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
121	2026-02-08	TVnet: Automated Time-Resolved Tracking of the Tricuspid Valve Plane in MRI Long-Axis Cine Images with a Dual-Stage Deep Learning Pipeline 2021 Sep-Oct, Medical image computing and computer-assisted intervention : MICCAI ... International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention DOI:10.1007/978-3-030-87231-1_55 PMID:41641013	研究论文	本研究提出了一种名为TVnet的双阶段深度学习管道，用于在MRI长轴电影图像中自动追踪三尖瓣平面，以评估右心室功能障碍	提出了一种基于ResNet-50和自动图像线性变换的双阶段深度学习管道，首次实现了三尖瓣平面的自动时间分辨追踪，显著提高了标注准确性	模型仅在140名患者的数据上进行训练和评估，样本量相对有限，且未提及在外部验证集上的性能	开发一种自动化方法，用于在MRI长轴电影图像中追踪三尖瓣平面，以辅助评估右心室功能障碍	来自140名患有多种心血管疾病患者的MRI长轴电影图像	计算机视觉	心血管疾病	MRI	CNN	图像	140名患者的4170张图像	NA	ResNet-50	欧几里得距离误差, ICC	NA
122	2026-01-30	Deep learning reveals disease-specific signatures of white matter pathology in tauopathies 2021-10-21, Acta neuropathologica communications IF:6.2Q1 DOI:10.1186/s40478-021-01271-x PMID:34674762	研究论文	本研究利用深度学习技术，从三种tau蛋白病（阿尔茨海默病、进行性核上性麻痹和皮质基底节变性）的脑组织切片中，识别出白质tau蛋白聚集体的疾病特异性形态学特征	首次采用数据驱动的机器学习方法，系统性地揭示了tau蛋白病中白质病理的疾病特异性形态学签名，挑战了传统神经病理学以皮质为中心的视角	样本量相对较小（49例），且仅分析了三种tau蛋白病，未来需要更大规模的研究来验证和扩展这些发现	识别tau蛋白病中白质tau蛋白聚集体的疾病特异性形态特征，以改进疾病分类和诊断	人类尸检脑组织（来自阿尔茨海默病、进行性核上性麻痹和皮质基底节变性患者）	数字病理学	tau蛋白病（包括阿尔茨海默病、进行性核上性麻痹、皮质基底节变性）	tau免疫染色、全切片成像	深度学习模型	图像（全切片病理图像）	49例人类尸检脑组织（16例阿尔茨海默病、13例皮质基底节变性、20例进行性核上性麻痹）	NA	NA	疾病分类准确性	NA
123	2025-12-20	End-to-end deep learning for recognition of ploidy status using time-lapse videos 2021-Jul, Journal of assisted reproduction and genetics IF:3.2Q2 DOI:10.1007/s10815-021-02228-8 PMID:34021832	研究论文	本研究开发了一种端到端深度学习模型，利用原始延时视频识别胚胎的倍性状态	首次提出使用端到端深度学习模型直接从原始延时视频中预测胚胎倍性状态，无需人工特征提取	研究为回顾性设计，样本量相对较小，未来需要更大规模数据和前瞻性验证	通过深度学习自动识别胚胎的倍性状态，辅助胚胎植入前遗传学检测	人类胚胎的延时视频	计算机视觉	生殖健康	延时视频成像，胚胎植入前遗传学检测（PGT-A）	深度学习模型	视频	690组延时视频图像，其中138个用于测试	NA	NA	AUC	NA
124	2025-12-18	Position paper of the EACVI and EANM on artificial intelligence applications in multimodality cardiovascular imaging using SPECT/CT, PET/CT, and cardiac CT 2021-05, European journal of nuclear medicine and molecular imaging IF:8.6Q1 DOI:10.1007/s00259-021-05341-z PMID:33864509	立场论文	本文概述了人工智能在心血管多模态成像中的应用，重点介绍了机器学习算法在SPECT/CT、PET/CT和心脏CT中的潜力	提出了将机器学习和深度学习算法整合到心血管成像中的新策略，以提升诊断和预后评估能力	NA	为心血管成像领域的人工智能应用提供概念框架和实践指南，支持临床决策	心血管疾病患者，使用SPECT/CT、PET/CT和心脏CT等成像技术	数字病理学	心血管疾病	SPECT/CT, PET/CT, 心脏CT, 冠状动脉CT血管造影	机器学习, 深度学习	图像	NA	NA	NA	NA	NA
125	2025-11-30	A comparison of methods for fully automatic segmentation of tumors and involved nodes in PET/CT of head and neck cancers 2021-03-04, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/abe553 PMID:33666176	研究论文	比较传统PET阈值方法、经典机器学习算法和2D U-Net卷积神经网络在头颈癌PET/CT图像中自动分割肿瘤体积的性能	首次系统比较传统阈值法、经典机器学习和深度学习在头颈癌多模态影像分割中的表现，并评估单模态与多模态输入对分割质量的影响	仅使用2D U-Net架构，未探索3D或其他更先进的深度学习模型	开发头颈癌放疗中自动肿瘤体积分割方法，提高分割准确性和效率	头颈癌患者的PET/CT影像数据	数字病理	头颈癌	PET/CT影像技术	CNN	医学影像	197名患者（训练集157名，测试集40名）	NA	2D U-Net	Sørensen-Dice相似系数, 真阳性率, 阳性预测值, 表面距离指标	NA
126	2025-11-30	Thyroid gland delineation in noncontrast-enhanced CTs using deep convolutional neural networks 2021-02-16, Physics in medicine and biology IF:3.3Q1 DOI:10.1088/1361-6560/abc5a6 PMID:33590826	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的甲状腺自动分割方法，用于非增强头颈部CT图像	首次在非增强CT中实现高精度甲状腺分割，通过六项交叉验证实验证明方法的鲁棒性	仅针对疑似甲状腺癌患者数据，未在其他疾病类型中验证	开发高精度、高效且鲁棒的甲状腺自动分割方法	1977例疑似甲状腺癌患者的非增强头颈部CT图像	医学影像分析	甲状腺癌	CT成像	CNN	医学影像	1977例患者	NA	3D U-Net, V-Net	Dice相似系数, 敏感度, 特异度, Jaccard指数, Hausdorff距离, 平均表面距离, 残差均方根距离, 质心距离, Pearson相关系数, Bland-Altman分析	NA
127	2025-11-12	Food Image Recognition and Food Safety Detection Method Based on Deep Learning 2021, Computational intelligence and neuroscience DOI:10.1155/2021/1268453 PMID:34956342	研究论文	提出基于深度学习的食品图像识别和食品安全检测方法	结合Tiny-YOLO和孪生网络提出YOLO-SIMM两阶段学习模式，设计YOLO-SiamV1和YOLO-SiamV2两个版本	识别精度一般	解决食品识别领域复杂度高、识别精度和速度不足的问题	食品图像和食品中异物	计算机视觉	NA	阈值分割技术	CNN	图像	NA	NA	Tiny-YOLO, 孪生网络	识别精度	NA
128	2025-11-11	A Hybrid Deep Learning-Driven SDN Enabled Mechanism for Secure Communication in Internet of Things (IoT) 2021-07-18, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s21144884 PMID:34300623	研究论文	提出一种基于SDN和深度学习的混合框架，用于物联网环境中的威胁检测	结合SDN技术与混合深度学习模型（Cu-DNNGRU和Cu-BLSTM），实现高效的物联网安全威胁检测	NA	保护物联网环境免受网络攻击，防止数据泄露和经济损失	物联网设备网络流量数据	机器学习	NA	NA	DNN, GRU, BLSTM	网络流量数据	CICIDS2018公开数据集	CUDA	DNNGRU, BLSTM, GRULSTM, DNNLSTM	准确率, 召回率, F1分数, 精确率, 速度效率	CUDA加速
129	2025-11-08	A 3D-2D Hybrid U-Net Convolutional Neural Network Approach to Prostate Organ Segmentation of Multiparametric MRI 2021-01, AJR. American journal of roentgenology DOI:10.2214/AJR.19.22168 PMID:32812797	研究论文	本研究开发了一种混合3D-2D U-Net卷积神经网络方法，用于多参数MRI中前列腺器官的自动分割	提出了一种定制的混合3D-2D U-Net架构，结合了三维和二维卷积神经网络的优点	研究为回顾性设计，需要进一步研究开发病变定位和量化的模式识别方法	开发自动前列腺器官分割的深度学习方法	多参数MRI中的前列腺器官	数字病理	前列腺癌	多参数MRI	CNN	医学图像	287名患者的299次MRI检查（共7774张MR图像）	NA	混合3D-2D U-Net	Dice分数, Pearson相关系数	NA
130	2025-10-06	Exploiting Physical Presence Sensing to Secure Voice Assistant Systems 2021-Jun, IEEE International Conference on Communications : [proceedings]. IEEE International Conference on Communications DOI:10.1109/icc42927.2021.9500792 PMID:40919066	研究论文	提出一种利用物理存在感知保护语音助手系统免受语音重放和注入攻击的防御系统	通过分析语音数据与无线数据的相关性来检测攻击，无需额外设备或用户操作	在测试场景中检测成功率在76.4%至89.1%之间，尚未达到完全可靠	保护语音助手系统免受远程语音攻击	智能家居环境中的语音助手设备	机器学习	NA	梅尔频率倒谱系数特征提取	深度学习模型	语音数据, 无线数据	NA	NA	NA	攻击检测成功率	NA
131	2025-10-06	Identifying Drug-Resistant Tuberculosis in Chest Radiographs: Evaluation of CNN Architectures and Training Strategies 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/EMBC46164.2021.9630189 PMID:34891867	研究论文	本研究利用胸部X光片通过卷积神经网络区分耐药性和药物敏感性肺结核	首次将预训练CNN模型与深度学习数据增强方法结合用于肺结核耐药性分类，在公开数据集上达到85%的AUC性能	数据来源有限，模型性能仍需进一步提升	开发基于胸部X光片的肺结核耐药性自动识别方法	肺结核患者的胸部X光影像	计算机视觉	肺结核	胸部X光成像	CNN	医学影像	来自NIAID TB Portals的标注数据及额外未标注数据源	NA	InceptionV3	AUC	NA
132	2025-10-06	Deep learning is widely applicable to phenotyping embryonic development and disease 2021-11-01, Development (Cambridge, England) DOI:10.1242/dev.199664 PMID:34739029	研究论文	本研究探索深度学习在胚胎发育表型分析中的广泛应用，通过U-Net网络实现多种成像模式的自动分割	首次将深度学习与光片显微镜结合，实现非洲爪蟾胚胎发育异常的高通量表型分析	研究主要聚焦于特定器官系统（肾脏、神经和颅面），尚未涵盖所有可能的发育异常类型	开发自动化胚胎发育表型分析方法，提高发育畸形评估的灵敏度和通量	非洲爪蟾胚胎，特别是肾脏发育异常（pkd1、pkd2）和颅面畸形（six1）模型	计算机视觉	先天性疾病	光片显微镜，全胚胎成像	CNN	图像	多种基因编辑和化学处理条件下的非洲爪蟾胚胎样本	NA	U-Net	分割准确性，表型量化精度	NA
133	2025-10-06	Advances in High-Speed Structured Illumination Microscopy 2021-May, Frontiers in physics IF:1.9Q2 DOI:10.3389/fphy.2021.672555 PMID:40771414	综述	本文综述了旨在提高结构光照明显微镜整体速度的最新进展，包括硬件和软件改进	聚焦于通过减少原始图像数量、GPU加速、深度学习和空间域重建等多种方法综合提升SIM速度	NA	提高结构光照明显微镜的成像采集和重建速度以满足活细胞成像需求	结构光照明显微镜技术及其在活细胞成像中的应用	生物医学成像	NA	结构光照明显微镜	NA	显微图像	NA	NA	NA	NA	GPU加速
134	2025-10-06	Evaluation of Ischemic Penumbra in Stroke Patients Based on Deep Learning and Multimodal CT 2021, Journal of healthcare engineering DOI:10.1155/2021/3215107 PMID:39290779	研究论文	提出基于深度学习的双路径注意力补偿网络结构，用于脑卒中患者缺血半暗带的多模态CT评估	提出主辅双路径注意力补偿网络结构，通过辅助路径生成宽松的注意力补偿系数来修正主路径可能的注意力系数错误	卒中病灶特征不明显，病灶边界与正常脑组织区分度差，影响分割性能	评估多模态CT在急性缺血性脑卒中患者侧支循环、缺血半暗带和核心梗死体积定量评估及静脉溶栓预后评估中的价值	急性缺血性脑卒中患者	计算机视觉	脑卒中	多模态CT	U-Net	CT图像	NA	NA	改进的全局注意力上采样U-Net, 主辅双路径注意力补偿网络	分割性能	NA
135	2025-10-06	Molecular Properties of Drugs Handled by Kidney OATs and Liver OATPs Revealed by Chemoinformatics and Machine Learning: Implications for Kidney and Liver Disease 2021-Oct-18, Pharmaceutics IF:4.9Q1 DOI:10.3390/pharmaceutics13101720 PMID:34684013	研究论文	通过化学信息学和机器学习分析肾脏OATs和肝脏OATPs转运药物的分子特性，为肝肾疾病治疗提供组织特异性靶向策略	首次结合化学信息学和机器学习方法系统比较肝脏OATPs与肾脏OATs转运药物的分子特性差异，识别出8个关键理化性质组合	分析基于已有药物数据，未涉及新型化合物验证	探索肝肾转运蛋白对药物分子特性的选择性差异，为肝肾疾病治疗优化药物选择	肝脏OATP1B1/OATP1B3和肾脏OAT1/OAT3转运的有机阴离子药物	机器学习	肝肾疾病	化学信息学分析，机器学习，深度学习	随机森林，k近邻，深度学习分类算法	药物理化性质数据	OATP和OAT相互作用药物的30多个定量理化性质	NA	NA	NA	NA
136	2025-10-06	Deep Learning Improves Speed and Accuracy of Prostate Gland Segmentations on Magnetic Resonance Imaging for Targeted Biopsy 2021-09, The Journal of urology IF:5.9Q1 DOI:10.1097/JU.0000000000001783 PMID:33878887	研究论文	开发深度学习模型ProGNet用于快速准确分割MRI图像中的前列腺，并应用于靶向活检临床实践	首个在常规泌尿科临床实践中应用深度学习模型进行前列腺分割用于靶向活检的研究，并在线公开了代码	样本主要来自单一机构的活检数据，外部验证病例数相对较少	开发快速准确的前列腺MRI分割方法以改善靶向活检流程	前列腺MRI图像	医学影像分析	前列腺癌	多参数MRI，磁共振-超声融合活检	深度学习	医学影像	905名受试者（805例训练，100例内部测试，56例外部测试，11例前瞻性验证）	NA	ProGNet, U-Net, holistically-nested edge detector	Dice相似系数	NA
137	2025-10-06	Integrative proteomics identifies thousands of distinct, multi-epitope, and high-affinity nanobodies 2021-03-17, Cell systems IF:9.0Q1 DOI:10.1016/j.cels.2021.01.003 PMID:33592195	研究论文	通过整合蛋白质组学方法系统性地鉴定了数千种具有多表位和高亲和力的纳米抗体	开发了前所未有的规模化蛋白质组学策略来研究抗原结合的循环骆驼科重链抗体，并首次绘制了超过10万种抗原-纳米抗体复合物的表位图谱	研究主要聚焦于骆驼科动物抗体，可能不直接适用于其他哺乳动物抗体系统	系统理解抗体库的多样性和抗原结合特性	骆驼科重链抗体及其纳米抗体片段	蛋白质组学	NA	蛋白质组学、高通量结构建模、交联质谱、突变分析、深度学习	深度学习模型	质谱数据、结构数据、序列数据	数千种不同的纳米抗体家族，超过10万种抗原-纳米抗体复合物	NA	NA	亲和力、特异性、多样性	NA
138	2025-10-06	Prediction and interpretation of cancer survival using graph convolution neural networks 2021-08, Methods (San Diego, Calif.) DOI:10.1016/j.ymeth.2021.01.004 PMID:33484826	研究论文	提出一种名为Surv_GCNN的图卷积神经网络方法，用于预测13种癌症类型的生存率并识别潜在基因标志物	首次将图卷积神经网络应用于癌症生存预测，并提出基于网络模型的基因标志物解释方法	仅使用TCGA数据集，未在其他独立数据集上验证	开发更准确的癌症生存预测模型并识别关键基因标志物	13种癌症类型（包括BLCA、BRCA、COAD等）的基因表达数据和临床数据	机器学习	癌症	基因表达分析，网络分析	图卷积神经网络（GCNN）	基因表达数据，临床数据	TCGA数据集中13种癌症类型的样本	NA	图卷积神经网络	风险评分（RS）	NA
139	2025-10-06	Deep Learning Segmentation of Triple-Negative Breast Cancer (TNBC) Patient Derived Tumor Xenograft (PDX) and Sensitivity of Radiomic Pipeline to Tumor Probability Boundary 2021-Jul-28, Cancers IF:4.5Q1 DOI:10.3390/cancers13153795 PMID:34359696	研究论文	开发基于深度学习的自动化管道用于三阴性乳腺癌PDX肿瘤的MRI图像分割，并评估影像组学特征对肿瘤边界的敏感性	首次系统比较五种网络架构在TNBC PDX肿瘤分割中的性能，并深入分析影像组学特征对肿瘤边界扰动的敏感性	研究仅限于三阴性乳腺癌PDX模型，未验证其他癌症类型	开发自动化的肿瘤分割方法并评估影像组学特征的稳定性	三阴性乳腺癌患者来源的肿瘤异种移植模型	数字病理	乳腺癌	磁共振成像	深度学习	医学影像	NA	NA	U-Net, Dense U-Net, Res-Net, R2UNet, D-R2UNet	F1-Score, recall, precision, AUC	NA
140	2025-10-06	Using deep learning to predict microvascular invasion in hepatocellular carcinoma based on dynamic contrast-enhanced MRI combined with clinical parameters 2021-Dec, Journal of cancer research and clinical oncology IF:2.7Q3 DOI:10.1007/s00432-021-03617-3 PMID:33839938	研究论文	开发基于动态对比增强MRI和临床参数的深度学习模型预测肝细胞癌微血管侵犯状态	首次结合八序列MRI的CNN分支与临床参数构建深度学习模型预测MVI状态和分级	单中心回顾性研究，样本量有限，需要多中心前瞻性验证	预测肝细胞癌微血管侵犯状态以指导治疗决策和预后评估	经病理证实MVI状态的肝细胞癌患者	医学影像分析	肝细胞癌	动态对比增强磁共振成像	CNN	医学影像, 临床参数	601例肝细胞癌患者（376例MVI阴性，225例MVI阳性）	NA	多分支CNN	AUC, 准确率	NA