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
1561	2026-07-28	Optimising brain age estimation through transfer learning: A suite of pre-trained foundation models for improved performance and generalisability in a clinical setting 2024-03, Human brain mapping IF:3.5Q1 DOI:10.1002/hbm.26625 PMID:38433665	研究论文	提出一个基于迁移学习的深度学习框架，利用常规临床MRI数据训练多个模型以优化脑龄估计，并提升模型在临床环境中的性能和泛化能力	首次在五种不同MRI序列上训练脑龄预测模型，并作为基础模型通过迁移学习适应其他MRI序列和扫描方向，即使在有限数据条件下（低至N=25）也有效	未明确提及，但可能受限于训练数据为常规临床数据（可能影响极端年龄或罕见疾病的泛化性）	开发准确且泛化能力强的脑龄估计模型，适用于临床环境，并提供公开模型工具包促进相关研究	从常规临床数据获取的脑MRI图像（五种序列：T1加权、T2-FLAIR、T2加权、扩散加权、梯度回波T2*加权）	计算机视觉	神经系统疾病	MRI	深度学习模型	图像（脑MRI）	最多18,890例临床数据，年龄范围18-96岁	未明确指定，推断为PyTorch或TensorFlow	未明确指定具体架构，可能是卷积神经网络	平均绝对误差, R²	未明确提及
1562	2026-07-28	Disease-driven domain generalization for neuroimaging-based assessment of Alzheimer's disease 2023-Sep-25, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2023.09.22.23295984 PMID:37808872	研究论文	提出一种疾病驱动的域泛化方法，用于基于神经影像的阿尔茨海默病评估	利用模型可解释性来提升分类模型在多个队列间的泛化能力，通过将类别级注意力与统一的视觉显著性先验对齐来指导模型训练	NA	开发深度学习方法以克服多中心MRI数据中的分布差异，实现跨队列泛化的认知障碍评估	从四个独立队列获取的MRI扫描影像和临床诊断数据	计算机视觉	阿尔茨海默病	MRI	深度神经网络	图像	来自ADNI（1821例）、FHS（304例）、AIBL（661例）和NACC（4647例）四个队列的MRI数据	NA	NA	NA	NA
1563	2026-07-28	DeepComBat: A Statistically Motivated, Hyperparameter-Robust, Deep Learning Approach to Harmonization of Neuroimaging Data 2023-Apr-24, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.04.24.537396 PMID:37163042	研究论文	DeepComBat是一种基于条件变分自编码器和ComBat模型的深度学习方法，用于消除神经影像数据中的批次效应	基于统计启发的深度学习框架，放宽了先前深度学习协调方法的强假设，对超参数选择具有经验鲁棒性	NA	设计一种有效去除神经影像数据批次效应的深度学习方法，提高数据的泛化性和可重复性	神经影像数据中的批次效应及其对下游机器学习分析的影响	机器学习	老年病	神经影像	条件变分自编码器	神经影像数据	大型认知衰老队列	NA	条件变分自编码器	机器学习方法评估指标	NA
1564	2026-07-27	Early detection of severe fetal growth restriction using multimodal deep learning based on ultrasound and prenatal biomarkers 2026-Dec, Annals of medicine IF:4.9Q1 DOI:10.1080/07853890.2026.2688297 PMID:42403100	研究论文	开发并评估一种整合早孕期和中孕期超声图像与早孕期母体血清生物标志物的多模态深度学习模型，用于早期预测重度胎儿生长受限	首次将多模态深度学习模型（结合超声图像与血清标志物）用于重度FGR的早期预测，并引入多注意力机制和动态卷积模块提升性能	NA	早期预测重度胎儿生长受限	重度胎儿生长受限（FGR）病例及对照孕妇	计算机视觉	胎儿生长受限	超声成像、血清生物标志物检测	卷积神经网络（CNN）	超声图像、血清标志物数据、母体年龄	598例单胎妊娠（299例重度FGR，299例对照）	PyTorch	多层级注意力与动态卷积CNN	AUC, 准确率, F1分数, 马修斯相关系数	NA
1565	2026-07-27	AutoBiGluNet: transformer-based time series modeling for blood glucose prediction in Type 1 diabetes patients 2026-Dec, Health information science and systems IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s13755-026-00469-4 PMID:42395262	研究论文	利用基于Transformer的时间序列模型AutoBiGluNet预测1型糖尿病患者的血糖水平	提出AutoBiGluNet混合深度学习模型，结合Autoformer和BiLSTM网络捕获全局模式和时序依赖，实现高精度血糖预测	需要前瞻性临床验证后才能考虑集成到闭环胰岛素输送系统	开发鲁棒的时间序列模型，处理噪声和异构医疗数据，辅助1型糖尿病患者临床决策	BrisT1D和OhioT1DM数据集中的1型糖尿病患者，包括CGM数据、胰岛素泵数据、智能手表活动数据和饮食碳水化合物数据	时间序列预测	1型糖尿病	持续血糖监测（CGM）、胰岛素泵数据、智能手表活动数据、碳水化合物数据	Autoformer + BiLSTM混合深度学习模型	多模态时间序列数据（CGM、胰岛素、活动、饮食）	BrisT1D和OhioT1DM两个公开数据集	NA	Autoformer、BiLSTM	RMSE、MAE、R²	NA
1566	2026-07-27	DeepKbhb: Context-Aware Prediction of Human Lysine β-Hydroxybutyrylation Sites 2026-Jul-13, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.5c02072 PMID:42386167	研究论文	提出了DeepKbhb，一个用于预测人类赖氨酸β-羟基丁酰化位点的深度学习框架	通过将序列嵌入与六种工程化描述符结合的双线性注意力网络，有效捕捉位置依赖关系，无需手工特征	未明确说明局限性	开发精确的赖氨酸β-羟基丁酰化位点预测工具，以支持功能与机制研究及疾病相关分析	人类赖氨酸β-羟基丁酰化位点	机器学习	癌症、代谢紊乱、免疫调节	NGS	双线性注意力网络	序列数据	NA	NA	双线性注意力网络	准确率、F1分数、马修斯相关系数	NA
1567	2026-07-27	Cilia SubQ: a modular suite of semi- and fully automated pipelines for analysis of primary cilia and ciliary subdomains 2026-Jul-06, Methods (San Diego, Calif.) DOI:10.1016/j.ymeth.2026.07.002 PMID:42409087	研究论文	介绍Cilia SubQ模块化套件，包含半自动和全自动管道，用于分析初级纤毛及其亚结构域	开发了Cilia SubQ和基于深度学习的Cilia.AI模型，实现自动化纤毛亚结构域分割，将分析时间缩短约八倍，并提供公开视频教程和脚本	NA	提供高通量、可重现的初级纤毛及亚结构域量化方法，减少人工分析时间和偏差	初级纤毛、中心体周物质、基体、过渡区、纤毛尖端及细胞内运输动态	计算机视觉	纤毛病	深度学习、Kymograph分析	深度神经网络	图像	NA	Zeiss arivis Pro	Cilia.AI（未具体说明架构）	NA	NA
1568	2026-07-27	SqueakPose Studio, an end-to-end platform for pose estimation and real-time edge-AI deployment 2026-07-06, eLife IF:6.4Q1 DOI:10.7554/eLife.111308 PMID:42405827	研究论文	提出了一个名为SqueakPose Studio的端到端平台，用于姿态估计和实时边缘AI部署	首次集成了从数据集创建、模型训练到实时部署的完整软硬件生态，消除了对工作站级GPU和外部中间件的依赖	未在论文中明确说明	开发一个统一平台，支持姿态估计的离线分析和嵌入式实时实验	行为学实验中的动物姿态估计	计算机视觉	NA	深度学习姿态估计	CNN	图像	NA	PyTorch	现代目标检测架构	NA	CPU, GPU, Apple Silicon, 嵌入式GPU计算设备
1569	2026-07-27	Generalizable and explainable deep learning for brain MRI: a multi-cohort evaluation of 3D architectures for age and sex prediction 2026-Jul-06, Brain informatics DOI:10.1186/s40708-026-00316-y PMID:42406258	研究论文	系统比较三种三维深度学习架构在脑MRI年龄和性别预测中的泛化能力	首次在多独立队列中系统比较SFCN、DenseNet121和Swin Transformer三种三维架构在年龄和性别预测上的泛化性和可解释性	外部队列样本量差异较大，且仅评估了T1加权MRI数据	评估不同深度学习架构在脑MRI年龄和性别预测中的泛化能力	T1加权脑MRI数据	计算机视觉	NA	MRI	SFCN, DenseNet121, Swin Transformer	图像	四个队列：UKB (47390)、DLBS (132)、PPMI (108)、IXI (319)	NA	SFCN, DenseNet121, Swin Transformer	AUC, 平均绝对误差(MAE), 相关系数r, DeLong检验, Wilcoxon检验	NA
1570	2026-07-27	Microseismic monitoring with the quake neural operator 2026-Jul-06, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-026-73965-6 PMID:42409788	研究论文	引入Quake神经算子（QNO），一种直接从连续数据构建地震目录的深度学习算法	提出多任务算子QNO，无需显式相位拾取即可进行检测和定位，适用于任意台网几何结构	NA	提高微震监测的准确性，揭示未检测到的地震活动	小型地震事件	机器学习	NA	NA	深度学习模型	连续地震波形数据	应用于盖瑟斯地热田，检测到的地震事件数量比常规目录多近一个数量级	NA	Quake神经算子（QNO）	通过与相位神经算子和目视检查比较进行验证	NA
1571	2026-07-27	Physics-informed deep learning-based adaptive beamforming for phased array weather radar 2026-Jul-06, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-60229-y PMID:42409930	研究论文	提出一种基于物理信息深度学习的自适应波束形成框架，用于相控阵天气雷达系统以实现高效准确的目标探测	将物理约束通过定制损失函数显式嵌入深度学习训练过程，提出物理信息深度神经网络（PIDNN）波束形成器	仅针对相控阵天气雷达的大阵列配置，未探讨其他雷达系统或动态环境下的适用性	开发高效、可靠的自适应波束形成方法以改进相控阵天气雷达的探测性能	相控阵天气雷达波束形成过程中的阵列输出与参考响应	机器学习	NA	NA	物理信息深度神经网络（PIDNN）	阵列信号数据	包含大阪大学相控阵天气雷达实测数据，具体样本量未注明	TensorFlow, PyTorch	PIDNN	波束形成精度、计算时间、杂波抑制性能	未明确说明
1572	2026-07-27	AI-driven neoantigen identification: a comprehensive review from somatic variant calling to T cell recognition 2026-Jul-06, Journal of translational medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1186/s12967-026-08535-x PMID:42410432	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
1573	2026-07-27	Improving arrhythmic risk prediction using cardiac magnetic resonance within deep learning in ischemic heart disease 2026-Jul-05, NPJ cardiovascular health DOI:10.1038/s44325-026-00142-5 PMID:42401751	研究论文	利用心脏磁共振影像结合深度学习改善缺血性心脏病患者心律失常风险预测	首次系统性比较多种机器学习生存模型（Cox回归、随机生存森林、DeepSurv）在LGE-CMR特征预测心律失常风险中的表现，并发现瘢痕异质性（熵）作为新增预后标志物的价值	数据集规模有限（两个队列共823例），且均为回顾性分析，需要更大规模前瞻性验证	评估LGE-CMR特征在缺血性心脏病心律失常风险分层中的增量预测价值，并比较不同机器学习方法的预测性能	缺血性心脏病患者的心律失常事件	机器学习	缺血性心脏病	心脏磁共振（LGE-CMR）	DeepSurv、随机生存森林、Cox比例风险模型	影像数据（LGE-CMR）和临床变量	队列1：399例（54个事件）；队列2：424例（50个事件）	NA	DeepSurv（基于神经网络的生存分析模型）、随机生存森林	C指数、AUC、校准曲线	NA
1574	2026-07-27	Security Analysis of a Federated Learning Framework for Medical Image-to-Image Translation 2026-Jul-04, Journal of medical systems IF:3.5Q2 DOI:10.1007/s10916-026-02436-8 PMID:42400864	研究论文	评估联邦学习在医学图像到图像翻译框架中的安全性，并分析其在三种典型攻击下的脆弱性	首次系统评估联邦学习医学图像翻译框架在梯度泄漏、成员推断攻击和数据投毒三类威胁下的鲁棒性，并提出多层次防御策略	低噪声投毒下FedMedian恢复效果不稳定，特定中心配置下仍有显著性能下降	验证联邦学习在医学图像翻译任务中的固有隐私假设是否成立，并为安全部署提供指导	联邦学习框架FedSynthCT-Brain在MRI到合成CT生成任务中的安全性能	计算机视觉, 机器学习	脑部疾病	联邦学习, 图像翻译	生成对抗网络	医学图像	NA	PyTorch	NA	SSIM, PSNR, AUC	NA
1575	2026-07-27	Enhancing brain tumor detection through deep learning and explainable AI techniques 2026-07-04, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-026-60334-y PMID:42401645	研究论文	提出一种结合深度学习与可解释AI的脑肿瘤检测框架，在有限数据下实现高精度诊断并增强模型可解释性	在数据有限的条件下，通过Nadam优化器与InceptionV3结合，并采用患者级分层五折交叉验证和少数类过采样策略防止数据泄露；同时，利用定量可解释性分析（Grad-CAM与遮挡灵敏度相关性、因果重要性、权重特异性）对模型进行多层级验证	NA（摘要未提及限制）	开发一个既准确又可解释的深度学习框架，用于自动检测MRI图像中的脑肿瘤，以促进临床转化	MRI图像中的脑肿瘤检测	计算机视觉	脑肿瘤	MRI成像	卷积神经网络	图像（MRI）	90%训练集（含数据增强与过采样）、10%内部测试集、3000张外部测试图像	NA（未指定框架）	InceptionV3	准确率、损失值、Faithfulness（Grad-CAM与遮挡敏感性相关性）、因果重要性（Top-10%遮挡下降）、权重特异性（Spearman相关性）	NA（未提及计算资源）
1576	2026-07-27	High-resolution real-time mechanochromic tactile sensors 2026-Jul-03, Science advances IF:11.7Q1 DOI:10.1126/sciadv.aee5236 PMID:42397916	研究论文	介绍一种高分辨率实时机械变色触觉传感器，可直接将机械应变转换为结构色，实现高分辨率、实时的触觉感知	利用机械变色布拉格反射器直接编码机械应变为结构色，无需深度学习数据增强即可实现~100微米分辨率，且无计算延迟	未提及	开发兼具高空间分辨率和快速响应速度的触觉传感器	指尖、一便士硬币、树叶的表面拓扑映射	计算机视觉	NA	机械变色布拉格反射器	NA	图像	3种物体（指尖、一便士硬币、树叶）	NA	NA	分辨率（~100微米）	NA
1577	2026-07-27	Beech latewood density as a proxy for temperature reconstruction 2026-Jul-03, Science advances IF:11.7Q1 DOI:10.1126/sciadv.aee1305 PMID:42397920	研究论文	利用欧洲山毛榉晚材密度重建夏季温度信号	首次使用X射线显微计算机断层扫描（micro-CT）测量阔叶树种的晚材密度，并验证其作为夏季温度代用指标的潜力	NA	探索欧洲山毛榉晚材密度作为夏季温度重建代用指标的可行性	欧洲山毛榉（Fagus sylvatica L.）晚材密度及木材解剖结构	机器学习	NA	X射线显微计算机断层扫描（micro-CT）、深度学习图像分割	深度学习分割模型	CT影像	1833年至2022年共190年样本	NA	NA	相关系数（r=0.73）	NA
1578	2026-07-27	Graph Network Feature Space Fusion for Predicting Irregularly Sampled Medical Time-Series Data: Deep Learning Model Development and Validation Study 2026-Jul-03, JMIR medical informatics IF:3.1Q2 DOI:10.2196/81145 PMID:42398019	研究论文	提出一种将不规则采样的医疗时间序列数据转换为图网络结构并进行特征融合的深度学习方法	将时间序列数据构建为图网络，其中特征通道和测量时间作为节点，时间点上的特征测量作为边权重，并通过图卷积神经网络和门控卷积注意力机制分别提取点特征空间和边权重空间进行融合	未明确说明局限性	解决医疗时间序列数据中缺失值和不规则采样时间间隔对预测结果的影响	急诊患者的复杂动态状态预测	机器学习	NA	NA	图卷积神经网络、门控卷积注意力机制	时间序列数据	4个数据集	NA	图卷积神经网络、门控卷积注意力机制	准确率、曲线下面积、平均绝对误差	NA
1579	2026-07-27	EssTFNet: integration of adaptive time-frequency and DNA language models for interpretable human essential gene prediction 2026-Jul-03, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbag349 PMID:42398069	研究论文	提出一种结合自适应时频分析与DNA语言模型的可解释深度学习框架EssTFNet，用于人类必需基因预测	首次将自适应时频分析（ATFNet架构）与DNA语言模型相结合，实现可解释的人类必需基因预测，并支持跨组织泛化	未提及具体局限，但可能依赖序列特征提取，对非编码区调控信息的整合有待扩展	开发一种可解释、高准确度的深度学习框架，用于预测人类必需基因并辅助生物学机制解析	人类必需基因及其DNA序列	机器学习	NA	深度学习、DNA语言模型、自适应时频分析	ATFNet架构（集成自适应时频分析与DNA语言模型）	DNA序列数据	NA（未明确样本数量，基于公开基准数据集S1）	PyTorch	ATFNet（结合自适应时频分析与DNA语言模型）	AUC（曲线下面积）、AUPRC（精确率-召回率曲线下面积）	NA（未提及具体GPU或云计算资源）
1580	2026-07-27	A historical journey of metabolite-protein interaction discovery: from data harmonization to AI-driven prediction 2026-Jul-03, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbag355 PMID:42398072	综述	追溯代谢物-蛋白质相互作用研究的历史历程，从数据协调到人工智能驱动的预测	提出以标准驱动的数据整合和结构感知建模为核心的历史结构化路线图，以支持系统层面的代谢物-蛋白质相互作用图谱构建	代谢物暴露、靶标表达等生物响应复杂性尚未充分解决	综述代谢物-蛋白质相互作用研究的历史进展、挑战和未来方向	代谢物-蛋白质相互作用（MPI）	机器学习	NA	代谢组学, 热蛋白质组分析, AlphaFold	深度学习	文本, 结构数据	NA	NA	结构感知深度学习	NA	NA