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
12101	2025-10-07	SPLIF-Enhanced Attention-Driven 3D CNNs for Precise and Reliable Protein-Ligand Interaction Modeling for METTL3 2025-Apr-29, ACS omega IF:3.7Q2 DOI:10.1021/acsomega.5c00538 PMID:40321522	研究论文	开发了一种结合3D CNN、多头注意力机制和SPLIF的新型评分函数DeepMETTL3，用于精确预测蛋白质-配体相互作用	首次将3D卷积神经网络与多头注意力机制和高维结构蛋白质-配体相互作用指纹(SPLIF)相结合，用于METTL3靶点的特异性建模	研究主要针对METTL3靶点，需要进一步验证在其他生物靶点上的适用性	开发更精确可靠的蛋白质-配体相互作用评分函数，用于结构基础虚拟筛选	METTL3蛋白质及其配体化合物	机器学习	NA	结构基础虚拟筛选，分子对接	3D CNN, 多头注意力机制	3D结构数据，化学化合物数据	采用基于骨架的数据分割策略和多个测试集，训练集活性化合物与诱饵化合物比例为1:50	NA	3D CNN与多头注意力机制结合架构	准确度，鲁棒性，可扩展性	NA
12102	2025-10-07	Single Molecule Localization Super-resolution Dataset for Deep Learning with Paired Low-resolution Images 2025-Apr-23, Scientific data IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41597-025-04979-w PMID:40268962	研究论文	本文介绍了一个用于深度学习超分辨率显微镜的生物图像数据集DL-SMLM，包含配对的低分辨率荧光图像和超分辨率SMLM数据	提供了首个包含六种不同亚细胞结构配对标定数据的公共超分辨率数据集，支持通过数据分割生成数千个训练对	数据集仅包含六种特定亚细胞结构，可能无法覆盖所有生物学研究需求	解决深度学习超分辨率显微镜领域公共数据集稀缺的问题	微管、内质网腔体和膜、网格蛋白包被小窝、线粒体外膜和内膜等亚细胞结构	计算机视觉	NA	单分子定位显微镜(SMLM), DNA折纸技术	深度学习超分辨率模型	生物荧光图像	188组原始SMLM数据，每个低分辨率图像包含100个信号水平	NA	NA	NA	NA
12103	2025-10-07	Efficient urban flood control and drainage management framework based on digital twin technology and optimization scheduling algorithm 2025-Apr-22, Water research IF:11.4Q1 DOI:10.1016/j.watres.2025.123711 PMID:40319783	研究论文	提出基于数字孪生技术和优化调度算法的城市防洪排涝管理框架	融合数字孪生平台与深度学习多目标优化算法，实现排水泵站调度规则的智能优化	未明确说明模型在不同城市规模下的泛化能力	提升城市防洪排涝系统的综合管理能力	河湖水系与城市排水系统	智慧城市	NA	数字孪生技术,PLC技术,Unity3D引擎	深度学习模型,多目标优化算法	实时监测数据,水位数据,泵站运行数据	多种河流入流和排水操作场景	Unity3D	NA	NSE系数,相对误差,水位降低百分比	NA
12104	2025-10-07	Large-Scale Deep Learning-Enabled Infodemiological Analysis of Substance Use Patterns on Social Media: Insights From the COVID-19 Pandemic 2025-Apr-17, JMIR infodemiology IF:3.5Q1 DOI:10.2196/59076 PMID:40244656	研究论文	利用深度学习分析社交媒体数据研究COVID-19大流行期间物质使用模式的变化	首次在大规模社交媒体数据上应用RoBERTa模型进行信息流行病学分析，结合人机协同策略增强模型性能，并开发实时监测应用	研究基于社交媒体数据，可能存在选择偏差和代表性不足的问题	分析COVID-19大流行期间物质使用模式的变化趋势，为公共卫生干预提供依据	2019年1月至2021年12月的11.3亿条Twitter推文	自然语言处理	物质使用障碍	社交媒体数据分析，主题建模，聚类分析	RoBERTa	文本	11.3亿条推文，识别出900万条物质使用相关推文	PyTorch	RoBERTa	NA	NA
12105	2025-10-07	Generating Artificial Patients With Reliable Clinical Characteristics Using a Geometry-Based Variational Autoencoder: Proof-of-Concept Feasibility Study 2025-Apr-17, Journal of medical Internet research IF:5.8Q1 DOI:10.2196/63130 PMID:40245392	研究论文	本研究开发了一种基于几何变分自编码器的人工患者生成方法，用于增强医疗数据	首次将几何变分自编码器应用于高维度、小样本的表格数据，实现了人工患者的可靠生成	需要进一步研究整合纵向动态数据以映射患者轨迹	测试生成具有可靠临床特征的人工患者的可行性	521名使用数字对话代理准备麻醉的真实患者	机器学习	麻醉相关疾病	变分自编码器(VAE)	VAE	表格数据	521名真实患者，可生成多达10,000名人工患者	NA	几何变分自编码器	保真度评分, 过滤相似度评分, κ一致性系数	NA
12106	2025-10-07	Automated cervix biometry, volumetry and normative models for 3D motion-corrected T2-weighted 0.55-3T fetal MRI during 2nd and 3rd trimesters 2025-Apr-17, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2025.04.16.25325947 PMID:40321262	研究论文	开发首个用于胎儿MRI宫颈自动多层分割和生物测量的深度学习流程	首个针对孕期宫颈3D T2w图像的自动化深度学习分割和生物测量流程	仅评估20个数据集，样本量相对有限	建立胎儿MRI宫颈自动测量方法和规范模型	孕期宫颈	医学影像分析	产科疾病	3D T2加权MRI	深度学习	3D MRI图像	20个评估数据集（0.55T和3T采集），270个正常足月病例（孕周16-40周）	NA	NA	与手动测量比较的性能评估	NA
12107	2025-10-07	Boosting Reservoir Computing with Brain-inspired Adaptive Dynamics 2025-Apr-16, ArXiv PMID:40321946	研究论文	本文提出了一种受大脑启发的自适应机制来提升储层计算的性能	引入局部自适应调节兴奋-抑制平衡的机制，并采用异质性目标神经元放电率，显著减少超参数调优需求	未明确说明具体任务的数据集规模和实验设置细节	提升储层计算的性能与鲁棒性，探索大脑启发机制在神经网络计算中的应用	储层计算机及其在记忆容量和时间序列预测任务中的表现	机器学习	NA	储层计算	储层计算机	时间序列数据	NA	NA	具有随机固定连接的储层神经网络	记忆容量，时间序列预测精度	NA
12108	2025-10-07	A CT-based deep learning-driven tool for automatic liver tumor detection and delineation in patients with cancer 2025-Apr-15, Cell reports. Medicine DOI:10.1016/j.xcrm.2025.102032 PMID:40118052	研究论文	开发了一种基于CT的深度学习工具SALSA，用于自动检测和勾画癌症患者的肝脏肿瘤	开发了全自动肝脏肿瘤检测和分割工具，在外部验证队列中表现优于现有最先进模型和放射科医生间的一致性	NA	开发自动肝脏肿瘤检测和分割工具以改善癌症患者管理	癌症患者的肝脏肿瘤（原发性和转移性）	计算机视觉	肝癌	计算机断层扫描（CT）	深度学习	医学影像（CT扫描）	1,598个CT扫描和4,908个肝脏肿瘤	NA	NA	精确度, Dice相似系数（DSC）	NA
12109	2025-10-07	Deep Learning Cerebellar Magnetic Resonance Imaging Segmentation in Late-Onset GM2 Gangliosidosis: Implications for Phenotype 2025-Apr-11, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2025.04.08.25325262 PMID:40297453	研究论文	使用深度学习MRI分割技术分析晚发型GM2神经节苷脂沉积症患者小脑萎缩的区域特异性差异	首次使用深度学习小脑特异性分割技术揭示晚发型Tay-Sachs病和Sandhoff病在小脑萎缩模式上的差异	样本量较小（特别是LOSD组仅5例），需要更多研究直接比较表型特征和分子病理差异	确定晚发型GM2神经节苷脂沉积症中小脑萎缩是否具有区域特异性	晚发型Tay-Sachs病患者（n=20）、晚发型Sandhoff病患者（n=5）和神经典型对照组（n=1038）	医学影像分析	神经退行性疾病	磁共振成像	深度学习	MRI图像	LOTS患者20例，LOSD患者5例，神经典型对照1038例	NA	NA	NA	NA
12110	2025-10-07	Fine extraction of multi-crop planting area based on deep learning with Sentinel- 2 time-series data 2025-Apr, Environmental science and pollution research international DOI:10.1007/s11356-025-36405-4 PMID:40257731	研究论文	基于深度学习和Sentinel-2时间序列数据开发多作物种植面积精细提取模型	结合CNN-LSTM和Bi-LSTM深度学习模型，利用月度合成NDVI时间序列数据进行多作物分类	NA	为多作物分类提供有效的深度学习模型	山东省西北部、西南部和东部地区的多作物种植面积	计算机视觉	NA	遥感技术，NDVI时间序列分析	CNN-LSTM, Bi-LSTM	遥感时间序列图像数据	NA	NA	CNN-LSTM, Bi-LSTM	总体准确率，决定系数(R)	NA
12111	2025-10-07	Contrastive pretraining improves deep learning classification of endocardial electrograms in a preclinical model 2025-Apr, Heart rhythm O2 IF:2.5Q2 DOI:10.1016/j.hroo.2025.01.008 PMID:40321744	研究论文	本研究通过对比预训练方法提升深度学习模型对犬类心房颤动模型中心内膜电图的分类性能	首次将SimCLR对比学习框架应用于心内膜电图分析，通过无监督预训练提升小样本驱动灶检测任务的性能	研究基于动物模型数据，尚未在人类临床数据上验证	提高心房颤动驱动灶检测算法的准确性	犬类心房颤动模型的心内膜电图数据	机器学习	心血管疾病	心内膜电图记录	CNN	电生理信号	113,000个未标记的64电极测量数据	SimCLR, PyTorch	残差神经网络	准确率	NA
12112	2025-10-07	Quantitative assessment of in vivo nuclei and layers of human skin by deep learning-based OCT image segmentation 2025-Apr-01, Biomedical optics express IF:2.9Q2 DOI:10.1364/BOE.558675 PMID:40321995	研究论文	本研究使用基于深度学习的OCT图像分割方法对人体皮肤层和角质形成细胞核进行定量评估	采用深度监督学习目标函数分别考虑皮肤层全局特征和细胞核局部特征的多类别分割模型	显微镜系统分辨率的限制和人工标注的变异性	开发基于深度学习的OCT图像分割方法用于人体皮肤结构的定量测量	人体皮肤层和角质形成细胞核	计算机视觉	NA	光学相干断层扫描(OCT)	CNN	图像	NA	NA	U-Net	Dice系数	NA
12113	2025-10-07	Differential artery-vein analysis in OCTA for predicting the anti-VEGF treatment outcome of diabetic macular edema 2025-Apr-01, Biomedical optics express IF:2.9Q2 DOI:10.1364/BOE.557748 PMID:40322014	研究论文	本研究评估了OCTA中动静脉差异分析在预测糖尿病黄斑水肿抗VEGF治疗效果中的作用	采用深度学习动静脉分割技术实现定量动静脉特征提取，显著提升了治疗效果预测性能	NA	预测糖尿病黄斑水肿抗VEGF治疗结果	糖尿病黄斑水肿患者	医学影像分析	糖尿病黄斑水肿	光学相干断层扫描血管成像	深度学习,SVM	OCTA图像	NA	NA	NA	准确率	NA
12114	2025-10-07	Unsupervised Range-Nullspace Learning Prior for Multispectral Images Reconstruction 2025, IEEE transactions on image processing : a publication of the IEEE Signal Processing Society IF:10.8Q1 DOI:10.1109/TIP.2025.3560430 PMID:40249693	研究论文	提出一种用于多光谱图像重建的无监督范围-零空间学习先验方法	首次提出无监督范围-零空间学习先验，通过子空间分解显式建模数据，提供更好的可解释性和泛化能力	未明确说明计算效率和训练数据需求的具体表现	解决快照光谱成像中光谱图像重建的逆问题	多光谱图像	计算机视觉	NA	快照光谱成像	无监督学习	多光谱图像	NA	NA	范围-零空间分解	NA	NA
12115	2025-10-07	An Interventional Brain-Computer Interface for Long-Term EEG Collection and Motion Classification of a Quadruped Mammal 2025, IEEE transactions on neural systems and rehabilitation engineering : a publication of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society IF:4.8Q1 DOI:10.1109/TNSRE.2025.3562922 PMID:40257874	研究论文	提出一种新型介入式脑机接口，通过静脉植入电极采集绵羊运动时的脑电信号并进行运动状态分类	开发无需开颅手术的介入式脑机接口，通过静脉植入电极长期稳定采集颅内脑电信号	研究仅针对绵羊单一物种，样本量有限，未涉及更复杂的运动模式	开发能够长期稳定工作的脑机接口系统，用于运动意图识别	绵羊的运动脑电信号	脑机接口	运动功能障碍	脑电信号采集，功率谱密度分析	深度学习模型	脑电信号	绵羊连续四个月的脑电数据（前三个月训练，第四个月验证）	NA	神经网络	准确率	NA
12116	2025-10-07	Traffic accident risk prediction based on deep learning and spatiotemporal features of vehicle trajectories 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0320656 PMID:40315419	研究论文	提出一种结合CNN、LSTM和GNN的深度学习模型，利用车辆时空轨迹数据预测交通事故风险	创新性地结合三种神经网络模型，综合考虑时空特征和道路网络关系，显著提升预测精度	NA	提高复杂交通环境下交通事故风险预测的准确性	车辆时空轨迹数据	机器学习	NA	深度学习	CNN, LSTM, GNN	车辆轨迹数据	NA	NA	CNN, LSTM, GNN组合模型	预测精度	NA
12117	2025-10-07	Diagnosis of clear cell renal cell carcinoma via a deep learning model with whole-slide images 2025 Jan-Dec, Therapeutic advances in urology IF:2.6Q2 DOI:10.1177/17562872251333865 PMID:40321674	研究论文	本研究开发了一种基于全切片图像的深度学习模型用于透明细胞肾细胞癌的诊断	首次将全切片图像与深度学习模型结合用于透明细胞肾细胞癌的自动化诊断	样本量相对较小（95例患者），且为单中心回顾性研究	探索基于全切片图像的深度学习模型在透明细胞肾细胞癌诊断中的可行性	透明细胞肾细胞癌患者的病理切片	数字病理	肾细胞癌	全切片图像分析	CNN, 随机森林	图像	95例患者的663张病理切片（506张肿瘤切片，157张正常组织切片）	NA	NA	准确率, 精确率, 召回率, AUC, 特异性, 灵敏度	NA
12118	2025-10-07	An adaptive convolution neural network model for tuberculosis detection and diagnosis using semantic segmentation 2025, Polish journal of radiology IF:0.9Q4 DOI:10.5114/pjr/200628 PMID:40321710	研究论文	开发了一种基于语义分割的自适应卷积神经网络模型，用于胸部X光片的结核病检测和诊断	提出了结合伽马校正和基于梯度的对比度增强预处理技术，并采用改进的Res-UNet架构进行图像分割，同时开发了新的深度学习网络进行分类	研究主要依赖公开数据集，未在更多临床环境中验证模型泛化能力	通过开发深度学习模型增强胸部X光图像中的结核病检测能力	胸部X光图像中的结核病病变区域，包括上下叶实变、胸腔积液、钙化、空洞形成和粟粒结节	计算机视觉	结核病	胸部X光成像	CNN, Res-UNet	图像	704张胸部X光图像用于训练分割模型，1400张胸部X光扫描用于测试	NA	Res-UNet, 自定义卷积神经网络	准确率, 召回率, 精确率, F1分数, Dice系数, Jaccard指数, AUC	NA
12119	2025-10-07	Deep Learning-Based Multiclass Framework for Real-Time Melasma Severity Classification: Clinical Image Analysis and Model Interpretability Evaluation 2025, Clinical, cosmetic and investigational dermatology DOI:10.2147/CCID.S508580 PMID:40322508	研究论文	开发基于深度学习的实时黄褐斑严重程度多分类框架，通过临床面部图像分析实现AI辅助诊断	首次将多种CNN架构应用于黄褐斑严重程度实时分类，并通过层间相关性传播进行模型可解释性评估	仅使用单中心临床图像数据，未来需要整合多模态数据进行更全面评估	开发AI辅助的黄褐斑严重程度自动分类系统，提高诊断一致性	临床诊断的黄褐斑患者面部图像	计算机视觉	黄褐斑	临床图像分析	CNN	图像	1368张匿名面部图像	PyTorch	GoogLeNet	准确率,精确率,召回率,F1分数,AUC	NA
12120	2025-10-07	DEEP LEARNING FOR AUTOMATED DETECTION OF BREAST CANCER IN DEEP ULTRAVIOLET FLUORESCENCE IMAGES WITH DIFFUSION PROBABILISTIC MODEL 2024-May, Proceedings. IEEE International Symposium on Biomedical Imaging DOI:10.1109/ISBI56570.2024.10635349 PMID:40313564	研究论文	本研究应用扩散概率模型增强深紫外荧光图像数据集，以改进乳腺癌术中切缘评估的分类性能	首次将扩散概率模型应用于深紫外荧光医学图像的数据增强，并结合预训练ResNet特征提取与XGBoost分类器进行乳腺癌检测	数据量有限是主要挑战，研究依赖于特定类型的深紫外荧光图像	提高乳腺癌在深紫外荧光图像中的自动检测准确率，用于术中切缘评估	乳腺癌的深紫外荧光图像	计算机视觉	乳腺癌	深紫外荧光成像	扩散概率模型, ResNet, XGBoost	医学图像	NA	NA	ResNet	准确率	NA