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
6781	2025-10-06	A self-supervised robotic system for autonomous contact-based spatial mapping of semiconductor properties 2025-Jul-04, Science advances IF:11.7Q1 DOI:10.1126/sciadv.adw7071 PMID:40614181	研究论文	提出一种自监督机器人系统，用于自主进行基于接触的半导体特性空间映射	将自监督学习与机器人系统结合，实现像素级精确定位和高通量测量，无需大量标注数据	NA	开发能够自主执行基于接触的材料表征技术的机器人系统	半导体钙钛矿薄膜的光电导特性	机器人技术	NA	接触式材料表征技术	自监督神经网络	空间位置数据，光电导测量数据	3025个独特预测位点的钙钛矿薄膜成分梯度	NA	NA	测量通量（每小时125次以上测量）	4自由度机器人探针系统
6782	2025-10-06	eNCApsulate: neural cellular automata for precision diagnosis on capsule endoscopes 2025-Jul-04, International journal of computer assisted radiology and surgery IF:2.3Q2 DOI:10.1007/s11548-025-03425-x PMID:40615761	研究论文	本研究开发了基于神经细胞自动机的胶囊内镜出血分割和深度估计算法，并成功部署到微型硬件平台	首次将神经细胞自动机应用于胶囊内镜图像分析，通过知识蒸馏将大型基础模型压缩到轻量级架构，实现在微型设备上的可靠诊断功能	模型性能依赖于伪真实标签的质量，在极端病例上的泛化能力需要进一步验证	开发适用于胶囊内镜的轻量级深度学习模型，实现出血分割和深度估计功能	胶囊内镜图像数据	计算机视觉	胃肠道疾病	无线胶囊内镜检查	神经细胞自动机	图像	NA	NA	神经细胞自动机	Dice系数	ESP32微控制器, ESP32-S3
6783	2025-07-06	Automated radiographic assessment of lower limb alignment using deep learning in a data-constrained clinical setting 2025-Jul-04, BMC musculoskeletal disorders IF:2.2Q3 DOI:10.1186/s12891-025-08846-y PMID:40615817	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
6784	2025-10-06	Deep learning-based approach to third molar impaction analysis with clinical classifications 2025-Jul-03, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-93783-y PMID:40603531	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的模型，用于自动检测和分类阻生第三磨牙	首次将YOLOv11模型应用于第三磨牙阻生的自动化分类，结合了Pell and Gregory分类、Winter分类和Pederson难度指数三种临床分类系统	特定标签（如48-Distoangular-C-III）的F1分数较低，数据集多样性有待增强	开发自动化工具来辅助第三磨牙阻生的临床诊断和分类	阻生第三磨牙	计算机视觉	牙科疾病	全景放射摄影	YOLO	图像	训练集2,300张图像（7,624颗牙齿），验证集765张图像（2,580颗牙齿），测试集765张图像（2,493颗牙齿），共98个标签	NA	YOLOv11	精确度, 召回率, F1分数, mAP@50, mAP@50:95	NA
6785	2025-10-06	Accurate prediction of synergistic drug combination using a multi-source information fusion framework 2025-Jul-03, BMC biology IF:4.4Q1 DOI:10.1186/s12915-025-02302-y PMID:40611149	研究论文	提出一种多源信息融合框架MultiSyn，用于准确预测协同药物组合	首次将蛋白质相互作用网络与药物药效团信息相结合，采用半监督图神经网络框架整合多源数据	NA	开发准确预测协同药物组合的计算方法	药物组合、细胞系、蛋白质相互作用网络	机器学习	复杂疾病	多组学数据分析	图神经网络,Transformer	基因表达数据,蛋白质相互作用网络,药物化学结构	NA	NA	异构图Transformer	NA	NA
6786	2025-10-06	BrainAGE latent representation clustering is associated with longitudinal disease progression in early-onset Alzheimer's disease 2025-Jul-03, Journal of neuroradiology = Journal de neuroradiologie DOI:10.1016/j.neurad.2025.101365 PMID:40614437	研究论文	本研究通过基于BrainAGE的聚类算法对早发性阿尔茨海默病患者进行分层，分析不同疾病进展速率的生物标志物	首次将BrainAGE潜在表征聚类应用于早发性阿尔茨海默病的纵向疾病进展分析	样本量相对有限（142名参与者），且为回顾性研究设计	识别与早发性阿尔茨海默病进展相关的生物标志物，以推进临床试验和改进治疗策略	早发性阿尔茨海默病患者	医学影像分析	阿尔茨海默病	结构磁共振成像	深度学习	3D T1加权MRI图像	142名早发性阿尔茨海默病患者，另使用3,227名健康受试者的MRI进行预训练	NA	Brain Age Gap Estimation模型	BrainAGE分数，MMSE评分，CDR评分，灰质体积	NA
6787	2025-07-06	Corrigendum to "Automated sex and age estimation from orthopantomograms using deep learning: A comparison with human predictions" [Forensic Sci. Intern., vol. 374 (2025) 112531] 2025-Jul-03, Forensic science international IF:2.2Q1 DOI:10.1016/j.forsciint.2025.112556 PMID:40615244	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
6788	2025-10-06	Prioritizing perturbation-responsive gene patterns using interpretable deep learning 2025-Jul-02, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-61476-9 PMID:40603296	研究论文	提出一种名为River的可解释深度学习框架，用于识别跨多个条件的差异空间表达模式基因	首次将DSEP基因优先排序定义为新的分析任务，开发具有双分支预测架构和事后归因策略的可解释深度学习框架	NA	识别在多个生物条件下表现出条件相关空间变化的基因模式	胚胎发生、糖尿病影响的精子发生、狼疮相关脾脏变化、三阴性乳腺癌等生物环境中的空间表达模式	空间转录组学	三阴性乳腺癌,糖尿病,狼疮	空间分辨转录组学	深度学习	空间基因表达数据	NA	NA	双分支预测架构	NA	NA
6789	2025-10-06	AI-enabled Barilai-Borwein-Blinder-Oaxaca-Bernoulli Deep Classifier for Enhanced Crop Yield Prediction 2025-Jul-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-03935-3 PMID:40603331	研究论文	本文提出了一种AI驱动的BBO-BDC深度分类器，用于提高作物产量预测的准确性	结合Barilai-Borwein梯度最小最大归一化、Blinder-Oaxaca统计分解和伯努利深度信念网络的新型集成方法	NA	提高作物产量预测的准确性、敏感性和特异性，减少假阳性和假阴性案例	作物产量预测	机器学习	NA	AI驱动的深度学习方法	深度信念网络	作物产量数据集	NA	NA	Bernoulli Deep Belief Network	准确率, 特异性, 敏感性, 收敛速度, 开销	NA
6790	2025-10-06	Dual smart sensor data-based deep learning network for premature infant hypoglycemia detection 2025-Jul-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-03864-1 PMID:40603339	研究论文	提出一种基于双智能传感器和深度学习算法的HAPI-BELT系统，用于早产儿低血糖的实时监测与检测	结合PPG传感器和智能摄像头的双传感器系统，采用CAT-Swarm优化进行特征提取，并首次应用GRU-LSTM网络进行早产儿低血糖检测	未提及系统在临床环境中的验证规模和具体性能数据	开发实时监测和检测早产儿低血糖的智能系统	早产新生儿	医疗健康监测	新生儿低血糖	光电体积描记法(PPG)，智能摄像监测	GRU-LSTM	传感器数据，图像数据	NA	NA	GRU-LSTM混合网络	NA	树莓派Zero 2 W
6791	2025-10-06	Explainable few-shot learning workflow for detecting invasive and exotic tree species 2025-Jul-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-05394-2 PMID:40603367	研究论文	提出一种可解释的小样本学习工作流，用于检测巴西大西洋雨林中的入侵和外来树种	将孪生网络与可解释AI相结合，在少量标注数据下实现树种分类并提供可视化案例解释	仅针对特定地理区域（巴西大西洋雨林）的树种检测，通用性有待验证	开发能够在数据稀缺条件下准确检测入侵和外来树种的方法	巴西大西洋雨林中的入侵和外来树种	计算机视觉	NA	无人机影像采集	Siamese network, CNN	图像	小样本学习（3-shot learning）	NA	MobileNet, 浅层CNN	F1-score, 正确性, 连续性, 对比性	轻量级骨干网络（MobileNet）
6792	2025-10-06	Advanced multiscale machine learning for nerve conduction velocity analysis 2025-Jul-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-08367-7 PMID:40603452	研究论文	提出一种结合多尺度信号处理和生理约束深度学习的先进机器学习框架，用于精确分析神经传导速度	整合熵优化小波分析、热力学正则化神经网络和随机进展模型，解决了传统NCV技术的三大局限	基于已有研究数据进行分析，未提及前瞻性验证	开发高精度神经传导速度分析框架，提升神经病变诊断和监测能力	神经传导速度信号分析	机器学习	神经病变	神经传导速度分析	深度学习神经网络	生理信号数据	来自28个医疗中心的1842名患者	NA	热力学正则化神经网络，随机进展模型	准确率，治疗反应预测准确率	NA
6793	2025-10-06	Ensemble methods and partially-supervised learning for accurate and robust automatic murine organ segmentation 2025-Jul-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-05954-6 PMID:40603458	研究论文	本研究开发了用于小鼠μCT图像多器官自动分割的集成方法和部分监督学习框架	首次将部分监督学习(PSL)框架应用于临床前研究，并证明了3D模型在准确性和外部数据集泛化能力方面的优越性	部分监督学习框架在某些器官的外部数据泛化能力有待提升	开发准确且鲁棒的小鼠μCT图像自动器官分割方法	小鼠μCT图像中的多个器官	计算机视觉	NA	μCT成像	2D CNN, 3D CNN	医学图像	NA	NA	NA	Dice相似系数(DSC)	NA
6794	2025-10-06	Advancing BCI with a transformer-based model for motor imagery classification 2025-Jul-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-06364-4 PMID:40603471	研究论文	提出一种基于Transformer和时序卷积网络的脑机接口模型EEGEncoder，用于改进运动想象分类任务	提出新颖的双流时空块（DSTS）融合架构，结合多并行结构，能同时捕捉时空特征	NA	提高基于脑电信号的运动想象分类准确性	脑电信号中的运动想象模式	脑机接口	运动障碍	脑电图（EEG）	Transformer, TCN	脑电信号	BCI Competition IV-2a数据集	NA	EEGEncoder, Dual-Stream Temporal-Spatial Block (DSTS)	准确率	NA
6795	2025-10-06	Key factors in predictive analysis of cardiovascular risks in public health 2025-Jul-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-07874-x PMID:40603495	研究论文	本研究通过机器学习和深度学习模型分析心血管疾病风险预测中的关键因素	系统比较了传统机器学习模型与深度学习模型在心血管风险预测中的表现，并识别出各自优势	需要大量计算资源和数据预处理工作	评估心血管疾病风险预测中数据分析方法的效果	心血管疾病风险预测模型	机器学习	心血管疾病	机器学习分析	Logistic Regression, Random Forest, Gradient Boosting Machines, Multilayer Perceptron	医疗健康数据	NA	NA	多层感知机	准确率, 精确率, 召回率, F1分数, ROC AUC	NA
6796	2025-10-06	Deep learning deciphers the related role of master regulators and G-quadruplexes in tissue specification 2025-Jul-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-07579-1 PMID:40603503	研究论文	开发基于深度学习的框架预测人类14种组织类型中G-flipons的全基因组分布，并探索其在组织特异性调控中的作用	首次将深度学习应用于全基因组G-flipons预测，并揭示其与主调控基因在组织特异性中的关联机制	模型训练数据主要依赖于EndoQuad数据库的GQs水平4-6，可能未完全覆盖所有G-flipons类型	探索G-flipons在组织特异性调控中的功能和作用机制	人类14种组织类型的基因组G-flipons	机器学习	NA	ATAC-seq, 染色质免疫沉淀	深度学习	基因组序列数据, 表观遗传数据	14种人类组织类型	NA	DeepGQ	全基因组预测阈值优化	NA
6797	2025-10-06	A federated learning-based privacy-preserving image processing framework for brain tumor detection from CT scans 2025-Jul-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-07807-8 PMID:40603518	研究论文	提出一种基于联邦学习的隐私保护图像处理框架，用于从CT扫描中检测脑肿瘤	结合各向异性残差胶囊混合大猩猩獾优化网络(Aniso-ResCapHGBO-Net)框架，在去中心化系统中实现隐私保护的脑肿瘤检测	NA	开发隐私保护的脑肿瘤检测框架	脑部CT扫描图像	计算机视觉	脑肿瘤	CT成像	联邦学习,CNN,胶囊网络	医学图像	NA	TensorFlow,PyTorch	ResNet-50,胶囊网络,Aniso-ResCapHGBO-Net	准确率,精确率,灵敏度	NA
6798	2025-10-06	Multimodal nomogram integrating deep learning radiomics and hemodynamic parameters for early prediction of post-craniotomy intracranial hypertension 2025-Jul-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-09115-7 PMID:40603533	研究论文	开发整合深度学习影像组学和血流动力学参数的多模态列线图模型，用于早期预测颅脑术后颅内高压	首次将深度学习影像组学特征与临床超声变量结合构建多模态预测模型，采用深度迁移学习技术从视神经鞘图像中提取特征	样本量相对有限（238例患者），需外部验证确认泛化能力	早期预测重型颅脑损伤患者去骨瓣减压术后的颅内高压	238例重型颅脑损伤患者（训练队列166例，测试队列72例）	医学影像分析	颅脑损伤	超声成像，光谱多普勒成像	深度学习，机器学习	医学影像（视神经鞘超声图像，大脑中动脉光谱多普勒图像）	238例患者	LightGBM	ResNet101	AUC, 决策曲线分析	NA
6799	2025-10-06	Comparison of deep learning models for predictive maintenance in industrial manufacturing systems using sensor data 2025-Jul-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-08515-z PMID:40603551	研究论文	本文通过比较多种深度学习模型在工业制造系统预测性维护中的应用效果	提出包含CNN、LSTM及其混合模型的综合比较框架，并通过消融实验和特征重要性分析识别关键影响因素	NA	比较深度学习模型在工业制造系统预测性维护中的性能	工业制造系统中的设备故障预测和剩余使用寿命估计	机器学习	NA	传感器数据分析	CNN, LSTM, CNN-LSTM混合模型	传感器数据	三个工业数据集	NA	CNN, LSTM, CNN-LSTM	准确率, F1分数	NA
6800	2025-10-06	TDNN achitecture with efficient channel attention and improved residual blocks for accurate speaker recognition 2025-Jul-02, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-09386-0 PMID:40603701	研究论文	提出一种结合高效通道注意力和改进残差块的TDNN架构EPCNet-TDNN，用于提升说话人识别准确率	提出高效通道和空间注意力机制(ECAM)替代SE_block，引入并行残差结构(PRS)独立捕获多尺度特征，并采用选择性状态空间(SSS)模块增强时序特征捕获能力	仅在CN-Celeb1数据集上验证，未在其他数据集测试泛化能力	改进TDNN架构以提升说话人识别准确率	说话人识别	语音识别	NA	深度学习	TDNN, CNN	音频数据	CN-Celeb1数据集	NA	EPCNet-TDNN, ECAPA-TDNN	EER, minDCF, ACC	NA