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
1321	2025-10-05	Predicting Prostate Cancer Molecular Subtype With Deep Learning on Histopathologic Images 2023-10, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2023.100247 PMID:37307876	研究论文	开发基于深度学习的算法，通过组织病理图像预测前列腺癌分子亚型	首次使用基于Transformer的分层架构从H&E染色全切片图像中预测ERG融合和PTEN缺失	样本量相对有限，在针吸活检队列中性能略有下降	利用深度学习技术从组织病理图像中筛查前列腺癌基因组改变	前列腺癌患者的根治性前列腺切除术和针吸活检样本	数字病理	前列腺癌	H&E染色全切片图像分析	Transformer	图像	多个队列总计超过1000张WSI（根治性前列腺切除术和针吸活检样本）	NA	Transformer-based hierarchical architecture, Vision Transformer	AUC, 相关系数	NA
1322	2025-10-05	Anthropogenic fingerprints in daily precipitation revealed by deep learning 2023-10, Nature IF:50.5Q1 DOI:10.1038/s41586-023-06474-x PMID:37648861	研究论文	使用深度学习检测观测记录中每日降水场出现的气候变化信号	首次应用卷积神经网络从每日降水数据中检测到自2010年代中期以来明显偏离自然变异的人类活动引起的气候变化信号	年际平均降水的长期变化仍难以从自然背景变异中辨别	验证温室气体变暖将加剧全球降雨变异性和极端事件的预测	每日降水场和年度全球平均地表气温数据	机器学习	NA	气候模型模拟	CNN	降水场数据, 温度数据	来自当前和未来气候模型模拟的集合数据	NA	卷积神经网络	NA	NA
1323	2025-10-05	Uncovering new families and folds in the natural protein universe 2023-10, Nature IF:50.5Q1 DOI:10.1038/s41586-023-06622-3 PMID:37704037	研究论文	通过AlphaFold数据库探索天然蛋白质宇宙中未注释的蛋白质家族和折叠结构	发现了β-flower折叠结构，鉴定出新的蛋白质家族并实验验证了TumE-TumA毒素-抗毒素系统超家族	依赖于AlphaFold预测模型的准确性，部分功能注释仍需实验验证	揭示天然蛋白质宇宙中未被注释的蛋白质结构多样性和功能	AlphaFold数据库中的预测蛋白质结构	生物信息学	NA	深度学习，序列相似性网络，结构预测	AlphaFold	蛋白质序列，蛋白质结构	数亿个预测蛋白质结构	AlphaFold	AlphaFold	预测准确度	NA
1324	2025-10-05	Deep learning enabled fast 3D brain MRI at 0.055 tesla 2023-09-22, Science advances IF:11.7Q1 DOI:10.1126/sciadv.adi9327 PMID:37738341	研究论文	提出基于深度学习的快速采集与重建框架，显著加速0.055特斯拉超低场脑部MRI成像	结合单次平均三维编码与二维部分傅里叶采样实现快速采集，利用高场人脑数据训练3D深度学习模型提升图像质量	未明确说明模型对病理状态的泛化能力及临床验证规模	解决超低场MRI图像质量差、扫描时间长的问题	人脑解剖结构	医学影像分析	神经系统疾病	磁共振成像（MRI）	深度学习	三维脑部MRI图像	未明确说明具体样本数量	NA	3D深度学习模型	图像质量增强、伪影减少、噪声降低、空间分辨率提升至1.5毫米各向同性	NA
1325	2025-10-05	Subject-specific acceleration of simultaneous quantification of blood flow and T1 of the brain using a dual-flip-angle phase-contrast stack-of-stars sequence 2025-Nov, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2025.110495 PMID:40784463	研究论文	开发一种高度加速的MRI技术，用于同时量化脑部血流和组织T1值	提出双翻转角相位对比星形堆栈序列结合深度学习重建算法，实现16倍加速的脑部血流和T1值同步量化	仅在定量体模和6名健康志愿者中进行验证，样本量有限	开发加速的脑部MRI量化技术	脑部动脉血流和脑组织T1值	医学影像分析	脑血管疾病	双翻转角相位对比星形堆栈MRI序列	深度学习	MRI影像数据（幅度和相位图像）	定量体模和6名健康志愿者	NA	混合特征哈希编码隐式神经表示与显式稀疏先验知识结合模型（INRESP）	相关系数R2, 组内相关系数ICC	NA
1326	2025-10-05	A CT-Based Deep Learning Radiomics Nomogram for Early Recurrence Prediction in Pancreatic Cancer: A Multicenter Study 2025-Oct, Annals of surgical oncology IF:3.4Q1 DOI:10.1245/s10434-025-17748-1 PMID:40619487	研究论文	开发基于CT的深度学习影像组学列线图用于胰腺癌早期复发预测	首次结合影像组学和深度学习特征构建多中心预测模型，并整合临床因素开发综合列线图	回顾性研究设计，样本量相对有限	术前预测胰腺癌患者早期复发风险	经组织学确认的胰腺癌切除术患者	数字病理	胰腺癌	增强CT成像	随机森林,支持向量机	CT图像	493例患者	NA	NA	AUC,校准曲线,决策曲线分析	NA
1327	2025-10-05	MRS-Sim: Open-Source Framework for Simulating In Vivo-Like Magnetic Resonance Spectra 2025-Oct, NMR in biomedicine IF:2.7Q1 DOI:10.1002/nbm.70130 PMID:40955682	研究论文	介绍MRS-Sim开源框架，用于模拟逼真的体内磁共振波谱数据	包含两种新型组件：3D场图模拟器模拟场不均匀性，以及半参数生成器模拟未充分表征的残余水区域信号	NA	开发用于磁共振波谱研究的合成数据模拟框架	磁共振波谱数据	医学影像分析	NA	磁共振波谱(MRS)	NA	光谱数据	NA	NA	NA	NA	NA
1328	2025-10-05	The Role of Artificial Intelligence in Advancing Theranostics Dosimetry for Cancer Therapy: a Review 2025-Oct, Nuclear medicine and molecular imaging IF:1.3Q3 DOI:10.1007/s13139-025-00939-9 PMID:40979137	综述	探讨人工智能在癌症治疗诊断一体化放射药物剂量学中的应用进展	系统评估深度学习模型在放射药物剂量学中的创新应用，包括图像合成、质量提升、器官分割和剂量估计	面临诊断配对准确剂量估计困难、影像数据缺乏、放射性核素衰变链建模等挑战	研究人工智能如何提升治疗诊断一体化放射药物剂量学的精确性和效率	放射药物剂量学相关研究文献和方法	医学影像分析	癌症	放射药物疗法	深度学习	医学影像	NA	NA	U-Net,生成对抗网络,混合Transformer网络	NA	NA
1329	2025-10-05	Improving risk stratification and detection of early HCC using ultrasound-based deep learning models 2025-Oct, JHEP reports : innovation in hepatology IF:9.5Q1 DOI:10.1016/j.jhepr.2025.101510 PMID:40980161	研究论文	开发基于超声的深度学习模型STARHE-RISK和STARHE-DETECT，用于肝细胞癌风险分层和早期检测	首次提出基于超声视频片段的深度学习模型，分别针对非肿瘤肝实质进行风险分层和针对肿瘤区域进行早期检测	样本量相对有限（403例患者），需要进一步多中心验证	改善肝细胞癌的监测和早期检测	代偿性晚期慢性肝病（cACLD）患者	计算机视觉	肝细胞癌	超声成像	深度学习	超声视频片段	403例成年cACLD患者（152例早期HCC患者，170例无HCC对照）	NA	NA	准确率, 比值比, 特异性, 灵敏度, mAP10	NA
1330	2025-10-05	Prediction of Medial Tibiofemoral Joint Reaction Force Using Custom Instrumented Insoles and Neural Networks for Walking and Running Tasks 2025-Oct-01, Journal of applied biomechanics IF:1.1Q3 DOI:10.1123/jab.2024-0181 PMID:40550501	研究论文	使用定制仪器鞋垫和神经网络预测行走和跑步时的内侧胫股关节反作用力	开发了基于压阻式力传感器的定制仪器鞋垫和任务特异性卷积神经网络，实现了在临床环境中简化测量膝关节内侧接触力	研究样本仅包含9名年轻健康女性，未涵盖不同年龄、性别或膝关节疾病患者群体	简化膝关节内侧接触力的测量方法，使其适用于临床环境和日常生活	年轻健康女性个体在行走和跑步时的生物力学数据	生物医学工程	膝骨关节炎	运动捕捉、测力台、三轴压阻式力传感器	CNN	力学传感器数据	9名年轻健康女性	NA	卷积神经网络	相关系数, 平均绝对误差	NA
1331	2025-10-05	Language models reveal a complex sequence basis for adaptive convergent evolution of protein functions 2025-Sep-30, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America IF:9.4Q1 DOI:10.1073/pnas.2418254122 PMID:40986350	研究论文	本研究开发了基于蛋白质语言模型的ACEpipeline，用于检测蛋白质功能适应性趋同进化的高阶特征	首次利用预训练蛋白质语言模型嵌入来捕捉超越位点同一性的高阶蛋白质特征趋同	方法验证主要基于四个已知案例，需要更多实证研究支持	探索蛋白质功能适应性趋同进化的序列基础	蛋白质序列及其功能趋同现象	自然语言处理	NA	蛋白质语言模型	PLM	蛋白质序列	四个已知案例加全基因组分析	NA	蛋白质语言模型	统计显著性检验	NA
1332	2025-10-05	Prediction of high-performing spleen-targeted lipid nanoparticles using a deep learning model for robust anticancer immunotherapy 2025-Sep-24, Journal of materials chemistry. B DOI:10.1039/d5tb01217a PMID:40856486	研究论文	本研究开发深度学习模型预测高效脾靶向脂质纳米颗粒，用于抗癌免疫治疗	首次使用深度学习模型加速可电离脂质优化，发现具有优异脾靶向性的YK-407脂质纳米颗粒	研究主要在小鼠模型中进行验证，尚未进行人体临床试验	开发高效脾靶向mRNA递送系统以改善抗癌免疫治疗效果	双羟乙胺衍生脂质(BDLs)、脂质纳米颗粒(LNPs)、小鼠OVA肿瘤模型	机器学习	癌症	mRNA递送技术、高通量筛选	深度学习	化学结构数据、生物实验数据	24种候选脂质合成验证	NA	NA	转染效率、器官选择性、肿瘤抑制率、CD8 T细胞反应	NA
1333	2025-10-05	Dose reduction in radiotherapy treatment planning CT via deep learning-based reconstruction: a single‑institution study 2025-Sep-24, Radiological physics and technology IF:1.7Q3 DOI:10.1007/s12194-025-00967-2 PMID:40987935	研究论文	本研究通过深度学习重建算法在放疗计划CT中实现剂量减少的单中心研究	首次在放疗计划CT中系统比较深度学习重建算法与传统迭代重建算法的剂量减少效果	单中心回顾性研究，样本量有限	评估深度学习重建算法在放疗计划CT中的剂量减少潜力	放疗计划CT扫描（头颈部、头、肺、盆腔）	医学影像	癌症放疗	CT扫描，深度学习重建	深度学习	CT影像	IR重建820例，DLR重建854例	NA	AiCE	CTDI，DLP，剂量减少率	NA
1334	2025-10-05	Thermal Runaway Temperature Prediction of Lithium-Ion Battery Under Extreme High-Temperature Shock Using Experimental and Virtual Data 2025-Sep-24, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202511359 PMID:40990043	研究论文	提出结合实验和虚拟数据的框架，用于预测锂离子电池在极端高温冲击下的热失控温度	首次将高温冲击波诱导的热失控实验数据与3D耦合模型生成的虚拟数据相结合，构建数据驱动预测模型	仅针对NCM523和LFP两种电池类型进行研究，未涵盖其他电池化学体系	开发高保真、快速响应的锂离子电池热失控温度预测方法	锂离子电池（NCM523和LFP）	机器学习	NA	高温冲击波实验、3D共轭传热与热失控耦合模型	深度学习模型	实验温度数据、虚拟仿真数据	NCM523和LFP两种电池类型，不同SOC状态和热源距离条件	NA	NA	平均绝对百分比误差（MAPE）	NA
1335	2025-10-05	AI-Enhanced Wearable Technology for Human Physiological Signal Detection: Challenges and Future Directions 2025-Sep-24, Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany) DOI:10.1002/smll.202504078 PMID:40990059	综述	本文综述了人工智能在可穿戴生理信号监测领域的最新进展、挑战和未来发展方向	系统分析AI在提升信号提取分类精度、实现个性化健康监测和疾病预测、优化人机交互等方面的优势	存在数据隐私、算法泛化性、实时处理和模型可解释性等挑战	探讨人工智能技术在可穿戴生理信号监测中的应用前景	生物电信号、机械信号、化学信号和温度信号等多模态生理数据	机器学习	老年疾病	多模态数据融合	深度学习,机器学习	生理信号数据	NA	NA	NA	NA	NA
1336	2025-10-05	CerviNet: A Novel Approach for Cervical Cancer Classification Using Pap-Smear Images 2025-Sep-24, Journal of computational biology : a journal of computational molecular cell biology IF:1.4Q2 DOI:10.1177/15578666251379909 PMID:40990204	研究论文	提出一种基于Vision Transformer和卷积层融合的新型混合方法，用于宫颈涂片图像的宫颈癌分类	首次将Vision Transformer的线性投影和位置嵌入与补充卷积层融合，结合中值平滑和高斯滤波预处理技术	仅在Herlev和SIPaKMeD两个数据集上验证，未提及在其他数据集上的泛化能力	开发自动化的计算机辅助诊断系统，提高宫颈癌分类的准确性和效率	宫颈涂片图像中的细胞	计算机视觉	宫颈癌	图像预处理技术（中值平滑、高斯滤波）	Vision Transformer, CNN	图像	Herlev数据集和SIPaKMeD数据集	NA	Vision Transformer, 卷积神经网络	准确率	NA
1337	2025-10-05	Ultralong-Range Sensing of Non-Contact Triboelectric Nanogenerator via Synergistic Design of Porous Microspheres and High Dielectric Properties 2025-Sep-24, ACS applied materials & interfaces IF:8.3Q1 DOI:10.1021/acsami.5c13426 PMID:40990292	研究论文	通过多孔微球和高介电性能的协同设计实现非接触摩擦纳米发电机的超长距离传感	利用Plateau-Rayleigh不稳定性和Breath Figure机制制备了具有改性MXene和二硫化钼的多孔微球结构纳米纤维膜，显著提升了介电性能和表面电荷密度	NA	开发具有超长距离检测能力的自供电传感系统	非接触摩擦纳米发电机(NC-TENG)及其在人体动态行为监测中的应用	传感器技术	NA	多孔微球结构制备、介电性能改性	深度学习算法	电信号数据	NA	NA	NA	检测距离、输出电压信号	NA
1338	2025-10-05	Miniaturized Fiber-End Probe for Laser Speckle Rheology of Atherosclerotic Plaque 2025-Sep-24, ACS applied materials & interfaces IF:8.3Q1 DOI:10.1021/acsami.5c14420 PMID:40990405	研究论文	开发了一种基于光纤末端探针的激光散斑流变技术，用于测量动脉粥样硬化斑块的粘弹性	设计了基于全内反射的光纤末端流变探针结构，结合飞秒激光双光子聚合技术制备，并利用深度学习模型校正光散射干扰	NA	解决现有粘弹性测量设备难以满足血管内微型化需求的问题	液体、生物组织和大鼠颈动脉	生物医学工程	心血管疾病	飞秒激光双光子聚合、激光散斑流变学、组织病理学分析	深度学习	光学信号、生物组织数据	大鼠颈动脉实验	NA	NA	MAE、MSE、一致性系数	NA
1339	2025-10-05	An Interpretable SERS-AI Platform for Rapid and Quantitative Diagnosis of Polymicrobial UTIs: Powered by Positively Charged Plasmonic Nanoparticles and Attention-Based Deep Learning 2025-Sep-24, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202513502 PMID:40990453	研究论文	开发了一种基于表面增强拉曼散射和人工智能的可解释平台，用于快速诊断多微生物尿路感染	结合带正电等离子体纳米颗粒和注意力机制深度学习，实现多病原体同时识别、定量及光谱特征可解释性	临床样本验证规模有限，需要进一步扩大样本量验证	开发快速定量诊断多微生物尿路感染的新方法	尿路感染病原体	机器学习	尿路感染	表面增强拉曼散射(SERS)	CNN	光谱数据	临床尿液样本	NA	卷积神经网络,卷积块注意力模块(CBAM)	准确率,AUC,R值	NA
1340	2025-10-05	A deep learning model for inferring the reverse intersystem crossing rate of TADF organic light-emitting diodes, overcoming the uncertainty of recombination dynamics 2025-Sep-24, Materials horizons IF:12.2Q1 DOI:10.1039/d5mh01156f PMID:40990544	研究论文	开发了一种串联深度神经网络模型，通过瞬态电致发光行为预测TADF OLED的反向系间窜越速率	通过串联DNN模型分步分析复合和激子动力学，克服极化子复合动力学的不确定性	NA	预测TADF有机发光二极管的反向系间窜越速率	热激活延迟荧光有机发光二极管	机器学习	NA	瞬态电致发光分析	深度神经网络	电致发光行为数据	NA	NA	串联深度神经网络	决定系数	NA