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
11041	2025-10-07	Improving explanations for medical X-ray diagnosis combining variational autoencoders and adversarial machine learning 2025-Apr, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2025.109857 PMID:39999495	研究论文	提出一种结合变分自编码器和对抗机器学习的深度学习架构，用于改进医学X射线诊断的可解释性	利用变分自编码器在低维嵌入空间产生线性修改，再重构到原始图像空间的非线性解释；通过全局和局部正则化潜在空间；设计多目标遗传算法搜索解释	NA	改进医学计算机视觉中人工智能系统的可解释性	医学X射线诊断图像	计算机视觉	NA	深度学习	VAE, 遗传算法	医学图像	NA	NA	变分自编码器	精度	NA
11042	2025-10-07	A dual-stage framework for segmentation of the brain anatomical regions with high accuracy 2025-Apr, Magma (New York, N.Y.) DOI:10.1007/s10334-025-01233-7 PMID:40042762	研究论文	提出一种基于深度学习的双阶段框架，用于精确分割大脑MR图像中的解剖区域	采用双阶段3D分割技术，第二阶段专门针对海马体、丘脑等小区域进行精细化分割	NA	开发精确的大脑解剖区域分割方法，识别不同脑部结构的位置和形状细节	成年受试者，包括认知正常者和认知衰退个体	医学图像分析	认知障碍疾病	磁共振成像(MRI)	CNN	3D医学图像	NA	NA	3D U-Net, SegResNet	DSC, HD95	NA
11043	2025-10-07	Analysis of AI foundation model features decodes the histopathologic landscape of HPV-positive head and neck squamous cell carcinomas 2025-Apr, Oral oncology IF:4.0Q2 DOI:10.1016/j.oraloncology.2025.107207 PMID:40043423	研究论文	利用AI基础模型分析HPV阳性头颈部鳞状细胞癌的组织病理学特征	首次使用基础模型UNI和生成对抗网络HistoXGAN解码HPV阳性HNSCC的组织病理学景观，并识别出三种HPV阳性亚型	研究样本主要来自公共和机构数据集，需要进一步验证在更广泛人群中的适用性	表征与HPV存在相关的组织病理学特征，客观描述HPV阳性空间中的变异模式	头颈部鳞状细胞癌患者的H&E染色切片	数字病理学	头颈部鳞状细胞癌	H&E染色	自监督学习, GAN	病理图像	981名HNSCC患者	NA	UNI, HistoXGAN	灵敏度, 特异性	NA
11044	2025-05-13	Explainable deep learning models for predicting water pipe failures 2025-Apr, Journal of environmental management IF:8.0Q1 DOI:10.1016/j.jenvman.2025.124738 PMID:40054363	研究论文	本研究提出了一种利用深度学习算法预测水管故障的新方法，并通过优化模型超参数和数据缩放提升预测性能	首次将Deep Neural Networks (DNN)、Convolutional Neural Networks (CNN)和TabNet应用于水管故障预测，并结合贝叶斯优化(BO)和数据缩放技术优化模型性能	研究仅基于香港地区的水管网络数据，可能在其他地区的适用性有待验证	开发可解释的深度学习模型来预测水管网络中泄漏和爆裂的概率	水管网络中的管道	机器学习	NA	贝叶斯优化(BO)、Copeland算法、SHapley Additive exPlanations (SHAP)	DNN、CNN、TabNet	结构化数据	香港水管网络数据	NA	NA	NA	NA
11045	2025-05-13	Bayesian uncertainty estimation of adsorption closure models in the computational simulation of contaminant transport 2025-Apr, Journal of environmental management IF:8.0Q1 DOI:10.1016/j.jenvman.2025.124708 PMID:40054364	research paper	研究吸附闭合模型在污染物传输计算模拟中的贝叶斯不确定性估计	采用嵌入式贝叶斯误差方法来理解吸附等温线在描述污染物吸附中的限制，并提出深度学习替代模型	吸附闭合模型参数需满足特定地球化学条件，使用需谨慎	评估污染物传输模型中吸附闭合模型的不确定性影响	污染物在多孔介质中的吸附过程	computational simulation	NA	Bayesian error approach, deep learning surrogate	probabilistic error model, deep learning surrogate	simulation data	NA	NA	NA	NA	NA
11046	2025-10-07	Determining the Importance of Lifestyle Risk Factors in Predicting Binge Eating Disorder After Bariatric Surgery Using Machine Learning Models and Lifestyle Scores 2025-Apr, Obesity surgery IF:2.9Q1 DOI:10.1007/s11695-025-07765-0 PMID:40045153	研究论文	本研究使用机器学习模型和生活方式评分评估腹腔镜袖状胃切除术后生活方式风险因素与暴食症发生的关联	首次结合生活方式评分和多种机器学习模型分析减肥手术后暴食症的预测因素	样本量相对有限，仅包含450名参与者，且仅评估了术后2年的情况	评估生活方式风险因素对减肥手术后暴食症发生的预测价值	接受腹腔镜袖状胃切除术的450名患者	机器学习	暴食症	问卷调查	逻辑回归,KNN,决策树,随机森林,SVM,XGBoost,人工神经网络	临床数据	450名接受腹腔镜袖状胃切除术的患者	NA	NA	准确率	NA
11047	2025-05-13	Development of a deep learning-based model to evaluate changes during radiotherapy using cervical cancer digital pathology 2025-Mar-24, Journal of radiation research IF:1.9Q3 DOI:10.1093/jrr/rraf004 PMID:40051384	研究论文	开发了一种基于深度学习的模型，用于评估宫颈癌放疗期间的变化，并在全切片图像上可视化结果	结合DenseNet121和支持向量机，开发了一种新的分类模型，用于评估宫颈癌放疗前后的活检变化，并可视化结果	生存分析未能显示放疗状态概率（RSP）在治疗期间的预后影响	创建一种深度学习模型，用于评估宫颈癌放疗期间的变化，并探索其临床意义	95名接受放疗的宫颈癌患者的活检样本	数字病理学	宫颈癌	深度学习	DenseNet121 + SVM	图像	95名患者的18,400个切片（12,400个用于训练，6,000个用于测试）	NA	NA	NA	NA
11048	2025-05-13	DeepMVD: A Novel Multiview Dynamic Feature Fusion Model for Accurate Protein Function Prediction 2025-Mar-24, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.4c02216 PMID:40053671	研究论文	提出了一种名为DeepMVD的新型深度学习模型，用于通过动态融合多视图特征来提高蛋白质功能预测的准确性	DeepMVD模型通过专门模块提取各视图的独特特征，并利用自适应融合机制进行最优整合，显著提升了预测精度	现有研究未能有效利用蛋白质序列中反映的多层次属性特征，这限制了蛋白质描述的丰富性，从而影响了高精度蛋白质功能预测	提高蛋白质功能预测的准确性	蛋白质序列	机器学习	NA	深度学习	DeepMVD	蛋白质序列数据	CAFA4数据集	NA	NA	NA	NA
11049	2025-10-07	A deep learning lightweight model for real-time captive macaque facial recognition based on an improved YOLOX model 2025-Mar-18, Zoological research IF:4.0Q1 DOI:10.24272/j.issn.2095-8137.2024.296 PMID:40049662	研究论文	本研究开发了一种基于改进YOLOX模型的轻量级实时圈养猕猴面部识别模型ACE-YOLOX	将高效通道注意力(ECA)、完整交并比损失(CIoU)和自适应空间特征融合(ASFF)集成到YOLOX框架中，在提高预测精度的同时降低计算复杂度	NA	开发适用于圈养猕猴的轻量级面部识别模型，实现实时个体识别	圈养猕猴	计算机视觉	NA	深度学习	YOLOX	图像	179,400张标注面部图像，来自1,196只猕猴	PyTorch	YOLOX, ECA, ASFF	准确率	智能手机设备(Android)
11050	2025-10-07	Deep Learning Enhanced Near Infrared-II Imaging and Image-Guided Small Interfering Ribonucleic Acid Therapy of Ischemic Stroke 2025-03-18, ACS nano IF:15.8Q1 DOI:10.1021/acsnano.4c18035 PMID:40042964	研究论文	开发了一种结合深度学习增强NIR-II成像和siRNA治疗的缺血性卒中治疗平台	创新性地开发了YWFC NPs纳米平台，可增强血脑屏障穿透性并整合深度学习算法优化NIR-II成像	仅在临床前小鼠模型中进行验证，尚未进行人体临床试验	开发针对缺血性卒中的siRNA递送系统和成像引导治疗策略	缺血性卒中小鼠模型（MCAO模型）	医学影像, 药物递送	缺血性卒中	NIR-II成像, siRNA治疗, 纳米颗粒递送系统	深度学习神经网络	NIR-II影像数据	MCAO小鼠模型	NA	NA	信噪比	NA
11051	2025-10-07	Deactivated Cas9-Engineered Magnetic Micromotors toward a Point-of-Care Digital Viral RNA Assay 2025-03-11, ACS nano IF:15.8Q1 DOI:10.1021/acsnano.4c14913 PMID:40017424	研究论文	开发了一种基于dCas9工程化磁性微马达的数字病毒RNA检测系统dCRISTOR，用于HIV-1的即时检测	首次将dCas9工程化微马达与无提取LAMP扩增、明场显微镜和深度学习图像处理相结合，创建了无需荧光读数的数字核酸检测系统	样本量较小（21个加标血浆样本和9个临床患者样本），需要外部磁场控制	开发一种适用于即时检测的高灵敏度数字病毒RNA检测方法	人类免疫缺陷病毒-1（HIV-1）RNA	数字病理学	HIV/AIDS	无提取环介导等温扩增（LAMP），数字核酸检测，磁控微马达技术	CNN	图像	21个加标血浆样本和9个临床患者样本	NA	卷积神经网络	灵敏度，特异性，检测限，相关性	NA
11052	2025-05-13	A review of urban heat island mapping approaches with a special emphasis on the Indian region 2025-Mar-08, Environmental monitoring and assessment IF:2.9Q3 DOI:10.1007/s10661-025-13810-3 PMID:40055272	综述	本文对全球城市热岛（UHI）测绘方法进行了批判性回顾，特别关注印度地区及基于AI的方法	特别强调印度地区及AI方法在城市热岛测绘中的应用	主要关注印度地区，可能缺乏对其他地区的深入分析	提高城市热岛效应测绘和监测的准确性，以改善生活质量	城市热岛效应及其测绘方法	机器学习	NA	机器学习和深度学习算法	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
11053	2025-05-13	A prediction model for the risk of developing mild cognitive impairment in older adults with sarcopenia: evidence from the CHARLS 2025-Mar-08, Aging clinical and experimental research IF:3.4Q2 DOI:10.1007/s40520-025-02980-2 PMID:40055290	research paper	开发了一种深度学习模型，用于预测患有肌肉减少症的老年人发生轻度认知障碍的风险	利用机器学习和深度学习技术，结合CHARLS数据，构建了一个预测模型，并开发了在线工具	样本量相对较小，且仅基于中国健康与养老追踪调查（CHARLS）的数据	开发一个准确的预测模型，用于筛查肌肉减少症患者的轻度认知障碍风险	570名患有肌肉减少症的患者	machine learning	geriatric disease	machine learning, deep learning	deep learning	clinical data	570 patients with sarcopenia from CHARLS	NA	NA	NA	NA
11054	2025-05-13	Development and validation of computer-aided detection for colorectal neoplasms using deep learning incorporated with computed tomography colonography 2025-Mar-08, BMC gastroenterology IF:2.5Q2 DOI:10.1186/s12876-025-03742-0 PMID:40055612	研究论文	本研究开发并验证了结合深度学习与CT结肠造影的计算机辅助检测系统，用于结直肠肿瘤的诊断	采用基于faster R-CNN的神经网络结构检测结直肠病变，并通过整合两个位置的评估提高了AI算法的敏感性	外部验证数据量相对较小（137例患者），且未详细说明不同机构间数据质量的差异性	提升CT结肠造影图像中结直肠肿瘤病变的检测敏感性	结直肠肿瘤病变	数字病理	结直肠癌	CT结肠造影	faster R-CNN	医学影像	训练及内部验证数据453例患者（来自日本多中心试验），外部验证数据137例患者（来自其他两家机构）	NA	NA	NA	NA
11055	2025-05-13	Leveraging YOLO deep learning models to enhance plant disease identification 2025-Mar-07, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-92143-0 PMID:40055410	research paper	利用YOLO深度学习模型增强植物病害识别	引入YOLOv3和YOLOv4模型进行水果植物病害识别，YOLOv4表现出更低的复杂度、更快的速度和更高的精确度	数据不平衡、症状变异性、实时性能和高昂的标注成本可能影响准确性和采用率	提高植物病害早期识别的准确性和效率，以支持精准农业保护	健康的桃子和草莓叶子，以及受细菌性斑点病影响的桃子叶子和受焦枯病影响的草莓叶子	computer vision	plant disease	YOLO deep learning model	YOLOv3, YOLOv4	image	来自公开可访问的Plant Village数据集的数据	NA	NA	NA	NA
11056	2025-05-13	Hybrid neural network method for damage localization in structural health monitoring 2025-Mar-07, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-92396-9 PMID:40055427	研究论文	本文提出了一种基于数值数据的混合RNN-CNN模型，用于结构健康监测中的损伤定位	创新性地将RNN层与CNN结合，降低了模型复杂性和参数数量，同时保留了空间信息	准确率78.9%，略低于传统CNN模型	探索更高效的结构损伤检测方法	大型结构中的裂缝	机器学习	NA	混合神经网络	RNN-CNN混合模型	数值数据	NA	NA	NA	NA	NA
11057	2025-10-07	Prediction of malnutrition in kids by integrating ResNet-50-based deep learning technique using facial images 2025-Mar-06, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-91825-z PMID:40050339	研究论文	本研究使用基于ResNet-50的深度学习技术，通过面部图像预测儿童营养不良	利用ResNet-50内置的快捷连接解决基于图像的梯度消失问题，实现高效的图像分割任务	未提及研究样本的具体来源和多样性，可能缺乏对不同种族、光照条件下模型的泛化能力验证	通过深度学习模型简化儿童营养不良预测流程，减少人工诊断测试需求	儿童面部图像	计算机视觉	营养不良	图像分割技术	CNN	图像	NA	NA	ResNet-50	准确率	NA
11058	2025-10-07	Creating a retinal image database to develop an automated screening tool for diabetic retinopathy in India 2025-Mar-06, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-91941-w PMID:40050377	研究论文	本文介绍在印度建立视网膜图像数据库并开发基于人工智能的糖尿病视网膜病变自动筛查工具的方法	创建印度首个大规模视网膜图像数据库，并开发成本效益高且稳健的AI诊断工具	未提及具体样本规模和技术实现细节	开发自动化的糖尿病视网膜病变筛查工具以应对全球筛查挑战	糖尿病患者视网膜图像	计算机视觉	糖尿病视网膜病变	视网膜摄影	深度学习	医学图像	NA	NA	NA	NA	NA
11059	2025-10-07	Hybrid feature optimized CNN for rice crop disease prediction 2025-Mar-06, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-92646-w PMID:40050403	研究论文	提出一种混合特征优化的CNN模型用于水稻作物病害预测	提出混合WOA_APSO生物启发算法，结合自适应粒子群优化和鲸鱼优化算法优化特征选择	NA	提高水稻作物病害识别的准确性和可靠性	水稻作物病害	计算机视觉	水稻病害	图像分析	CNN	图像	基准数据集Plantvillage	NA	CNN	准确率, 敏感度, 特异性	NA
11060	2025-10-07	Deep learning-driven pulmonary artery and vein segmentation reveals demography-associated vasculature anatomical differences 2025-Mar-06, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-56505-6 PMID:40050617	研究论文	提出一种名为HiPaS的深度学习模型，能够在非对比CT和CTPA上实现精确的肺动脉和肺静脉分割	首次实现非对比CT的肺动脉-静脉分割，通过空间标准化和迭代分割策略整合低级别血管分割结果作为高级别分割的先验知识	未明确说明模型在特定病理条件下的泛化能力	开发无需对比剂的肺动脉和肺静脉分割方法，支持疾病诊断和手术规划	肺动脉和肺静脉血管系统	数字病理	肺血管疾病	计算机断层扫描(CT)	深度学习	CT图像	训练集：1,073个CT体积；验证集：11,784名参与者	NA	HiPaS	Dice系数, 敏感度	NA