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
1001	2025-09-25	Development of Local Software for Automatic Measurement of Geometric Parameters in the Proximal Femur Using a Combination of a Deep Learning Approach and an Active Shape Model on X-ray Images 2024-04, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-023-00953-3 PMID:38343246	研究论文	开发结合深度学习和主动形状模型的本地软件，用于自动测量X光片中股骨近端的几何参数	首次将深度学习神经网络与主动形状模型相结合，实现股骨边界提取和解剖标志点拟合的自动化流程	测试数据量有限（428张图像），alpha角的测量误差相对较高（4.53%）	开发自动化测量股骨近端几何参数的方法，辅助医生早期诊断髋部和股骨疾病	股骨近端几何参数（FNAL、FHD、FNW、SW、NSA、AA）	计算机视觉	骨科疾病	深度学习、主动形状模型（ASM）	深度学习神经网络、ASM	X光图像	428张髋部X光片（男性208张，女性220张）
1002	2025-09-25	Enhancing Disease Classification with Deep Learning: a Two-Stage Optimization Approach for Monkeypox and Similar Skin Lesion Diseases 2024-04, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-023-00941-7 PMID:38343247	研究论文	提出一种基于深度学习的两阶段优化方法，用于区分猴痘、水痘和麻疹等视觉相似的皮肤病变疾病	采用两阶段优化策略，通过分析71个预训练模型并结合集成学习技术，实现高精度疾病分类	NA	开发快速准确的决策支持系统以实现猴痘的及时诊断	猴痘、水痘和麻疹的皮肤病变图像	计算机视觉	猴痘	迁移学习、微调、集成学习	ConvNeXtBase/ConvNeXtLarge/ConvNeXtXLarge/RegNetX160/ResNetRS101/ResNet101	图像	NA
1003	2025-09-25	Automatic 3D Segmentation and Identification of Anomalous Aortic Origin of the Coronary Arteries Combining Multi-view 2D Convolutional Neural Networks 2024-04, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-023-00950-6 PMID:38343261	研究论文	开发结合多视角2D卷积神经网络的自动3D分割方法，用于识别冠状动脉异常主动脉起源	首次将三个单视角2D Attention U-Net与3D视角集成相结合，实现冠状动脉自动分割和异常起源分类	测试集样本量较小（n=13），需要更大规模验证	自动分割和分类冠状动脉正常/异常主动脉起源，辅助临床诊断	124例计算机断层扫描血管造影（CTA）数据中的主动脉根和冠状动脉	医学影像分析	心血管疾病	计算机断层扫描血管造影（CTA）	Attention U-Net, 决策树	3D医学影像	124例CTA数据（训练111例，测试13例）
1004	2025-09-25	Lightweight Attentive Graph Neural Network with Conditional Random Field for Diagnosis of Anterior Cruciate Ligament Tear 2024-04, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-023-00944-4 PMID:38343260	研究论文	提出一种轻量级注意力图神经网络结合条件随机场的模型（ACGNN），用于膝关节MRI图像中的前交叉韧带撕裂诊断	首次将条件随机场集成到图神经网络层中优化关联性，并采用三重注意力机制（自增强注意力、节点注意力和记忆注意力）解决过平滑和过拟合问题	需要在小样本不平衡数据场景下验证模型泛化能力	实现基于膝关节MRI的快速准确ACL撕裂分类	膝关节磁共振图像	计算机辅助诊断	运动损伤	磁共振成像（MRI）	图神经网络（GNN）与条件随机场（CRF）结合	医学图像	包含斜冠状面和矢状面MRI数据
1005	2025-09-25	Horse Herd Optimization with Gate Recurrent Unit for an Automatic Classification of Different Facial Skin Disease 2024-04, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-023-00962-2 PMID:38343253	研究论文	提出一种结合马群优化算法和门控循环单元的深度学习模型，用于自动分类不同面部皮肤疾病	首次将马群优化算法（HOA）与门控循环单元（GRU）相结合用于面部皮肤疾病分类，并采用多阶段图像处理流程	仅使用Kaggle单一数据库进行验证，未提及模型在临床环境中的实际应用效果	开发高精度的面部皮肤疾病自动分类系统	面部皮肤疾病图像（包括红斑痤疮、湿疹、基底细胞癌、光化性角化病和痤疮等）	计算机视觉	皮肤疾病	非线性扩散、自适应直方图均衡化、高通滤波、灰度游程矩阵、彩色共生局部二值模式	GRU（门控循环单元）结合HOA（马群优化算法）	图像	Kaggle数据库中的面部皮肤疾病图像（具体数量未明确说明）
1006	2025-09-25	Myocardial scar and left ventricular ejection fraction classification for electrocardiography image using multi-task deep learning 2024-03-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-58131-6 PMID:38553581	研究论文	开发基于计算机视觉的多任务深度学习模型，通过12导联心电图二维图像预测心肌瘢痕和左心室射血分数降低	首次将多任务深度学习应用于心电图图像分析，同时预测两个关键心血管参数，性能优于心脏病专家	研究基于特定数据集，在资源有限环境中的实际应用效果需进一步验证	开发低成本的心血管疾病筛查替代方案，减少对心脏磁共振的依赖	心电图二维图像和相关的临床特征数据	计算机视觉	心血管疾病	多任务深度学习	深度学习模型	图像	14,052份心电图数据
1007	2025-09-25	Deep-learning prostate cancer detection and segmentation on biparametric versus multiparametric magnetic resonance imaging: Added value of dynamic contrast-enhanced imaging 2023-12, International journal of urology : official journal of the Japanese Urological Association IF:1.8Q3 DOI:10.1111/iju.15280 PMID:37605627	研究论文	基于深度学习比较双参数与多参数磁共振成像对前列腺癌的检测和分割性能，评估动态对比增强成像的附加价值	首次系统比较双参数与多参数MRI在深度学习前列腺癌诊断中的性能差异，并量化动态对比增强成像的临床价值	样本量相对有限（332例患者），且为单中心研究	开发前列腺多序列MRI的深度学习诊断算法，评估动态对比增强成像在多参数成像中的贡献	332名患者（218名癌症患者含291个活检证实病灶，114名非癌症患者）的3227个多参数MRI数据集	数字病理	前列腺癌	磁共振成像（T2加权、动态对比增强）、深度学习	深度学习算法	医学影像	3227个多参数MRI数据集（来自332例患者，含291个活检证实癌灶）
1008	2025-09-25	Privacy-preserving techniques for decentralized and secure machine learning in drug discovery 2023-12, Drug discovery today IF:6.5Q1 DOI:10.1016/j.drudis.2023.103820 PMID:37935330	综述	本文概述了药物发现领域中用于去中心化机器学习的隐私保护技术	系统总结了多种隐私保护技术在药物发现机器学习中的应用及其组合方案	仅提供技术概述而未进行实证比较或性能评估	探讨去中心化机器学习在药物发现领域的隐私保护解决方案	隐私保护技术及其在药物研发中的应用	机器学习	NA	安全多方计算、分布式深度学习、同态加密、区块链点对点网络、差分隐私、联邦学习	NA	敏感/私有数据	NA
1009	2025-09-25	Design and deep learning of synthetic B-cell-specific promoters 2023-11-27, Nucleic acids research IF:16.6Q1 DOI:10.1093/nar/gkad930 PMID:37889080	研究论文	本研究通过合成生物学和深度学习技术设计并分析了B细胞特异性启动子，揭示了其转录调控机制	设计了23,640个B细胞特异性启动子，构建了能够直接从序列预测免疫球蛋白V基因启动子转录强度的深度学习模型	NA	解析B细胞特异性启动子的转录调控机制，为B细胞工程提供合成元件	B细胞特异性启动子和免疫球蛋白V基因	合成生物学	NA	MPRA（大规模平行报告基因检测）、深度学习	深度学习模型	DNA序列数据	23,640个B细胞特异性启动子
1010	2025-09-25	Explainable deep learning for tumor dynamic modeling and overall survival prediction using Neural-ODE 2023-11-18, NPJ systems biology and applications IF:3.5Q1 DOI:10.1038/s41540-023-00317-1 PMID:37980358	研究论文	提出基于神经微分方程的肿瘤动态建模方法TDNODE，用于肿瘤生长预测和患者总生存期分析	克服传统模型对截断数据的预测偏差，首次将神经微分方程应用于肿瘤动力学建模并实现模型参数的可解释性	NA	提高肿瘤动态模型的预测能力，实现个性化治疗并改善临床决策	肿瘤患者纵向肿瘤大小数据	机器学习	肿瘤	神经微分方程（Neural-ODE）	TDNODE（编码器-解码器架构）	纵向肿瘤大小数据	NA
1011	2025-09-25	Research hotspots and trends of artificial intelligence in rheumatoid arthritis: A bibliometric and visualized study 2023-11-10, Mathematical biosciences and engineering : MBE DOI:10.3934/mbe.2023902 PMID:38124558	文献计量学研究	通过文献计量学方法分析2003-2022年间人工智能在类风湿关节炎领域的研究热点与发展趋势	首次运用文献计量学和可视化技术系统分析AI在RA领域的全球研究格局、发展轨迹和前沿热点	仅基于Web of Science数据库，可能存在文献收录不全的局限性	构建人工智能在类风湿关节炎研究领域的知识图谱和发展全景	859篇相关学术文献	医疗人工智能	类风湿关节炎	文献计量分析、可视化分析（VOSviewer、R软件）	机器学习、深度学习算法	文献元数据（发表年份、国家、机构、期刊、关键词等）	859篇文献
1012	2025-09-25	Effective multi-class lungdisease classification using the hybridfeature engineering mechanism 2023-11-07, Mathematical biosciences and engineering : MBE DOI:10.3934/mbe.2023896 PMID:38052644	研究论文	提出一种基于混合特征工程的深度学习模型，用于胸部X射线图像的13种肺部疾病分类	结合优化CNN和DENSENET121的改进型Aquila优化卷积神经网络，并采用批量均衡技术	未提及模型可解释性，未来需要探索可解释机器学习方法	开发高精度的多类别肺部疾病计算机辅助诊断系统	胸部X射线图像	计算机视觉	肺部疾病	深度学习	CNN、DENSENET121、混合优化模型	医学图像	112,000张胸部X射线图像
1013	2025-09-25	Artificial intelligence methods in kinase target profiling: Advances and challenges 2023-11, Drug discovery today IF:6.5Q1 DOI:10.1016/j.drudis.2023.103796 PMID:37805065	综述	概述基于机器学习和深度学习的定量构效关系模型在激酶靶点分析中的最新进展	系统总结人工智能方法在激酶分析领域的前沿动态与发展趋势	NA	为激酶分析方法的开发与应用提供实践指导	激酶靶点	机器学习	NA	QSAR模型	ML/DL	结构活性数据	NA
1014	2025-09-25	TransUFold: Unlocking the structural complexity of short and long RNA with pseudoknots 2023-10-17, Mathematical biosciences and engineering : MBE DOI:10.3934/mbe.2023854 PMID:38052602	研究论文	提出基于深度学习的TransUFold方法，用于准确预测包含假结的RNA二级结构	首次将Vision Transformer架构应用于RNA结构预测，能够有效提取RNA序列中的长程相互作用	性能依赖于高质量RNA结构数据的可用性	开发能够准确预测RNA二级结构（包括假结）的计算方法	RNA分子（特别是包含假结结构的短链和长链RNA）	生物信息学	NA	深度学习	Vision Transformer（编码器-解码器架构）	RNA序列数据与结构注释	基准数据集（具体数量未明确说明），测试序列长度可达1600个核苷酸
1015	2025-09-25	When will RNA get its AlphaFold moment? 2023-10-13, Nucleic acids research IF:16.6Q1 DOI:10.1093/nar/gkad726 PMID:37702120	评论	本文讨论了RNA结构预测领域面临的挑战，并探讨了实现类似AlphaFold突破的可能性	系统分析了阻碍RNA结构预测发展的核心问题，并提出了具体的解决方向	本文为观点性文章，未提供具体的实验数据或模型验证	探讨RNA结构预测技术发展的瓶颈和未来方向	RNA分子及其三维结构预测方法	计算生物学	NA	深度学习、机器学习、物理计算方法	类似AlphaFold的深度学习模型	RNA序列数据、结构数据、比对数据	NA
1016	2025-09-25	Reliable interpretability of biology-inspired deep neural networks 2023-10-10, NPJ systems biology and applications IF:3.5Q1 DOI:10.1038/s41540-023-00310-8 PMID:37816807	研究论文	本研究评估并改进了生物启发式深度神经网络P-NET的可解释性方法，重点关注解释结果的稳健性和知识偏见控制	首次将可靠可解释性分析方法扩展到基于患者突变数据的生物启发式模型，提出了控制解释稳健性和偏见的新方法	研究仅针对P-NET模型进行验证，未涵盖所有类型的生物启发式深度学习模型	开发确保生物启发式深度学习模型可解释性稳健性和偏见感知的方法	生物启发式深度神经网络P-NET及其可解释性	机器学习	NA	深度学习	P-NET（生物启发式神经网络）	患者突变数据	NA
1017	2025-09-25	Pervasive downstream RNA hairpins dynamically dictate start-codon selection 2023-09, Nature IF:50.5Q1 DOI:10.1038/s41586-023-06500-y PMID:37674078	研究论文	本研究通过整合拟南芥模式触发免疫期间的转录组水平翻译和结构分析，揭示下游RNA发夹结构动态调控起始密码子选择的分子机制	首次发现uAUG下游双链RNA结构（uAUG-ds）通过调控扫描前起始复合体来选择性地翻译上游起始密码子，并证明该机制在人类细胞中具有保守性	NA	探究在不同条件下选择性翻译起始的调控机制	拟南芥模式触发免疫过程中的mRNA翻译调控机制	分子生物学	植物免疫	转录组水平翻译分析、RNA结构分析、深度学习建模	深度学习模型	转录组数据、RNA结构数据	NA
1018	2025-09-25	Scientific discovery in the age of artificial intelligence 2023-08, Nature IF:50.5Q1 DOI:10.1038/s41586-023-06221-2 PMID:37532811	综述	探讨人工智能在科学发现中的应用与前景	系统总结自监督学习和几何深度学习等AI技术如何推动跨学科科学发现	指出数据质量和管理问题仍是当前主要挑战	分析AI增强科学研究的潜力与路径	跨学科科学研究过程	机器学习	NA	自监督学习、几何深度学习、生成式AI	NA	多模态数据（图像、序列等）	NA
1019	2025-09-25	Self-supervised semantic segmentation of retinal pigment epithelium cells in flatmount fluorescent microscopy images 2023-04-03, Bioinformatics (Oxford, England) DOI:10.1093/bioinformatics/btad191 PMID:37067486	研究论文	提出一种自监督语义分割方法用于视网膜色素上皮细胞的自动分割	开发了结合重建损失、成对表示损失和形态学损失的自监督学习框架，并提出新的图像增强算法AugCut	NA	解决视网膜色素上皮细胞分割中标注数据不足的问题	视网膜色素上皮细胞	数字病理	老年性疾病	荧光显微镜成像	编码器-解码器架构的语义分割网络	荧光显微镜图像	大量荧光显微镜图像数据集
1020	2025-09-25	Non-Destructive Banana Ripeness Detection Using Shallow and Deep Learning: A Systematic Review 2023-Jan-09, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s23020738 PMID:36679535	系统性综述	本文系统综述了基于浅层学习和深度学习的香蕉成熟度无损检测方法	首次系统比较不同机器学习方法在香蕉成熟度检测中的性能表现，明确CNN在大数据集中的优势及传统ANN/SVM在传感器数据中的适用性	现有研究存在数据集信息不足、数据可用性有限、过度依赖数据增强技术等问题	评估自动化香蕉成熟度检测技术的研究现状与发展趋势	香蕉果实（以香蕉指为主要研究对象）	计算机视觉	NA	机器学习、深度学习	CNN、ANN、SVM	图像	从1548篇研究中筛选35篇进行系统分析