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
301	2025-02-21	Exploiting deep neural network and long short-term memory method-ologies in bioacoustic classification of LPC-based features 2021, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0259140 PMID:34941869	研究论文	本研究利用深度神经网络（DNN）和长短期记忆（LSTM）方法对两栖动物的声学特征进行识别和分类	结合DNN和LSTM方法对两栖动物声学特征进行分类，并应用PCA算法进行数据降维	未提及具体的研究局限性	提取最佳识别和分类算法的组合，用于两栖动物声学特征的分类	台湾常见的32种青蛙和3种蟾蜍的声学特征	生物声学	NA	线性预测编码（LPC）、梅尔频率倒谱系数（MFCC）、主成分分析（PCA）	深度神经网络（DNN）、长短期记忆（LSTM）	声学数据	32种青蛙和3种蟾蜍的声学数据	NA	NA	NA	NA
302	2025-02-16	Mapping Epileptogenic Tissues in MRI-Negative Focal Epilepsy: Can Deep Learning Uncover Hidden Lesions? 2021-10-19, Neurology IF:7.7Q1 DOI:10.1212/WNL.0000000000012696 PMID:34521690	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
303	2025-10-07	Alzheimer's Disease Classification Using 2D Convolutional Neural Networks 2021-11, Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference DOI:10.1109/EMBC46164.2021.9629587 PMID:34891877	研究论文	本研究提出三种基于2D卷积神经网络处理3D MRI数据的方法，用于阿尔茨海默病分类	首次系统性地将2D CNN应用于3D MRI数据分析，在保持性能的同时大幅降低计算成本	未详细讨论方法在其他神经系统疾病上的泛化能力，数据来源单一	开发高效准确的阿尔茨海默病自动诊断方法	阿尔茨海默病患者的脑部MRI数据	医学影像分析	阿尔茨海默病	脑磁共振成像（MRI）	CNN	3D MRI图像	阿尔茨海默病神经影像倡议（ADNI）数据集	NA	2D CNN, ResNet	准确率, auROC	NA
304	2025-10-07	Deep learning-based motion tracking using ultrasound images 2021-Dec, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.15321 PMID:34724712	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的超声图像运动跟踪方法，用于放射治疗中的实时运动跟踪	提出了一种基于生成对抗网络的马尔可夫式网络结构，能够从序列超声图像中提取特征并估计变形矢量场	研究仅使用了公开数据集进行验证，未在真实临床环境中进行大规模测试	开发用于放射治疗中实时运动跟踪的深度学习算法	超声图像序列中的解剖标志点运动	计算机视觉	肿瘤治疗	超声成像	GAN	2D和3D超声图像序列	CLUST数据集：63个2D序列（42名受试者）和22个3D序列（18名受试者）；CAMUS数据集：450名患者的2D超声图像	NA	马尔可夫式网络	跟踪误差	NA
305	2025-10-07	Fully automated segmentation of brain tumor from multiparametric MRI using 3D context deep supervised U-Net 2021-Aug, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.15032 PMID:34101845	研究论文	开发基于3D上下文深度监督U-Net的全自动脑肿瘤分割方法	提出上下文块聚合多尺度上下文信息，扩大卷积神经网络的有效感受野	NA	实现脑肿瘤MR图像的自动分割	脑肿瘤亚区域	医学图像分析	脑肿瘤	多参数MRI	CNN	MR图像	BraTS 2020训练数据集（五折交叉验证）和测试数据集	NA	U-Net	Dice相似系数, Hausdorff距离, Bland-Altman图, Pearson分析	NA
306	2025-10-07	High through-plane resolution CT imaging with self-supervised deep learning 2021-07-14, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ac0684 PMID:34049297	研究论文	提出一种自监督深度学习工作流程，用于合成高平面分辨率CT图像	该工作流程是自监督的，不依赖真实CT图像训练网络，并证实了平面内高分辨率信息可以指导平面间高分辨率生成的假设	研究中仅针对头颈癌和肺癌患者的CT图像进行了验证，样本量相对有限	提高放射治疗计划中CT图像的平面分辨率	头颈癌患者和肺癌患者的CT图像	医学影像处理	头颈癌, 肺癌	CT成像	深度学习	CT图像	75例头颈癌患者（1mm层厚）和20例肺癌患者（3mm层厚）的200张CT图像	NA	NA	平均绝对误差, 边缘保持指数, 结构相似性指数, 信息保真度准则, 像素域视觉信息保真度	NA
307	2025-10-07	Learning-based dose prediction for pancreatic stereotactic body radiation therapy using dual pyramid adversarial network 2021-06-21, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/ac0856 PMID:34087807	研究论文	本研究开发了一种基于双金字塔对抗网络的深度学习模型，用于胰腺癌立体定向放射治疗剂量预测	提出了结合CT特征金字塔网络、轮廓特征金字塔网络、晚期融合网络和对抗网络的新型双金字塔网络架构	研究样本量相对有限，仅包含50例患者数据	探索深度学习在胰腺癌立体定向放射治疗剂量预测任务中的可行性	胰腺癌患者立体定向放射治疗计划	医学影像分析	胰腺癌	立体定向放射治疗(SBRT)	深度学习	CT影像和轮廓数据	50例患者(30例用于交叉验证，20例用于保留测试)	NA	双金字塔网络(DPN), 3D U-Net	平均绝对误差, 梯度差异误差, 直方图匹配, 对抗损失, 剂量体积参数, 配对t检验, 相关系数	NA
308	2025-10-07	Head and neck multi-organ segmentation on dual-energy CT using dual pyramid convolutional neural networks 2021-05-20, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/abfce2 PMID:33915524	研究论文	提出一种基于双金字塔卷积神经网络的头颈部双能CT多器官自动分割方法	采用双金字塔网络分别学习低能和高能CT特征，通过深度注意力机制融合特征，并在Mask R-CNN框架中集成掩码评分子网络以建立器官类别与分割形状的关联	对小尺寸低对比度器官（如视交叉、耳蜗等）的分割性能仍有提升空间（DSC 0.5-0.8）	开发头颈部双能CT的自动多器官分割方法	头颈部癌症患者的19个器官	计算机视觉	头颈部癌症	双能CT	CNN, R-CNN	CT图像	127名头颈部癌症患者（66名训练，61名测试）	PyTorch, TensorFlow	Mask R-CNN, 双金字塔卷积神经网络	Dice相似系数, 95% Hausdorff距离	NA
309	2025-10-07	Synthetic dual-energy CT for MRI-only based proton therapy treatment planning using label-GAN 2021-03-09, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/abe736 PMID:33596558	研究论文	本研究提出一种基于标签生成对抗网络的深度学习模型，从MRI生成合成双能CT用于质子治疗计划中的阻止本领比计算	提出新型标签生成对抗网络模型，不仅能判别合成双能CT的真实性，还能区分双能CT中的高能和低能CT，更准确地建模两者间的对比度差异	研究仅基于57例头颈癌患者数据验证，样本量相对有限	开发MRI-only质子治疗计划方法，通过生成合成双能CT来准确计算阻止本领比	头颈癌患者的双能CT和MRI影像数据	医学影像分析	头颈癌	双能CT, MRI	GAN	医学影像	57例头颈癌患者的双能CT和MRI配对数据	NA	标签生成对抗网络	平均绝对误差, 归一化平均绝对误差	NA
310	2025-10-07	Multi-task deep learning-based survival analysis on the prognosis of late AMD using the longitudinal data in AREDS 2021, AMIA ... Annual Symposium proceedings. AMIA Symposium PMID:35308963	研究论文	本研究利用多任务深度学习框架分析AREDS纵向数据，预测晚期年龄相关性黄斑变性的预后	首次将纵向数据与深度学习提取的图像特征结合用于AMD生存分析，并证明深度特征优于临床医生提取的特征	仅使用AREDS数据集，未在其他独立队列中验证；复杂特征仅当前访视数据具有预测价值	预测年龄相关性黄斑变性患者发展为晚期AMD的风险	年龄相关性黄斑变性患者	数字病理	年龄相关性黄斑变性	眼底摄影	CNN	图像	AREDS研究中的纵向数据	NA	卷积神经网络	预测准确性	NA
311	2025-10-07	A maChine and deep Learning Approach to predict pulmoNary hyperteNsIon in newbornS with congenital diaphragmatic Hernia (CLANNISH): Protocol for a retrospective study 2021, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0259724 PMID:34752491	研究论文	开发机器学习和深度学习方法预测先天性膈疝新生儿肺动脉高压的回顾性研究方案	首次将机器学习和深度学习方法应用于先天性膈疝胎儿，开发产前预测模型和基于3D U-NET的胎儿肺部自动分割系统	回顾性研究设计，单中心数据，样本量有限	开发预测先天性膈疝新生儿肺动脉高压和其他临床结局的产前预测模型	先天性膈疝胎儿和新生儿	医学影像分析，机器学习	先天性膈疝，肺动脉高压	胎儿磁共振成像，机器学习，深度学习	机器学习，深度学习，3D U-NET	临床数据，放射学数据，MRI图像	2012年1月1日至2020年12月31日期间出生的符合条件的患者	NA	3D U-NET	NA	NA
312	2025-01-07	Lung tumor segmentation in 4D CT images using motion convolutional neural networks 2021-Nov, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.15204 PMID:34469001	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的框架，用于快速准确地在4D CT图像集上分割肺部肿瘤	该框架结合了全局和局部运动估计网络架构，能够学习肿瘤运动引起的主要和次要变化，并在掩码头网络中引入了自注意力策略以去除可能影响分割性能的噪声特征	NA	提高肺部肿瘤在4D CT图像上的分割准确性和效率	肺部肿瘤	计算机视觉	肺癌	深度学习	运动区域卷积神经网络（R-CNN）	4D CT图像	20个4D CT数据集（每个包含10个呼吸阶段，共200个3D图像体积）和40个患者的4D CT数据集	NA	NA	NA	NA
313	2025-01-07	Automated delineation of head and neck organs at risk using synthetic MRI-aided mask scoring regional convolutional neural network 2021-Oct, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.15146 PMID:34342878	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的自动化器官风险区域（OAR）分割方法，旨在解决当前自动分割算法在实现可靠专家性能方面的挑战	利用CT和合成MRI的互补对比度，结合掩码评分区域卷积神经网络（Mask Scoring R-CNN），提高了OAR分割的准确性	研究主要依赖于内部和公共数据集，可能在其他数据集上的泛化能力有待验证	开发一种自动化OAR分割方法，以提高头颈部放疗治疗计划中的器官分割准确性	头颈部癌症患者的CT扫描图像	计算机视觉	头颈部癌症	CT和MRI成像技术	Mask Scoring R-CNN	图像	内部数据集和公共数据集中的头颈部癌症患者CT扫描	NA	NA	NA	NA
314	2025-01-07	Male pelvic multi-organ segmentation on transrectal ultrasound using anchor-free mask CNN 2021-Jun, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.14895 PMID:33894057	研究论文	本文开发了一种基于深度学习的男性盆腔多器官分割方法，用于经直肠超声图像	提出了一种无锚点的掩码卷积神经网络（CNN），结合空间注意力策略，能够捕捉多个器官的空间相关性	研究仅基于83名前列腺癌患者的回顾性数据，样本量相对较小	开发一种用于前列腺近距离放射治疗中多器官分割的自动化方法	前列腺、膀胱、直肠和尿道	计算机视觉	前列腺癌	深度学习	无锚点掩码CNN	超声图像	83名前列腺癌患者	NA	NA	NA	NA
315	2025-01-06	Self-supervised learning for accelerated 3D high-resolution ultrasound imaging 2021-Jul, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.14946 PMID:33993508	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的算法，用于从稀疏获取的二维图像重建高分辨率三维超声图像	提出了一种自监督学习框架，使用循环一致性生成对抗网络（cycleGAN）来生成高分辨率三维超声图像，无需外部图谱图像	研究仅在乳腺癌和前列腺癌患者的数据集上进行了评估，可能在其他疾病或更大样本量上的泛化能力有待验证	开发一种深度学习算法，用于从稀疏获取的二维图像重建高分辨率三维超声图像	乳腺癌和前列腺癌患者的超声图像	计算机视觉	乳腺癌, 前列腺癌	cycleGAN	cycleGAN	图像	70名乳腺癌患者和45名前列腺癌患者的超声图像	NA	NA	NA	NA
316	2024-12-21	Discovery of gene module acting on ubiquitin-mediated proteolysis pathway by co-expression network analysis for endometriosis 2021-Feb, Reproductive biomedicine online IF:3.7Q1 DOI:10.1016/j.rbmo.2020.10.005 PMID:33189575	研究论文	通过共表达网络分析发现与子宫内膜异位症相关的基因模块，并探讨其在临床诊断中的应用	首次通过共表达网络分析发现与子宫内膜异位症高度相关的基因模块，并利用深度学习模型进行临床诊断	研究基于已有的基因表达数据集，未进行实验验证	探讨子宫内膜异位症的发生与基因模块表达异常的关系，并建立诊断模型	子宫内膜异位症患者的异位子宫内膜组织	基因组学	妇科疾病	共表达网络分析	深度学习模型	基因表达数据	71例正常样本和142例子宫内膜异位症样本	NA	NA	NA	NA
317	2024-12-14	KGDAL: Knowledge Graph Guided Double Attention LSTM for Rolling Mortality Prediction for AKI-D Patients 2021-Aug, ACM-BCB ... ... : the ... ACM Conference on Bioinformatics, Computational Biology and Biomedicine. ACM Conference on Bioinformatics, Computational Biology and Biomedicine DOI:10.1145/3459930.3469513 PMID:34541583	研究论文	本文提出了一种名为KGDAL的知识图谱引导的双注意力LSTM模型，用于预测需要透析的急性肾损伤（AKI-D）重症患者的滚动死亡率	KGDAL模型通过构建基于知识图谱的二维注意力机制，在时间和特征空间中进行双重注意力处理，从而提高了预测性能	NA	提高需要透析的急性肾损伤重症患者的滚动死亡率预测准确性，并帮助医疗提供者做出及时决策	需要透析的急性肾损伤（AKI-D）重症患者	机器学习	急性肾损伤	知识图谱，深度学习	LSTM	电子健康记录（EHR）数据	两个大型医疗数据集	NA	NA	NA	NA
318	2024-12-13	A Pilot Study on Automatic Three-Dimensional Quantification of Barrett's Esophagus for Risk Stratification and Therapy Monitoring 2021-09, Gastroenterology IF:25.7Q1 DOI:10.1053/j.gastro.2021.05.059 PMID:34116029	研究论文	本文提出了一种基于人工智能的自动三维量化Barrett食管的方法，用于风险分层和治疗监测	本文首次实现了Barrett食管的三维重建和自动量化，能够准确测量Prague C&M评分和Barrett食管区域面积	研究样本量相对较小，且仅限于高清晰度视频数据	评估所提出的人工智能系统在模拟和内镜患者数据上的准确性	Barrett食管的三维量化和风险分层	计算机视觉	消化系统疾病	深度学习	深度估计网络	视频	194个高清晰度视频来自131名患者	NA	NA	NA	NA
319	2024-12-12	Convolutional Neural Networks for Fully Automated Diagnosis of Cardiac Amyloidosis by Cardiac Magnetic Resonance Imaging 2021-Dec-01, Journal of personalized medicine IF:3.0Q1 DOI:10.3390/jpm11121268 PMID:34945740	研究论文	本文研究了使用卷积神经网络（CNN）通过心脏磁共振成像（CMR）自动诊断心脏淀粉样变性（CA）	本文首次使用人工智能（AI）驱动的算法通过CMR图像检测心脏淀粉样变性的潜在模式	本文的局限性在于仅使用了502名患者的数据进行训练和验证	本文的研究目的是探索通过AI技术提高心脏淀粉样变性的诊断准确性	本文的研究对象是心脏淀粉样变性患者的心脏磁共振成像数据	计算机视觉	心血管疾病	卷积神经网络（CNN）	卷积神经网络（CNN）	图像	502名患者（其中82名患有心脏淀粉样变性）	NA	NA	NA	NA
320	2024-12-08	A large-scale systematic survey of SARS-CoV-2 antibodies reveals recurring molecular features 2021-Nov-30, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2021.11.26.470157 PMID:34873599	研究论文	对SARS-CoV-2抗体进行大规模系统调查，揭示了重复的分子特征	利用深度学习预测抗原特异性，区分SARS-CoV-2刺突蛋白抗体和流感血凝素抗体序列	NA	研究SARS-CoV-2抗体的公共反应和分子特征	SARS-CoV-2刺突蛋白抗体	生物信息学	COVID-19	深度学习	深度学习模型	序列数据	约8000个人类抗体，来自超过200名捐赠者	NA	NA	NA	NA