深度学习在生物医药领域中的应用

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
121	2025-08-03	Enhancing Brain Metastases Detection and Segmentation in Black-Blood MRI Using Deep Learning and Segment Anything Model (SAM) 2025-Aug, Yonsei medical journal IF:2.6Q1 DOI:10.3349/ymj.2024.0198 PMID:40709680	研究论文	本研究探讨了深度学习架构和后处理方法在黑血磁共振图像中检测和分割脑转移瘤的效果和准确性	结合生成对抗网络（GAN）改进U-Net模型，并首次将Segment Anything Model（SAM）作为后处理步骤应用于脑转移瘤的分割	样本量较小（仅50例患者），且未评估模型在不同扫描参数或设备间的泛化能力	提高黑血磁共振图像中脑转移瘤的检测和分割精度	脑转移瘤患者（50例）的黑血磁共振图像	数字病理	脑转移瘤	MRI	改进的U-Net、GAN、SAM	医学影像	50例患者（40例训练集，10例测试集）
122	2025-08-03	Deep Learning-Based Landmark Detection Model for Multiple Foot Deformity Classification: A Dual-Center Study 2025-Aug, Yonsei medical journal IF:2.6Q1 DOI:10.3349/ymj.2024.0246 PMID:40709679	研究论文	介绍了一种基于热图嵌套热图（HIH）的深度学习模型，用于通过负重足部X光片自动诊断多种足部畸形	提出了HIH模型，相比基线模型FlatNet在准确率、灵敏度、特异性等多个指标上表现更优，且具有更快的训练和推理速度	研究为回顾性设计，且仅在两所医疗中心进行验证	开发自动化工具以解决足部畸形诊断中人工方法劳动强度大和结果易变的问题	负重足部X光片（前后位和侧位图像）	数字病理学	足部畸形	深度学习	HIH（热图嵌套热图模型）	医学影像（X光片）	训练集：806名患者的3097张图像；验证集：196名患者的747张图像；外部验证集：270名患者的1056张图像
123	2025-08-03	When deep learning is not enough: artificial life as a supplementary tool for segmentation of ultrasound images of breast cancer 2025-Aug, Medical & biological engineering & computing IF:2.6Q3 DOI:10.1007/s11517-024-03026-x PMID:38498125	研究论文	本文介绍了一种结合深度学习和多代理人工生命的新型混合模型，用于提高超声图像中乳腺癌分割的准确性和适应性	提出了一种独特的深度学习与多代理人工生命相结合的混合方法，能够处理未见过的数据并在小数据集上实现高精度	虽然模型在多种复杂度图像上表现良好，但训练数据仍主要集中在低复杂度图像上，可能影响对高复杂度图像的泛化能力	开发一种高精度的超声图像分割方法，用于乳腺癌诊断和超声引导活检	乳腺超声图像中的肿瘤分割	数字病理	乳腺癌	深度学习与多代理人工生命结合技术	DL-AL混合模型	图像	1264张超声图像，患者年龄范围22-73岁
124	2025-08-03	Explaining care need assessment surveys: qualitative and quantitative evaluation of state-of-the-art local and global explainable artificial intelligence methods 2025-Aug, JAMIA open IF:2.5Q3 DOI:10.1093/jamiaopen/ooaf064 PMID:40741010	研究论文	本文通过可解释人工智能（XAI）方法，从大量护理福利申请中分析影响护理需求的关键因素	结合传统方法和基于transformer的深度学习模型，系统地比较了不同XAI方法在护理需求评估中的应用效果	XAI结果可能变得难以处理，且仅依赖现有评估结果作为标注	探索影响护理需求的因素，支持护理需求评估工作	72,000份德国护理福利申请文本	自然语言处理	老年疾病	transformer模型，词袋模型	transformer	文本	72,000份护理福利申请
125	2025-08-03	ChemFixer: Correcting Invalid Molecules to Unlock Previously Unseen Chemical Space 2025-Aug-01, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3593825 PMID:40748798	研究论文	提出了一种名为ChemFixer的框架，用于将无效分子修正为有效分子，以扩展可用的化学空间	ChemFixer基于transformer架构，通过预训练和微调大规模有效/无效分子对数据集，能够在不改变原始输出化学和生物学分布特性的情况下提高分子有效性	未明确提及具体局限性	解决深度学习分子生成模型产生的无效分子问题，扩展可用的化学空间	化学分子	机器学习	NA	transformer架构、掩码预训练技术	transformer	分子数据	大规模有效/无效分子对数据集
126	2025-08-03	Geometric Deep Learning for Protein-Ligand Affinity Prediction with Hybrid Message Passing Strategies 2025-Aug-01, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3594210 PMID:40748800	研究论文	提出了一种结合几何深度学习和混合消息传递策略的方法HybridGeo，用于蛋白质-配体亲和力预测	采用双视图图学习建模分子内和分子间原子相互作用，并通过混合策略聚合空间信息，同时在蛋白质口袋残基尺度图上应用几何图变换器	未明确说明模型在特定类型蛋白质或配体上的局限性	提高蛋白质-配体亲和力预测的准确性以促进药物发现	蛋白质-配体复合物	机器学习	NA	几何深度学习、混合消息传递策略	几何图变换器	3D几何特征数据	PDBbind数据集及三个外部测试集
127	2025-08-03	Leveraging Large Language Models for Personalized Parkinson's Disease Treatment 2025-Aug-01, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3594014 PMID:40748804	研究论文	利用大型语言模型（LLMs）为帕金森病（PD）患者设计个性化治疗方案	结合自然语言形式的患者信息和外部文本知识源（如医疗指南），利用蒙特卡洛树搜索（MCTS）优化策略，并通过检索增强生成（RAG）和思维链（CoT）推理增强模型的可靠性和可解释性	依赖于特定数据集（PPMI），可能在其他数据集上的泛化能力有限	开发一种基于LLM的个性化PD治疗方案，以改善患者治疗效果	帕金森病患者	自然语言处理	帕金森病	LLM, MCTS, RAG, CoT	大型语言模型（LLMs）	文本	使用帕金森病进展标记倡议（PPMI）数据集进行评估
128	2025-08-03	Temporal and Heterogeneous Graph Neural Network for Remaining Useful Life Prediction 2025-Aug-01, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2025.3592788 PMID:40748812	研究论文	本文提出了一种名为时间异构图神经网络（THGNN）的新模型，用于预测工业系统中传感器的剩余使用寿命（RUL）	THGNN模型通过聚合相邻节点的历史数据，以细粒度方式准确捕捉传感器数据流中的时间动态和空间相关性，并利用特征线性调制（FiLM）处理传感器类型的多样性	未明确提及具体限制，但可能包括对特定数据集（N-CMAPSS）的依赖以及模型在其他工业系统中的泛化能力	提高工业系统中传感器剩余使用寿命（RUL）的预测准确性	工业系统中的多种异质传感器	机器学习	NA	深度学习（DL），特征线性调制（FiLM）	时间异构图神经网络（THGNN）	时间序列传感器数据	N-CMAPSS数据集
129	2025-08-03	Combinatorial Tuning of 5'UTR and N-Terminal Coding Sequences for Enhanced Recombinant Protein Expression in Corynebacterium glutamicum 2025-Aug-01, ACS synthetic biology IF:3.7Q1 DOI:10.1021/acssynbio.5c00250 PMID:40748894	研究论文	本研究通过组合调控5'UTR和N端编码序列，提高了谷氨酸棒状杆菌中重组蛋白的表达水平	建立了5'UTR和NCS特征序列与蛋白表达率之间的关系模式，并通过深度学习等方法验证了这些序列对蛋白表达的影响	研究仅限于谷氨酸棒状杆菌系统，未在其他微生物系统中验证	精细调控基因表达或蛋白质生产	谷氨酸棒状杆菌中的重组蛋白表达	合成生物学	NA	荧光激活细胞分选(FACS)、高通量测序、深度学习	NA	序列数据、荧光强度数据	构建了5'UTR库和NCS库，筛选出4个5'UTR特征序列和4个NCS特征序列
130	2025-08-03	Development and Validation of a Brain Aging Biomarker in Middle-Aged and Older Adults: Deep Learning Approach 2025-Aug-01, JMIR aging IF:5.0Q1 DOI:10.2196/73004 PMID:40750095	研究论文	开发并验证了一种结合连接性和复杂性的深度学习框架，用于准确估计大脑年龄，促进神经退行性疾病的早期识别	提出了一种新型的大脑视觉图神经网络（BVGN），结合了神经生物学特征提取模块和全局关联机制，提供了敏感的基于深度学习的成像生物标志物	研究主要依赖于T1加权MRI扫描，可能未涵盖其他类型的神经影像数据	开发并验证一种深度学习框架，用于准确估计大脑年龄，促进神经退行性疾病的早期识别	中老年人群的大脑老化评估	数字病理学	阿尔茨海默病	MRI扫描	BVGN（大脑视觉图神经网络）	图像	5889个T1加权MRI扫描（来自阿尔茨海默病神经影像学倡议数据集）和34352个外部UK Biobank数据集样本
131	2025-08-03	Performance evaluation of enhanced deep learning classifiers for person identification and gender classification 2025-Aug-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-12474-w PMID:40750626	研究论文	本文提出了一种增强的深度学习分类器（EDLC）范式，用于基于眼周区域进行人员识别和性别分类	提出了新颖的六边形ROI提取方法、三种定制的EDLC模型以及自适应coati优化算法用于超参数调整	未提及模型在其他数据集上的泛化能力或实际应用场景中的表现	提高基于眼周图像的人员识别和性别分类的准确性和计算效率	眼周区域图像	计算机视觉	NA	Laplacian变换、自适应coati优化算法	dilated axial attention CNN、self-spectral attention-based relational transformer net、parameterized hypercomplex convolutional Siamese network	图像	UBIPr和UFPR数据集（具体数量未提及）
132	2025-08-03	Transparent brain tumor detection using DenseNet169 and LIME 2025-Aug-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-13233-7 PMID:40750659	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的DenseNet169-LIME-TumorNet模型，用于提高脑肿瘤分类的性能和可解释性	结合DenseNet169和LIME，提高了分类准确性和模型的可解释性，同时计算开销小，适合资源受限的临床环境	未来需要采用多模态学习方法、混合深度学习开发和实时应用开发来提高模型的泛化能力	提高脑肿瘤分类的性能和可解释性，以辅助临床诊断和治疗计划	脑肿瘤MRI图像	医学影像	脑肿瘤	深度学习	DenseNet169, LIME	MRI图像	2,870张图像，涵盖三种肿瘤类型
133	2025-08-03	Seasonal disparities in green exposure under the 15-minute city framework: a case study of Xi'an, China 2025-Aug-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-13757-y PMID:40750666	research paper	该研究提出一个评估框架，分析西安在15分钟城市框架下季节性绿地暴露不平等现象	首次在15分钟城市框架下考虑人类流动带来的绿地暴露，并整合多种方法分析季节性变化	研究仅针对西安一个城市，可能无法完全代表其他城市的状况	评估城市绿地暴露的季节性不平等及其与房价的关系	西安市的绿地暴露和房价数据	urban planning	NA	Green View Index, 空间统计方法, deep learning	NA	urban housing price big data	西安市范围内的数据
134	2025-08-03	Explainable multimodal deep learning for predicting thyroid cancer lateral lymph node metastasis using ultrasound imaging 2025-Aug-01, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-62042-z PMID:40750786	研究论文	开发了一种名为LLNM-Net的多模态深度学习模型，用于预测甲状腺癌侧淋巴结转移	结合了多模态数据（超声图像、放射学报告、病理结果和人口统计学数据），并利用双向注意力机制，显著提高了预测准确性	研究依赖于七个中心的数据，可能存在数据偏差	术前预测甲状腺癌侧淋巴结转移，以指导手术策略和预后评估	29,615名患者和9,836例手术病例	数字病理	甲状腺癌	深度学习	双向注意力深度学习模型	多模态数据（图像、文本、临床数据）	29,615名患者和9,836例手术病例
135	2025-08-03	Generating human facial animation by aggregation deep network and low-rank active learning with table tennis applications 2025-Aug-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-13779-6 PMID:40750813	研究论文	提出了一种基于情感和语音生成人脸动画的新方法，结合深度学习模型和低秩主动学习技术	引入了一种结合深度学习和主动学习的方法来生成逼真的人脸动画，并应用于乒乓球直播	NA	提升基于情感和语音的人脸动画生成技术	人脸动画生成	计算机视觉	NA	深度学习，主动学习，形态渐变技术	深度学习模型	语音信号，视频帧	NA
136	2025-08-03	PGBTR: a powerful and general method for inferring bacterial transcriptional regulatory networks 2025-Aug-01, BMC genomics IF:3.5Q2 DOI:10.1186/s12864-025-11863-9 PMID:40750847	研究论文	提出了一种名为PGBTR的强大、通用且稳定的计算框架，用于预测细菌转录调控网络	PGBTR结合了CNN和独特的输入生成步骤PDGD，在预测细菌转录调控关系方面表现优于现有方法	仅在Escherichia coli和Bacillus subtilis数据集上进行了验证，未在其他细菌上测试	开发一个强大的计算框架来推断细菌转录调控网络	细菌转录调控网络	生物信息学	NA	基因表达数据分析	CNN	基因表达数据和基因组信息	Escherichia coli和Bacillus subtilis数据集
137	2025-08-03	Application of deep learning models in gastric cancer pathology image analysis: a systematic scoping review 2025-Aug-01, BMC cancer IF:3.4Q2 DOI:10.1186/s12885-025-14662-3 PMID:40750872	系统综述	本文系统评估了深度学习模型在胃癌病理图像分析中的应用、挑战及未来方向	深度学习模型在胃癌检测、组织学分类和预后预测中表现出色，部分模型准确率超过95%	当前研究存在数据集规模有限、缺乏外部验证、数据多样性不足等问题，且对不同类型和分期的胃癌适用性尚不明确	评估深度学习在胃癌病理图像分析中的应用现状及未来发展方向	胃癌病理图像	数字病理学	胃癌	深度学习	CNN	图像	22项符合纳入标准的研究
138	2025-08-03	Deep learning-based super-resolution US radiomics to differentiate testicular seminoma and non-seminoma: an international multicenter study 2025-Aug-01, Insights into imaging IF:4.1Q1 DOI:10.1186/s13244-025-02045-y PMID:40750949	研究论文	本研究评估了基于深度学习的超分辨率超声放射组学模型在区分睾丸精原细胞瘤和非精原细胞瘤中的性能	首次将深度学习超分辨率技术与放射组学结合，用于睾丸生殖细胞肿瘤的亚型区分，并在国际多中心研究中验证其效果	研究为回顾性设计，需要前瞻性研究进一步验证	提高睾丸生殖细胞肿瘤亚型术前鉴别的准确性	睾丸生殖细胞肿瘤患者	数字病理	睾丸癌	超声成像、放射组学分析	深度学习超分辨率模型	超声图像	486名男性患者（338训练集，92国内验证集，59国际验证集）
139	2025-08-03	Deep-learning model for embryo selection using time-lapse imaging of matched high-quality embryos 2025-Aug-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-10531-y PMID:40750959	研究论文	开发并验证了一种基于自监督对比学习的深度学习模型，用于通过延时成像选择高质量胚胎	采用自监督对比学习训练卷积神经网络，结合Siamese神经网络微调和XGBoost最终预测模型，以防止过拟合，并利用匹配的KID胚胎数据进行模型开发	模型在预测妊娠结果时的AUC值较低（0.57和0.64），可能需要进一步优化以提高预测准确性	提高体外受精（IVF）实验室中胚胎选择的准确性和效率	匹配的已知植入数据（KID）胚胎	数字病理学	生殖健康	延时成像	CNN, Siamese神经网络, XGBoost	视频	460名患者的1580个胚胎视频
140	2025-08-03	STELLA provides a drug design framework enabling extensive fragment-level chemical space exploration and balanced multi-parameter optimization 2025-Aug-01, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-12685-1 PMID:40750989	研究论文	介绍了一种名为STELLA的基于元启发式的生成分子设计框架，用于药物发现中的化学空间探索和多参数优化	结合进化算法和基于聚类的构象空间退火方法，利用深度学习模型预测药理特性，显著提高了命中候选分子的数量和多样性	未提及具体在哪些药物靶点或疾病类型上进行了验证，可能限制了其通用性	开发一个能够广泛探索化学空间并进行多参数优化的药物设计框架	分子设计框架STELLA及其在药物发现中的应用	药物发现	NA	进化算法、基于聚类的构象空间退火方法、深度学习	深度学习模型	分子数据	与REINVENT 4进行了性能比较，具体样本数量未明确说明