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
1601	2025-12-08	Traditional Chinese medicine-based pattern differentiation system of deficiency and excess using traditional Chinese medicine-based inspection characteristics 2025 Oct-Dec, Science progress IF:2.6Q2 DOI:10.1177/00368504251386320 PMID:41166218	研究论文	本研究开发了一个基于卷积神经网络的中医望诊特征提取模型，并结合中医理论和临床经验，构建了一个完整的中医虚实辨证系统	将深度学习技术应用于中医望诊特征（如舌色、苔色、苔厚、唇色）的自动提取，并首次将这些特征与中医虚实辨证理论相结合，构建了一个端到端的辨证系统	未明确说明数据集的规模、多样性及临床验证的广泛性，系统准确率（81.67%）仍有提升空间，且可能未涵盖所有中医辨证要素	开发一个准确的中医虚实辨证系统，以辅助中医师进行临床诊断和治疗，并支持在线诊疗及健康平台应用	中医望诊特征（面部、唇部、舌部等区域）及基于这些特征的虚实辨证模式	计算机视觉	NA	深度学习，中医望诊	CNN	图像	NA	NA	卷积神经网络	准确率	NA
1602	2025-12-08	Nephrocast-V: A Deep Learning Model for the Prediction of Vancomycin Trough Concentration Using Electronic Health Record Data 2025-Sep-30, Pharmacotherapy IF:2.9Q2 DOI:10.1002/phar.70062 PMID:41025800	研究论文	本研究开发了一个名为Nephrocast-V的深度学习模型，用于提前两天预测危重患者的万古霉素谷浓度，并提供剂量调整建议	结合长短期记忆网络和多头注意力层，并引入跳跃连接以整合历史剂量信息，用于预测万古霉素浓度	研究数据来自单一医疗中心，可能限制模型的泛化能力	预测危重患者的万古霉素谷浓度并优化给药方案	入住重症监护室的成年患者	机器学习	细菌感染	电子健康记录数据分析	LSTM, 多头注意力机制	电子健康记录数据	2205次住院记录	NA	LSTM, 多头注意力层	平均绝对误差, 均方根误差	NA
1603	2025-12-08	Lung Cancer Diagnosis From Computed Tomography Images Using Deep Learning Algorithms With Random Pixel Swap Data Augmentation: Algorithm Development and Validation Study 2025-Sep-03, JMIR bioinformatics and biotechnology DOI:10.2196/68848 PMID:41342173	研究论文	本研究提出了一种名为随机像素交换的新型数据增强技术，用于提升深度学习模型在CT图像上诊断肺癌的性能	提出随机像素交换数据增强方法，该方法在卷积神经网络和Transformer架构上均能有效提升肺癌诊断性能，优于现有数据增强技术	NA	开发并验证一种新的数据增强技术，以提高深度学习模型从CT图像中自动诊断肺癌的准确性	肺癌的CT扫描图像	计算机视觉	肺癌	CT扫描	CNN, Transformer	图像	两个公开CT数据集（IQ-OTH/NCCD数据集和胸部CT扫描图像数据集）	NA	ResNet, MobileNet, Vision Transformer, Swin Transformer	准确率, AUROC	NA
1604	2025-12-08	Stacked Deep Learning Ensemble for Multiomics Cancer Type Classification: Development and Validation Study 2025-Aug-12, JMIR bioinformatics and biotechnology DOI:10.2196/70709 PMID:41342170	研究论文	本研究开发并验证了一个基于堆叠深度学习集成的模型，用于整合RNA测序、体细胞突变和DNA甲基化数据，以分类五种常见癌症类型	采用堆叠集成学习方法整合五种成熟算法，通过多组学数据融合显著提升了癌症分类准确率	仅针对沙特阿拉伯的五种癌症类型，样本多样性和泛化能力有待进一步验证	评估多组学数据整合在癌症类型分类中的效果，提升诊断准确性	乳腺癌、结直肠癌、甲状腺癌、非霍奇金淋巴瘤和子宫体癌	机器学习	癌症	RNA测序, 体细胞突变分析, DNA甲基化分析	支持向量机, k近邻, 人工神经网络, 卷积神经网络, 随机森林	多组学数据	NA	NA	堆叠集成模型	准确率	NA
1605	2025-12-08	Modeling CAPRI Targets of Round 55 by Combining AlphaFold and Docking 2025-Jun-06, Proteins IF:3.2Q2 DOI:10.1002/prot.26853 PMID:40476317	研究论文	本文详细介绍了通过结合AlphaFold2深度学习预测与传统对接技术，对CAPRI第55轮中的寡聚体目标进行结构建模的混合方法	提出了一种结合AlphaFold2多聚体管道与传统对接技术的混合方法，用于蛋白质-蛋白质对接，并分析了AlphaFold模型聚类、残基接触预测置信度及预测稳定性与模型质量的相关性	NA	改进蛋白质-蛋白质对接的结构建模方法，特别是在寡聚体目标中的应用	CAPRI第55轮中的寡聚体蛋白质目标	结构生物学	NA	深度学习预测、蛋白质对接	深度学习模型	蛋白质结构数据	NA	AlphaFold2	AlphaFold2多聚体管道	模型质量评估、残基接触预测置信度、预测稳定性	NA
1606	2025-12-08	Weakly Supervised Deep Learning Can Analyze Focal Liver Lesions in Contrast-Enhanced Ultrasound 2025, Digestion IF:3.0Q2 DOI:10.1159/000545098 PMID:40049151	研究论文	本研究评估了一种弱监督深度学习模型在对比增强超声（CEUS）中区分恶性与良性肝脏局灶性病变（FLLs）的性能	采用弱监督注意力机制的多实例学习算法，无需手动标注，仅使用病例标签即可分类肝脏病变，并开发了可解释性方法以洞察模型决策	研究为回顾性可行性研究，样本来自单一三级医院，可能限制模型的泛化能力	评估弱监督深度学习模型在CEUS中自动分类肝脏局灶性病变恶性与良性的能力	肝脏局灶性病变（FLLs）患者	计算机视觉	肝脏疾病	对比增强超声（CEUS）	深度学习	图像	370名患者，共955,938张图像（来自CEUS视频或手动捕获）	NA	注意力机制的多实例学习算法	AUC, 准确率, 灵敏度, 特异性, F1分数	NA
1607	2025-12-08	Decoding brand sentiments: Leveraging customer reviews for insightful brand perception analysis using natural language processing and Tableau 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0334330 PMID:41343444	研究论文	本研究提出一个结合机器学习、深度学习、主题建模和交互式可视化的端到端分析流程，用于从智能手机客户评论中解码品牌情感和品牌感知	将基于CNN的情感分析与高一致性NMF主题建模相结合，并通过交互式Tableau仪表板提供商业洞察，超越了单一情感分析的传统方法	所有模型在处理中性评论时表现不佳，且存在因数据不平衡或文化细微语言差异导致的潜在偏见	利用自然语言处理技术分析客户评论，以获取可操作的品牌感知洞察并支持产品策略	亚马逊上十个智能手机品牌的客户评论	自然语言处理	NA	NA	CNN, RNN, LSTM, Decision Trees, Logistic Regression, SVM, Naive Bayes	文本	约68,000条评论	NA	CNN, RNN, LSTM	准确率, 一致性分数	NA
1608	2025-12-08	Capsule-based federated reinforcement learning adaptive sliding mode for anomaly detection and control of floating wind turbines 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0336410 PMID:41343520	研究论文	本文提出了一种基于胶囊网络和联邦强化学习的自适应滑模控制方法，用于浮动风力发电机的异常检测与控制	结合联邦学习、胶囊网络和深度强化学习，实现分布式训练和自适应鲁棒控制，提高扰动检测的准确性和系统稳定性	研究基于仿真结果，未在真实环境中验证；未详细讨论计算资源需求和实际部署的挑战	开发一种智能控制机制，以增强浮动风力发电机在动态环境条件下的性能和稳定性	浮动风力发电机及其在海洋波浪和风扰动下的控制系统	机器学习	NA	联邦学习, 深度强化学习, 滑模控制	胶囊网络, 深度强化学习	传感器数据	NA	NA	胶囊网络	准确性, 稳定性	NA
1609	2025-12-08	Advances in deep reinforcement learning enable better predictions of human behavior in time-continuous tasks 2025, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0338034 PMID:41343519	研究论文	本研究利用深度强化学习模型预测人类在时间连续任务中的行为表现	首次将先进的深度Q网络模型（Ape-X和SEED）应用于人类行为建模，并验证其在时间连续任务中的预测能力优于传统模型	样本量较小（N=23），仅针对三种街机游戏任务，未涵盖更广泛的行为场景	探索深度强化学习模型在预测人类时间连续任务行为方面的有效性	人类参与者在三种街机游戏中的运动反应数据	机器学习	NA	深度强化学习	DQN	时间连续视觉刺激和运动反应数据	23名人类参与者	NA	Ape-X, SEED, 基线DQN	预测准确率	NA
1610	2025-12-08	What does my network learn? Assessing interpretability of deep learning for EEG 2025, Imaging neuroscience (Cambridge, Mass.) DOI:10.1162/IMAG.a.1033 PMID:41346402	研究论文	本文评估了深度学习在脑电图（EEG）数据中可解释性的影响因素，包括预处理选择、网络架构和特征提取可视化方法	通过比较两种卷积神经网络（ResNet和EEGNet）以及两种基于梯度的特征可视化技术（显著性和GradCam），揭示了不同架构和可视化方法对EEG数据可解释性的影响	研究仅针对视觉和听觉数据集，可能未涵盖所有EEG应用场景；可解释性评估主要基于特征相似性，缺乏更全面的量化指标	评估深度学习在EEG数据中的可解释性，并探讨如何通过网络架构和可视化方法改进解释性	单次试验EEG响应，包括对三种不同视觉刺激（视觉数据集）和声音存在（听觉数据集）的解码	机器学习	NA	脑电图（EEG）	CNN	脑电图（EEG）数据	NA	NA	ResNet, EEGNet	NA	NA
1611	2025-12-08	Using deep networks for knee range of motion monitoring in total knee arthroplasty rehabilitation 2025, Frontiers in bioengineering and biotechnology IF:4.3Q2 DOI:10.3389/fbioe.2025.1691591 PMID:41346475	研究论文	本研究提出了一种基于深度学习的膝关节活动度监测模型KROMNet，用于全膝关节置换术后的康复评估	开发了KROMNet模型，结合了卷积、空洞卷积和通道注意力层，在小样本条件下实现了高精度的膝关节活动度分类，优于现有方法	研究未明确说明模型在真实家庭环境中的泛化能力，且样本量相对有限	开发一种简单、准确、低成本的膝关节活动度评估方法，以支持社区和家庭康复	全膝关节置换术后患者的膝关节图像	计算机视觉	骨科疾病	深度学习	CNN	图像	从1,790名患者收集的1,103张膝关节图像	未指定	KROMNet（包含卷积层、空洞卷积层、通道注意力层和全连接层）	准确率, 精确率, 召回率, F1分数	NA
1612	2025-12-08	Emerging technologies and neuroscience-based approaches in dyslexia: a narrative review toward integrative and personalized solutions 2025, Frontiers in human neuroscience IF:2.4Q2 DOI:10.3389/fnhum.2025.1683924 PMID:41346795	综述	本文是一篇关于阅读障碍新兴技术与神经科学方法的叙述性综述，旨在探讨整合性与个性化解决方案	整合了神经科学机制与新兴技术（AI诊断、沉浸式工具、神经调控），提出了向个性化、可扩展解决方案转变的跨学科视角	研究方法存在异质性，样本量普遍较小，长期读写能力迁移证据有限，可推广性受限	综述阅读障碍的神经生物学基础、诊断技术创新、干预方法及政策伦理，推动整合性个性化解决方案	发展性阅读障碍（神经发育障碍）患者，重点关注儿童	自然语言处理, 数字病理	阅读障碍	眼动追踪, 手写分析, 神经调控（TMS, tDCS）, VR/AR	深度学习	眼动数据, 手写数据, 行为数据	多个试点研究，但样本量普遍较小	NA	NA	准确率	NA
1613	2025-12-08	MTMixG-Net: mixture of Transformer and Mamba network with a dual-path gating mechanism for plant gene expression prediction 2025, Frontiers in plant science IF:4.1Q1 DOI:10.3389/fpls.2025.1718258 PMID:41346834	研究论文	提出了一种名为MTMixG-Net的新型深度学习框架，用于植物基因表达预测，该框架结合了Transformer和Mamba架构，并引入了双路径门控机制	首次将Transformer的自注意力能力与Mamba的状态空间效率相结合，并引入双路径门控机制，以捕获多尺度调控依赖性，同时保持较低的计算复杂度	未明确提及模型在跨物种泛化能力方面的具体限制，也未讨论对未知植物物种的适用性	提高植物基因表达的预测准确性，以阐明植物发育和应激适应的调控机制	植物基因组数据	机器学习	NA	深度学习	Transformer, Mamba, CNN	基因组序列数据	多个植物基因组数据集（具体数量未提及）	NA	MTMixEnc（混合Transformer和Mamba编码器）, DPGM（双路径门控机制）, ResCNNChn（残差CNN链）	准确性, 计算效率	NA
1614	2025-12-08	Comparative analysis of optimized logistic regression with state-of-the-art models for complex gastroenterological image analysis 2025, Frontiers in medicine IF:3.1Q1 DOI:10.3389/fmed.2025.1655612 PMID:41346992	研究论文	本文比较了优化的逻辑回归与多种先进机器学习模型在胃肠息肉图像多分类任务中的性能	在低数据场景下，通过系统优化逻辑回归并与多种机器学习模型对比，发现集成方法（如XGBoost）在保持临床可解释性的同时实现了更高的分类性能	样本量较小（仅152个实例），且未使用深度学习模型，可能限制了在更复杂图像特征下的性能上限	评估和比较机器学习模型在胃肠息肉图像多分类中的性能，以支持临床决策	结肠镜图像中检测到的胃肠道息肉	机器学习	结直肠癌	结肠镜成像	逻辑回归, k近邻, 支持向量机, 随机森林, XGBoost	图像	152个实例，包含698个提取特征	Scikit-learn	NA	准确率, 宏平均F1分数	NA
1615	2025-12-08	Wireless Sensing-based Daily Activity Tracking System Deployment in Low-Income Senior Housing Environments 2024-Nov, Proceedings of the ... annual International Conference on Mobile Computing and Networking. International Conference on Mobile Computing and Networking DOI:10.1145/3636534.3698115 PMID:41346851	研究论文	本文介绍了一种基于无线传感的日常活动追踪系统，专为低收入老年住房环境设计，用于监测老年人的日常活动与移动能力	提出了一种非侵入式、低成本的无线传感解决方案，利用深度学习对周围WiFi信号进行细粒度分析，避免了摄像头或可穿戴设备带来的隐私、负担等问题	系统部署时间仅为一周，样本规模有限，且准确率最高为76.90%，仍有提升空间	开发并评估一种适用于低收入老年人的非侵入式日常活动监测系统，以早期发现功能衰退	低收入老年住房环境中的老年人及其日常活动	机器学习	老年疾病	无线传感技术，基于WiFi信号分析	深度学习模型	无线信号数据	在真实老年住房环境中部署一周，具体参与者数量未明确说明	NA	NA	准确率	NA
1616	2025-12-08	CortexMorph: fast cortical thickness estimation via diffeomorphic registration using VoxelMorph 2023-Oct-01, Medical image computing and computer-assisted intervention : MICCAI ... International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention DOI:10.1007/978-3-031-43999-5_69 PMID:41346864	研究论文	本文提出了一种名为CortexMorph的新方法，通过结合无监督深度学习和VoxelMorph技术，快速估计皮层厚度	利用无监督深度学习直接回归DiReCT所需的变形场，显著提高了皮层厚度估计的速度	未提及具体局限性	开发一种快速估计皮层厚度的方法，以替代传统的耗时迭代图像配准方法	T1加权MRI图像中的皮层厚度	数字病理学	神经退行性疾病	MRI	深度学习模型	图像	OASIS-3数据集和Rusak等人的合成皮层厚度模型	NA	VoxelMorph	检测皮层萎缩的能力	NA
1617	2025-12-07	Deep learning-driven investigation of nanoplastic impacts on soil protist behavior in soil chips 2026-Jan-15, Environmental pollution (Barking, Essex : 1987) DOI:10.1016/j.envpol.2025.127414 PMID:41274594	研究论文	本研究开发了一种结合微流控土壤芯片、显微视频分析与深度学习的方法，实时监测纳米塑料暴露下土壤原生生物的行为变化	首次建立了能够直接在模拟土壤环境中实时、高通量观测微生物行为的实验系统，并采用深度学习检测模型与基于Transformer的轨迹重建算法定量分析原生生物运动	研究为概念验证性质，仅测试了三种原生生物类型和有限的纳米塑料浓度梯度，尚未在更复杂的真实土壤环境中验证	探究纳米塑料污染对土壤微生物行为的影响，开发新型微生物生态观测方法	土壤原生生物（鞭毛虫、纤毛虫、变形虫）	计算机视觉	NA	显微视频分析、微流控芯片技术	深度学习检测模型、Transformer	视频	三种形态/运动类型的原生生物群体（鞭毛虫、纤毛虫、变形虫），在0、2、10 mg/L三个纳米塑料浓度梯度下观测	NA	Transformer	运动速度变化百分比	NA
1618	2025-12-07	An explainable three dimensional framework to uncover learning patterns: A unified look in variable sulci recognition 2026-Jan, Artificial intelligence in medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.artmed.2025.103286 PMID:41151346	研究论文	本文提出了一种可解释的三维人工智能框架，用于在脑影像分析中提供准确且易于理解的全局解释，并应用于识别与精神病相关的变异脑沟	首次开发了一个结合统计特征（Shape）和多种XAI方法（GradCam和SHAP）的三维全局解释框架，通过降维减少方法间变异性，提高了解释的忠实度和可靠性，并能揭示特定皮层特征的更广泛发育背景	未明确说明框架在其他脑结构或疾病分类任务上的泛化能力，且样本量（596例）可能对某些亚组分析的统计效力构成限制	开发一个能够为三维深度学习模型提供准确、低复杂度全局解释的可解释人工智能框架，以促进对脑发育及精神疾病相关异常轨迹的理解	大脑结构MRI影像，重点关注变异脑结构——旁扣带沟	神经影像分析	精神病	结构磁共振成像	3D深度学习模型	三维图像	596例结构MRI	NA	NA	NA	NA
1619	2025-12-07	Enhancing transformer-based architectures with geometric deep learning for colonoscopic polyp size classification using transfer learning 2026-Jan, Artificial intelligence in medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.artmed.2025.103304 PMID:41252887	研究论文	本研究提出了一种结合RGB与深度信息的深度学习框架，用于结肠镜息肉尺寸的自动分类	通过改进的Af-SfM模块生成精细化校正的深度图，并将其与RGB信息融合，以提升息肉尺寸分类的准确性和客观性	未提及模型在临床实时应用中的处理速度或在不同医疗中心数据上的泛化能力	实现结肠镜息肉尺寸的自动化、客观化分类，以支持结直肠癌的风险评估和监测规划	结肠镜图像中的息肉	计算机视觉	结直肠癌	结肠镜成像	Transformer	图像（RGB图像与深度图）	超过10,000张由胃肠病学专家标注的结肠镜图像	NA	Transformer	精确率, 召回率	NA
1620	2025-12-07	Deformable phrase level attention: A flexible approach for improving AI based medical coding 2026-Jan, Artificial intelligence in medicine IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.artmed.2025.103299 PMID:41260194	研究论文	提出一种新颖的可变形短语级注意力机制，用于增强从临床文本中提取医学概念的文本分类模型	开发了一种可变形、短语级的注意力机制，能够识别临床文本中的重要词汇级和上下文短语级信息，超越传统的词级注意力	未明确说明模型在更广泛临床文本类型或语言上的泛化能力，以及计算效率的具体评估	改进基于AI的自动化医学编码，以提升疾病发生信息的收集和人口健康水平	临床文本文档，包括电子病理报告和医院出院摘要	自然语言处理	癌症	注意力机制	Transformer, 深度学习模型	文本	629,908份电子病理报告和52,722份医院出院摘要	NA	Transformer	NA	NA