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
181	2025-10-07	Applying Deep Learning to Establish a Total Hip Arthroplasty Radiography Registry: A Stepwise Approach 2022-09-21, The Journal of bone and joint surgery. American volume DOI:10.2106/JBJS.21.01229 PMID:35866648	研究论文	本研究开发了基于深度学习的自动化流程，用于建立全髋关节置换术影像注册表	采用分步式深度学习方法自动筛选和标注髋关节影像，实现了高效准确的影像注册表构建	研究为单中心回顾性研究，证据等级为IV级	建立自动化的全髋关节置换术影像注册表，实现影像的自动筛选和角度测量	20,378名接受初次或翻修全髋关节置换术患者的846,988份髋部和骨盆X光影像	计算机视觉	骨科疾病	X光摄影	CNN, 目标检测	医学影像	846,988份DICOM文件，来自20,378名患者	NA	EfficientNetB3, YOLOv5	准确率, 精确率, 召回率, F1分数	NA
182	2024-11-19	Retraction: A comprehensive review of deep learning-based single image super-resolution 2022, PeerJ. Computer science DOI:10.7717/peerj-cs.621/retraction PMID:39554485	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA
183	2025-10-07	Artificial Intelligence for Intraoperative Guidance: Using Semantic Segmentation to Identify Surgical Anatomy During Laparoscopic Cholecystectomy 2022-08-01, Annals of surgery IF:7.5Q1 DOI:10.1097/SLA.0000000000004594 PMID:33196488	研究论文	开发并评估用于腹腔镜胆囊切除术中识别安全/危险解剖区域的人工智能模型	首次使用语义分割技术实时识别腹腔镜胆囊切除术中的安全/危险解剖区域和关键解剖标志	研究基于单中心数据集，未在真实手术环境中进行实时验证	开发术中实时解剖识别AI系统以减少手术不良事件	腹腔镜胆囊切除术视频帧中的解剖结构	计算机视觉	胆囊疾病	深度学习	CNN	视频帧图像	290个手术视频的2627帧图像，来自37个国家136个机构的153名外科医生	NA	语义分割网络	IOU, F1分数, 准确率, 灵敏度, 特异性	NA
184	2025-10-07	Unreferenced English articles' translation quality-oriented automatic evaluation technology using sparse autoencoder under the background of deep learning 2022, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0270308 PMID:35830434	研究论文	提出一种基于稀疏自编码器的深度学习模型，用于无参考英文文章的翻译质量自动评估	在双语词无监督学习阶段使用自编码器重构翻译语言向量特征，并将翻译信息融入双语词优化特征提取效果	未明确说明模型的具体局限性	实现无参考英文文章的自动翻译质量评估	无参考英文文章的翻译质量	自然语言处理	NA	深度学习	自编码器,稀疏自编码器	文本	句子数量从1,000到6,000	NA	自编码器	BLEU	NA
185	2025-10-07	Secure deep learning for distributed data against malicious central server 2022, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0272423 PMID:35913921	研究论文	提出一种针对分布式数据的深度学习安全系统，能够检测恶意中央服务器活动并支持多种神经网络训练方式	系统具备恶意服务器检测能力和支持垂直/水平神经网络训练的独特特性	NA	开发安全的分布式深度学习系统以防范恶意中央服务器	分布式训练器与中央参数服务器组成的系统	机器学习	NA	深度学习	神经网络	磁共振图像，X射线图像	NA	NA	NA	AUC（曲线下面积）	NA
186	2025-10-07	Multimodal Autoencoder Predicts fNIRS Resting State From EEG Signals 2022-07, Neuroinformatics IF:2.7Q3 DOI:10.1007/s12021-021-09538-3 PMID:34378155	研究论文	提出一种多模态自编码器架构，能够从癫痫患者的脑电图信号预测功能性近红外光谱静息状态	首次证明基于脑电图功率谱幅度调制的频率振荡可以预测大脑血流动力学，通过多模态序列到序列自编码器实现无需先验知识的fNIRS信号预测	研究仅针对40名癫痫患者，样本量有限，且仅在静息状态下进行验证	探索脑电图信号与功能性近红外光谱信号之间的关联性，实现从神经电活动到血流动力学的跨模态预测	40名癫痫患者的脑电图和功能性近红外光谱多模态记录数据	机器学习	癫痫	脑电图，功能性近红外光谱	LSTM, CNN	脑电信号，光谱信号	40名癫痫患者	NA	多模态序列到序列自编码器	基于种子的功能连接性验证	NA
187	2025-04-06	Deep learning and radiomics framework for PSMA-RADS classification of prostate cancer on PSMA PET 2022-Dec-29, EJNMMI research IF:3.1Q1 DOI:10.1186/s13550-022-00948-1 PMID:36580220	研究论文	开发了一个深度学习和放射组学框架，用于在PSMA PET图像上进行前列腺癌的PSMA-RADS分类	结合深度学习和放射组学方法，实现了病变级别和患者级别的PSMA-RADS分类，并提供了置信度和概率评分	研究为回顾性研究，样本来源单一	提高前列腺癌在PSMA PET图像上的分类准确性	前列腺癌患者的PSMA PET图像	数字病理学	前列腺癌	PET/CT扫描	深度学习	医学影像	267名男性患者的3794个病变	NA	NA	NA	NA
188	2025-04-04	Detecting negative valence symptoms in adolescents based on longitudinal self-reports and behavioral assessments 2022-09-01, Journal of affective disorders IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.jad.2022.06.002 PMID:35688394	research paper	该研究提出了一种纵向深度学习框架，用于检测青少年负价症状的自我报告和行为评估	利用深度学习框架识别与负价系统相关的抑郁症状预测因子，包括外向性较低、睡眠质量较差、执行控制功能受损和物质使用相关因素	结果主要依赖于自我报告测量，未提供潜在神经相关性的信息，且需要更大的样本来理解性别和其他人口统计学因素在负价症状风险中的作用	理解青少年负价症状的轨迹及其对成年后心理健康的影响	621名12至17岁的青少年参与者	machine learning	depression	deep learning	NA	self-reports and behavioral assessments	621名参与者	NA	NA	NA	NA
189	2025-10-07	Quantitative imaging of apoptosis following oncolytic virotherapy by magnetic resonance fingerprinting aided by deep learning 2022-05, Nature biomedical engineering IF:26.8Q1 DOI:10.1038/s41551-021-00809-7 PMID:34764440	研究论文	本研究开发了一种结合深度学习与化学交换饱和转移磁共振指纹成像的非侵入性方法，用于检测溶瘤病毒治疗后的早期细胞凋亡反应	首次将深度学习辅助的CEST-MRF技术应用于溶瘤病毒治疗后的细胞凋亡定量成像，无需外源性对比剂即可快速检测肿瘤内pH值和蛋白质、脂质浓度变化	目前仅在胶质母细胞瘤小鼠模型和一名健康志愿者中验证，需要更大规模的临床研究确认其普适性	开发非侵入性成像方法监测溶瘤病毒治疗的宿主反应	胶质母细胞瘤小鼠模型和健康志愿者	医学影像分析	胶质母细胞瘤	化学交换饱和转移磁共振指纹成像(CEST-MRF)	深度神经网络	磁共振成像数据	胶质母细胞瘤小鼠模型和1名健康志愿者	NA	深度神经网络	与文献值一致性	NA
190	2025-10-07	Real-time risk prediction of colorectal surgery-related post-surgical complications using GRU-D model 2022-11, Journal of biomedical informatics IF:4.0Q2 DOI:10.1016/j.jbi.2022.104202 PMID:36162805	研究论文	本研究使用GRU-D深度学习模型开发结直肠手术后并发症的实时风险预测系统	首次将GRU-D模型应用于结直肠手术后并发症的实时风险预测，并展示了其临床实用性	复杂架构（堆叠层、多模态）相比单层GRU-D未见明显优势，模型在某些并发症类型预测上表现不如逻辑回归	开发结直肠手术后并发症的风险预测模型，用于针对性预防干预	结直肠手术患者	机器学习	结直肠疾病	电子健康记录数据分析	GRU-D	电子健康记录	3,535例结直肠手术患者	NA	单层GRU-D, 堆叠层GRU-D, 多模态GRU-D	AUROC	NA
191	2025-10-07	Use of the deep learning approach to measure alveolar bone level 2022-03, Journal of clinical periodontology IF:5.8Q1 DOI:10.1111/jcpe.13574 PMID:34879437	研究论文	开发了一种基于深度学习的方法，通过牙周X线片测量牙槽骨水平以辅助牙周诊断	整合了三个分割网络（骨区域、牙齿、釉牙骨质界）和图像分析来测量放射线骨水平并分配放射线骨丧失分期	模型需要进一步优化并通过更多图像验证以促进其应用	使用深度卷积神经网络测量放射线牙槽骨水平以辅助牙周诊断	牙周X线片中的牙槽骨	计算机视觉	牙周病	放射线成像	CNN	图像	NA	NA	NA	Dice相似系数, AUC, 准确率	NA
192	2025-10-07	Multi-step short-term P M 2.5 forecasting for enactment of proactive environmental regulation strategies 2022-04-21, Environmental monitoring and assessment IF:2.9Q3 DOI:10.1007/s10661-022-10029-4 PMID:35445884	研究论文	本研究使用LSTM模型对北京和旁遮普地区的PM2.5浓度进行多步短期预测，以支持环境监管策略制定	采用贝叶斯优化技术调谐LSTM模型超参数和权重初始化策略，针对南亚两个高污染区域进行多变量多步预测	预测误差随时间步长增加而逐渐增大，24小时预测的RMSE达到0.7290	开发PM2.5多步短期预测模型，为建立空气质量预警系统和制定环境监管政策提供支持	中国北京和巴基斯坦旁遮普地区的PM2.5浓度数据	机器学习	心血管疾病	时间序列预测	LSTM	时间序列数据	两个高污染区域（北京和旁遮普）的空气质量数据	NA	LSTM	RMSE, 准确率	NA
193	2025-10-07	Self-Supervised Adversarial Learning with a Limited Dataset for Electronic Cleansing in Computed Tomographic Colonography: A Preliminary Feasibility Study 2022-Aug-26, Cancers IF:4.5Q1 DOI:10.3390/cancers14174125 PMID:36077662	研究论文	本研究评估了一种新型自监督对抗学习方案在有限训练数据集下实现计算机断层扫描结肠成像中电子清洗的可行性	提出了一种自监督对抗学习方案，能够在无需图像标注的小型数据集上实现亚体素精度的电子清洗	仅进行了初步可行性研究，样本量有限（18个临床病例）	解决计算机断层扫描结肠成像中电子清洗的技术问题	计算机断层扫描结肠成像数据	计算机视觉	结肠疾病	计算机断层扫描结肠成像	GAN	三维医学图像	18个临床CTC病例	NA	3D GAN	视觉感知质量	NA
194	2025-10-07	Genome-wide association analysis reveals insights into the genetic architecture of right ventricular structure and function 2022-06, Nature genetics IF:31.7Q1 DOI:10.1038/s41588-022-01083-2 PMID:35697868	研究论文	通过全基因组关联分析研究右心室结构与功能的遗传基础	首次大规模分析右心室测量指标的遗传结构，发现25个与右心室表型相关的基因位点	研究样本主要来自英国生物银行，可能存在人群特异性限制	探索右心室结构与功能的遗传基础	29,506名英国生物银行参与者的右心室表型	生物信息学	心血管疾病	全基因组关联分析(GWAS), 心血管磁共振成像	深度学习算法	医学影像数据, 基因组数据	29,506名UK Biobank参与者，验证样本41,830人	NA	NA	P值(P < 2.27×10^-8)	NA
195	2025-10-07	With or without human interference for precise age estimation based on machine learning? 2022-May, International journal of legal medicine IF:2.2Q1 DOI:10.1007/s00414-022-02796-z PMID:35157129	研究论文	比较基于人工干预特征提取和自主特征提取的两种卷积神经网络在牙齿年龄估计中的性能	首次在同一图像分析任务中同时应用人工干预和自主特征提取两种方法进行对比研究	仅针对牙齿年龄估计任务，未验证在其他医学影像任务中的普适性	探索机器学习和深度学习在医学影像分析中的最优特征提取方法	牙齿X光影像	计算机视觉	NA	医学影像分析	CNN	图像	NA	NA	自定义CNN架构	MAE, 准确率	NA
196	2025-10-07	Nuclear morphology is a deep learning biomarker of cellular senescence 2022-08, Nature aging IF:17.0Q1 DOI:10.1038/s43587-022-00263-3 PMID:37118134	研究论文	本研究开发了一种基于核形态的深度学习模型，用于预测细胞衰老，并验证其跨组织和物种的适用性	首次证明核形态可作为细胞衰老的深度学习生物标志物，具有跨组织和物种的普适性	研究主要基于体外培养细胞和组织样本，需要进一步在更多临床场景中验证	开发基于核形态的细胞衰老预测方法并探索其与人类健康结局的关联	人类成纤维细胞、小鼠星形胶质细胞、小鼠神经元、早衰成纤维细胞、小鼠肝组织、人类皮肤活检样本	数字病理学	衰老相关疾病	H&E染色	神经网络	图像	多种细胞类型和组织样本	NA	NA	准确率	NA
197	2025-10-07	Dimensionally consistent learning with Buckingham Pi 2022-Dec, Nature computational science IF:12.0Q1 DOI:10.1038/s43588-022-00355-5 PMID:38177386	研究论文	提出基于白金汉π定理的数据驱动方法，通过对称性和自相似结构自动发现最优无量纲群	将白金汉π定理作为约束条件，开发了三种数据驱动技术来发现最优无量纲群	方法在三个示例问题中验证但需进一步测试更复杂系统	开发自动发现物理系统最优无量纲群的数据驱动方法	物理系统的测量数据和参数	机器学习	NA	无量纲分析	深度学习, 稀疏识别	物理测量数据	NA	NA	BuckiNet	准确度, 鲁棒性, 计算复杂度	NA
198	2025-10-07	A universal graph deep learning interatomic potential for the periodic table 2022-Nov, Nature computational science IF:12.0Q1 DOI:10.1038/s43588-022-00349-3 PMID:38177366	研究论文	开发了一种基于图神经网络的通用材料间原子势能函数M3GNet，用于材料结构弛豫、动态模拟和性质预测	提出了首个覆盖整个元素周期表的通用间原子势能函数，结合了三体相互作用的图神经网络架构	NA	开发能够广泛应用于不同化学空间的材料间原子势能函数	材料间原子势能函数和材料稳定性预测	机器学习	NA	图神经网络，密度泛函理论计算	图神经网络	材料结构数据，能量数据	基于材料项目过去十年的结构弛豫数据库，筛选了3100万假设晶体结构中的180万种材料	NA	M3GNet（具有三体相互作用的图神经网络）	材料稳定性验证准确率（1578/2000）	NA
199	2025-10-07	Challenges and opportunities in quantum machine learning 2022-Sep, Nature computational science IF:12.0Q1 DOI:10.1038/s43588-022-00311-3 PMID:38177473	综述	本文探讨量子机器学习在量子计算与机器学习交叉领域的潜力、挑战与发展机遇	系统对比量子与经典机器学习的差异，重点关注量子神经网络与量子深度学习的前沿进展	NA	分析量子机器学习的当前方法、应用场景及实现量子优势的潜在路径	量子机器学习模型与方法论	机器学习	NA	量子计算	量子神经网络, 量子深度学习	量子数据	NA	NA	NA	NA	量子计算设备
200	2025-10-07	The impact of trade and financial expansion on volatility of real exchange rate 2022, PloS one IF:2.9Q1 DOI:10.1371/journal.pone.0262230 PMID:35061782	研究论文	本研究通过实证分析探讨贸易与金融开放对实际汇率波动的影响	结合物联网金融背景，使用深度学习技术分析金融数据，并采用混合OLS和工具变量法进行实证检验	仅涵盖45个主要国家数据，样本范围有限	分析贸易和金融开放对实际汇率波动的影响机制	全球45个主要国家的面板数据	机器学习	NA	深度学习	NA	金融面板数据	45个主要国家	NA	NA	NA	NA