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
13021	2025-10-07	Supra-second tracking and live-cell karyotyping reveal principles of mitotic chromosome dynamics 2025-04, Nature cell biology IF:17.3Q1 DOI:10.1038/s41556-025-01637-6 PMID:40185948	研究论文	开发结合超分辨率显微镜和深度学习的FAST CHIMP方法，用于实时追踪活细胞有丝分裂过程中的染色体动态	首次实现以8秒分辨率追踪人类染色体从前期到末期的全过程，并能识别同源染色体对和比较母细胞与子细胞间的染色体定位	方法可能受限于显微镜分辨率和深度学习模型的准确性，且仅验证于人类细胞	研究有丝分裂过程中染色体的时空动态特征和三维基因组组织	活人类细胞中的有丝分裂染色体	计算生物学	NA	延时超分辨率显微镜，深度学习	深度学习	时间序列显微镜图像	NA	NA	NA	分辨率（8秒），同源染色体识别准确率（15/23对）	NA
13022	2025-10-07	A novel data-driven screening method of antidepressants stability in wastewater and the guidance of environmental regulations 2025-Apr, Environment international IF:10.3Q1 DOI:10.1016/j.envint.2025.109427 PMID:40188602	研究论文	开发了一种基于深度学习的抗抑郁药物废水稳定性筛选方法	构建了MSSL-RealFormer分类模型，首次将深度学习应用于抗抑郁药物废水稳定性预测	仅针对66种抗抑郁药物进行研究，样本范围有限	建立抗抑郁药物废水稳定性的快速筛选方法和环境监管指导	66种抗抑郁药物及其转化产物	机器学习	NA	密度泛函理论，定量构效关系分析	RealFormer	分子理化性质数据	66种抗抑郁药物	NA	MSSL-RealFormer	预测准确度	NA
13023	2025-10-07	Viral escape-inspired framework for structure-guided dual bait protein biosensor design 2025-Apr, PLoS computational biology IF:3.8Q1 DOI:10.1371/journal.pcbi.1012964 PMID:40233103	研究论文	介绍了一种可推广的计算平台CTRL-V，用于设计选择性结合的双诱饵生物传感器蛋白质	利用病毒逃逸机制启发，开发了结合整数优化、随机采样和深度学习的结构引导生物传感器设计框架	需要依赖公开可用的病毒逃逸数据作为体内锚点	开发通用计算平台用于双诱饵生物传感器蛋白质设计	SARS-CoV-2刺突蛋白受体结合域(RBD)和Raf激酶	计算生物学	COVID-19	结构引导蛋白质设计	深度学习	蛋白质结构数据	39个SARS-CoV-2点突变，30个流行感染株，KP.2变体的7个单点突变	PyRosetta, ProteinMPNN	NA	突变识别准确率(20%的已知突变，70%的KP.2变体突变)	NA
13024	2025-10-07	Toward a unified benchmark and framework for deep learning-based prediction of nuclear magnetic resonance chemical shifts 2025-Apr, Nature computational science IF:12.0Q1 DOI:10.1038/s43588-025-00783-z PMID:40155533	研究论文	提出NMRNet深度学习框架和统一基准，用于预测核磁共振化学位移	首次引入SE(3) Transformer进行原子环境建模，并建立了覆盖多种化学系统的综合基准	NA	推进深度学习在分析和结构化学中的应用，改进核磁共振化学位移预测	分子结构和核磁共振光谱之间的关系	机器学习	NA	核磁共振(NMR)	Transformer	分子结构数据，光谱数据	基于先前研究和数据库的多样化化学系统	PyTorch	SE(3) Transformer	NA	NA
13025	2025-04-26	Deep Learning Model for Diagnosing and Classifying Subtypes of Chronic Pulmonary Aspergillosis in Chest CT 2025-Apr, Mycoses IF:4.1Q2 DOI:10.1111/myc.70061 PMID:40277031	研究论文	本研究开发了一种深度学习模型，用于在胸部CT图像中诊断和分类慢性肺曲霉病（CPA）及其亚型	利用人工智能生成技术和半监督学习增强模型性能，特别是在小样本、分布偏斜和多类特征的数据集上	数据集虽然来自多中心，但样本量仍相对较小，且外部测试集的样本数量有限	探索人工智能技术在慢性肺曲霉病诊断和亚型分类中的应用	慢性肺曲霉病（CPA）患者及其CT图像	数字病理学	肺曲霉病	深度学习	多分类模型	CT图像	660名患者的39,387张胸部CT图像用于训练、验证和内部测试，外加11名患者的3,337张CT图像作为外部测试集1，以及其他研究的120张图像作为外部测试集2	NA	NA	NA	NA
13026	2025-10-07	Unsupervised Deep Learning of Electronic Health Records to Characterize Heterogeneity Across Alzheimer Disease and Related Dementias: Cross-Sectional Study 2025-Mar-31, JMIR aging IF:5.0Q1 DOI:10.2196/65178 PMID:40163031	研究论文	本研究使用无监督深度学习技术分析电子健康记录，识别阿尔茨海默病及相关痴呆症的临床亚型	首次结合非ADRD诊断代码的预训练嵌入和临床笔记的LLM嵌入，通过层次聚类识别具有性别特异性共病表现的ADRD亚型	研究为横断面设计，无法建立因果关系；样本仅来自单一记忆诊所	识别阿尔茨海默病及相关痴呆症的临床亚型，为精准医疗提供依据	3454名来自麻省总医院记忆诊所的ADRD患者	自然语言处理	阿尔茨海默病及相关痴呆症	无监督学习，大型语言模型嵌入	层次聚类	电子健康记录，临床笔记文本	3454名ADRD患者	NA	NA	卡方检验，患病比	NA
13027	2025-10-07	Continuous and discrete decoding of overt speech with scalp electroencephalography (EEG) 2025-Mar-14, Journal of neural engineering IF:3.7Q2 DOI:10.1088/1741-2552/ad8d0a PMID:39476487	研究论文	本研究探索使用头皮脑电图解码离散和连续语音特征的可行性	首次证明在存在EMG伪影情况下从EEG信号解码离散和连续语音特征的可行性，并识别关键频率带和通道	仅纳入9名神经功能完好的参与者，需要进一步验证在目标患者群体中的效果	开发基于脑电图的语音脑机接口，为神经系统疾病患者提供更自然的交流机制	9名神经功能完好的参与者	脑机接口	神经系统疾病	脑电图	CNN, RNN	脑电信号，音频信号	9名参与者	NA	卷积神经网络，循环神经网络，注意力模块	统计显著性解码性能	NA
13028	2025-04-26	Intelligent Inter- and Intra-Row Early Weed Detection in Commercial Maize Crops 2025-Mar-11, Plants (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/plants14060881 PMID:40265804	研究论文	本研究评估了Faster R-CNN、RT-DETR和YOLOv11等先进深度学习架构在商业玉米田中杂草和作物准确识别中的效果	首次比较了多种深度学习模型在玉米田杂草检测中的性能，并确定了YOLOv11为最优模型	研究仅针对三种主要杂草物种，可能不适用于其他杂草类型	提高商业玉米田中杂草检测的准确性和效率	商业玉米田中的杂草和作物	计算机视觉	NA	深度学习	Faster R-CNN, RT-DETR, YOLOv11	图像	包含多种田间条件下采集的综合数据集	NA	NA	NA	NA
13029	2025-10-07	Electrocardiogram-based deep learning to predict mortality in paediatric and adult congenital heart disease 2025-Mar-03, European heart journal IF:37.6Q1 DOI:10.1093/eurheartj/ehae651 PMID:39387652	研究论文	开发基于心电图和深度学习的人工智能工具，用于预测儿童和成人先天性心脏病患者的死亡率	首次在大型多样化先天性心脏病队列中应用卷积神经网络分析心电图数据来预测5年死亡率，并进行了时间验证	研究为单中心回顾性研究，需要多中心前瞻性验证	开发一种稳健且便捷的先天性心脏病患者风险分层工具	儿童和成人先天性心脏病患者	医疗人工智能	先天性心脏病	心电图分析	CNN	心电图信号	225,379份心电图（79,568名患者，年龄范围0-92岁）	NA	卷积神经网络	ROC曲线下面积, PR曲线下面积	NA
13030	2025-04-26	Intelligent Deep Learning and Keypoint Tracking-Based Detection of Lameness in Dairy Cows 2025-Mar-02, Veterinary sciences IF:2.0Q2 DOI:10.3390/vetsci12030218 PMID:40266900	研究论文	提出了一种结合深度学习和关键点跟踪的奶牛跛行自动评分方法	整合DeepLabCut工具提取关键点特征，并结合时间数据构建跛行评分模型，实现实时检测	未提及模型在不同光照或复杂环境下的鲁棒性	改进奶牛跛行的自动化检测技术	奶牛	计算机视觉	NA	DeepLabCut关键点跟踪	深度学习模型（未指定具体类型）	视频	未明确提及具体样本数量	NA	NA	NA	NA
13031	2025-10-07	Artificial Intelligence in Temporal Bone Imaging: A Systematic Review 2025-Mar, The Laryngoscope DOI:10.1002/lary.31809 PMID:39352072	系统综述	系统综述人工智能在颞骨影像学中的应用现状	首次系统性地总结和评估人工智能在颞骨这一复杂解剖区域影像学中的应用现状	纳入研究存在异质性和质量参差不齐的问题，缺乏标准化方法学	评估人工智能在颞骨影像学中的当前应用角色	颞骨影像学研究	医学影像分析	前庭神经鞘瘤	计算机断层扫描(CT)	卷积神经网络	医学影像	72项研究	NA	卷积神经网络	诊断准确性	NA
13032	2025-10-07	Deep Learning-Based Synthetic Computed Tomography for Low-Field Brain Magnetic Resonance-Guided Radiation Therapy 2025-Mar-01, International journal of radiation oncology, biology, physics DOI:10.1016/j.ijrobp.2024.09.046 PMID:39357787	研究论文	开发基于条件生成对抗网络的合成CT生成方法，用于低场磁共振引导的脑部放射治疗	首次将条件生成对抗网络应用于低场磁共振生成合成CT，支持在线自适应放射治疗	术后异常区域的表现欠佳，样本量相对较小	开发高保真合成CT用于脑部磁共振引导放射治疗的剂量计算	胶质瘤患者	医学影像分析	脑癌	磁共振成像，计算机断层扫描	条件生成对抗网络	医学影像	12名患者用于主要训练，9名患者用于二次验证	NA	9-block残差网络生成器，PatchGAN判别器	平均绝对误差，峰值信噪比，结构相似性指数，剂量体积直方图，三维伽马分析	NA
13033	2025-10-07	Prediction of testicular histology in azoospermia patients through deep learning-enabled two-dimensional grayscale ultrasound 2025-Mar-01, Asian journal of andrology IF:3.0Q1 DOI:10.4103/aja202480 PMID:39363830	研究论文	开发基于深度学习的二维灰度超声模型预测无精子症患者睾丸组织学类型	首次利用深度学习建立睾丸灰度超声图像与睾丸组织学之间的关联，提供无创预测方法	回顾性研究，样本来自单一医疗中心	开发无创方法预测无精子症患者睾丸组织学，避免不必要的睾丸活检	无精子症患者	计算机视觉	男性不育症	二维灰度超声	深度学习模型	超声图像	353名患者，4357张图像	NA	NA	AUC, 准确率, 灵敏度, 特异性	NA
13034	2025-10-07	Evaluation of the accuracy of automated segmentation based on deep learning for prostate cancer patients 2025 Spring, Medical dosimetry : official journal of the American Association of Medical Dosimetrists IF:1.1Q3 DOI:10.1016/j.meddos.2024.09.002 PMID:39384488	研究论文	评估基于深度学习的商业算法在前列腺癌患者器官分割中的准确性	使用商业深度学习算法MVision AI Contour+对前列腺癌患者的多器官进行自动分割，并与人工分割进行对比评估	样本量较小（仅10例患者），未说明算法泛化能力	评估深度学习算法在前列腺癌患者器官分割中的准确性	前列腺癌患者的前列腺、精囊和危及器官（膀胱、直肠、左右股骨头、阴茎球）	数字病理	前列腺癌	CT和MR图像融合	深度学习	CT图像, MR图像	10例前列腺癌患者	MVision AI Contour+	NA	Dice相似系数, 95% Hausdorff距离	NA
13035	2025-10-07	Ultrasound-based artificial intelligence model for prediction of Ki-67 proliferation index in soft tissue tumors 2025-Mar, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2024.09.067 PMID:39406581	研究论文	本研究开发了一种基于超声的融合模型，结合深度学习、影像组学和临床特征预测软组织肿瘤Ki-67增殖指数	首次将深度学习特征与影像组学特征、临床特征进行融合，构建了预测软组织肿瘤Ki-67增殖指数的多模态融合模型	回顾性研究设计，样本量相对有限，仅包含两家医院的数据	探讨深度学习结合影像组学和临床特征在预测软组织肿瘤Ki-67增殖指数中的价值	394例软组织肿瘤患者	医学影像分析	软组织肿瘤	超声成像	深度学习,支持向量机	超声图像,临床数据	394例患者（训练队列323例，验证队列71例）	NA	NA	AUC,校准曲线	NA
13036	2025-10-07	Enhancing Radiologists' Performance in Detecting Cerebral Aneurysms Using a Deep Learning Model: A Multicenter Study 2025-Mar, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2024.09.038 PMID:39406577	研究论文	开发深度学习模型辅助放射科医生检测脑动脉瘤的多中心研究	通过多中心数据验证深度学习模型在临床环境中对脑动脉瘤的检测效能，并量化评估模型对放射科医生工作流程的优化效果	研究仅涉及11个临床中心的患者数据，模型泛化能力需进一步验证	开发基于深度学习的脑动脉瘤检测模型并评估其临床辅助价值	脑动脉瘤患者	计算机视觉	脑血管疾病	医学影像分析	深度学习模型	医学影像	训练集3829名患者，测试集484名患者	NA	NA	AUC, 敏感性, 特异性	NA
13037	2025-10-07	A Multicenter Cohort Study on Ultrasound-based Deep Learning Nomogram for Predicting Post-Neoadjuvant Chemotherapy Axillary Lymph Node Status in Breast Cancer Patients 2025-Mar, Academic radiology IF:3.8Q1 DOI:10.1016/j.acra.2024.09.065 PMID:39406583	研究论文	本研究开发了一种基于超声的深度学习列线图模型，用于预测乳腺癌患者新辅助化疗后腋窝淋巴结状态	首次结合深度学习模型与临床病理特征构建超声列线图，并在多中心验证其预测性能	回顾性研究设计，样本量相对有限，仅纳入淋巴结阳性患者	评估基于超声的深度学习列线图预测乳腺癌新辅助化疗后腋窝淋巴结状态的能力	535例接受新辅助化疗的淋巴结阳性乳腺癌患者	医学影像分析	乳腺癌	超声成像	深度学习	超声图像	535例患者（训练队列288例，内部验证123例，外部验证124例）	NA	ResNet 34, ResNet 50, VGG19, GoogLeNet, DenseNet 121	AUC	NA
13038	2025-10-07	Toward Intelligent Head Impulse Test: A Goggle-Free Approach Using a Monocular Infrared Camera 2025-Mar, The Laryngoscope DOI:10.1002/lary.31848 PMID:39422423	研究论文	提出了一种无需头戴式眼罩的智能头脉冲测试方法，使用单目红外相机和深度学习进行前庭功能评估	首次使用单目红外相机替代传统头戴式眼罩设备，实现了无需设备校准的完全自动化前庭功能测试	垂直半规管定性准确率相对较低(79.0%)，需要进一步优化	开发一种低成本、易操作的无眼罩头脉冲测试系统，用于评估前庭功能	头脉冲测试视频片段中的眼动和头部运动数据	计算机视觉	前庭功能障碍	红外视频采集，面部关键点提取	深度学习，多模态视频分类网络	红外视频	DiHIT数据集中的头脉冲测试视频片段	NA	两阶段多模态视频分类网络	准确率	NA
13039	2025-10-07	DPI-MoCo: Deep Prior Image Constrained Motion Compensation Reconstruction for 4D CBCT 2025-Mar, IEEE transactions on medical imaging IF:8.9Q1 DOI:10.1109/TMI.2024.3483451 PMID:39423082	研究论文	提出一种无需配对数据的深度先验图像约束运动补偿框架，用于解决4D CBCT重建中的条纹伪影问题	将4D CBCT重建解耦为粗图像恢复和结构细节微调两个子任务，结合先验图像引导、生成对抗网络和对比学习	未明确说明计算资源需求和模型训练时间	解决4D锥束CT在肺癌放疗中的图像重建质量问题	肺癌患者的4D CBCT图像数据	医学影像处理	肺癌	4D锥束CT成像	GAN, 对比学习	医学影像	蒙特卡洛模拟数据集和临床肺癌数据集	NA	DPI-MoCo	定量性能指标（未具体说明）	NA
13040	2025-10-07	Grading of diabetic retinopathy using a pre-segmenting deep learning classification model: Validation of an automated algorithm 2025-Mar, Acta ophthalmologica IF:3.0Q1 DOI:10.1111/aos.16781 PMID:39425597	研究论文	验证一种自主开发的深度学习算法在糖尿病视网膜病变分级中的性能	开发了一种结合预分割的深度学习分类模型，用于自动化糖尿病视网膜病变分级	自主深度学习算法在某些指标上仅与人工分级相当，存在伪影误检、微动脉瘤漏检和分割与分类不一致等问题	验证自主深度学习算法在糖尿病视网膜病变分级中的性能	糖尿病视网膜病变患者的视网膜图像	计算机视觉	糖尿病视网膜病变	深度学习	深度学习分类模型	视网膜图像	500张6视野视网膜图像	NA	预分割深度学习分类模型	加权kappa, 灵敏度, 特异性, 阳性预测值, 阴性预测值	NA