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
13961	2025-10-07	Identification of heart failure subtypes using transformer-based deep learning modelling: a population-based study of 379,108 individuals 2025-Apr, EBioMedicine IF:9.7Q1 DOI:10.1016/j.ebiom.2025.105657 PMID:40112740	研究论文	本研究使用基于Transformer的深度学习模型分析电子健康记录，识别心力衰竭的七种不同亚型	首次将Transformer架构应用于心力衰竭患者亚型分析，识别出包括COPD相关和甲状腺功能障碍相关在内的两个先前未被认识的高风险亚组	研究基于英国电子健康记录数据，结果在其他人群中的适用性需要进一步验证	探索深度学习在心力衰竭患者精细化分型中的应用	379,108名心力衰竭患者	自然语言处理	心血管疾病	电子健康记录分析	Transformer	电子健康记录文本数据	379,108名患者	NA	Transformer	一年全因死亡率，心力衰竭住院率	NA
13962	2025-10-07	Deep learning-based assessment of pulp involvement in primary molars using YOLO v8 2025-Apr, PLOS digital health DOI:10.1371/journal.pdig.0000816 PMID:40198622	研究论文	开发基于YOLOv8的深度学习模型用于评估乳磨牙牙髓受累情况	首次将YOLOv8模型应用于牙科X光片的牙髓受累诊断，特别针对乳磨牙	仅使用单中心数据，未包含临床变量，未分析完整咬翼片图像	开发机器学习模型用于诊断龋坏乳磨牙的牙髓受累情况	482颗龋坏乳磨牙的咬翼X光片	计算机视觉	牙科疾病	X光成像	CNN	图像	482颗牙齿（来自900名儿童）	YOLOv8	YOLOv8m-cls	top-1准确率, top-5准确率, 精确率, 召回率, F1分数	NA
13963	2025-10-07	Subgroup evaluation to understand performance gaps in deep learning-based classification of regions of interest on mammography 2025-Apr, PLOS digital health DOI:10.1371/journal.pdig.0000811 PMID:40198652	研究论文	本研究评估深度学习模型在乳腺X线摄影中分类正常与潜在异常感兴趣区域的表现，并识别导致特定患者亚组模型性能欠佳的特征	首次在大型乳腺影像数据集上系统评估深度学习模型在不同患者亚组中的性能差异，并识别影响模型表现的关键因素	研究基于单一机构数据集，可能限制结果的普适性；模型性能评估主要关注分类任务	识别导致深度学习模型在乳腺X线摄影分类任务中性能差异的成像、病理和人口统计学特征	乳腺X线摄影图像中的感兴趣区域	计算机视觉	乳腺癌	全视野数字乳腺X线摄影	CNN	图像	115,931名患者的340万张乳腺X线图像，包含52,444个图像块（训练29,144，验证9,910，测试13,390）	NA	ResNet152V2	准确率,AUC,召回率,精确率,F1分数,假阴性率,假阳性率	NA
13964	2025-10-07	Optimizing deep neural networks for high-resolution land cover classification through data augmentation 2025-Mar-18, Environmental monitoring and assessment IF:2.9Q3 DOI:10.1007/s10661-025-13870-5 PMID:40102280	研究论文	本研究通过系统评估多种数据增强技术，优化深度神经网络在高分辨率土地覆盖分类中的性能	首次对土地覆盖分类任务中的多种数据增强技术进行系统性比较评估，填补了该领域的研究空白	研究仅基于西班牙坎塔布里亚地区的25厘米分辨率图像，可能在不同地理区域存在泛化性限制	优化高分辨率土地覆盖分类的深度学习模型性能	土地覆盖分类	计算机视觉	NA	数据增强技术	深度学习	高分辨率图像	580个基于分层抽样方法选择的验证样本	NA	U-Net, DeepLabv3+, FCN, PSPNet	准确率, IoU	NA
13965	2025-10-07	Comprehensive benchmarking of large language models for RNA secondary structure prediction 2025-Mar-04, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbaf137 PMID:40205851	研究论文	对预训练RNA大语言模型在RNA二级结构预测任务中的性能进行综合基准测试和比较分析	首次在统一实验设置下系统评估多种RNA-LLM的泛化能力，并提供难度递增的精选基准数据集	在低同源性场景下的泛化能力仍面临显著挑战	评估预训练RNA大语言模型在RNA二级结构预测任务中的性能	RNA大语言模型及其在RNA二级结构预测中的应用	自然语言处理	NA	自监督学习	LLM	RNA序列数据	NA	NA	深度学习架构	泛化能力评估	NA
13966	2025-10-07	Routine and Advanced Neurologic Imaging at 0.55-T MRI: Opportunities and Challenges 2025-03, Radiographics : a review publication of the Radiological Society of North America, Inc IF:5.2Q1 DOI:10.1148/rg.240076 PMID:39946265	研究论文	本文探讨了0.55-T MRI系统在神经影像学中的应用机会与挑战	首次系统评估现代全身0.55-T中场强MRI系统在神经放射学中的协议和适应症，探索低场强在硬件成像和特定结构成像中的优势	图像质量低于1.5T系统，频率选择性脂肪饱和受限，动态对比增强灌注成像信号强度不足，无法评估多发性硬化症和原发性脑肿瘤	评估0.55-T MRI系统在神经影像学中的临床应用价值和局限性	脑部和脊柱的常规神经影像学检查，颅内和脊柱硬件成像，内耳道等近骨结构	医学影像	神经系统疾病	MRI, 平衡稳态自由进动序列, 单次激发快速自旋回波MRI, 动态对比增强磁敏感加权灌注成像	深度学习算法	医学影像	NA	NA	NA	图像质量, 诊断能力, 伪影减少, 场均匀性	NA
13967	2025-10-07	Comparison of 7 artificial intelligence models in predicting venous thromboembolism in COVID-19 patients 2025-Feb, Research and practice in thrombosis and haemostasis IF:3.4Q1 DOI:10.1016/j.rpth.2025.102711 PMID:40212774	研究论文	比较7种人工智能模型在预测COVID-19患者静脉血栓栓塞方面的性能	首次在大型多中心COVID-19数据集上系统比较7种AI模型对VTE的预测能力	研究基于观察性数据，可能存在未测量的混杂因素	比较不同AI模型预测COVID-19患者静脉血栓栓塞的效果	COVID-19患者	机器学习	COVID-19	递归特征消除	多层感知器分类器,人工神经网络,极端梯度提升,支持向量分类器,随机梯度下降分类器,随机森林分类器,逻辑回归分类器	临床数据	8027名患者（2649名用于测试）	NA	NA	准确率,精确率,召回率,F1分数,对数损失,AUC	NA
13968	2025-10-07	Advancing personalized diagnosis and treatment using deep learning architecture 2025, Frontiers in medicine IF:3.1Q1 DOI:10.3389/fmed.2025.1545528 PMID:40212269	研究论文	提出基于深度学习的ImmunoNet框架，整合遗传、分子和临床数据以提升自身免疫疾病的诊断准确性和治疗个性化	结合CNN和MLP分析多模态数据，采用可解释AI技术和联邦学习提升模型可解释性与隐私保护	NA	提高自身免疫疾病的诊断精度和个性化治疗策略	自身免疫疾病患者数据	机器学习	自身免疫疾病	深度学习	CNN, MLP	遗传数据, 分子数据, 临床数据	NA	NA	CNN, MLP	准确率	NA
13969	2025-10-07	Preliminary exploratory study on differential diagnosis between benign and malignant peripheral lung tumors: based on deep learning networks 2025, Frontiers in medicine IF:3.1Q1 DOI:10.3389/fmed.2025.1567545 PMID:40212272	研究论文	基于深度学习网络开发超声影像模型用于良恶性周围型肺肿瘤的鉴别诊断	首次基于超声影像开发深度学习模型用于周围型肺肿瘤的良恶性鉴别诊断，填补了该领域的研究空白	回顾性研究设计，样本量相对有限（371例患者），仅在两中心进行验证	开发基于超声影像的深度学习模型用于良恶性周围型肺肿瘤的鉴别诊断	接受超声引导下经皮肺肿瘤操作的患者	计算机视觉	肺癌	超声成像	CNN	超声图像	371例患者（训练集296例，测试集75例）	NA	ResNet18, ResNet34, ResNet50, ResNet101, ResNet152	AUC, NRI	NA
13970	2025-10-07	Heterogeneous transfer learning model for improving the classification performance of fNIRS signals in motor imagery among cross-subject stroke patients 2025, Frontiers in human neuroscience IF:2.4Q2 DOI:10.3389/fnhum.2025.1555690 PMID:40212471	研究论文	提出一种跨被试异质迁移学习模型，用于提升脑卒中患者运动想象fNIRS信号的跨被试分类性能	利用健康个体的EEG数据作为源域，通过自适应特征匹配网络对齐异质模态间的特征表示，解决fNIRS数据稀缺和个体差异问题	仅使用8名脑卒中患者的数据进行验证，样本规模有限	提升脑卒中患者运动想象fNIRS信号的跨被试分类准确率	脑卒中患者的运动想象fNIRS信号	脑机接口	脑卒中	fNIRS, EEG	迁移学习, 深度学习	脑信号	8名脑卒中患者（康复前后数据）	NA	自适应特征匹配网络, 稀疏贝叶斯极限学习机	准确率, AUC	NA
13971	2025-10-07	Image-based food monitoring and dietary management for patients living with diabetes: a scoping review of calorie counting applications 2025, Frontiers in nutrition IF:4.0Q2 DOI:10.3389/fnut.2025.1501946 PMID:40212724	综述	本文综述了基于图像的糖尿病饮食监测与热量计算应用的研究现状、方法和挑战	系统梳理了计算机视觉技术在糖尿病饮食管理中的应用，重点关注食物分割、分类和体积估计等关键技术	缺乏标准化验证方法，数据隐私问题尚未完全解决，在不同人群中的普适性有待验证	探讨计算机科学在饮食摄入估计中的作用，特别关注糖尿病患者的个性化饮食管理	糖尿病患者和基于图像的饮食监测应用	计算机视觉	糖尿病	深度学习	NA	食物图像	NA	NA	NA	NA	智能手机, 可穿戴设备
13972	2025-04-13	Plant stem and leaf segmentation and phenotypic parameter extraction using neural radiance fields and lightweight point cloud segmentation networks 2025, Frontiers in plant science IF:4.1Q1 DOI:10.3389/fpls.2025.1491170 PMID:40212877	研究论文	本研究提出了一种结合神经辐射场模型和轻量级点云分割网络的方法，用于植物茎叶分割和表型参数提取	提出了一个轻量级点云分割网络PointSegNet，包含GLSA模块和EAFP模块，用于整合局部和全局特征并增强边缘感知能力	NA	开发一种自动提取植物表型参数的方法	玉米、番茄和大豆植物的茎叶	计算机视觉	NA	神经辐射场模型(Nerfacto)、点云分割	PointSegNet	3D点云数据	玉米、番茄和大豆植物样本	NA	NA	NA	NA
13973	2025-04-13	Deep learning-based target spraying control of weeds in wheat fields at tillering stage 2025, Frontiers in plant science IF:4.1Q1 DOI:10.3389/fpls.2025.1540722 PMID:40212873	研究论文	本研究结合深度学习设计了目标喷洒决策与滞后算法，并在测试平台上验证其有效性	对YOLOv5s进行轻量化改进并设计目标喷洒决策与滞后算法，解决了硬件操作滞后问题	实验仅使用模拟杂草和模拟分蘖小麦进行台架实验，未在真实田间环境中验证	开发基于深度学习的小麦田杂草目标喷洒控制系统	小麦田分蘖期的杂草	计算机视觉	NA	深度学习	YOLOv5s	图像	模拟杂草和模拟分蘖小麦的台架实验数据集	NA	NA	NA	NA
13974	2025-04-13	Machine learning and artificial intelligence in type 2 diabetes prediction: a comprehensive 33-year bibliometric and literature analysis 2025, Frontiers in digital health IF:3.2Q2 DOI:10.3389/fdgth.2025.1557467 PMID:40212895	综述	本文对33年（1991-2024年）间机器学习（ML）和人工智能（AI）在2型糖尿病（T2DM）预测中的应用研究进行了全面的文献计量和系统综述	采用文献计量和系统综述方法，结合TF-IDF和专家输入筛选文献，并应用双标准方法评估文献的相关性和影响力	未来研究需要解决泛化性、跨学科T2DM预测研究和社会心理整合方面的不足	综述机器学习与人工智能在2型糖尿病预测中的应用，识别关键趋势、方法和研究空白	2型糖尿病（T2DM）预测研究	机器学习	糖尿病	TF-IDF, PRISMA指南, VOSviewer, Bibliometrix	Random Forest, Gradient Boosting, CNN	文献数据	2,351篇文章	NA	NA	NA	NA
13975	2025-04-13	Head and Neck Tumor Segmentation for MRI-Guided Radiation Therapy Using Pre-trained STU-Net Models 2025, Head and Neck Tumor Segmentation for MR-Guided Applications : First MICCAI Challenge, HNTS-MRG 2024, held in conjunction with MICCAI 2024, Marrakesh, Morocco, October 17, 2024, proceedings DOI:10.1007/978-3-031-83274-1_4 PMID:40213034	研究论文	本研究比较了nnU-Net v2和STU-Net两种深度学习模型在头颈癌MRI图像中自动分割肿瘤的性能	STU-Net在可扩展性和可迁移性方面进行了关键改进，参数规模从1400万到14亿不等，并利用TotalSegmentator等大规模数据集进行预训练，更有效地捕捉复杂多变的肿瘤结构	NA	提高MRI引导放射治疗中头颈癌肿瘤分割的准确性	头颈癌患者的MRI图像	数字病理	头颈癌	深度学习	STU-Net, nnU-Net v2	MRI图像	NA	NA	NA	NA	NA
13976	2025-04-13	Transformers in RNA structure prediction: A review 2025, Computational and structural biotechnology journal IF:4.4Q2 DOI:10.1016/j.csbj.2025.03.021 PMID:40213272	综述	本文全面回顾了基于Transformer的RNA结构预测模型	深入分析了Transformer架构的创新如何提升RNA结构预测性能及其现有不足	未具体说明Transformer模型在RNA结构预测中的具体局限性	探讨Transformer在RNA结构预测领域的应用与发展	RNA的二级和三级结构	自然语言处理	NA	Transformer模型	Transformer	序列数据	NA	NA	NA	NA	NA
13977	2025-10-07	Deep learning-based prediction of chemical accumulation in a pathogenic mycobacterium 2024-Dec-16, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.12.15.628588 PMID:39764009	研究论文	利用深度学习模型预测化学药物在致病分枝杆菌中的积累情况	首次使用深度学习模型而非传统化学性质来预测药物在分枝杆菌中的积累，能够准确预测未包含在原始药物库中的多样化化合物	研究仅针对单一病原体（鸟分枝杆菌复合群），未验证模型在其他细菌中的适用性	开发能够预测药物在细菌细胞内积累水平的计算方法，以改善抗生素设计	1528种已批准药物在鸟分枝杆菌复合群中的积累情况	机器学习	分枝杆菌感染	液相色谱-质谱联用	深度学习	化学药物积累测量数据	1528种已批准药物	NA	NA	准确率	NA
13978	2025-04-13	Deep Learning-Based Classification of Histone-DNA Interactions Using Drying Droplet Patterns 2024-Nov, Small science IF:11.1Q1 DOI:10.1002/smsc.202400252 PMID:40213456	研究论文	本研究利用深度学习神经网络对源自不同组蛋白-DNA混合物的干燥液滴沉积物的偏振光显微镜图像进行分类，以预测组蛋白-DNA结合亲和力	首次发现组蛋白-DNA相互作用可以通过染色模式进行分层，并应用深度学习实现高准确度的DNA分类和结合亲和力预测	对于训练集未包含的物种样本，预测准确度有所下降	开发可扩展且准确的蛋白质-DNA结合分类预测分析方法	组蛋白-DNA相互作用	数字病理学	NA	偏振光显微镜	CNN	图像	多种物种的DNA样本（具体数量未明确说明）	NA	NA	NA	NA
13979	2025-10-07	Knot data analysis using multiscale Gauss link integral 2024-Oct-15, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America IF:9.4Q1 DOI:10.1073/pnas.2408431121 PMID:39392667	研究论文	提出一种结合曲线分割和多尺度分析的高斯链接积分方法，用于分析复杂生物数据中的拓扑结构	将曲线分割和多尺度分析引入高斯链接积分，创建多尺度高斯链接积分方法，能够同时捕捉数据的全局拓扑特性和局部结构	NA	开发能够分析复杂数据中局部结构和连接性的拓扑数据分析方法	13个复杂生物数据集，包括蛋白质灵活性分析、蛋白质-配体相互作用、hERG钾通道阻断筛选和毒性评估	拓扑数据分析	NA	多尺度高斯链接积分	NA	生物数据	13个复杂生物数据集	NA	NA	NA	NA
13980	2025-10-07	Active Label Refinement for Robust Training of Imbalanced Medical Image Classification Tasks in the Presence of High Label Noise 2024-Oct, Medical image computing and computer-assisted intervention : MICCAI ... International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention DOI:10.1007/978-3-031-72120-5_4 PMID:40207034	研究论文	提出一种结合噪声标签学习和主动学习的两阶段方法，用于处理医学图像分类中的标签噪声和类别不平衡问题	提出梯度方差方法补充基于损失的样本选择，在有限标注预算下迭代改进数据集质量，避免将少数类干净样本误判为噪声样本	仅在两个不平衡噪声医学分类数据集上验证，需要进一步在更多数据集上测试泛化能力	提高医学图像分类在标签噪声存在下的鲁棒性，并主动清理噪声标签	医学图像分类任务	计算机视觉	NA	深度学习	深度学习模型	医学图像	两个不平衡噪声医学分类数据集	NA	NA	分类性能	NA