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
1141	2025-09-02	CT reconstruction using diffusion posterior sampling conditioned on a nonlinear measurement model 2024-Jul, Journal of medical imaging (Bellingham, Wash.) DOI:10.1117/1.JMI.11.4.043504 PMID:39220597	研究论文	提出一种基于非线性测量模型的扩散后验采样CT重建方法	将扩散先验与非线性物理测量模型结合，突破了现有方法依赖线性近似的限制	NA	改进CT图像重建质量，特别是针对不同采集协议	CT图像重建	医学影像重建	NA	扩散后验采样(DPS)	无条件扩散模型	CT测量数据	多个模拟研究（具体数量未说明）
1142	2025-09-02	Deep learning prediction of hospital readmissions for asthma and COPD 2023-Dec-13, Respiratory research IF:4.7Q1 DOI:10.1186/s12931-023-02628-7 PMID:38093373	研究论文	本研究利用电子健康记录数据和深度学习模型预测哮喘和COPD患者的再入院风险	首次比较多种机器学习方法和一种深度学习方法在预测哮喘和COPD再入院方面的性能，并发现多层感知机具有最佳预测效果	研究为观察性设计，可能存在未测量的混杂因素	识别哮喘和COPD严重急性发作的电子健康记录特征，并评估机器学习模型预测再入院的性能	因哮喘和COPD急性发作住院的患者	机器学习	呼吸系统疾病	电子健康记录分析	多层感知机(MLP)和四种ML模型	结构化医疗数据	5,794名患者（1,893名哮喘，3,901名COPD），其中2,682名患者用于模型分析
1143	2025-09-02	Deep Learning Algorithms to Detect Murmurs Associated With Structural Heart Disease 2023-10-17, Journal of the American Heart Association IF:5.0Q1 DOI:10.1161/JAHA.123.030377 PMID:37830333	研究论文	本研究评估了一种基于深度学习的心音分析算法，用于检测与结构性心脏病相关的心脏杂音	开发了FDA批准的深度学习算法套件，在超过15,000条心音记录上训练，能够区分收缩期和舒张期杂音	NA	通过机器学习改进心脏听诊，提高结构性心脏病的检测准确性	心脏杂音和结构性心脏病患者	机器学习	心血管疾病	深度学习	深度学习算法	音频（心音记录）	615名独特受试者的2375条心音记录
1144	2025-09-01	Fully Automated Tooth Segmentation and Labeling for Both Full- and Partial-Arch Intraoral Scans Using Deep Learning 2025-Aug-14, International dental journal IF:3.2Q1 DOI:10.1016/j.identj.2025.100950 PMID:40815915	研究论文	提出一种基于深度学习的全自动牙齿分割与标记方法，适用于全牙弓和部分牙弓口内扫描数据	首个同时支持全牙弓和部分牙弓口内扫描的自动化牙齿分割与FDI标记方法，引入人工部分牙弓数据增强和基于深度学习的对齐模块	模型错误与某些牙齿状况（如残根、残冠、缺牙和部分萌出牙）显著正相关	开发适用于全牙弓和部分牙弓口内扫描的自动化牙齿分割与标记深度学习模型	牙齿	计算机视觉	NA	深度学习	ToothInstanceNet（两阶段深度学习模型）	3D口内扫描图像	600个口内扫描数据（300个全牙弓，300个部分牙弓）
1145	2025-09-01	Inference of germinal center evolutionary dynamics via simulation-based deep learning 2025-Aug-13, ArXiv PMID:40832049	研究论文	使用基于模拟的深度学习方法推断生发中心B细胞亲和力与繁殖力之间的关系函数	首次结合深度学习和模拟推断来学习生发中心中B细胞亲和力-适应度响应函数的具体形式	NA	研究生发中心中B细胞突变和进化过程的动力学机制	生发中心中的B细胞	机器学习	NA	深度学习，模拟推断	深度学习	模拟数据，实验数据	通过重复实验多次重现特定生发中心条件组合
1146	2025-09-01	A quantitative framework for predicting odor intensity across molecule and mixtures 2025-Aug-12, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.08.08.668954 PMID:40832259	研究论文	开发了一个结合深度学习与精确气味传递系统的定量框架，用于预测单分子和混合物的气味强度	首次建立了将物理刺激特性直接与感知气味强度关联的鲁棒定量框架，并利用深度学习自动化识别挥发性成分对香气感知的贡献	NA	构建嗅觉强度的定量预测框架，以弥补当前缺乏类似视觉亮度或听觉响度标准化单位的空白	单分子和混合物的气味强度	机器学习	NA	深度学习	深度学习模型	物理特性数据	NA
1147	2025-09-01	Accelerated free-breathing abdominal T2 mapping with deep learning reconstruction of radial turbo spin-echo data 2025-Aug-05, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.70017 PMID:40762149	研究论文	提出一种基于深度学习的加速自由呼吸腹部T2 mapping重建框架，用于从欠采样径向涡轮自旋回波数据中快速生成高质量解剖图像和准确T2图	开发了灵活的深度学习框架，支持全监督方式改善T2加权图像或自监督方式重建T2图，实现了仅需160个径向视图的快速采集与重建	NA	加速腹部自由呼吸T2 mapping，同时保持高质量解剖图像、准确T2图和快速重建时间	腹部（特别是肝脏）的磁共振成像数据	医学影像分析	NA	径向涡轮自旋回波序列，深度学习重建	深度学习框架	磁共振图像	回顾性和前瞻性欠采样数据（具体数量未明确说明）
1148	2025-09-01	Crucial rhythms and subnetworks for emotion processing extracted by an interpretable deep learning framework from EEG networks 2024-12-03, Cerebral cortex (New York, N.Y. : 1991) DOI:10.1093/cercor/bhae477 PMID:39707986	研究论文	提出一种结合注意力机制和领域对抗策略的深度学习框架，用于从EEG脑网络中提取可解释的特征以识别情绪状态	使用注意力机制增强关键节律和子网络对情绪识别的贡献，并通过领域对抗模块提升跨被试任务的泛化性能	NA	开发可解释的深度学习方法来识别情绪状态并揭示情绪处理机制	EEG脑网络	机器学习	NA	EEG	深度学习框架（含注意力机制和领域对抗策略）	EEG信号	SJTU Emotion EEG Dataset (SEED)及实验室记录的EEG数据
1149	2025-09-01	A systematic review of deep learning-based denoising for low-dose computed tomography from a perceptual quality perspective 2024-Nov, Biomedical engineering letters IF:3.2Q2 DOI:10.1007/s13534-024-00419-7 PMID:39465112	综述	从感知质量角度系统回顾基于深度学习的低剂量CT去噪方法	聚焦感知质量提升，强调临床诊断偏好与现有客观指标局限性的对比分析	感知质量评估具有主观性，现有基准存在显著局限性	改善低剂量CT图像的感知质量以提升临床诊断价值	低剂量CT图像	计算机视觉	NA	深度学习	GAN	图像	NA
1150	2025-09-01	Predicting peritumoral glioblastoma infiltration and subsequent recurrence using deep-learning-based analysis of multi-parametric magnetic resonance imaging 2024-Sep, Journal of medical imaging (Bellingham, Wash.) DOI:10.1117/1.JMI.11.5.054001 PMID:39220048	研究论文	使用基于深度学习的多参数磁共振成像分析预测胶质母细胞瘤周围浸润及复发	结合专家知识与训练数据增强自动生成训练样本，无需依赖专家绘制的ROI进行模型训练	NA	预测胶质母细胞瘤的周围组织浸润及术后复发	胶质母细胞瘤患者	医学影像分析	胶质母细胞瘤	多参数磁共振成像(mpMRI)	深度学习	医学影像	229例患者的多机构数据
1151	2025-09-01	Artificial Intelligence-Enhanced Smartwatch ECG for Heart Failure-Reduced Ejection Fraction Detection by Generating 12-Lead ECG 2022-Mar-08, Diagnostics (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/diagnostics12030654 PMID:35328207	研究论文	开发并验证了一种基于人工智能的智能手表心电图技术，用于检测心力衰竭伴射血分数降低	利用生成对抗网络从异步双导联心电图生成十导联心电图，再通过卷积神经网络检测HFrEF，实现了智能手表ECG的临床级应用	研究仅基于两家医院数据，外部验证和泛化能力有待进一步评估	开发人工智能驱动的智能手表心电图系统，用于非侵入性筛查心力衰竭	成年患者，特别是接受心电图和超声心动图检查的心脏病患者	医疗人工智能	心血管疾病	深度学习，心电图分析	GAN, CNN	心电图信号	医院A: 137,673名患者（458,745份ECG）用于模型开发；医院B: 755名患者用于验证
1152	2025-09-01	Using Deep-Learning Algorithms to Simultaneously Identify Right and Left Ventricular Dysfunction From the Electrocardiogram 2022-03, JACC. Cardiovascular imaging DOI:10.1016/j.jcmg.2021.08.004 PMID:34656465	研究论文	利用深度学习算法从心电图中同时识别左右心室功能障碍	首次开发能够从心电数据中全面量化左右心室功能障碍的深度学习模型，特别是填补了右心室功能评估工具的空白	模型性能在外部验证中略有下降（如LVEF 40%-50%分类AUC从0.82降至0.73），且依赖自然语言处理提取的超声心动图报告数据	开发基于心电图的深度学习工具，用于左右心室功能障碍的快速筛查和诊断	来自5家纽约医院的患者心电数据和超声心动图报告	机器学习	心血管疾病	深度学习，自然语言处理（NLP）	DL（深度学习模型）	心电图信号，文本报告	147,636名患者的715,890份心电图（左心室功能），148,227名患者的761,510份心电图（右心室功能）
1153	2025-09-01	Fairness in Cardiac Magnetic Resonance Imaging: Assessing Sex and Racial Bias in Deep Learning-Based Segmentation 2022, Frontiers in cardiovascular medicine IF:2.8Q2 DOI:10.3389/fcvm.2022.859310 PMID:35463778	研究论文	本研究首次在大规模数据库中评估基于深度学习的电影CMR分割模型在性别和种族方面的公平性	首次针对基于AI的电影心脏磁共振成像分割进行性别和种族偏见的系统性分析	研究基于UK Biobank数据库，该数据库种族不平衡（81%为白人）	评估深度学习模型在心脏MRI分割中是否存在性别和种族偏见	5,903名来自UK Biobank的受试者（61.5±7.1岁，52%男性，81%白人）	医学影像分析	心血管疾病	心脏磁共振成像（CMR），深度学习分割	深度学习模型	医学影像	5,903名受试者的电影短轴CMR图像
1154	2025-08-31	Fast MR signal simulations of microvascular and diffusion contributions using histogram-based approximation and recurrent neural networks 2025-Nov, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.30629 PMID:40626426	研究论文	提出一种基于直方图近似和循环神经网络的快速MR信号模拟方法，用于高效计算微血管结构和扩散效应	结合磁场不均匀性矩阵降维与深度学习，将MR信号模拟速度提升近13000倍	NA	解决微血管特征和扩散效应集成计算挑战，提升MRI技术（如fMRI BOLD建模和MR血管指纹识别）的估计精度	MR信号（特别是受磁化率效应影响的信号）	医学影像分析	NA	深度学习、磁场不均匀性矩阵降维、MR血管指纹识别（MRF）	循环神经网络（RNN）	MR信号数据	NA
1155	2025-08-31	Enhancing schizophrenia diagnosis efficiency with EEGNet: a simplified recognition model based on γ band features 2025-Sep, Psychiatry research. Neuroimaging DOI:10.1016/j.pscychresns.2025.112047 PMID:40811883	研究论文	本研究开发了一种基于EEG信号和深度学习的简化诊断模型，利用γ波段特征高效识别精神分裂症	通过优化EEGNet架构专注于γ波段特征，在保证高精度的同时显著降低模型复杂度和训练时间	NA	开发客观高效的精神分裂症诊断模型	精神分裂症患者和健康对照组的静息态EEG信号	机器学习	精神分裂症	EEG信号分析	EEGNet	脑电信号	采用留一交叉验证(LOSOCV)的受试者样本
1156	2025-08-31	Designing lipid nanoparticles using a transformer-based neural network 2025-Aug-15, Nature nanotechnology IF:38.1Q1 DOI:10.1038/s41565-025-01975-4 PMID:40817189	研究论文	本研究开发了一种基于Transformer神经网络的模型COMET，用于预测脂质纳米颗粒（LNPs）的性能，以加速RNA药物开发	首次将Transformer架构应用于多组分复合制剂LNP的性能预测，能够处理非标准配方并实现端到端预测	模型训练依赖于大规模数据集LANCE的构建，且对训练数据量有一定要求	通过深度学习优化脂质纳米颗粒配方设计，提高核酸药物递送效率	脂质纳米颗粒（LNPs）及其多组分配方	机器学习	NA	深度学习，Transformer神经网络	Transformer	化学配方数据，性能数据	大规模LNP数据集LANCE（具体数量未明确说明）
1157	2025-08-31	Data Mining-Based Model for Computer-Aided Diagnosis of Autism and Gelotophobia: Mixed Methods Deep Learning Approach 2025-Aug-13, JMIR formative research IF:2.0Q4 DOI:10.2196/72115 PMID:40802390	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的诊断系统，结合面部情绪识别和验证问卷，用于检测自闭症谱系障碍（ASD）患者或非ASD个体的恐笑症	创新性地融合了深度学习面部特征分析与标准化问卷（GELOPH<15>），在面部表情模糊时提升诊断可靠性	在面部线索不明确的情况下，仅依赖DeepFace模型不足以准确分类恐笑症	开发自动化工具以提升恐笑症的早期诊断和干预效果	自闭症谱系障碍个体及神经典型个体，重点关注青少年高功能ASD群体	计算机视觉	自闭症谱系障碍	深度学习、面部情绪识别、问卷评估	多层感知机（MLP）、DeepFace	图像	2932张面部图像（ASD与神经典型儿童各1466张）
1158	2025-08-31	Colorectal cancer heterogeneity co-evolves with tumor architecture to determine disease outcome 2025-Aug-13, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.08.11.669722 PMID:40832253	研究论文	利用深度学习结合空间转录组学等技术，揭示结直肠癌中肿瘤架构与细胞状态间的协同进化关系，并预测患者预后	开发了亚细胞分辨率的高通量图像分析范式，首次发现组织架构通过促进癌症干细胞状态多样化驱动肿瘤异质性演化的反馈机制	NA	探究结直肠癌异质性与肿瘤架构的协同进化关系及其对疾病结局的影响	结直肠癌患者组织样本及患者来源类器官	数字病理学	结直肠癌	深度学习、空间转录组学、多重免疫组化、患者来源类器官培养	深度学习	图像、转录组数据	NA
1159	2025-08-31	Fluctuation structure predicts genome-wide perturbation outcomes 2025-Aug-12, Research square DOI:10.21203/rs.3.rs-7304871/v1 PMID:40831507	研究论文	提出CIPHER框架，利用未扰动细胞中的基因共波动预测全转录组扰动结果	首次将统计物理中的线性响应理论应用于功能基因组学，通过基线基因协方差结构预测扰动响应	NA	开发能够解释单细胞扰动筛选中全基因组响应的方法	基因表达扰动响应	功能基因组学	NA	单细胞扰动筛选，贝叶斯推断	线性响应理论框架	单细胞基因表达数据	11个大规模单细胞扰动数据集，涵盖4,234次扰动和超过136万个细胞
1160	2025-08-31	Evaluating the Performance and Potential Bias of Predictive Models for Detection of Transthyretin Cardiac Amyloidosis 2025-Aug, JACC. Advances DOI:10.1016/j.jacadv.2025.101901 PMID:40616933	研究论文	本研究比较了四种算法在心力衰竭人群中检测转甲状腺素蛋白心脏淀粉样变性（ATTR-CM）的性能，并评估了模型偏见的潜在风险	首次直接比较了基于索赔数据的随机森林模型、回归评分和两种深度学习超声模型在ATTR-CM检测中的性能，并系统评估了种族偏见风险	研究样本中79.2%为白人，9.0%为黑人，种族分布不够均衡，可能影响模型泛化能力	评估ATTR-CM预测模型的性能并检测潜在的模型偏见	心力衰竭患者，包括176例确诊ATTR-CM病例和3,192例对照患者	医疗人工智能	心脏淀粉样变性	深度学习，随机森林，逻辑回归	CNN（EchoNet-LVH和EchoGo Amyloidosis），随机森林，回归模型	超声心动图数据，医疗索赔数据	3,368名患者（176例ATTR-CM病例和3,192例对照）