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
18101	2025-10-06	Deep Learning in Echocardiography for Enhanced Detection of Left Ventricular Function and Wall Motion Abnormalities 2025-Aug, Ultrasound in medicine & biology.. DOI:10.1016/j.ultrasmedbio.2025.03.015 PMID:40316488	系统综述	本文系统回顾了深度学习技术在超声心动图中检测心血管异常的应用	首次系统评估深度卷积神经网络在超声心动图诊断左心室功能和室壁运动异常中的整合应用	数据多样性不足、图像质量问题以及深度学习模型的计算需求限制了临床广泛应用	评估深度学习技术在超声心动图诊断心血管异常中的效果和应用前景	29项关于深度学习在超声心动图中应用的研究	医学影像分析	心血管疾病	超声心动图	深度卷积神经网络(DCNN)	超声心动图像	29项研究	NA	深度卷积神经网络	诊断准确性, 可重复性	NA
18102	2025-10-06	Deep learning dosiomics in grade 4 radiation-induced lymphopenia prediction in radiotherapy for esophageal cancer: a multi-center study 2025-Aug, Radiotherapy and oncology : journal of the European Society for Therapeutic Radiology and Oncology IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.radonc.2025.110995 PMID:40550423	研究论文	本研究探讨了使用深度学习、剂量组学特征结合剂量体积直方图参数和临床因素预测食管癌放疗患者4级放射性淋巴细胞减少症的可行性	首次将深度学习剂量组学与剂量组学特征、DVH参数和临床因素相结合构建多中心预测模型	回顾性研究设计，样本量相对有限	预测食管癌放疗患者的4级放射性淋巴细胞减少症	545名接受放疗的食管癌患者	医学影像分析	食管癌	放疗剂量分布分析	深度学习	放射剂量分布数据，临床数据	545名患者来自5个医疗中心	NA	NA	AUC	NA
18103	2025-10-06	Generation of synthetic tomographic images from biplanar X-ray: a narrative review of history, methods, and the state of the art 2025-Aug, Journal of neurosurgical sciences IF:1.3Q3 DOI:10.23736/S0390-5616.25.06506-3 PMID:40662246	综述	本文综述了基于深度学习的从双平面或多平面二维X射线生成合成三维CT图像的方法	系统梳理了深度学习在合成CT生成领域的最新进展，包括CNN、GAN和条件扩散处理等先进技术	作为叙述性综述，未进行定量分析或方法比较	探讨从二维X射线生成合成三维CT图像的深度学习方法	双平面或多平面二维X射线数据	医学影像分析	NA	X射线成像，CT成像	CNN, GAN, 条件扩散模型	二维X射线图像，三维CT图像	NA	NA	NA	NA	NA
18104	2025-10-06	Deep quantum Monte Carlo approach for polaritonic chemistry 2025-Jul-21, The Journal of chemical physics IF:3.1Q1 DOI:10.1063/5.0272805 PMID:40662707	研究论文	提出一种深度学习变分量子蒙特卡洛方法用于求解光学腔中分子的电子和光子薛定谔方程	将典型电子神经网络波函数拟设扩展到描述联合费米子和玻色子系统，在量子蒙特卡洛框架中处理电子-光子系统	仅应用于腔中氢分子系统，尚未验证更复杂分子体系	解决光学腔中分子系统的量子力学计算问题	光学腔中捕获的氢分子	机器学习	NA	量子蒙特卡洛方法	神经网络	量子态数据	氢分子系统	NA	神经网络波函数拟设	能量、偶极矩、电荷密度位移、光子场状态、电子-光子纠缠度	NA
18105	2025-10-06	MS2MP: A Deep Learning Framework for Metabolic Pathway Prediction from MS/MS-Based Untargeted Metabolomics 2025-Jul-15, Analytical chemistry IF:6.7Q1 DOI:10.1021/acs.analchem.4c06875 PMID:40583780	研究论文	提出一种直接从MS/MS非靶向代谢组学数据预测KEGG代谢通路的深度学习框架MS2MP	首个能够直接从MS谱图预测代谢通路的计算工具，无需先进行代谢物注释	仅基于33,221个实验MS谱图进行训练，可能对某些罕见代谢通路覆盖不足	开发直接从串联质谱数据预测代谢通路的深度学习方法	非靶向代谢组学中的MS/MS谱图和KEGG代谢通路	机器学习	NA	串联质谱(MS/MS)，非靶向代谢组学	图神经网络(GNN)	质谱数据，图数据(碎片树图)	33,221个实验MS谱图，161个代谢物标准品	NA	图神经网络	平衡准确率，精确匹配率	NA
18106	2025-10-06	Mapping the Conformational Heterogeneity Intrinsic to the Protein Native Ensemble 2025-Jul-15, Biochemistry IF:2.9Q3 DOI:10.1021/acs.biochem.5c00201 PMID:40615361	综述	本文探讨了在AlphaFold时代如何超越单一蛋白质结构预测，通过整合实验与计算方法揭示蛋白质天然构象集合的异质性	提出'序列-集合-功能'新范式，强调需要映射构象状态集合、相对种群、转换时间尺度及其对物理扰动的敏感性	NA	阐明理解蛋白质功能需要超越单一结构，探索构象景观的异质性	蛋白质构象集合和功能关系	计算生物学	NA	多探针实验，物理基础模型	NA	结构生物学数据	NA	NA	NA	NA	NA
18107	2025-10-06	Deep learning-based contour propagation in magnetic resonance imaging-guided radiotherapy of lung cancer patients 2025-Jul-15, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ade8d0 PMID:40570891	研究论文	本研究开发了基于深度学习的形变图像配准网络，用于磁共振引导放疗中肺部器官风险区和肿瘤靶区的轮廓传播	首次将混合Transformer-卷积神经网络TransMorph模型应用于多中心、不同场强MR-Linac的轮廓传播，实现了跨设备的高精度分割	研究样本量相对有限，且主要针对肺癌患者，未验证其他癌症类型的适用性	提高磁共振成像引导放疗中轮廓传播的效率和准确性	肺癌患者（包括I-II期、中央型肺癌和III期患者）	医学影像分析	肺癌	磁共振成像	深度学习	医学影像	172例患者（140例内部数据+18例外部中央型肺癌+14例III期肺癌），共490对图像	PyTorch	TransMorph	Dice相似系数, Hausdorff距离百分位数（50th和95th）, 均方误差	NA
18108	2025-10-06	Dose-aware denoising diffusion model for low-dose CT 2025-Jul-15, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ade8cc PMID:40570896	研究论文	提出一种新型剂量感知扩散模型用于低剂量CT图像去噪	引入基于物理的前向过程与连续时间步长，结合计算高效的噪声校准模块，能够泛化到未知剂量水平	NA	解决低剂量CT去噪中泛化性和随机采样不确定性的问题	低剂量CT图像	医学影像处理	NA	CT成像	扩散模型	医学图像	梅奥诊所数据集	NA	剂量感知扩散模型	定性评估,定量评估	NA
18109	2025-10-06	MSCMLCIDTI: Drug-Target Interaction Prediction Based on Multiscale Feature Extraction and Deep Interactive Attention Fusion Mechanisms 2025-Jul-15, Journal of computational chemistry IF:3.4Q2 DOI:10.1002/jcc.70170 PMID:40660331	研究论文	提出基于多尺度特征提取和深度交互注意力融合机制的药物-靶点相互作用预测模型	结合多尺度卷积块和深度交叉交互机制，增强局部特征表示和药物-靶点信息交互建模能力	NA	提高药物-靶点相互作用预测的准确性	药物化合物和氨基酸序列	机器学习	NA	深度学习	CNN, 注意力机制	分子结构指纹，蛋白质序列	四个公开基准数据集	NA	多尺度卷积块，多层交叉交互网络	预测准确率	NA
18110	2025-10-06	Collaborative Internal Cavity Effect and Interfacial Modulation Mechanism for Boosting Deep Learning-Powered Immunochromatographic Pathogen Detection 2025-Jul-15, Analytical chemistry IF:6.7Q1 DOI:10.1021/acs.analchem.5c03367 PMID:40662476	研究论文	本研究开发了一种结合深度学习与纳米材料的免疫层析检测平台，用于病原体超灵敏检测	首次协同利用空心碳纳米球的内腔效应和界面抗体定向固定机制，结合卷积神经网络实现信号放大和智能分析	NA	提升免疫层析检测病原体的灵敏度和准确性	病原体（具体种类未明确说明）	机器学习	传染病	免疫层析检测，光热检测，比色检测	CNN	图像	加标牛奶和生菜样本	NA	卷积神经网络	准确率	NA
18111	2025-10-06	AI-driven smart agriculture using hybrid transformer-CNN for real time disease detection in sustainable farming 2025-Jul-14, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-10537-6 PMID:40659733	研究论文	提出一种结合Transformer和CNN的混合深度学习模型AttCM-Alex，用于可持续农业中的实时植物病害检测	通过整合卷积操作与自注意力机制，有效解决光照变化和图像噪声问题，在挑战性环境条件下实现稳健的病害检测	仅通过模拟农业场景进行测试，未在真实复杂农田环境中全面验证	提升植物病害检测的准确性和鲁棒性，支持可持续农业发展	植物病害图像	计算机视觉	植物病害	深度学习	Transformer, CNN	图像	NA	NA	AttCM-Alex	准确率	NA
18112	2025-10-06	ESE and Transfer Learning for Breast Tumor Classification 2025-Jul-14, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-025-01608-1 PMID:40659967	研究论文	提出一种结合倒置残差网络、高效压缩激励模块和双重迁移学习的轻量级神经网络TLese-ResNet，用于乳腺癌分子亚型识别	提出TLese-ResNet架构，集成倒置残差网络降低参数数量，ESE模块保持通道关系收集，并创新使用双重迁移学习策略解决小数据集问题	数据集规模较小，仅来自江西某医院的乳腺X线影像	开发有效的乳腺癌分子亚型识别辅助工具	经诊断为浸润性乳腺癌患者的术前乳腺X线影像	计算机视觉	乳腺癌	乳腺X线摄影	CNN	图像	来自江西某医院的乳腺X线影像数据集（具体数量未明确说明）	NA	ResNet, TLese-ResNet（基于倒置残差网络和ESE模块）	准确率, AUC	NA
18113	2025-10-06	An Adaptive Generative 3D VNet Model for Enhanced Monkeypox Lesion Classification Using Deep Learning and Augmented Image Fusion 2025-Jul-14, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-025-01594-4 PMID:40659969	研究论文	提出一种自适应生成3D VNet模型，通过深度学习与图像融合增强技术实现猴痘病灶分类	结合自适应生成网络与3D VNet架构，通过数据增强和自适应融合解决标注数据有限的问题	NA	开发有效的猴痘检测与分类模型	猴痘皮肤病灶	计算机视觉	猴痘	数据增强（裁剪、旋转、翻转）、图像融合	生成对抗网络, 3D CNN	3D医学图像	基于猴痘皮肤病灶数据集（具体数量未说明）	NA	3D VNet, 自适应生成网络	准确率, 精确率, 灵敏度, 特异性, Jaccard指数, Hausdorff距离, Dice相似系数	NA
18114	2025-10-06	Single-cell spatial transcriptomics reveals immunotherapy-driven bone marrow niche remodeling in AML 2025-Jul-11, Science advances IF:11.7Q1 DOI:10.1126/sciadv.adw4871 PMID:40632867	研究论文	本研究通过单细胞空间转录组学分析免疫治疗对急性髓系白血病骨髓微环境的重塑作用	整合单细胞RNA测序与单细胞空间转录组学数据，开发基于深度学习的图像分析方法，实现细胞水平精确转录本定位	存在测序深度限制，需要进一步验证信号通路改变的具体机制	研究免疫治疗对AML骨髓微环境中免疫相互作用的调控机制	接受pembrolizumab和地西他滨治疗的急性髓系白血病患者骨髓样本	数字病理学	急性髓系白血病	单细胞RNA测序, 单细胞空间转录组学, 多组学分析	深度学习, 图像分割模型	空间转录组数据, 单细胞RNA测序数据, 医学图像	接受免疫治疗的AML患者骨髓样本	NA	核分割模型, 膜分割模型	细胞间距离量化, 肿瘤微环境分析精度	NA
18115	2025-10-06	Visual WetlandBirds Dataset: Bird Species Identification and Behavior Recognition in Videos 2025-Jul-11, Scientific data IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41597-025-05516-5 PMID:40645987	研究论文	本文介绍了首个用于鸟类行为检测和物种分类的细粒度视频数据集Visual WetlandBirds，并提供了基于先进模型的基准结果	首个提供详细鸟类行为视频注释的细粒度数据集，填补了鸟类视频数据集领域的空白	数据集仅包含西班牙湿地的13种鸟类和7种行为类别，样本多样性有限	开发用于鸟类监测的深度学习模型，支持生物多样性保护决策	湿地鸟类及其行为	计算机视觉	NA	视频监控	深度学习模型	视频	178个视频，包含13种鸟类和7种行为类别	NA	NA	NA	NA
18116	2025-10-06	Integrating deep learning in stride-to-stride muscle activity estimation of young and old adults with wearable inertial measurement units 2025-Jul-09, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-83903-5 PMID:40634326	研究论文	提出一种基于卷积神经网络的方法，通过可穿戴惯性测量单元估计年轻和老年成年人的步态肌肉活动	使用可穿戴IMU设备结合CNN模型替代传统需要专业实验室设置的步态分析方法	样本量相对有限（65名参与者），年龄范围较广但未详细说明年龄分组对比	开发一种简化步态分析流程的方法，使其更加经济实惠和易于普及	19-73岁的年轻和老年成年人	机器学习	老年疾病	可穿戴惯性测量单元(IMUs)	CNN	传感器数据	65名19-73岁的参与者	NA	卷积神经网络	均方根误差(RMSE), 相关系数(r)	NA
18117	2025-10-06	Deep ensemble learning with transformer models for enhanced Alzheimer's disease detection 2025-Jul-09, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-08362-y PMID:40634379	研究论文	提出一种基于Transformer和集成学习的深度学习模型，用于通过文本数据增强阿尔茨海默病的检测	采用双分支网络架构，结合BERT编码器与循环卷积神经网络，并通过集成学习方法融合两个分支的输出	仅使用DementiaBank Pitt Corpus中的Cookie Theft子集进行评估，数据集规模有限	开发高精度的阿尔茨海默病早期诊断方法	阿尔茨海默病患者和健康对照组的临床笔记文本数据	自然语言处理	阿尔茨海默病	文本数据增强	BERT, CNN, LSTM, RCNN	文本	DementiaBank Pitt Corpus中的Cookie Theft子集	NA	BERT, 卷积神经网络, LSTM, 循环卷积神经网络	准确率, F1分数, AUC	NA
18118	2025-10-06	Applying deep learning techniques to identify tonsilloliths in panoramic radiography 2025-Jul-09, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-10489-x PMID:40634633	研究论文	本研究应用深度学习技术在全景X光片中自动识别扁桃体结石	首次将深度学习模型应用于全景X光片中扁桃体结石的自动检测	样本量较小（仅275张全景X光片），模型泛化能力有待验证	开发准确快速的扁桃体结石诊断辅助工具	全景X光片中的扁桃体结石	计算机视觉	耳鼻喉疾病	全景X光摄影	CNN	医学影像	275张全景X光片（125张无扁桃体结石，150张有扁桃体结石）	NA	ResNet18, ResNet101, EfficientNetB0, EfficientNetB1	准确率, 召回率, 精确率, F1分数	NA
18119	2025-10-06	[The development of AlphaFold and its applications in biology and medicine] 2025-Jul-06, Zhonghua yu fang yi xue za zhi [Chinese journal of preventive medicine] DOI:10.3760/cma.j.cn112150-20250117-00051 PMID:40661027	综述	本文系统分析AlphaFold的发展历程及其在生物学和医学领域的革命性应用	首次全面梳理AlphaFold三代版本的算法演进，揭示其从蛋白质结构预测扩展到生物分子复合物建模的技术突破	在构象动力学建模和瞬态结合状态预测方面仍存在局限，需要持续的方法学改进	评估人工智能在结构生物学和药物研发领域的应用前景	蛋白质结构预测算法及其生物医学应用	计算生物学	NA	深度学习	端到端深度学习架构	蛋白质序列和结构数据	NA	NA	AlphaFold, AlphaFold2, AlphaFold3	CASP14评估指标	NA
18120	2025-10-06	MPN-RRT*: A New Method in 3D Urban Path Planning for UAV Integrating Deep Learning and Sampling Optimization 2025-Jul-02, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s25134142 PMID:40648397	研究论文	提出了一种融合深度学习和采样优化的MPN-RRT*方法，用于无人机在3D城市环境中的路径规划	通过维度缩减将3D地形转换为2D迷宫表示，结合迁移学习使MPNet智能引导RRT*采样，显著提升计算效率和路径质量	仅在MATLAB仿真环境中验证，未涉及真实物理环境测试	提升无人机在复杂3D城市环境中的路径规划效率和质量	无人机在3D城市环境中的导航路径	机器学习和路径规划	NA	深度学习、迁移学习、路径规划算法	MPNet（运动规划网络）	3D城市地图数据、2D迷宫表示	两个不同3D环境：稀疏200×200×200地图和密集800×800×200地图（含禁飞区）	MATLAB	MPNet, RRT*	规划时间、路径长度、平均加速度、飞行时间	MATLAB仿真环境