID:40107119	research paper	提出一种基于语义相关性聚类的无监督域适应方法，用于组织病理学图像分类	利用动物模型的组织病理学图像数据集实现人类全切片图像（WSI）的分类和识别，通过多尺度融合特征和语义相关性聚类实现跨域知识迁移	依赖于动物模型数据集，可能无法完全覆盖人类WSI的多样性	提高组织病理学图像分类的准确性，减少对人类WSI标注的依赖	人类全切片图像（WSI）和Minmice模型的组织病理学图像数据集	digital pathology	NA	无监督域适应方法，多尺度特征融合，语义相关性聚类	deep learning	image	NA
625	2025-05-15	Deep learning method for malaria parasite evaluation from microscopic blood smear 2025-May, Artificial intelligence in medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.artmed.2025.103114 PMID:40107120	系统综述	本文系统综述了当前用于疟疾诊断中疟原虫自动分析的方法，特别关注计算机辅助方法	识别了最适合疟疾数字诊断的三类ML模型，并讨论了提高模型准确性的预处理和后处理技术	数据标准化和实际应用方面仍存在挑战	评估疟疾自动诊断的现状，提高诊断准确性并减少人为错误	疟原虫属在疟疾诊断中的自动分析方法	数字病理学	疟疾	Giemsa染色薄血涂片	ResNet, VGG, CNN, CADx	显微镜血液涂片图像	2020年至2024年的同行评审和已发表研究
626	2025-05-15	Diagnostic performance of deep learning-based coronary computed tomography angiography in detecting coronary artery stenosis 2025-May, The international journal of cardiovascular imaging DOI:10.1007/s10554-025-03383-0 PMID:40156689	research paper	验证一种基于冠状动脉计算机断层扫描血管造影（CCTA）的全自动深度学习模型，用于诊断阻塞性冠状动脉疾病（CAD）中狭窄≥50%的情况	提出了一种全自动深度学习模型，用于快速准确地识别冠状动脉狭窄≥50%的患者，显著提高了诊断效率	研究仅针对特定研究人群，未涉及更广泛的患者群体	验证深度学习模型在诊断冠状动脉狭窄中的性能	疑似冠状动脉疾病（CAD）患者	digital pathology	cardiovascular disease	CCTA	3D Multi-resolution Cascade CNN, 3D Cascade-Locally Optimized Network, Stenosis Analysis Network	image	1090名患者（平均年龄59.90±11.51岁，47.3%女性）
627	2025-05-15	Enhancing synchrotron radiation micro-CT images using deep learning: an application of Noise2Inverse on bone imaging 2025-May-01, Journal of synchrotron radiation IF:2.4Q3 DOI:10.1107/S1600577525001833 PMID:40167487	研究论文	该研究应用深度学习技术Noise2Inverse来增强同步辐射微CT图像，以解决低剂量CT成像中的噪声问题	首次将自监督深度学习方法Noise2Inverse应用于骨成像的低剂量同步辐射微CT图像降噪	在极低剂量（1/4和1/6）下网络结果出现失真，且测试设置中的数据采集噪声是影响方法可行性的主要问题	降低骨成像研究中低剂量CT的噪声，同时保持骨的力学特性	骨组织的同步辐射微CT图像	计算机视觉	NA	同步辐射微CT（SRµCT）	CNN	图像	模拟剂量数据集（全剂量、1/2、1/3、1/4和1/6剂量）
628	2025-05-15	Unsupervised Deep Learning for Blood-Brain Barrier Leakage Detection in Diffuse Glioma Using Dynamic Contrast-enhanced MRI 2025-May, Radiology. Artificial intelligence DOI:10.1148/ryai.240507 PMID:40172325	research paper	开发了一种无监督深度学习框架，用于在弥漫性胶质瘤中使用动态对比增强MRI检测血脑屏障渗漏	无需药代动力学模型和动脉输入函数估计，采用基于自编码器的异常检测方法识别异常信号	研究为回顾性研究，可能存在选择偏差	开发一种通用的血脑屏障渗漏检测方法	弥漫性胶质瘤患者	digital pathology	glioma	dynamic contrast-enhanced MRI	autoencoder	MRI image	274名患者
629	2025-05-15	AMPCliff: Quantitative definition and benchmarking of activity cliffs in antimicrobial peptides 2025-May-01, Journal of advanced research IF:11.4Q1 DOI:10.1016/j.jare.2025.04.046 PMID:40318764	研究论文	本文介绍了AMPCliff，一个用于定量定义和基准测试抗菌肽（AMPs）中活性悬崖（AC）现象的方法	首次为抗菌肽中的活性悬崖现象提供了定量定义和基准测试框架，并评估了多种机器学习模型在此任务上的表现	当前基于深度学习的表征模型在预测抗菌肽活性悬崖方面仍有提升空间，特别是需要整合原子级动态信息以更准确捕捉抗菌肽特性	研究抗菌肽中活性悬崖现象的定量定义和预测方法	由标准氨基酸组成的抗菌肽（AMPs）	机器学习	NA	机器学习、深度学习、掩码语言模型、生成语言模型	ESM2、多种机器学习算法	肽序列数据	来自公开AMP数据集GRAMPA的金黄色葡萄球菌配对AMP基准数据集
630	2025-05-15	Deep learning-assisted analysis of single-particle tracking for automated correlation between diffusion and function 2025-May, Nature methods IF:36.1Q1 DOI:10.1038/s41592-025-02665-8 PMID:40341204	research paper	介绍了一种名为DeepSPT的深度学习框架，用于快速高效地分析细胞内物体扩散的二维或三维时间行为	DeepSPT能够从分子和细胞器的扩散中自动提取功能信息，显著提高了分析效率	未提及具体的技术限制或应用范围的局限性	开发一种自动化工具，用于从细胞内物体扩散行为中提取功能信息	细胞内分子和细胞器的扩散行为	machine learning	NA	深度学习	NA	时间序列数据	未提及具体样本数量
631	2025-05-15	Predicting the structures of cyclic peptides containing unnatural amino acids by HighFold2 2025-May-01, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbaf202 PMID:40350698	研究论文	本文介绍了一种名为HighFold2的新模型，用于准确预测含有非天然氨基酸的环肽的三维结构	HighFold2基于AlphaFold-Multimer框架，首次将预定义的刚性基团及其初始原子坐标从天然氨基酸扩展到非天然氨基酸，并引入额外的神经网络来表征肽的原子级特征，同时构建了基于不同环化约束的环肽相对位置编码矩阵	NA	推进基于环肽的药物发现，通过准确预测含有非天然氨基酸的环肽的三维结构	含有非天然氨基酸的环肽及其与蛋白质的复合物	机器学习	NA	深度学习	HighFold2（基于AlphaFold-Multimer框架）	蛋白质结构数据	NA
632	2025-05-15	An inherently interpretable AI model improves screening speed and accuracy for early diabetic retinopathy 2025-May, PLOS digital health DOI:10.1371/journal.pdig.0000831 PMID:40354306	研究论文	本文开发了一种内在可解释的深度学习模型，用于早期糖尿病视网膜病变的筛查，提高了筛查速度和准确性	提出了一种内在可解释的深度学习模型，直接在其网络架构中建模糖尿病视网膜病变的局部证据，超越了传统的黑盒模型和后解释技术	研究主要基于回顾性数据，前瞻性临床验证仍需进一步研究	开发一种内在可解释的AI模型，用于早期糖尿病视网膜病变的筛查和临床决策支持	糖尿病视网膜病变患者的眼底图像	数字病理	糖尿病视网膜病变	深度学习	DNN	图像	34,350张高质量眼底图像（训练集）+ 10个外部数据集（验证集）+ 65张带注释的图像（分析用）
633	2025-05-15	Exploring deep learning in phage discovery and characterization 2025-Apr-29, Virology IF:2.8Q3 DOI:10.1016/j.virol.2025.110559 PMID:40359589	review	本文探讨了深度学习在噬菌体发现和表征中的应用及其对噬菌体研究的革命性影响	介绍了神经网络算法和预训练语言模型（如BERT）在病毒宏基因组组装基因组（vMAGs）重建中的应用	讨论了基于深度学习的宏基因组算法的局限性	探索深度学习在噬菌体发现和表征中的应用及其潜力	噬菌体及其在细菌群体塑造、生物技术和医疗中的应用	machine learning	NA	深度学习、神经网络算法、预训练语言模型（如BERT）	BERT	metagenomic data	NA
634	2025-05-15	EBMGP: a deep learning model for genomic prediction based on Elastic Net feature selection and bidirectional encoder representations from transformer's embedding and multi-head attention pooling 2025-Apr-19, TAG. Theoretical and applied genetics. Theoretische und angewandte Genetik DOI:10.1007/s00122-025-04894-z PMID:40253568	研究论文	提出了一种基于Elastic Net特征选择和双向编码器表示转换器嵌入与多头注意力池化的深度学习模型EBMGP，用于基因组预测	结合Elastic Net特征选择、双向编码器表示转换器嵌入和多头注意力池化，显著提高了基因组预测的准确性和计算效率	未提及具体局限性	通过基因组预测加速育种程序，减少世代间隔	植物和动物的基因组数据	机器学习	NA	Elastic Net特征选择、双向编码器表示转换器嵌入、多头注意力池化	EBMGP	基因组数据	四个不同的植物和动物数据集
635	2025-05-15	Optimizing Immunotherapy: The Synergy of Immune Checkpoint Inhibitors with Artificial Intelligence in Melanoma Treatment 2025-Apr-16, Biomolecules IF:4.8Q1 DOI:10.3390/biom15040589 PMID:40305346	综述	本文综述了人工智能（AI）在优化黑色素瘤免疫检查点抑制剂（ICI）治疗中的潜力，重点关注预测模型、生物标志物识别和治疗反应预测	AI与RNAseq分析结合开发个性化ICI治疗，机器学习模型识别与nivolumab清除相关的预后细胞因子特征，深度学习算法在肿瘤微环境分析中表现出高准确性	临床验证和实施挑战仍然存在	优化黑色素瘤的免疫治疗	黑色素瘤患者	数字病理学	黑色素瘤	RNAseq, 电子健康记录（EHR）数据分析	机器学习, 深度学习	影像数据, 实验室数据, EHR数据	NA
636	2025-05-15	Artificial Intelligence Advancements in Oncology: A Review of Current Trends and Future Directions 2025-Apr-13, Biomedicines IF:3.9Q1 DOI:10.3390/biomedicines13040951 PMID:40299653	综述	本文回顾了人工智能在肿瘤学中的最新进展，重点关注计算机辅助诊断的早期检测、个性化治疗策略和药物发现	探讨了人工智能与纳米医学和免疫疗法的整合，以及比较了AI模型与传统诊断方法的优势	数据质量、算法偏见和临床验证等挑战限制了广泛采用	探索人工智能在肿瘤学中的应用及其潜力，以改善癌症诊断、治疗和管理	癌症研究和治疗	机器学习	癌症	深度学习	NA	NA	NA
637	2025-05-15	Advances in Artificial Intelligence and Machine Learning for Precision Medicine in Necrotizing Enterocolitis and Neonatal Sepsis: A State-of-the-Art Review 2025-Apr-13, Children (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/children12040498 PMID:40310141	review	本文综述了人工智能和机器学习在坏死性小肠结肠炎（NEC）和新生儿败血症精准医学中的最新进展	AI和ML模型在NEC风险分层、早期诊断和治疗策略优化方面展现出比传统临床方法更高的准确性，并发现了与疾病发作和严重程度相关的新生物标志物	数据异质性、模型可解释性以及需要大规模验证研究等挑战仍然存在	探索AI和ML在NEC预测、早期诊断和管理中的应用	坏死性小肠结肠炎（NEC）和新生儿败血症	machine learning	necrotizing enterocolitis, neonatal sepsis	AI, ML, deep learning	NA	medical imaging, clinical data	NA
638	2025-04-14	Deep Learning-Based Detection and Severity Assessment of Bicuspid Aortic Valve Stenosis 2025-Apr-11, Journal of the American Society of Echocardiography : official publication of the American Society of Echocardiography IF:5.4Q1 DOI:10.1016/j.echo.2025.04.002 PMID:40220934	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
639	2025-05-15	Development and Validation of a Novel Deep Learning Model to Predict Pharmacologic Closure of Patent Ductus Arteriosus in Premature Infants 2025-Apr-11, Journal of the American Society of Echocardiography : official publication of the American Society of Echocardiography IF:5.4Q1 DOI:10.1016/j.echo.2025.03.018 PMID:40220935	研究论文	开发并验证了一种新型深度学习模型，用于预测早产儿动脉导管未闭（PDA）药物闭合的可能性	首次将深度学习方法应用于预测PDA药物闭合效果，并开发了多模态CNN模型，其性能优于传统模型	研究样本量较小（174例），且为回顾性研究	预测早产儿PDA药物闭合的成功率，以优化临床决策	早产儿（174例）的PDA病例	数字病理学	心血管疾病	深度学习	CNN（卷积神经网络）	图像（超声心动图）和临床数据	174名早产儿，共1926个超声心动图片段
640	2025-05-15	The Relevance of General Intelligence Measurement in Deep Learning for Healthcare 2025-04-08, Studies in health technology and informatics DOI:10.3233/SHTI250052 PMID:40200449	research paper	探讨通用智能测量在医疗健康领域深度学习中的重要性	研究了不同层次的泛化（局部、广泛和极端）在医疗AI系统中的贡献和限制，并指出现有评估方法的不足	现有评估泛化难度的指标仍不充分，需要开发新的评估方法	提高AI系统在复杂临床环境中的有效性和适应性	医疗AI系统	machine learning	NA	NA	NA	NA	NA