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
8481	2025-10-06	Development of deep learning models for high-resolution exposome mapping and health impact assessment 2025, Frontiers in public health IF:3.0Q2 DOI:10.3389/fpubh.2025.1565471 PMID:40535428	研究论文	开发用于高分辨率暴露组绘图和健康影响评估的深度学习模型	提出自适应多尺度暴露网络(AMSEN)和自适应暴露优化策略(AEOS)，通过跨模态融合机制、时空特征提取和不确定性量化解决多尺度变异性和测量不确定性问题	NA	推进环境健康科学，提供暴露组量化和健康影响评估的新工具	环境暴露与人类健康结果的复杂相互作用	机器学习	NA	卫星影像、可穿戴传感器、地理空间分析	深度学习	多模态数据	NA	NA	分层深度学习模型	暴露预测精度、计算性能	NA
8482	2025-10-06	A hybrid Bi-LSTM model for data-driven maintenance planning 2025, Autonomous intelligent systems DOI:10.1007/s43684-025-00099-9 PMID:40535477	研究论文	提出一种混合双向长短期记忆网络模型，用于数据驱动的维护规划	结合蒙特卡洛dropout生成剩余使用寿命预测，并构建经验系统可靠性函数用于选择性维护问题优化	NA	开发可扩展的智能维护方法，优化选择性维护问题	面向任务的串联k-out-of-n:G系统	机器学习	NA	深度学习，蒙特卡洛方法	Bi-LSTM	传感器监测数据	NA	NA	混合Bi-LSTM	成本最小化，任务存活率	NA
8483	2025-10-06	The multikinetic fusion feature of PPG was combined with MCNN_vision_transformer for diabetes detection 2025, American journal of translational research IF:1.7Q4 DOI:10.62347/ZRMW1346 PMID:40535639	研究论文	提出一种结合PPG多动力学融合特征与MCNN_Vision Transformer的糖尿病自动检测模型	首次将SGR空间编码算法提取的PPG动态融合特征与多尺度卷积和Vision Transformer结合，用于糖尿病检测	回顾性病例对照研究，样本来源单一	利用深度学习算法实现糖尿病的早期预防和筛查	血糖正常人群、糖尿病控制不良人群和糖尿病控制良好人群	机器学习	糖尿病	PPG信号分析	MCNN, Vision Transformer	PPG信号	自收集医学数据集（三组人群）	NA	MCNN, Vision Transformer	准确率, ROC曲线面积	NA
8484	2025-10-06	Pretreatment Multi-sequence Contrast-Enhanced MRI to Predict Response to Immunotherapy in Unresectable Hepatocellular Carcinoma Using Transformer: A Multicenter Study 2025, Journal of Cancer IF:3.3Q2 DOI:10.7150/jca.111026 PMID:40535816	研究论文	本研究开发了基于Transformer的放射组学模型，用于预测不可切除肝细胞癌患者对靶向联合免疫治疗的客观缓解率	首次将Transformer模型与ResNet50结合应用于多序列增强MRI图像，通过多实例学习方法预测免疫治疗疗效	回顾性研究设计，样本量相对有限（264例患者），需要进一步前瞻性验证	预测不可切除肝细胞癌患者对靶向联合免疫治疗的客观缓解情况	264例接受免疫治疗前进行增强MRI检查的不可切除肝细胞癌患者	计算机视觉	肝细胞癌	多序列对比增强MRI	Transformer, CNN	医学影像	264例患者（训练组180例，验证组84例）	NA	Transformer, ResNet50	AUC, ROC曲线, DCA曲线, HR	NA
8485	2025-10-06	Calibration-free estimation of field dependent aberrations for single molecule localization microscopy across large fields of view 2024-Dec-11, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.12.11.627909 PMID:39713420	研究论文	提出一种无需校准即可直接从单分子数据估计场相关像差的模型方法，用于提升单分子定位显微镜的图像质量	首次将节点像差理论引入全矢量点扩散函数模型，无需珠校准测量即可从原始帧数据直接估计场相关像差	未明确说明方法对特定样本类型或成像条件的适用性限制	解决单分子定位显微镜中场相关像差对定位精度的影响问题	微管和核孔复合物的2D和3D定位数据	计算显微成像	NA	单分子定位显微镜(SMLM)	基于模型的估计方法	2D和3D显微镜图像数据	视野范围达180μm的微管和核孔复合物样本	NA	基于节点像差理论的矢量PSF模型	与基于样条拟合和深度学习的方法进行比较	计算效率高，可在几分钟内处理完整2D或3D数据集
8486	2025-10-06	Focal liver lesion diagnosis with deep learning and multistage CT imaging 2024-Aug-15, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-024-51260-6 PMID:39147767	研究论文	开发基于深度学习和多期相CT成像的肝脏局灶性病变自动诊断系统LiLNet	首次构建基于多中心数据的肝脏病变深度学习诊断网络，并在外部中心和临床环境中验证其性能	未提及模型在罕见病变类型上的表现及计算效率分析	开发自动化的肝脏病变诊断系统以辅助临床决策	肝脏局灶性病变（包括HCC、ICC、MET、FNH、HEM和CYST）	计算机视觉	肝脏疾病	多期相增强CT成像	深度学习	CT医学影像	来自6个数据中心的4039名患者	NA	LiLNet	准确率, AUC	NA
8487	2025-10-06	Glenohumeral joint force prediction with deep learning 2024-01, Journal of biomechanics IF:2.4Q3 DOI:10.1016/j.jbiomech.2024.111952 PMID:38228026	研究论文	本研究使用深度学习技术预测肩关节盂肱关节力的幅度和方向	首次将深度学习模型应用于盂肱关节力预测，替代传统计算密集型优化方法	基于959名虚拟受试者数据，未使用真实患者数据进行验证	开发能够准确预测盂肱关节力的深度学习模型，降低计算成本	全肩关节置换术(TSA)领域的盂肱关节力预测	机器学习	骨科疾病	深度学习，马尔可夫链蒙特卡洛方法	深度学习模型	虚拟患者参数数据	959名虚拟受试者	NA	NA	决定系数，平均绝对误差	NA
8488	2025-10-06	A quantitative characterization of early neuron generation in the developing zebrafish telencephalon 2023 Oct-Nov, Developmental neurobiology IF:2.7Q3 DOI:10.1002/dneu.22926 PMID:37679904	研究论文	本研究通过深度学习方法和克隆分析定量表征斑马鱼端脑早期神经元生成的动态过程	首次对斑马鱼端脑发育初期（14-24小时）的神经元生成和神经祖细胞分裂模式进行定量图谱分析	研究仅关注发育最初24小时内的神经发生过程，未涉及后期发育阶段	理解神经祖细胞在斑马鱼端脑发育初期何时转换分裂模式以产生第一批神经元	斑马鱼端脑发育过程中的神经祖细胞和新生神经元	数字病理	NA	深度学习分割方法、克隆分析	NA	显微图像数据	斑马鱼端脑发育14-24小时阶段的样本	Cellpose	NA	NA	NA
8489	2025-10-06	Genetics and mechanisms of thoracic aortic disease 2023-03, Nature reviews. Cardiology DOI:10.1038/s41569-022-00763-0 PMID:36131050	综述	本文回顾了胸主动脉疾病遗传学研究的技术进展，整合深度学习等新技术发现的遗传观察结果到当前生物学认知中	将机器学习技术与大型生物样本库影像数据集结合，实现了主动脉性状的大规模测量和基因分型，发现数十个新的遗传关联	胸主动脉疾病相对其他心血管疾病发病率较低，阻碍了大规模遗传关联的识别	探索胸主动脉疾病的遗传学机制和防治策略	胸主动脉疾病（包括主动脉瘤、主动脉夹层、主动脉缩窄等）	机器学习	心血管疾病	深度学习, 遗传分析, 影像分析	深度学习	影像数据	生物样本库大型数据集	NA	NA	NA	NA
8490	2025-10-06	State-of-the-Art Estimation of Protein Model Accuracy Using AlphaFold 2022-Dec-02, Physical review letters IF:8.1Q1 DOI:10.1103/PhysRevLett.129.238101 PMID:36563190	研究论文	本文证明AlphaFold已学会近似生物物理能量函数，并探索其在无共进化数据情况下评估蛋白质结构质量的能力	首次证实AlphaFold已隐式学习生物物理能量函数，可在不使用共进化数据的情况下实现最先进的蛋白质结构质量评估	研究基于AlphaFold模型，其性能可能受训练数据和模型架构的限制	探索AlphaFold是否学会生物物理能量函数及其在蛋白质结构预测中的应用	蛋白质三维结构	机器学习	NA	深度学习, 多序列比对	深度学习模型	蛋白质序列数据, 结构数据	NA	NA	AlphaFold	结构质量评估准确度	NA
8491	2025-10-06	Machine Learning Analysis of Cocaine Addiction Informed by DAT, SERT, and NET-Based Interactome Networks 2022-Apr-12, Journal of chemical theory and computation IF:5.7Q1 DOI:10.1021/acs.jctc.2c00002 PMID:35294204	研究论文	本研究通过整合DAT、SERT和NET相互作用组网络，开发机器学习/深度学习模型用于可卡因成瘾药物发现	首次结合三种关键神经递质转运蛋白的相互作用组网络进行AI驱动的抗可卡因成瘾药物开发	仅从460个相互作用蛋白中筛选出61个具有足够抑制剂数据的目标蛋白	开发基于人工智能的抗可卡因成瘾先导化合物发现系统方法	多巴胺转运蛋白(DAT)、血清素转运蛋白(SERT)和去甲肾上腺素转运蛋白(NET)相互作用组网络	机器学习	药物成瘾	蛋白质-蛋白质相互作用网络分析	自编码器,梯度提升决策树,多任务深度神经网络	化学抑制剂数据	115,407个抑制剂对应61个蛋白质靶点	NA	自编码器,梯度提升决策树,多任务深度神经网络	NA	NA
8492	2025-10-06	Real-time recognition of spraying area for UAV sprayers using a deep learning approach 2021, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0249436 PMID:33793634	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的无人机喷雾器喷洒区域实时识别系统	采用深度学习技术实现无人机喷雾器喷洒区域的实时识别，提高了农业喷洒的精确性	研究仅针对香菜农田，未验证在其他作物上的适用性	开发准确的实时喷洒区域识别系统以提升无人机喷雾器的作业效率	无人机喷雾器的喷洒区域识别	计算机视觉	NA	深度学习	深度学习分类器	图像	从无人机采集的香菜农田图像	NA	NA	F1分数, 计算时间	NA
8493	2025-10-06	NLP-based ergonomics MSD risk root cause analysis and risk controls recommendation 2025-Jul, Ergonomics IF:2.0Q3 DOI:10.1080/00140139.2024.2394510 PMID:39189206	研究论文	提出一种基于自然语言处理的工效学MSD风险根因分析与控制推荐系统	首次将深度学习NLP技术应用于工效学风险评估，实现从风险评分到根因分析和控制建议的完整流程	依赖专家知识构建的机器学习系统，可能受限于专家知识的覆盖范围	开发自动化的工效学风险评估与改进系统，预防肌肉骨骼疾病	工作场所中的物理动作描述和操作对象	自然语言处理	肌肉骨骼疾病	自然语言处理，词性标注，依存句法分析	深度学习	文本	NA	NA	NA	NA	NA
8494	2025-10-06	Comparison of different dental age estimation methods with deep learning: Willems, Cameriere-European, London Atlas 2025-Jul, International journal of legal medicine IF:2.2Q1 DOI:10.1007/s00414-025-03452-y PMID:39969569	研究论文	比较Willems、Cameriere-Europe、London Atlas和深度学习方法在土耳其儿童全景X光片上的牙齿年龄估计效果	首次将深度学习方法与传统牙齿年龄估计方法（Willems、Cameriere-Europe、London Atlas）在土耳其儿童人群中进行系统性比较	研究仅针对土耳其儿童人群，样本量为1169人，结果可能不适用于其他人群	评估不同牙齿年龄估计方法在土耳其儿童中的准确性和适用性	土耳其儿童的全景X光片	计算机视觉	NA	全景X光成像	CNN	医学影像	1169名土耳其儿童（613名女孩，556名男孩）	TensorFlow	卷积神经网络	Akaike信息准则, Bayesian-Schwarz准则, 均方根误差, 决定系数, 组内相关系数	NA
8495	2025-10-06	Comparison of CNNs and Transformer Models in Diagnosing Bone Metastases in Bone Scans Using Grad-CAM 2025-Jul-01, Clinical nuclear medicine IF:9.6Q1 DOI:10.1097/RLU.0000000000005898 PMID:40237349	研究论文	比较CNN和Transformer模型在骨扫描中诊断骨转移的性能，并使用Grad-CAM进行可视化分析	首次探索ConvNeXt和Transformer模型在骨扫描中检测骨转移的应用，并与传统CNN模型进行性能比较	回顾性研究，数据来自两个医疗机构，样本量有限	评估不同深度学习模型在骨扫描中诊断转移性病灶的性能	癌症患者的骨扫描图像	计算机视觉	骨转移癌	骨扫描	CNN, Transformer	医学图像	训练验证集4626例（医院1），测试集1428例（医院2）	NA	ResNet18, DeiT, ViT Large 16, Swin Base, ConvNeXt Large	准确率	NA
8496	2025-10-06	"Amide - amine + alcohol = carboxylic acid." chemical reactions as linear algebraic analogies in graph neural networks 2025-Jun-18, Chemical science IF:7.6Q1 DOI:10.1039/d4sc05655h PMID:40395375	研究论文	本研究揭示了图神经网络中原子嵌入具有类似自然语言处理的算术特性，能够表示有效的化学反应公式	首次证明化学图神经网络中的原子嵌入具有类似词嵌入的算术性质，能够通过向量运算表示化学反应	NA	揭示图神经网络在化学建模中的隐藏学习机制，提高模型可解释性	化学分子结构和原子属性	机器学习	NA	计算化学数据	图神经网络	图数据	NA	NA	图神经网络	NA	NA
8497	2025-10-06	Data efficient molecular image representation learning using foundation models 2025-Jun-18, Chemical science IF:7.6Q1 DOI:10.1039/d5sc00907c PMID:40417293	研究论文	提出基于基础模型的分子图像表示学习框架MoleCLIP，显著降低分子预训练数据需求	首次将OpenAI的视觉基础模型CLIP应用于分子表示学习，实现数据高效的特征提取	未详细讨论模型在更广泛化学任务中的泛化能力	开发数据高效的分子表示学习方法	分子图像	机器学习	NA	分子表示学习	基础模型	分子图像	NA	NA	CLIP	基准测试性能，分布偏移鲁棒性	NA
8498	2025-10-06	Multi-Scale Temporal Analysis with a Dual-Branch Attention Network for Interpretable Gait-Based Classification of Neurodegenerative Diseases 2025-Jun-18, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3580944 PMID:40531650	研究论文	提出一种双分支注意力增强残差网络(DAERN)，用于基于步态的神经退行性疾病分类	整合扩张因果卷积进行局部步态模式提取和多头自注意力进行长程依赖建模，通过交叉注意力融合模块增强特征整合	NA	开发可解释的神经退行性疾病自动分类方法	神经退行性疾病患者（ALS、HD、PD）的步态数据	计算机视觉	神经退行性疾病	步态分析	CNN, Attention机制	时序步态数据	GaitNDD数据集	PyTorch, TensorFlow	残差网络, 注意力机制, 扩张因果卷积	准确率, F1分数, AUC	NA
8499	2025-10-06	Changes in Epidemiological Characteristics of Varicella and Breakthrough Cases in Ningbo, China, From 2010 to 2023: Surveillance Study 2025-Jun-18, JMIR public health and surveillance IF:3.5Q1 DOI:10.2196/71691 PMID:40533066	研究论文	本研究监测了2010-2023年宁波市水痘流行病学特征和突破病例变化，为免疫策略调整提供依据	首次建立出生队列分析突破病例，并构建递归神经网络模型分析非药物干预措施对水痘传播的影响	研究依赖于监测系统数据，可能存在报告偏倚；模型预测精度受多种因素影响	监测水痘流行病学特征变化，评估疫苗接种效果和非药物干预措施影响	宁波市2010-2023年报告的70,163例水痘病例，特别是2009-2013年出生队列	公共卫生流行病学	水痘	主动监测(2010-2011)、被动监测(2012-2023)、深度学习分析	递归神经网络(RNN)	流行病学监测数据、免疫接种数据	70,163例水痘病例报告	NA	递归神经网络	均方误差(49.96)	NA
8500	2025-10-06	Can CTA-based Machine Learning Identify Patients for Whom Successful Endovascular Stroke Therapy is Insufficient? 2025-Jun-18, AJNR. American journal of neuroradiology DOI:10.3174/ajnr.A8885 PMID:40533350	研究论文	本研究开发了一种基于CTA的机器学习模型，用于预测血管内卒中治疗成功但功能结局仍不佳的患者	首次使用基于CTA的深度学习模型预测血管内卒中治疗成功但功能结局不佳的患者群体	样本量相对较小，仅包含48名患者进行微调和交叉验证	评估机器学习方法在识别需要额外干预的卒中患者中的性能	大血管闭塞急性缺血性卒中患者	医学影像分析	卒中	CT血管造影	深度学习	医学影像	预训练1542名受试者，微调和交叉验证48名受试者	NA	DeepSymNet-v3	AUROC	NA