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
12461	2025-10-07	Development and evaluation of a deep learning framework for pelvic and sacral tumor segmentation from multi-sequence MRI: a retrospective study 2025-Mar-13, Cancer imaging : the official publication of the International Cancer Imaging Society IF:3.5Q1 DOI:10.1186/s40644-025-00850-8 PMID:40082955	研究论文	开发并评估用于多序列MRI中盆腔和骶骨肿瘤分割的深度学习框架	提出结合2.5D U-net和MobileNetV2的实用深度学习框架，采用快速标注策略处理多序列MRI数据	回顾性研究，训练集采用粗标注可能影响模型精度	开发高效的盆腔和骶骨肿瘤自动分割方法	616例经病理确诊的盆腔和骶骨肿瘤患者	数字病理	盆腔和骶骨肿瘤	多序列磁共振成像	CNN	MRI图像	616例患者	NA	2.5D U-net, MobileNetV2	Dice score, IoU	NA
12462	2025-10-07	Deep learning based automatic quantification of aortic valve calcification on contrast enhanced coronary CT angiography 2025-Mar-12, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-93744-5 PMID:40069321	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的自动量化方法，用于在对比增强冠状动脉CT血管造影中测量主动脉瓣钙化	首次在对比增强CT上实现主动脉瓣钙化的自动量化，无需非对比CT扫描	回顾性研究，样本量有限(n=177)，需要外部验证	评估深度学习自动量化主动脉瓣钙化的可行性，并与手动钙化评分进行比较	接受主动脉瓣狭窄评估的177名患者	计算机视觉	心血管疾病	对比增强冠状动脉CT血管造影	CNN, XGBoost	CT影像	177名患者(开发集97例，内部验证集80例)	NA	DeepLab v3+	Pearson相关系数, 一致性相关系数, 敏感性, 特异性, 准确率	NA
12463	2025-10-07	Two-Year Hypertension Incidence Risk Prediction in Populations in the Desert Regions of Northwest China: Prospective Cohort Study 2025-Mar-12, Journal of medical Internet research IF:5.8Q1 DOI:10.2196/68442 PMID:40072485	研究论文	开发并验证用于中国西北沙漠地区人群2年高血压发病风险预测的机器学习模型	首次针对沙漠地区特殊环境人群开发高血压风险预测模型，结合多种机器学习算法并开发了网络应用	研究局限于中国西北沙漠地区人群，外部验证需要进一步研究	开发、校准和前瞻性验证2年高血压风险预测模型	中国塔克拉玛干沙漠周边4个地区的成年居民	机器学习	心血管疾病	健康体检数据采集	逻辑回归,随机森林,极端梯度提升,轻量梯度提升机,Transformer,SAINT,CatBoost	结构化健康数据	回顾性队列1,038,170名成人，前瞻性队列961,519名成人	NA	Feature Tokenizer + Transformer, SAINT	AUC, Brier分数	NA
12464	2025-10-07	Disease detection on exterior surfaces of buildings using deep learning in China 2025-Mar-12, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-92112-7 PMID:40074790	研究论文	本研究探索使用深度学习技术检测中国城市建筑外表面病害，旨在提高检测效率和准确性	通过整合DenseNet模块和Swin-Transformer预测头改进特征提取和准确性，在嘈杂城市环境中仍能准确识别微小裂缝等复杂损伤模式	数据集仅包含289张高分辨率图像，样本规模相对有限	开发实时监测解决方案，提升城市基础设施健康管理效率	中国城市建筑外表面病害	计算机视觉	NA	深度学习	CNN, Transformer	图像	289张高分辨率图像	NA	DenseNet, Swin-Transformer	准确率, 召回率, F1分数, 检测速度	NA
12465	2025-10-07	Mapping variants in thyroid hormone transporter MCT8 to disease severity by genomic, phenotypic, functional, structural and deep learning integration 2025-Mar-12, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-56628-w PMID:40075072	研究论文	通过整合基因组学、表型、功能、结构数据和深度学习技术，系统分析甲状腺激素转运蛋白MCT8基因变异与疾病严重程度的关联	首次将深度表型数据与功能测试、计算分析和人群队列结果相结合，建立了可预测MCT8变异致病性和严重程度的分类器	研究聚焦于罕见疾病，样本量相对有限，且主要针对男性患者（X连锁遗传）	预测和量化罕见疾病中基因变异对表型的影响，特别关注可干预的MCT8基因	甲状腺激素转运蛋白MCT8（由X连锁SLC16A2基因编码）及其基因变异	机器学习	神经发育障碍	基因组测序, 深度表型分析, 功能测试, 结构生物学分析	深度学习	基因组数据, 表型数据, 功能数据, 结构数据	约400,000名个体（含常见遗传变异），针对8,151种MCT8变异进行分析	NA	NA	AUC	NA
12466	2025-10-07	Lung cancer detection with machine learning classifiers with multi-attribute decision-making system and deep learning model 2025-Mar-12, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-88188-w PMID:40075131	研究论文	本文提出结合多属性决策系统和深度学习模型的肺癌检测方法，用于分类肺部X射线图像并识别疾病类型	将TOPSIS多属性决策方法与机器学习分类器排序相结合，并采用Inception v3深度学习模型，在肺癌检测任务中取得97.05%的准确率	未提及具体的数据集规模和来源，以及模型在其他数据集上的泛化能力	早期检测肺部疾病并分类良恶性病变，识别具体疾病类型如肺不张、浸润、结节和肺炎	肺部X射线图像	计算机视觉	肺癌	医学影像分析	SVM,深度学习模型	X射线图像	NA	NA	Inception v3	准确率	NA
12467	2025-10-07	Deep learning radiomics for the prediction of epidermal growth factor receptor mutation status based on MRI in brain metastasis from lung adenocarcinoma patients 2025-Mar-12, BMC cancer IF:3.4Q2 DOI:10.1186/s12885-025-13823-8 PMID:40075375	研究论文	本研究开发了一种基于多序列MRI的深度学习影像组学模型，用于预测肺腺癌脑转移患者的EGFR突变状态	结合传统影像组学特征与深度学习特征，首次基于多序列MRI构建预测脑转移肺腺癌EGFR突变状态的模型	回顾性研究设计，样本量相对有限，需要进一步前瞻性验证	开发非侵入性方法准确预测肺腺癌脑转移患者的EGFR突变状态，指导靶向治疗	288例非小细胞肺癌伴脑转移患者（106例EGFR突变型，182例野生型）	医学影像分析	肺癌	多序列磁共振成像（MRI）	深度学习，影像组学	医学影像	288例患者，随机分为训练集（75%）和验证集（25%）	NA	ResNet34	AUC，ROC曲线	NA
12468	2025-10-07	Exploring the impact of myoelectric prosthesis controllers on visuomotor behavior 2025-Mar-12, Journal of neuroengineering and rehabilitation IF:5.2Q1 DOI:10.1186/s12984-025-01604-0 PMID:40075405	研究论文	本研究探讨了标准肌电假肢控制器与位置感知控制器对视觉运动行为的影响	首次通过眼动追踪技术评估位置感知控制器对假肢使用者视觉依赖行为的影响	研究对象为无肢体差异的健康参与者，未在真实假肢使用者中验证	比较不同肌电假肢控制策略对视觉运动行为的影响	无肢体差异的健康参与者	生物医学工程	肢体残疾	肌电信号控制，眼动追踪，运动捕捉	深度学习	眼动数据，运动捕捉数据	未明确样本数量	NA	NA	视觉注视时间，抓握阶段持续时间，运动平滑度	NA
12469	2025-10-07	Widely accessible prognostication using medical history for fetal growth restriction and small for gestational age in nationwide insured women 2025-Mar-11, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-92986-7 PMID:40065124	研究论文	开发并验证仅使用病史数据预测胎儿生长受限/小于胎龄儿的预后预测模型	首次基于全国性健康保险数据库开发仅使用病史数据的FGR/SGA预测模型，无需超声波或生物标志物检测	需要未来研究评估该模型使用是否影响患者结局	开发广泛可及的FGR/SGA筛查预测模型	12-55岁女性保险持有者的医疗记录	机器学习	胎儿生长受限/小于胎龄儿	医疗记录分析	深度学习	医疗病史数据	169,746名受试者，507,319次就诊记录	NA	深度洞察可视化神经网络	AUC, 敏感度, 特异度	NA
12470	2025-10-07	Applications of Artificial Intelligence in Constrictive Pericarditis: A Short Literature Review 2025-Mar-11, Current cardiology reports IF:3.1Q2 DOI:10.1007/s11886-025-02222-x PMID:40067491	文献综述	本文综述了人工智能在缩窄性心包炎诊断和治疗中的应用现状与前景	首次系统总结AI技术在罕见病缩窄性心包炎中的诊断价值，特别是深度学习算法达到0.95以上AUC的突破性表现	AI应用尚处于早期阶段，存在泛化能力和可解释性问题，且缺乏高质量大规模超声心动图数据集	探索人工智能在改善缩窄性心包炎诊断准确性和患者预后方面的潜力	缩窄性心包炎患者及其医学影像数据	医学人工智能	心血管疾病	超声心动图, 计算机断层扫描, 磁共振成像	深度学习	医学影像	NA	NA	ResNet50	AUC	NA
12471	2025-10-07	Assessing Public Interest in Mammography, Computed Tomography Lung Cancer Screening, and Computed Tomography Colonography Screening Examinations Using Internet Search Data: Cross-Sectional Study 2025-Mar-11, JMIR cancer IF:3.3Q2 DOI:10.2196/53328 PMID:40068175	研究论文	通过分析谷歌搜索数据评估公众对乳腺摄影、肺癌CT筛查和CT结肠造影筛查的关注度	首次使用互联网搜索数据比较三种主要癌症筛查方式的公众关注度，并分析相关搜索主题	仅基于谷歌搜索数据，可能无法代表所有人群的筛查兴趣	评估公众对不同癌症筛查方式的关注程度和主要关注话题	乳腺摄影、低剂量CT肺癌筛查和CT结肠造影筛查	医疗信息学	癌症筛查	互联网搜索数据分析	NA	搜索数据	20年谷歌趋势数据和1年详细搜索查询数据	NA	NA	相对搜索量、搜索主题分类比例	NA
12472	2025-10-07	Infusing structural assumptions into dimensionality reduction for single-cell RNA sequencing data to identify small gene sets 2025-Mar-11, Communications biology IF:5.2Q1 DOI:10.1038/s42003-025-07872-9 PMID:40069486	研究论文	提出一种结合结构假设的维度降维方法BAE，用于单细胞RNA测序数据分析以识别小型基因集	将生物学合理假设与无监督深度学习相结合，通过boosting方法形式化假设，能识别解释潜在维度的小型基因集合	NA	开发能够整合生物学假设的维度降维方法，用于单细胞RNA测序数据分析	单细胞RNA测序数据中的基因表达模式	生物信息学	NA	单细胞RNA测序	自编码器	基因表达数据	NA	NA	Boosting Autoencoder (BAE)	NA	NA
12473	2025-10-07	Efficient deep learning-based tomato leaf disease detection through global and local feature fusion 2025-Mar-11, BMC plant biology IF:4.3Q1 DOI:10.1186/s12870-025-06247-w PMID:40069604	研究论文	提出一种基于全局和局部特征融合的高效番茄叶片病害检测网络E-TomatoDet	通过集成CSWinTransformer增强全局特征捕获能力，设计多核模块和局部特征增强金字塔网络融合多尺度局部特征	NA	提高复杂环境下番茄叶片病害检测性能	番茄叶片病害	计算机视觉	植物病害	深度学习	CNN, Transformer	图像	两个番茄叶片病害数据集	NA	CSWinTransformer, E-TomatoDet, CMKM, LFEP	mAP50	NA
12474	2025-10-07	Breast tumors from ATM pathogenic variant carriers display a specific genome-wide DNA methylation profile 2025-Mar-11, Breast cancer research : BCR IF:6.1Q1 DOI:10.1186/s13058-025-01988-w PMID:40069712	研究论文	本研究揭示了携带ATM致病性变异的乳腺癌患者肿瘤具有独特的全基因组DNA甲基化特征	首次发现ATM致病性变异携带者的乳腺癌具有特异性全基因组DNA甲基化谱，并鉴定出27个可预测ATM状态的关键基因启动子	样本量相对有限，特别是A-T患者仅2例，且转录组数据仅来自10个肿瘤	研究DNA甲基化谱作为生物标志物识别ATM致病性变异携带者乳腺癌的可行性	乳腺癌肿瘤样本（来自ATM致病性变异携带者、意义未明变异携带者和非携带者）	生物信息学	乳腺癌	全基因组DNA甲基化分析（Illumina Infinium HumanMethylation EPIC和450K BeadChips）	逻辑回归, 随机森林, XGBoost	DNA甲基化数据, 基因表达数据	519例乳腺癌患者（2例A-T患者，27例ATM致病性变异携带者，6例意义未明变异携带者，484例非携带者）	NA	NA	NA	NA
12475	2025-10-07	RBPsuite 2.0: an updated RNA-protein binding site prediction suite with high coverage on species and proteins based on deep learning 2025-Mar-11, BMC biology IF:4.4Q1 DOI:10.1186/s12915-025-02182-2 PMID:40069726	研究论文	介绍了一个基于深度学习的RNA-蛋白质结合位点预测工具RBPsuite 2.0的更新版本	将支持的RBP数量从154个增加到353个，支持的物种从1个扩展到7个，并采用更准确的环状RNA结合位点预测器iDeepC替代原有组件	NA	开发一个易于使用的网络服务器，用于预测RNA序列中的RBP结合位点	线性和环状RNA序列中的RNA结合蛋白结合位点	生物信息学	NA	深度学习	深度学习模型	RNA序列数据	NA	NA	NA	NA	NA
12476	2025-10-07	AnomalGRN: deciphering single-cell gene regulation network with graph anomaly detection 2025-Mar-11, BMC biology IF:4.4Q1 DOI:10.1186/s12915-025-02177-z PMID:40069807	研究论文	提出AnomalGRN模型，通过图异常检测方法解析单细胞基因调控网络	首次将异常检测应用于基因调控网络分析，通过节点重构和异质性识别解决数据不平衡问题	NA	解决单细胞基因调控网络中数据噪声和正负链接不平衡的问题	单细胞RNA测序数据中的基因调控网络	生物信息学	NA	单细胞RNA测序	图神经网络	基因表达数据	NA	NA	AnomalGRN	NA	NA
12477	2025-10-07	Cellular senescence predicts breast cancer risk from benign breast disease biopsy images 2025-Mar-11, Breast cancer research : BCR IF:6.1Q1 DOI:10.1186/s13058-025-01993-z PMID:40069863	研究论文	本研究通过深度学习模型分析良性乳腺疾病活检图像中的细胞衰老特征，预测浸润性乳腺癌风险	首次利用深度学习模型从H&E染色活检图像中预测细胞衰老特征，并验证其与乳腺癌风险的关联	研究基于回顾性病例对照设计，可能存在选择偏倚；样本来源单一医疗系统	评估细胞衰老特征在良性乳腺疾病患者中预测浸润性乳腺癌风险的价值	15,395名接受乳腺活检的女性，包括512例后续发生浸润性乳腺癌的病例和491例对照	数字病理	乳腺癌	H&E染色，深度学习	深度学习模型	病理图像	1,003名女性（512例病例+491例对照）的活检图像	NA	NA	比值比(OR)，95%置信区间(CI)	NA
12478	2025-10-07	SynthMol: A Drug Safety Prediction Framework Integrating Graph Attention and Molecular Descriptors into Pre-Trained Geometric Models 2025-Mar-10, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.4c01320 PMID:40000610	研究论文	提出一种集成预训练几何模型、图注意力网络和分子描述符的药物安全性预测深度学习框架	首次将预训练的3D结构特征、图注意力网络和分子指纹集成到统一框架中，在多个数据集上实现比现有最优模型更高的预测精度	NA	开发高精度的分子性质预测框架用于药物安全性评估	药物分子及其安全性相关性质	机器学习	NA	深度学习	图注意力网络	分子结构数据	22个数据集（包括MoleculeNet、MolData和已发表的药物安全数据）	NA	图注意力网络	ROC-AUC	NA
12479	2025-10-07	Vision Mamba and xLSTM-UNet for medical image segmentation 2025-Mar-10, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-88967-5 PMID:40059111	研究论文	提出一种结合结构化状态空间模型和轻量级LSTM的新型医学图像分割网络VMAXL-UNet	首次将结构化状态空间模型(SSM)与轻量级LSTM(xLSTM)集成到医学图像分割中，通过VSS和ViL模块有效融合局部边界细节与全局语义上下文	未明确说明模型在更广泛医学图像数据集上的泛化能力	开发高效准确的医学图像分割方法以克服传统CNN和Transformer模型的局限性	医学图像中的病灶区域分割	计算机视觉	皮肤病(基于ISIC数据集)和消化道疾病(基于CVC-ClinicDB和Kvasir数据集)	深度学习	SSM, LSTM, UNet	医学图像	多个公开数据集(ISIC17, ISIC18, CVC-ClinicDB, Kvasir)，具体样本数量未明确说明	NA	VMAXL-UNet, VSS模块, ViL模块	分割准确性, 鲁棒性	NA
12480	2025-10-07	Machine learning-assisted wearable sensing systems for speech recognition and interaction 2025-Mar-10, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-57629-5 PMID:40064879	研究论文	提出一种可穿戴无线柔性皮肤附着声学传感器，用于在恶劣声学环境中实现语音识别和人机交互	采用压电微机械超声换能器(PMUT)技术，结合柔性封装和ResNet架构，实现高精度喉部语音特征分类	NA	开发能够在嘈杂环境中有效工作的语音识别和人机交互系统	人类语音和喉部振动信号	机器学习	NA	压电微机械超声换能器(PMUT)	深度学习,ResNet	语音振动信号,皮肤运动数据	NA	NA	ResNet	准确率	NA