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	2025-09-26	Automating Ground Truth Annotations for Gland Segmentation Through Immunohistochemistry 2023-12, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2023.100331 PMID:37716506	研究论文	提出一种通过免疫组织化学自动生成结肠腺体分割真值标注的方法	利用IHC标记自动生成H&E切片中的腺体标注，替代耗时的手动标注	方法依赖IHC与H&E图像的精准配准，且需要特定标记物的染色	开发自动化的腺体分割真值标注生成技术	结肠活检标本中的腺体组织	数字病理学	结肠癌/炎症性肠病	免疫组织化学、深度学习	深度学习模型	组织病理图像	内部保留活检标本集+2个公共数据集
622	2025-09-26	Deep Learning for Predicting Effect of Neoadjuvant Therapies in Non-Small Cell Lung Carcinomas With Histologic Images 2023-11, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2023.100302 PMID:37580019	研究论文	开发基于深度学习的模型，通过组织病理图像预测非小细胞肺癌新辅助治疗的主要病理反应	提出可自适应加权多尺度卷积神经网络的多尺度补丁模型，首次实现从H&E染色切片图像自动评估MPR	样本量相对有限（125例），需更大规模数据验证泛化能力	开发临床可用的深度学习模型以辅助病理学家评估新辅助治疗效果	接受新辅助治疗后切除的非小细胞肺癌组织样本	数字病理	肺癌	全幻灯片成像，H&E染色	多尺度CNN	病理图像	125例非小细胞肺癌病例，261张H&E染色切片
623	2025-09-26	Learning from prepandemic data to forecast viral escape 2023-10, Nature IF:50.5Q1 DOI:10.1038/s41586-023-06617-0 PMID:37821700	研究论文	开发了可预测病毒免疫逃逸突变的计算框架EVEscape	结合深度学习模型与生物物理信息，可在疫情早期无需实验数据即可预测病毒变异	NA	建立通用计算框架以预测病毒免疫逃逸突变	SARS-CoV-2、流感、HIV、拉沙病毒、尼帕病毒等具有大流行潜力的病毒	机器学习	传染病	深度学习、生物物理分析	深度学习模型	病毒序列数据、结构信息	使用2020年前可用的历史序列数据进行训练
624	2025-09-26	Predicting Prostate Cancer Molecular Subtype With Deep Learning on Histopathologic Images 2023-10, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2023.100247 PMID:37307876	研究论文	开发基于深度学习的算法通过组织病理图像预测前列腺癌分子亚型	首次提出基于Transformer的分层架构，使用H&E染色全切片图像预测ERG融合和PTEN缺失	样本量相对有限且需要进一步验证临床适用性	利用深度学习技术从病理图像中筛查前列腺癌基因组变异	前列腺癌患者的组织切片样本	数字病理	前列腺癌	H&E染色全切片成像	Transformer-based hierarchical architecture	图像	训练队列：224例（ERG）/205例（PTEN）；验证队列：多个独立队列共1000+全切片图像
625	2025-09-26	Anthropogenic fingerprints in daily precipitation revealed by deep learning 2023-10, Nature IF:50.5Q1 DOI:10.1038/s41586-023-06474-x PMID:37648861	研究论文	利用深度学习从日降水数据中检测人为气候变化信号	首次应用卷积神经网络从日尺度降水波动中识别出人为气候变暖信号，突破了传统方法在区域尺度上的检测局限	基于气候模型模拟数据训练，观测记录验证时间范围有限	验证温室效应加剧全球降水变异性和极端事件的预测	全球日降水场和地表气温数据	机器学习	NA	深度学习、可解释AI框架	CNN	气候模拟数据、观测数据	多组现代与未来气候模型模拟的集合数据
626	2025-09-26	Uncovering new families and folds in the natural protein universe 2023-10, Nature IF:50.5Q1 DOI:10.1038/s41586-023-06622-3 PMID:37704037	研究论文	利用AlphaFold数据库探索天然蛋白质宇宙中新的蛋白质家族和折叠结构	发现了β-花状折叠结构，向Pfam数据库新增多个蛋白质家族，并实验验证了新的翻译靶向毒素-抗毒素系统超家族TumE-TumA	NA	评估AlphaFold数据库在揭示天然蛋白质宇宙'暗物质'方面的能力	天然蛋白质宇宙中的未知蛋白质结构和家族	生物信息学	NA	AlphaFold结构预测、序列相似性网络分析	深度学习模型	蛋白质序列和结构数据	数亿个预测蛋白质结构（AFDB90v4数据库）
627	2025-09-26	Deep learning enabled fast 3D brain MRI at 0.055 tesla 2023-09-22, Science advances IF:11.7Q1 DOI:10.1126/sciadv.adi9327 PMID:37738341	研究论文	提出结合快速采集与深度学习重建的框架，实现0.055特斯拉超低场强下的快速三维脑部MRI成像	首次在0.055T超低场强下实现单次平均3D编码与2D部分傅里叶采样，将扫描时间缩短至2.5-3.2分钟，并利用高场强脑数据训练深度学习模型提升图像质量	未明确说明模型在不同病理条件下的泛化能力及临床验证规模	解决便携式超低场强MRI图像质量差、扫描时间长的问题	人脑解剖结构	医学影像分析	NA	磁共振成像（MRI）、深度学习重建	3D深度学习模型	三维脑部MRI图像	未明确说明具体样本数量，但提及使用高场强人脑数据进行训练
628	2025-09-25	Subject-specific acceleration of simultaneous quantification of blood flow and T1 of the brain using a dual-flip-angle phase-contrast stack-of-stars sequence 2025-Nov, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2025.110495 PMID:40784463	研究论文	开发一种用于脑部血流和T1值同步定量分析的高加速MRI技术	提出结合双翻转角相位对比星形堆栈序列与深度学习重建算法，实现16倍加速的同步数据采集	仅在定量体模和6名健康志愿者中进行验证，样本量较小	开发快速同步定量脑部血流和组织T1值的MRI技术	脑部动脉血流和脑组织	医学影像分析	脑血管疾病	双翻转角相位对比星形堆栈序列、深度学习重建算法	INRESP（混合特征哈希编码隐式神经表示与显式稀疏先验知识结合）	MRI影像数据	定量体模实验和6名健康志愿者
629	2025-09-25	A CT-Based Deep Learning Radiomics Nomogram for Early Recurrence Prediction in Pancreatic Cancer: A Multicenter Study 2025-Oct, Annals of surgical oncology IF:3.4Q1 DOI:10.1245/s10434-025-17748-1 PMID:40619487	研究论文	本研究开发了一种基于CT的深度学习影像组学列线图，用于胰腺癌患者术后早期复发的术前预测	首次将深度学习特征与影像组学特征相结合，并整合临床因素构建综合预测模型	回顾性研究设计，样本量相对有限（493例患者）	术前准确预测胰腺癌患者术后早期复发风险	经组织学确诊并接受手术切除的胰腺癌患者	数字病理	胰腺癌	增强CT影像分析、影像组学、深度学习	随机森林（RF）、支持向量机（SVM）	医学影像（CT图像）	493例胰腺癌患者的多中心回顾性队列
630	2025-09-25	MRS-Sim: Open-Source Framework for Simulating In Vivo-Like Magnetic Resonance Spectra 2025-Oct, NMR in biomedicine IF:2.7Q1 DOI:10.1002/nbm.70130 PMID:40955682	研究论文	介绍MRS-Sim开源框架，用于模拟逼真的体内磁共振波谱数据	包含两个新颖组件：3D磁场图模拟器和半参数生成器，能够模拟从原始多线圈瞬态数据到预处理数据的完整流程	模拟结果的真实性依赖于现有体内数据拟合参数的分析准确性	开发用于磁共振波谱研究的合成数据模拟框架	磁共振波谱数据	医学影像分析	NA	磁共振波谱技术	半参数生成器	光谱数据	NA
631	2025-09-25	The Role of Artificial Intelligence in Advancing Theranostics Dosimetry for Cancer Therapy: a Review 2025-Oct, Nuclear medicine and molecular imaging IF:1.3Q3 DOI:10.1007/s13139-025-00939-9 PMID:40979137	综述	探讨人工智能在癌症治疗诊断一体化药物剂量学中的应用进展	系统评述深度学习模型（U-Net、生成对抗网络、混合Transformer）在剂量学中的创新应用	面临诊断对准确剂量估算、影像数据不足、核素衰变链建模等挑战	评估AI提升放射性药物剂量学精度与效率的潜力	放射性药物治疗中的剂量学方法	医学影像分析	癌症	深度学习	U-Net、GAN、Transformer	医学影像	NA
632	2025-09-25	Improving risk stratification and detection of early HCC using ultrasound-based deep learning models 2025-Oct, JHEP reports : innovation in hepatology IF:9.5Q1 DOI:10.1016/j.jhepr.2025.101510 PMID:40980161	研究论文	开发基于超声的深度学习模型STARHE-RISK和STARHE-DETECT，用于肝细胞癌风险分层和早期检测	首次提出结合非肿瘤肝实质超声视频进行HCC风险分层的深度学习模型，并与临床评分系统整合	样本量相对有限（403例患者），需要更大规模验证	改善代偿性晚期慢性肝病患者的肝细胞癌监测和早期诊断	403名代偿性晚期慢性肝病成年患者	数字病理	肝细胞癌	深度学习，超声成像	深度学习模型	超声视频	403例患者（152例早期HCC患者，170例对照组）
633	2025-09-25	Prediction of Medial Tibiofemoral Joint Reaction Force Using Custom Instrumented Insoles and Neural Networks for Walking and Running Tasks 2025-Oct-01, Journal of applied biomechanics IF:1.1Q3 DOI:10.1123/jab.2024-0181 PMID:40550501	研究论文	本研究开发了基于定制仪器鞋垫和深度学习的方法来预测行走和跑步时的内侧胫股关节反作用力	首次将三轴压阻式力传感器鞋垫与任务特异性卷积神经网络相结合，实现实验室外膝关节接触力的便捷测量	样本量较小（仅9名年轻健康女性），未包含骨关节炎患者群体	简化膝关节内侧接触力的测量方法，为临床环境提供可行方案	年轻健康女性的膝关节生物力学数据	生物医学工程	膝骨关节炎	运动捕捉、测力台、三轴压阻式力传感器	CNN（卷积神经网络）	力学传感器数据	9名年轻健康女性
634	2025-09-25	Language models reveal a complex sequence basis for adaptive convergent evolution of protein functions 2025-Sep-30, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America IF:9.4Q1 DOI:10.1073/pnas.2418254122 PMID:40986350	研究论文	本研究利用蛋白质语言模型探索蛋白质功能适应性趋同进化的复杂序列基础	首次使用蛋白质语言模型嵌入来检测高阶蛋白质特征的趋同进化，突破了传统方法仅关注位点水平相似性的局限	方法验证仅限于四个已知案例，需要更多实证研究支持	开发新方法来检测蛋白质功能适应性趋同进化的序列基础	蛋白质序列及其功能趋同进化现象	计算生物学	NA	蛋白质语言模型（PLM）	深度学习语言模型	蛋白质序列数据	四个已知趋同进化案例及全基因组范围分析
635	2025-09-25	Prediction of high-performing spleen-targeted lipid nanoparticles using a deep learning model for robust anticancer immunotherapy 2025-Sep-24, Journal of materials chemistry. B DOI:10.1039/d5tb01217a PMID:40856486	研究论文	本研究开发深度学习模型预测高效脾靶向脂质纳米颗粒，用于抗癌免疫治疗	首次将深度学习应用于离子化脂质优化，成功筛选出具有脾靶向特性的YK-407脂质纳米颗粒	研究仅在小鼠OVA肿瘤模型中进行验证，尚未进行人体临床试验	开发高效脾靶向mRNA递送系统以增强抗癌免疫治疗效果	双羟乙胺衍生脂质（BDLs）及对应的脂质纳米颗粒（LNPs）	机器学习	癌症	深度学习、高通量筛选、mRNA递送技术	深度学习模型	化学结构数据、实验验证数据	24种候选脂质合成验证，使用小鼠OVA肿瘤模型
636	2025-09-25	Dose reduction in radiotherapy treatment planning CT via deep learning-based reconstruction: a single‑institution study 2025-Sep-24, Radiological physics and technology IF:1.7Q3 DOI:10.1007/s12194-025-00967-2 PMID:40987935	研究论文	通过深度学习重建算法在放疗计划CT中实现剂量降低的单中心研究	首次系统比较深度学习重建算法与自适应迭代剂量降低算法在放疗计划CT中的剂量降低效果	单中心回顾性研究，样本量有限	评估深度学习重建算法在放疗计划CT中的剂量降低潜力	放疗计划CT扫描数据（头颈部、肺部、盆腔等部位）	医学影像处理	肿瘤放疗	深度学习重建算法（AiCE），自适应迭代剂量降低算法（AIDR）	深度学习模型	CT影像数据	1674次CT扫描（IR组820次，DLR组854次）
637	2025-09-25	Thermal Runaway Temperature Prediction of Lithium-Ion Battery Under Extreme High-Temperature Shock Using Experimental and Virtual Data 2025-Sep-24, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202511359 PMID:40990043	研究论文	提出结合实验与虚拟数据的锂离子电池极端高温冲击下热失控温度预测框架	通过高温冲击波实验与3D耦合模型生成虚拟数据，弥补传统实验数据不足，实现高精度热失控温度预测	仅针对NCM523和LFP两种电池类型进行验证，未涵盖其他电池体系	预测极端高温冲击条件下锂离子电池的热失控温度	锂离子电池（NCM523和LFP类型）	能源材料安全	NA	高温冲击波实验、3D共轭传热与热失控耦合模拟、深度学习建模	深度学习模型（未指定具体类型）	实验温度数据、虚拟仿真数据	NCM523和LFP两种锂离子电池在不同SOC和热源距离条件下的测试数据
638	2025-09-25	AI-Enhanced Wearable Technology for Human Physiological Signal Detection: Challenges and Future Directions 2025-Sep-24, Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany) DOI:10.1002/smll.202504078 PMID:40990059	综述	本文综述了人工智能技术在可穿戴生理信号监测领域的最新进展、挑战与未来发展方向	系统分析了AI在提升信号处理精度、实现个性化健康监测方面的优势，并探讨了多模态数据融合等创新解决方案	NA	探讨人工智能如何增强可穿戴设备的生理信号检测能力	可穿戴设备监测的生理信号（生物电、机械、化学和温度信号）	机器学习	老年疾病	深度学习、机器学习、多模态数据融合	NA	多模态生理信号数据	NA
639	2025-09-25	CerviNet: A Novel Approach for Cervical Cancer Classification Using Pap-Smear Images 2025-Sep-24, Journal of computational biology : a journal of computational molecular cell biology IF:1.4Q2 DOI:10.1177/15578666251379909 PMID:40990204	研究论文	提出一种基于Vision Transformer和卷积层融合的新型混合方法，用于宫颈涂片图像的宫颈癌分类	首次将Vision Transformer的线性投影和位置嵌入技术应用于宫颈细胞图像分类，并结合卷积层构建融合架构	NA	开发自动化计算机辅助诊断系统，提高宫颈癌分类的准确性和效率	宫颈涂片图像中的癌细胞	计算机视觉	宫颈癌	数据增强（重采样、随机水平翻转和旋转）、中值平滑、高斯滤波	Vision Transformer (ViT) 与卷积神经网络的混合模型	图像	Herlev数据集（二分类）和SIPaKMeD数据集（三分类）
640	2025-09-25	Ultralong-Range Sensing of Non-Contact Triboelectric Nanogenerator via Synergistic Design of Porous Microspheres and High Dielectric Properties 2025-Sep-24, ACS applied materials & interfaces IF:8.3Q1 DOI:10.1021/acsami.5c13426 PMID:40990292	研究论文	本研究通过多孔微球结构和高介电性能的协同设计，开发了一种可实现超长距离检测的非接触式摩擦纳米发电机	利用Plateau-Rayleigh不稳定性和Breath Figure机制制备了改性MXene负载二硫化钼的多孔微球结构纳米纤维膜，显著提升了介电性能和表面电荷密度	NA	开发具有超长距离检测能力的自供电传感系统	人体动态行为（行走、跑步、跳跃）	纳米能源与传感技术	NA	摩擦纳米发电机技术、深度学习算法	深度学习算法	电信号数据	NA