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
881	2025-06-16	Simultaneous measurement of temperature and pressure using deep-learning-assisted femtosecond laser-induced scattering technique 2025-Jun-02, Optics express IF:3.2Q2 DOI:10.1364/OE.563549 PMID:40515334	研究论文	本研究探讨了四种深度学习架构在利用飞秒激光诱导光栅散射技术同时预测气相温度和压力方面的应用	首次将深度学习架构（FCNN、CNN、BiLSTM和混合CNN-BiLSTM模型）应用于fs-LIGS信号处理，实现了高精度的温度和压力同时测量	未提及实际应用场景中的潜在干扰因素或系统稳定性问题	开发一种实时、多参数的燃烧诊断新方法	气相温度和压力测量	机器学习	NA	飞秒激光诱导光栅散射技术(fs-LIGS)	FCNN, CNN, BiLSTM, CNN-BiLSTM混合模型	光散射信号	未明确说明样本数量
882	2025-06-16	Total brain dose estimation in single-isocenter-multiple-targets (SIMT) radiosurgery via a novel deep neural network with spherical convolutions 2025-Jun, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.17748 PMID:40100547	研究论文	开发了一种基于球形卷积的深度学习模型，用于预测单等中心多目标立体定向放射外科治疗中正常脑组织的剂量	提出了球形卷积神经网络（SCNN），将3D体积数据投影为2D球形表示，用于预测脑剂量评估指标	研究仅基于106例SIMT病例，样本量相对较小	提高单等中心多目标立体定向放射外科治疗计划的质量一致性	正常脑组织的剂量评估	医学影像分析	脑部疾病	深度学习	SCNN（球形卷积神经网络）	3D体积数据	106例SIMT病例
883	2025-06-16	DiffMC-Gen: A Dual Denoising Diffusion Model for Multi-Conditional Molecular Generation 2025-Jun, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202417726 PMID:40170290	研究论文	本文提出了一种用于多条件分子生成的双重去噪扩散模型DiffMC-Gen，旨在优化候选化合物的多种性质	DiffMC-Gen通过整合离散和连续特征增强对3D分子结构的感知能力，并采用多目标优化策略同时优化目标分子的多种性质	NA	精确高效地设计具有多样化理化性质的潜在药物分子	药物分子	机器学习	NA	去噪扩散模型	DiffMC-Gen	分子结构数据	针对三种靶蛋白（LRRK2、HPK1和GLP-1受体）生成的分子
884	2025-06-16	Integrative Multi-Omics and Routine Blood Analysis Using Deep Learning: Cost-Effective Early Prediction of Chronic Disease Risks 2025-Jun, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202412775 PMID:40171841	research paper	该研究通过多组学数据和深度学习模型Omicsformer，开发了一种基于常规血液检测结果的慢性非传染性疾病风险预测系统	开发了Omicsformer深度学习模型，能够从常规血液样本中识别多种慢性疾病的潜在风险，并验证了其在临床前风险评估中的有效性	研究样本主要来自高海拔地区的亚健康人群，可能限制了结果的普遍适用性	探索慢性非传染性疾病的早期预测方法，推动个性化医疗发展	160名高海拔地区亚健康个体的多组学数据和大规模电子健康记录	machine learning	慢性非传染性疾病（包括癌症、心血管疾病和精神疾病）	多组学分析、深度学习	Omicsformer（基于Transformer的深度学习模型）	多组学数据、常规血液检测结果	160名亚健康个体+20年大规模临床患者数据
885	2025-06-16	Single-Cell Sequencing-Guided Annotation of Rare Tumor Cells for Deep Learning-Based Cytopathologic Diagnosis of Early Lung Cancer 2025-Jun, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202416921 PMID:40231585	research paper	该研究利用单细胞DNA测序技术指导罕见肿瘤细胞的标注，开发了一种基于深度学习的细胞病理学诊断模型，用于早期肺癌的诊断	使用单细胞DNA测序作为客观真实标注，解决了传统标注方法的主观性问题，并显著提高了肺癌诊断的敏感性	尽管模型性能优越，但样本量相对有限，且外部验证队列的样本量较小	提高支气管肺泡灌洗液细胞病理学诊断肺癌的准确性和敏感性	支气管肺泡灌洗液中的脱落肿瘤细胞和良性细胞	digital pathology	lung cancer	scDNA-Seq	DL	image	580 ETCs和1106良性细胞（标注数据集），发现队列156例，验证队列158例，外部验证队列141例
886	2025-06-16	Early operative difficulty assessment in laparoscopic cholecystectomy via snapshot-centric video analysis 2025-Jun, International journal of computer assisted radiology and surgery IF:2.3Q2 DOI:10.1007/s11548-025-03372-7 PMID:40257703	research paper	该研究提出了一种通过视频分析早期评估腹腔镜胆囊切除术手术难度的新方法	提出了SurgPrOD深度学习模型和一种新颖的以快照为中心的注意力模块（SCA），用于从全局和局部时间分辨率分析手术视频	研究仅基于CholeScore数据集进行验证，可能需要更多数据以进一步验证模型的泛化能力	早期评估腹腔镜胆囊切除术的手术难度，以优化手术室规划和改善手术结果	腹腔镜胆囊切除术的手术视频	computer vision	胆囊疾病	深度学习	SurgPrOD (基于CNN和注意力机制)	video	CholeScore数据集中的手术视频
887	2025-06-16	Non-Invasive Tumor Budding Evaluation and Correlation with Treatment Response in Bladder Cancer: A Multi-Center Cohort Study 2025-Jun, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202416161 PMID:40391846	研究论文	本研究开发了一种基于CT图像的非侵入性深度学习模型，用于评估膀胱癌患者的肿瘤出芽状态，并探讨了其与新辅助化学免疫治疗反应及疾病预后的相关性	首次开发了一种非侵入性深度学习模型来评估膀胱癌患者的肿瘤出芽状态，并验证了其预测治疗反应和预后的能力	研究结果需要在更大规模的多中心队列中进行进一步验证	探索膀胱癌患者肿瘤出芽状态与新辅助化学免疫治疗反应及预后的相关性	2322名经病理确诊的膀胱癌患者	数字病理学	膀胱癌	深度学习	深度学习模型	CT图像	2322名膀胱癌患者（2014年1月1日至2023年12月31日收集的多中心队列）
888	2025-06-16	Computational methods for modeling protein-protein interactions in the AI era: Current status and future directions 2025-Jun, Drug discovery today IF:6.5Q1 DOI:10.1016/j.drudis.2025.104382 PMID:40398752	综述	本文综述了人工智能时代下蛋白质-蛋白质相互作用（PPIs）建模的计算方法现状及未来发展方向	重点介绍了AI驱动方法的最新进展，包括AlphaFold及其衍生工具在蛋白质复合物结构预测中的主导地位，以及针对蛋白质灵活性、共进化信号依赖、大型组装体建模和涉及内在无序区域（IDRs）相互作用等关键挑战的创新解决方案	传统方法在特定情境下仍具相关性，AI工具的持续进化虽具变革潜力，但仍面临蛋白质灵活性建模等挑战	探讨蛋白质-蛋白质相互作用建模的计算方法，以深化对生物分子相互作用的理解并加速治疗干预设计	蛋白质-蛋白质相互作用（PPIs）	计算生物学	NA	深度学习、端到端框架（如AlphaFold）	深度学习模型（如AlphaFold及其衍生工具）	蛋白质结构数据	NA
889	2025-06-16	Deep learning for predicting invasive recurrence of ductal carcinoma in situ: leveraging histopathology images and clinical features 2025-Jun, EBioMedicine IF:9.7Q1 DOI:10.1016/j.ebiom.2025.105750 PMID:40440915	research paper	该研究利用深度学习模型结合组织病理学全切片图像和临床病理数据，预测导管原位癌（DCIS）的侵袭性复发风险	首次开发了基于全切片图像和临床数据的深度学习模型，用于DCIS的侵袭性复发风险分层	外部验证受限于数据集规模小、病例数少（22/94）、WSI质量差以及缺乏良好注释的数据集	开发能够预测DCIS侵袭性复发风险的模型，以减少低风险患者的过度治疗	导管原位癌（DCIS）患者	digital pathology	breast cancer	deep learning	CNN	image, clinical data	荷兰多中心数据集（n=558）和英国Sloane数据集（n=94）
890	2025-06-16	Artificial Intelligence-Assisted Breeding for Plant Disease Resistance 2025-Jun-01, International journal of molecular sciences IF:4.9Q2 DOI:10.3390/ijms26115324 PMID:40508136	review	本文综述了人工智能在植物抗病育种中的应用，包括疾病检测和组学预测的最新进展	探讨了大型语言模型和多模态模型在解析复杂疾病模式中的突破性潜力，并提出了将联邦学习与大型语言模型结合用于植物疾病检测和抗性预测的新视角	讨论了在数据、模型和隐私方面面临的挑战	整合人工智能技术以提升植物抗病育种效率	植物疾病抗性育种	machine learning	NA	深度学习、大型语言模型、多模态模型、联邦学习	CNN、大型语言模型、多模态模型	异构数据、多组学数据	NA
891	2025-06-16	A Dual-Modal Robot Welding Trajectory Generation Scheme for Motion Based on Stereo Vision and Deep Learning 2025-Jun-01, Materials (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/ma18112593 PMID:40508590	研究论文	本研究提出了一种基于立体视觉和深度学习的双模态感知框架，用于无示教方法中的机器人焊接轨迹生成	提出了一种结合2D图像自主识别和3D点云精确规划的双模态感知框架，改进了U-Net模型并引入了双通道注意力模块，提高了焊接分割的鲁棒性	未明确提及样本量或具体应用场景的限制	提高无示教方法中机器人焊接轨迹规划的自主性和鲁棒性	机器人焊接轨迹	机器视觉	NA	立体视觉、深度学习	改进的U-Net（VGG16作为骨干网络）	2D图像、3D点云	NA
892	2025-06-16	Segmentation with artificial intelligence and automated calculation of the corpus callosum index in multiple sclerosis 2025-Jun, Saudi medical journal IF:1.7Q2 DOI:10.15537/smj.2025.46.6.20240957 PMID:40516948	research paper	该研究通过人工智能技术评估多发性硬化症（MS）患者与健康个体的胼胝体指数（CCI）差异，并利用深度学习模型进行胼胝体自动分割	首次将U-Net模型应用于MS患者的胼胝体自动分割，并验证自动计算的CCI在显示萎缩方面的有效性	研究样本量有限（150名MS患者和150名健康对照），且仅针对慢性期MS患者	评估胼胝体指数作为多发性硬化症脑萎缩标志物的潜力	多发性硬化症患者和健康对照者的胼胝体	digital pathology	multiple sclerosis	MRI	U-Net	image	150名MS患者和150名健康对照者
893	2025-06-16	Optimizing Attenuation Correction in 68Ga-PSMA PET Imaging Using Deep Learning and Artifact-Free Dataset Refinement 2025-May-31, Diagnostics (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/diagnostics15111400 PMID:40506972	研究论文	本研究提出了一种新型的伪影优化框架，通过过滤损坏的PET-CT图像创建干净数据集，用于训练基于深度学习的图像域衰减校正模型	提出了一种伪影优化框架，无需解剖参考扫描即可训练深度学习模型，显著提高了Ga-PSMA PET成像的定量准确性	研究仅针对Ga-PSMA PET成像，未验证在其他PET成像中的适用性	优化Ga-PSMA PET成像中的衰减校正，提高图像质量和定量准确性	Ga-PSMA PET-CT扫描图像	医学影像处理	前列腺癌	PET-CT成像	ResNet	医学影像	828例全身Ga-PSMA PET-CT扫描
894	2025-06-16	Explainable Artificial Intelligence in Radiological Cardiovascular Imaging-A Systematic Review 2025-May-31, Diagnostics (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/diagnostics15111399 PMID:40506971	系统综述	本文系统综述了可解释人工智能（XAI）在放射学心血管影像中的应用现状	总结了XAI在心血管影像中的最新应用，并指出了未来研究方向	XAI方法的评估主要停留在定性层面，缺乏标准化	提高深度学习模型在心血管影像中的透明度和临床接受度	心血管影像数据	医学影像分析	心血管疾病	Grad-CAM, SHAP, LIME, 显著性图	深度学习模型	影像数据（CT, MRI, 超声, X光）	28项研究
895	2025-06-16	Fully automated measurement of aortic pulse wave velocity from routine cardiac MRI studies 2025-May-30, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2025.110442 PMID:40451442	research paper	本文提出了一种利用深度学习从标准心脏MRI序列中全自动测量主动脉脉搏波速度（PWV）的方法	首次实现了从常规2D SSFP定位图像和相位对比图像中全自动测量PWV，无需特殊序列或耗时的手动分析	研究主要基于UK Biobank数据集，需要在更多临床数据集中验证其普适性	开发一种全自动方法，便于在常规临床和研究扫描中测量主动脉脉搏波速度	主动脉脉搏波速度（PWV）的自动化测量	医学影像分析	心血管疾病	深度学习	DL模型	MRI图像	1053名UK Biobank受试者
896	2025-06-16	An Information-Extreme Algorithm for Universal Nuclear Feature-Driven Automated Classification of Breast Cancer Cells 2025-May-30, Diagnostics (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/diagnostics15111389 PMID:40506962	研究论文	本研究开发了一种基于信息极限机器学习方法和通用细胞学特征的自动化乳腺癌细胞分类算法，旨在实现客观和通用的组织病理学诊断	将信息极限方法应用于细胞学特征分析以进行癌细胞分类，这是该方法的架构创新	需要在更大的数据集上验证算法，并探索其在其他癌症类型中的适用性	开发一种自动化乳腺癌细胞分类算法，以实现客观和通用的组织病理学诊断	乳腺癌细胞	数字病理学	乳腺癌	信息极限机器学习方法	信息极限算法	图像	176张标记的细胞图像
897	2025-06-16	A Hybrid Model of Feature Extraction and Dimensionality Reduction Using ViT, PCA, and Random Forest for Multi-Classification of Brain Cancer 2025-May-30, Diagnostics (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/diagnostics15111392 PMID:40506964	研究论文	提出了一种结合ViT、PCA和随机森林的混合模型ViT-PCA-RF，用于脑癌的多分类	首次将Vision Transformer (ViT)、主成分分析(PCA)和随机森林(RF)结合，用于脑肿瘤分类	模型仅在BTM数据集上进行了测试，未在其他数据集上验证	提高脑肿瘤分类的准确性，实现早期检测	脑肿瘤MRI图像	计算机视觉	脑癌	MRI图像分析	ViT, PCA, RF	图像	BTM数据集
898	2025-06-16	Mild to moderate COPD, vitamin D deficiency, and longitudinal bone loss: the Multi-ethnic Study of Atherosclerosis 2025-May-29, Bone IF:3.5Q2 DOI:10.1016/j.bone.2025.117550 PMID:40449861	research paper	该研究探讨了轻度至中度COPD与维生素D缺乏对纵向骨密度(BMD)下降的影响	首次在轻度至中度COPD患者中研究了维生素D缺乏与骨密度下降的关联	研究样本量相对较小，且仅关注了胸椎骨密度	评估轻度至中度COPD患者中维生素D缺乏与骨密度下降的关系	1226名参与者，其中173名患有轻度至中度COPD	医学研究	COPD(慢性阻塞性肺病)	深度学习算法进行胸椎自动分割	深度学习算法	胸部CT影像数据	1226名参与者(173名COPD患者，1053名对照)
899	2025-06-16	Explainability of Protein Deep Learning Models 2025-May-29, International journal of molecular sciences IF:4.9Q2 DOI:10.3390/ijms26115255 PMID:40508065	research paper	该研究首次使用XAI方法探索蛋白质深度学习模型的内部工作机制，评估了九种XAI方法在预测蛋白质相互作用位点和生成蛋白质嵌入向量方面的表现	首次使用XAI方法研究蛋白质深度学习模型的内部工作机制，并比较不同XAI方法在揭示蛋白质基本性质方面的效果	研究仅针对两种蛋白质相关问题进行了测试，可能无法全面反映XAI方法在所有蛋白质深度学习模型中的表现	提高蛋白质深度学习模型的可解释性，理解蛋白质相互作用的基本机制	蛋白质相互作用位点预测和蛋白质嵌入向量生成	machine learning	NA	XAI (explainable AI)	Seq-InSite, ProtBERT, ProtT5, Ankh	protein sequence data	3.3 TB总数据量
900	2025-06-16	Dual-Phase Severity Grading of Strawberry Angular Leaf Spot Based on Improved YOLOv11 and OpenCV 2025-May-29, Plants (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/plants14111656 PMID:40508330	研究论文	本研究提出了一种基于改进YOLOv11和OpenCV的双阶段草莓角斑病严重程度分级框架	结合了CARAFE模块和SE注意力机制的改进YOLOv11架构，以及基于HSV色彩空间的OpenCV阈值分割算法，实现了草莓角斑病的精确分级	NA	开发草莓角斑病严重程度评估的高级方法	草莓角斑病	计算机视觉	草莓角斑病	深度学习、计算机视觉	YOLOv11-CARAFE-SE	图像	NA