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
1101	2025-07-04	Prenatal detection of congenital heart defects using the deep learning-based image and video analysis: protocol for Clinical Artificial Intelligence in Fetal Echocardiography (CAIFE), an international multicentre multidisciplinary study 2025-Jun-05, BMJ open IF:2.4Q1 DOI:10.1136/bmjopen-2025-101263 PMID:40473283	研究论文	本研究旨在开发基于深度学习的图像和视频分析技术，用于产前先天性心脏缺陷的检测	提出一个国际多中心多学科合作的研究协议，利用AI模型实时支持临床医生检测胎儿先天性心脏缺陷，特别是在资源匮乏或非专业环境中	目前AI模型在先天性心脏缺陷检测上的准确性不足，部分原因是缺乏足够的超声数据用于机器学习，且CHD罕见且异质性高	开发能够区分正常胎儿心脏和先天性心脏缺陷的AI模型，并识别特定类型的CHD	胎儿心脏超声图像和视频	数字病理	先天性心脏病	深度学习	AI模型	图像和视频	16,400例回顾性和前瞻性超声扫描（包括13,000例正常胎儿心脏和1,000例CHD胎儿的回顾性数据，以及2,000例正常胎儿心脏和400例主要CHD胎儿的前瞻性数据）
1102	2025-07-04	Referenceless 4D flow cardiovascular magnetic resonance with deep learning 2025-Jun-02, Journal of cardiovascular magnetic resonance : official journal of the Society for Cardiovascular Magnetic Resonance IF:4.2Q1 DOI:10.1016/j.jocmr.2025.101920 PMID:40467036	研究论文	本研究利用深度学习预测心血管4D流动磁共振成像中的参考编码，以减少扫描时间	首次提出使用深度学习预测参考编码，从而减少25%的数据采集量，缩短扫描时间或提高分辨率	在左心室和右心室的总湍流动能测量中存在较大误差	改进心血管疾病的评估方法，减少4D流动磁共振成像的扫描时间	126名不同类型心肌病患者的心脏4D流动数据集	医学影像处理	心血管疾病	4D流动心血管磁共振成像	U-NetADV, U-NetVEL	医学影像数据	126名患者（113名用于训练，13名用于测试）
1103	2025-07-04	Retraction: A deep learning model for estimating sedation levels using heart rate variability and vital signs: a retrospective cross-sectional study at a center in South Korea 2025-Jun-02, Acute and critical care IF:1.7Q3 DOI:10.4266/acc.2024.01200.r1 PMID:40602482	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
1104	2025-07-04	Subclinical tremor differentiation using long short-term memory networks 2025-Jun, Physical and engineering sciences in medicine IF:2.4Q2 DOI:10.1007/s13246-025-01526-0 PMID:39992543	研究论文	本研究利用长短期记忆网络（LSTM）开发了一种深度学习模型，用于区分帕金森病（PD）、原发性震颤（ET）和正常生理性震颤的亚临床震颤	该研究首次采用LSTM网络处理亚临床震颤数据，并在低振幅震颤分类上比现有方法提高了30-50%的准确率	未来需要增强模型的可解释性，并在更大、更多样化的数据集（包括动作性震颤）上进行验证	开发能够区分PD、ET和正常生理性震颤的亚临床震颤的AI模型	帕金森病（PD）、原发性震颤（ET）和正常受试者的亚临床震颤数据	机器学习	帕金森病	短时傅里叶变换	LSTM	传感器数据	51名PD患者、15名ET患者和58名正常受试者
1105	2025-07-04	Deep Learning-Based Models for Ventricular Segmentation in Hydrocephalus: A Systematic Review and Meta-Analysis 2025-Jun, World neurosurgery IF:1.9Q2 DOI:10.1016/j.wneu.2025.124001 PMID:40306409	meta-analysis	本文通过系统综述和荟萃分析评估了深度学习模型在脑积水患者心室分割中的性能	首次对深度学习模型在脑积水心室分割中的应用进行系统评价和荟萃分析	纳入研究数量有限（24项），且不同研究间可能存在异质性	评估深度学习模型在脑积水心室分割中的性能表现	脑积水患者的心室影像数据	数字病理学	脑积水	深度学习	DL-based models	医学影像（MRI/CT/超声）	24项研究共2911名患者
1106	2025-07-04	FaceAge, a deep learning system to estimate biological age from face photographs to improve prognostication: a model development and validation study 2025-Jun, The Lancet. Digital health DOI:10.1016/j.landig.2025.03.002 PMID:40345937	研究论文	开发并验证了一个名为FaceAge的深度学习系统，通过面部照片估计生物年龄以改善癌症患者的预后预测	利用深度学习从面部照片中客观估计生物年龄，并将其应用于癌症患者的生存预测和临床决策支持	需要在更大的队列中进一步验证，并探索是否适用于其他疾病患者	开发一个能够从面部照片估计生物年龄的系统，以改善癌症患者的预后预测	健康个体和癌症患者的面部照片	计算机视觉	癌症	深度学习	CNN	图像	训练集包含58,851名健康个体，验证集包含6,196名癌症患者
1107	2025-07-04	The value of artificial intelligence in PSMA PET: a pathway to improved efficiency and results 2025-Jun, The quarterly journal of nuclear medicine and molecular imaging : official publication of the Italian Association of Nuclear Medicine (AIMN) [and] the International Association of Radiopharmacology (IAR), [and] Section of the Society of... DOI:10.23736/S1824-4785.25.03640-4 PMID:40444499	系统综述	本文系统综述了人工智能（AI）在提高前列腺特异性膜抗原正电子发射断层扫描（PSMA PET）检测转移性前列腺癌准确性和效率方面的潜力	探讨了AI在PSMA PET扫描中的多种应用，包括提高诊断准确性、敏感性、区分良性病变、报告标准化以及预测治疗反应	性能存在显著变异性，部分算法的'黑箱'性质，需要更大规模的前瞻性研究和改进模型可解释性	研究AI在PSMA PET扫描中提高转移性前列腺癌检测准确性和效率的潜力	前列腺癌患者的PSMA PET扫描数据	数字病理学	前列腺癌	PSMA PET扫描	机器学习（ML）、深度学习（DL）、卷积神经网络（CNN）	医学影像	22项研究，包括前瞻性和回顾性设计
1108	2025-07-04	Refined selection of individuals for preventive cardiovascular disease treatment with a transformer-based risk model 2025-Jun, The Lancet. Digital health DOI:10.1016/j.landig.2025.03.005 PMID:40461349	研究论文	本研究开发并验证了一种基于Transformer的深度学习模型TRisk，用于预测心血管疾病的10年风险，旨在优化预防性治疗的个体选择	提出了一种新型的Transformer-based Risk assessment survival (TRisk)模型，在心血管疾病风险预测中表现出优于传统统计模型和现有深度学习模型的性能	研究未提及模型在其他种族或地区人群中的适用性，且未说明模型在临床实践中的实施难度	开发并验证一种能更精准识别需要心血管疾病预防性治疗个体的风险预测模型	25-84岁的成年人，包括普通人群和糖尿病患者	机器学习	心血管疾病	深度学习	Transformer	电子健康记录	来自英格兰291家全科诊所的300万成年人数据用于模型开发，98家诊所数据用于验证
1109	2025-07-04	Future Applications of Cardiothoracic CT 2025-Jun, Radiology IF:12.1Q1 DOI:10.1148/radiol.240085 PMID:40492912	综述	本文综述了光子计数CT(PCCT)、直立CT和人工智能(AI)在心胸CT成像和诊断中的未来应用	探讨了PCCT、直立CT和AI在心胸CT中的创新应用，包括降低辐射剂量、提高空间分辨率和改变放射科医生解读影像的方式	未提及具体临床实施中的挑战或限制	探讨心胸CT技术的未来发展方向和应用前景	心胸CT技术及其临床应用	数字病理	心血管疾病	光子计数CT(PCCT)、直立CT、四维CT、AI	深度学习	CT影像	NA
1110	2025-07-04	Pharmakon or the healing art: experience of artistic-transformative transdisciplinary workshops in fibromyalgia syndrome 2025-Jun, Clinical and experimental rheumatology IF:3.4Q2 DOI:10.55563/clinexprheumatol/yxhmcr PMID:40556605	研究论文	本研究验证了通过艺术转化工作坊在纤维肌痛综合征患者中改善生活质量、睡眠、自尊和自我效能的有效性	首次将艺术转化体验应用于纤维肌痛综合征患者的治疗，并验证其有效性	研究为观察性设计，缺乏对照组，且样本量相对较小	验证跨学科艺术转化路径对纤维肌痛综合征患者的治疗效果	纤维肌痛综合征患者	心理健康	纤维肌痛综合征	艺术转化工作坊（包括自传回顾、诗歌表达和视觉思维策略）	NA	问卷调查数据	109名纤维肌痛综合征患者
1111	2025-07-04	Predicting heavy metal concentration in crop grain using automated machine learning models 2025-Jun, Ying yong sheng tai xue bao = The journal of applied ecology DOI:10.13287/j.1001-9332.202506.018 PMID:40607569	研究论文	使用自动化机器学习模型预测作物籽粒中的重金属浓度	首次应用自动化机器学习（AutoML）模型预测作物籽粒中多种重金属的浓度，并比较了六种不同模型的性能	研究基于已有文献的数据集，可能受限于数据的质量和覆盖范围	预测和控制作物籽粒中的重金属污染	作物籽粒中的重金属（铬、镉、铅、砷、汞）浓度	机器学习	NA	自动化机器学习（AutoML）	DL, DRF, XRT, SE, GBM, GLM	结构化数据	791个数据集来自54篇出版物
1112	2025-07-04	Toward diffusion MRI in the diagnosis and treatment of pancreatic cancer 2025-May-28, Medical oncology (Northwood, London, England) DOI:10.1007/s12032-025-02759-5 PMID:40434720	研究论文	探讨扩散磁共振成像（dMRI）在胰腺癌诊断和治疗中的潜力	结合扩散加权成像（DWI）、扩散张量成像（DTI）、体素内不相干运动（IVIM）和扩散峰度成像（DKI）等扩散技术及AI分析，提供组织微结构的深入洞察	标准化协议和稳健的数据分析流程仍存在挑战	增强胰腺癌的诊断和治疗效果	胰腺癌	数字病理	胰腺癌	dMRI, DWI, DTI, IVIM, DKI, AI分析	深度学习	MRI图像	NA
1113	2025-07-04	Deep Learning of Cellular Metabolic Flux Distributions Predicts Lifespan 2025-May-27, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.11.22.623650 PMID:39651232	research paper	该研究利用深度学习预测单细胞酵母的寿命，通过代谢网络分析揭示寿命差异的根本原因	首次发现酵母寿命差异是代谢网络的一个涌现特性，并识别出与寿命相关的三种代谢通量状态	研究仅针对单细胞酵母，结果是否适用于多细胞生物尚不明确	探究单细胞酵母寿命差异的根本原因	单倍体单细胞酵母	machine learning	NA	深度学习、主成分分析(PCA)	Regression Neural Network (RNN)、Classification Neural Network (CfNN)、Convolutional Neural Network (CNN)	代谢通量分布数据	812个可行突变体对应的66,400个单个细胞
1114	2025-07-04	Galileo-an Artificial Intelligence tool for evaluating pre-implantation kidney biopsies 2025-May, Journal of nephrology IF:2.7Q2 DOI:10.1007/s40620-024-02094-4 PMID:39356416	研究论文	介绍了一种名为Galileo的人工智能工具，用于评估移植前肾脏活检	开发了专门用于辅助病理学家解读移植前肾脏活检的AI工具Galileo，显著提高了评估速度和一致性	需要进一步基于硬终点（如移植物存活率）进行改进	开发AI工具以辅助病理学家评估移植前肾脏活检	移植前肾脏活检的病理图像	数字病理	肾脏疾病	深度学习	深度学习算法	图像	多中心收集的肾脏穿刺和楔形活检的全切片图像
1115	2025-07-04	TransMA: an explainable multi-modal deep learning model for predicting properties of ionizable lipid nanoparticles in mRNA delivery 2025-May-01, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbaf307 PMID:40581984	研究论文	提出了一种名为TransMA的可解释多模态深度学习模型，用于预测mRNA递送中可电离脂质纳米颗粒（LNPs）的转染效率	TransMA采用多模态分子结构融合架构，结合细粒度原子空间关系提取器和粗粒度原子序列提取器，设计了mol-attention机制块，能够对齐粗细粒度原子特征并捕捉原子空间与序列结构间的关系	未明确提及具体局限性	加速高转染效率mRNA药物递送系统的筛选过程	可电离脂质纳米颗粒（LNPs）	机器学习	NA	深度学习	Transformer, Mamba	分子结构数据	当前最大的LNPs数据集，包括Hela和RAW细胞系
1116	2025-07-04	An order-preserving batch-effect correction method based on a monotonic deep learning framework 2025-May-01, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbaf247 PMID:40586320	研究论文	提出了一种基于单调深度学习框架的保持顺序的批次效应校正方法	该方法首次在批次效应校正中引入了顺序保持特性，通过单调深度学习网络有效提升了聚类性能并保留了基因间的原始相关性及差异表达信息	未明确说明方法在超大规模数据集上的计算效率及对极端批次效应的处理能力	开发具有顺序保持特性的单细胞RNA测序数据批次效应校正方法	单细胞RNA测序数据	生物信息学	NA	单细胞RNA测序(scRNA-seq)	单调深度学习网络	基因表达数据	NA
1117	2025-07-04	SORBET: Automated cell-neighborhood analysis of spatial transcriptomics or proteomics for interpretable sample classification via GNN 2025-Apr-21, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.12.30.573739 PMID:38260586	研究论文	介绍了一种名为SORBET的几何深度学习框架，用于分析空间转录组或蛋白质组数据，以进行可解释的样本分类	SORBET是首个在空间转录组数据上进行表型预测的方法，利用图卷积网络分析相邻细胞图，并通过新颖的数据增强技术确保预测的鲁棒性	NA	通过整合空间信息与多重分子数据，准确预测表型，以推进个性化医疗	转移性黑色素瘤、非小细胞肺癌和结直肠癌样本	数字病理学	黑色素瘤、非小细胞肺癌、结直肠癌	空间转录组学、空间蛋白质组学（IMC、CODEX）	GNN（图卷积网络）	空间转录组数据、空间蛋白质组数据	CosMx空间转录组数据集、IMC和CODEX数据集
1118	2025-07-04	A Novel Technique for Fluorescence Lifetime Tomography 2025-Apr-16, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.09.19.613888 PMID:39345436	研究论文	本文提出了一种基于深度神经网络的荧光寿命断层扫描新技术AUTO-FLI，用于在深层组织中实现3D强度和定量寿命重建	开发了名为AUTO-FLI的深度学习模型，能够在厘米深度实现高散射介质中的3D定量荧光寿命成像	目前仅在模拟小鼠体模上验证，尚未在真实活体组织中进行测试	解决深层组织中荧光寿命3D成像的技术挑战	高散射介质中的荧光寿命成像	生物医学成像	NA	荧光寿命成像(FLIM)	深度神经网络(DL)	3D荧光成像数据	解剖学精确的小鼠模拟体模
1119	2025-07-04	Characterization of binding kinetics and intracellular signaling of new psychoactive substances targeting cannabinoid receptor using transition-based reweighting method 2025-Apr-08, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.09.29.560261 PMID:37873328	研究论文	本研究通过模拟新型精神活性物质（NPS）和经典大麻素与CB1受体的结合动力学，揭示了NPS导致更强下游信号传导的结构基础	结合多系综模拟、过渡态重加权方法和深度学习技术（NRI）解析NPS与CB1受体结合的动力学特征及其对下游信号传导的影响	研究仅针对MDMB-Fubinaca和HU-210两种配体，可能无法完全代表所有NPS的特性	揭示新型精神活性物质（NPS）与CB1受体结合的动力学特征及其对下游信号传导的影响机制	新型精神活性物质MDMB-Fubinaca和经典大麻素HU-210与CB1受体的相互作用	计算生物学	药物滥用	多系综分子动力学模拟、过渡态重加权方法、神经关系推理（NRI）	变分自编码器（VAE）、神经关系推理（NRI）	分子动力学模拟数据	两种配体（MDMB-Fubinaca和HU-210）与CB1受体的相互作用
1120	2025-07-04	Transitions in dynamical regime and neural mode underlie perceptual decision-making 2025-Apr-07, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.10.15.562427 PMID:37904994	research paper	该研究通过同时记录数百个神经元的活动，结合无监督的深度学习方法，探索了大鼠前额叶皮层和纹状体在感知决策过程中的神经动力学	发现了决策过程中神经动力学的两个连续状态转变，并提出了一个简化模型来近似这种动态转变，从而能够从大规模神经群体活动中推断出决策承诺的时刻	研究仅基于大鼠的听觉证据积累任务，结果是否适用于其他感知决策场景尚不明确	探索感知决策过程中神经动力学的变化及其与决策承诺的关系	大鼠前额叶皮层和纹状体的神经元活动	神经科学	NA	无监督深度学习	简化动力学模型	神经电生理数据	数百个神经元的同时记录