深度学习在生物医药领域中的应用

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
21	2024-08-27	Deep learning for Alzheimer's disease: Mapping large-scale histological tau protein for neuroimaging biomarker validation 2022-03, NeuroImage IF:4.7Q1 DOI:10.1016/j.neuroimage.2021.118790 PMID:34933123	研究论文	本文开发了一种计算流程，用于在十亿像素的数字病理图像中识别和分割感兴趣的颗粒，生成定量的3D密度图，以验证PET示踪剂	提出了IHCNet，一种用于免疫组化样本的卷积神经网络，并成功处理了来自两个完整人脑的500多张幻灯片，生成了大规模的3D tau包含密度图	NA	验证PET示踪剂的神经影像生物标志物	阿尔茨海默病中的tau蛋白异常包含	数字病理学	阿尔茨海默病	卷积神经网络	CNN	图像	两个完整人脑的500多张幻灯片
22	2024-08-27	Clinical Assessment of Deep Learning-based Super-Resolution for 3D Volumetric Brain MRI 2022-Mar, Radiology. Artificial intelligence DOI:10.1148/ryai.210059 PMID:35391765	研究论文	本研究前瞻性地评估了基于人工智能的图像增强技术在32名连续接受临床脑部MRI检查的患者中的应用效果	AI增强扫描在所有评估指标上均不劣于标准护理扫描，并实际上显示了定性SNR的改善	评分者间的一致性较低至中等	评估基于人工智能的图像增强技术在缩短扫描时间的同时提高信噪比和保持空间分辨率的效果	32名接受临床脑部MRI检查的患者	计算机视觉	NA	基于人工智能的图像增强技术	NA	图像	32名患者
23	2024-08-27	Detection and diagnosis of COVID-19 infection in lungs images using deep learning techniques 2022-Mar, International journal of imaging systems and technology IF:3.0Q2 DOI:10.1002/ima.22697 PMID:35465214	研究论文	本文利用深度学习技术，特别是卷积神经网络（CNN）和深度神经网络（DNN），开发了一种系统来识别COVID-19患者	本文提出了两种模型，一种是基于图像的分形特征设计DNN，另一种是使用肺部X光图像设计CNN，并通过分割过程使用CNN架构来识别肺部图像中的感染区域	本文的DNN方法在准确性和敏感性上低于CNN方法	开发一种新的方法来快速准确地检测和诊断COVID-19感染	COVID-19感染的肺部图像	计算机视觉	COVID-19	深度学习	CNN, DNN	图像	未明确提及具体样本数量
24	2024-08-27	A comprehensive review of federated learning for COVID-19 detection 2022-Mar, International journal of intelligent systems IF:5.0Q1 DOI:10.1002/int.22777 PMID:37520859	综述	本文综述了使用深度学习和联邦学习技术进行COVID-19检测的最新进展，重点介绍了联邦学习在保护数据隐私方面的应用	重点介绍了联邦学习在保护数据隐私方面的应用，以及其在医疗系统中使用胸部X光图像数据集进行COVID-19检测的实际案例	讨论了联邦学习在医疗领域实施的几个挑战，作为未来工作的潜在方向	综述联邦学习技术在COVID-19检测中的应用及其在医疗领域的挑战	COVID-19检测技术及其在医疗数据隐私保护中的应用	机器学习	COVID-19	联邦学习	NA	图像	使用胸部X光图像数据集
25	2024-08-26	PIGNet: a physics-informed deep learning model toward generalized drug-target interaction predictions 2022-Mar-30, Chemical science IF:7.6Q1 DOI:10.1039/d1sc06946b PMID:35432900	研究论文	本文提出了一种基于物理信息深度学习的药物-靶点相互作用预测模型PIGNet	通过物理信息方程参数化的神经网络预测原子间的相互作用，并提供蛋白质-配体复合物的总结合亲和力，增强了模型的泛化能力	NA	提高药物-靶点相互作用模型的泛化能力	药物-靶点相互作用	机器学习	NA	深度神经网络(DNN)	物理信息深度学习模型	蛋白质-配体复合物数据	NA
26	2024-08-26	Model agnostic generation of counterfactual explanations for molecules 2022-Mar-30, Chemical science IF:7.6Q1 DOI:10.1039/d1sc05259d PMID:35432902	研究论文	本文提出了一种通用的模型不可知方法，用于生成分子预测的反事实解释	该方法不限于特定的模型架构，也不需要强化学习作为单独的过程，能够解释任何黑盒模型的预测	NA	解决深度学习在化学领域缺乏可解释性的问题	神经网络模型在化学预测中的应用	机器学习	NA	NA	随机森林模型、序列模型、图神经网络	NA	NA
27	2024-08-26	Real-time reconstruction of high energy, ultrafast laser pulses using deep learning 2022-03-29, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-022-09041-y PMID:35351923	研究论文	本文报道了一种基于深度学习自相位调制引起的非线性光谱变化的超短激光脉冲相位重建方法	该方法能够对具有随机初始相位和光谱的模拟脉冲进行相位重建，且适用于中等光谱分辨率和噪声环境	NA	开发一种适用于高能量、大口径光束系统的实时相位重建技术	超短激光脉冲的相位重建	机器学习	NA	深度学习	神经网络	光谱数据	脉冲持续时间在8.5至65飞秒之间的模拟脉冲
28	2024-08-26	Neural relational inference to learn long-range allosteric interactions in proteins from molecular dynamics simulations 2022-03-29, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-022-29331-3 PMID:35351887	研究论文	本文利用基于图神经网络的神经关系推理模型，从分子动力学模拟轨迹中学习蛋白质中的长程变构相互作用	本文首次应用神经关系推理模型来探测蛋白质变构过程，并能更早地发现与变构相关的相互作用，更准确地预测突变后的相对自由能变化	NA	研究蛋白质中的长程变构相互作用	Pin1、SOD1和MEK1系统中的蛋白质	机器学习	NA	分子动力学模拟	图神经网络	分子动力学轨迹	Pin1、SOD1和MEK1系统
29	2024-08-26	Unified Deep Learning Model for Multitask Reaction Predictions with Explanation 2022-03-28, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.1c01467 PMID:35266390	研究论文	本文开发了一种统一的深度学习模型T5Chem，用于多种化学反应预测任务，基于自然语言处理中的T5框架	首次将T5框架应用于化学反应预测任务，并引入了新的统一多任务反应预测数据集USPTO_500_MT	NA	开发一种能够处理多种化学反应预测任务的统一深度学习模型	化学反应预测任务，包括反应类型分类、正向反应预测、单步逆合成、反应产率预测和试剂建议	机器学习	NA	NA	T5	文本	使用了四个不同的开源数据集，包括USPTO_TPL、USPTO_MIT、USPTO_50k和高效C-N耦合反应数据集
30	2024-08-26	A comparative study of semantic segmentation of omnidirectional images from a motorcycle perspective 2022-03-23, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-022-08466-9 PMID:35322055	研究论文	本文对从摩托车视角获取的全方位城市驾驶图像的语义分割进行了深入的比较研究	首次针对摩托车视角的全方位图像进行语义分割研究，并比较了不同深度学习方法在不同表示方式下的表现	研究主要集中在模型在全方位图像上的表现，未涉及实际应用中的实时性能和计算效率	探讨不同深度学习方法在全方位图像语义分割中的应用效果	摩托车视角的全方位城市驾驶图像	计算机视觉	NA	深度学习	CNN	图像	使用了真实视角图像、合成视角、鱼眼和等距柱状图像，以及模拟鱼眼图像和真实鱼眼图像的测试集
31	2024-08-26	Mitigating spread of contamination in meat supply chain management using deep learning 2022-03-23, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-022-08993-5 PMID:35322116	研究论文	本文利用深度学习技术在肉类供应链管理中减少污染的传播	采用深度卷积神经网络（DCNN）和粒子群优化（PSO）算法训练了一个分类模型，实现了100%的准确率，能够区分新鲜肉类和变质肉类	NA	自动化肉类供应链管理过程，防止肉类变质，提高肉类货架期，促进可持续消费	肉类供应链中的新鲜和变质肉类	机器学习	NA	深度学习	深度卷积神经网络（DCNN）	图像	NA
32	2024-08-26	SEED: Symptom Extraction from English Social Media Posts using Deep Learning and Transfer Learning 2022-Mar-21, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2021.02.09.21251454 PMID:33594374	研究论文	本文介绍了一种名为SEED的自然语言处理方法，用于从社交媒体数据中检测症状和疾病提及，并将其标准化为UMLS术语	使用多语料库训练和深度学习模型，SEED工具在DailyStrength和平衡的Twitter数据集上分别达到了0.86和0.72的F1分数，显著优于先前的方法	需要持续对新获取的数据进行训练，以适应社交媒体词汇的不断变化	开发一种能够从社交媒体帖子中提取症状信息的方法，以支持疾病监测	社交媒体数据中的症状和疾病提及	自然语言处理	NA	深度学习和迁移学习	深度学习模型	文本	DailyStrength和平衡的Twitter数据集
33	2024-08-26	Deep-learning based image reconstruction for MRI-guided near-infrared spectral tomography 2022-Mar-20, Optica IF:8.4Q1 DOI:10.1364/optica.446576 PMID:35340570	研究论文	本文提出并验证了一种基于深度学习的MRI引导近红外光谱断层成像（NIRST）重建算法，用于乳腺癌特征描述。	该方法利用神经网络同时处理扩散光学信号和MRI图像，通过端到端训练恢复氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白和水的浓度，提高了重建图像的质量。	该研究仅基于模拟数据集和真实患者图像数据进行验证，尚未在更广泛的临床环境中进行测试。	旨在改进MRI引导NIRST的图像重建过程，使其更快速且更准确。	研究对象包括扩散光学信号、MRI图像以及乳腺癌患者的肿瘤特征。	计算机视觉	乳腺癌	深度学习	神经网络	图像	20,000组计算机生成的模拟幻影数据
34	2024-08-26	A contrastive learning approach for ICU false arrhythmia alarm reduction 2022-03-18, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-022-07761-9 PMID:35304473	研究论文	本文提出了一种使用卷积神经网络（CNN）和对比学习来自动学习生理波形特征表示的深度学习框架，以区分真假心律失常警报，从而减少重症监护室（ICU）中的误报警率	本文创新性地结合了对比学习和规则基础嵌入方法，通过同时最小化二元交叉熵分类损失和提出的相似性损失，提高了深度学习模型的性能	NA	旨在减少重症监护室中心律失常的误报警率，提高医疗护理质量	重症监护室中的心律失常警报	机器学习	NA	对比学习	CNN	生理波形	使用2015年PhysioNet计算心脏病学挑战赛的数据集进行评估
35	2024-08-26	Using deep learning to predict human decisions and using cognitive models to explain deep learning models 2022-03-18, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-022-08863-0 PMID:35304572	研究论文	本文探讨了使用深度神经网络（DNNs）模型预测人类决策，并利用认知模型解释DNNs模型的方法	提出了一种结合DNNs模型和认知模型的方法，以提高预测人类行为的准确性并解释DNNs的操作过程	DNNs模型的不透明性限制了其作为科学工具的解释能力	探索DNNs模型在预测人类决策中的应用，并利用认知模型解释其操作	人类决策行为及DNNs模型的操作机制	机器学习	NA	深度神经网络（DNNs）	DNN	NA	NA
36	2024-08-26	Automated Feature Extraction on AsMap for Emotion Classification Using EEG 2022-Mar-18, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s22062346 PMID:35336517	研究论文	本文提出了一种结合手动和自动特征提取方法的混合模型，用于使用脑电图（EEG）进行情感分类	通过捕获不同脑区域的非对称性并使用AsMap进行自动特征提取，提高了分类准确性	NA	提高情感识别中脑电图信号处理的性能	脑电图信号的特征提取和情感分类	机器学习	NA	脑电图（EEG）	卷积神经网络（CNN）	图像	使用了SJTU情感EEG数据集和DEAP数据集
37	2024-08-26	A Comprehensive Survey on the Detection, Classification, and Challenges of Neurological Disorders 2022-Mar-18, Biology DOI:10.3390/biology11030469 PMID:35336842	综述	本文综述了神经退行性疾病的检测、分类及其挑战，涵盖了预处理、特征提取技术以及机器学习和深度学习方法的性能评估	本文总结了神经退行性疾病检测领域的相关工作，并提出了未来研究的方向和挑战	该领域针对疾病和检测标准的工作相对较少	综述神经退行性疾病的检测和分类方法及其面临的挑战	神经退行性疾病及其检测和分类方法	计算机视觉	神经退行性疾病	磁共振成像(MRI)、脑磁图(MEG)、正电子发射断层扫描(PET)	机器学习(ML)、深度学习(DL)	图像、信号、语音	NA
38	2024-08-26	Solving Inverse Electrocardiographic Mapping Using Machine Learning and Deep Learning Frameworks 2022-Mar-17, Sensors (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/s22062331 PMID:35336502	研究论文	本研究利用机器学习和深度学习框架改进心电图成像（ECGi）的逆问题求解方法	本研究展示了神经网络可以用于解决ECGi的逆问题，且在小数据集上具有与当前标准方法相兼容的准确性	NA	改进心电图成像的逆问题求解方法	猪的心脏和体表记录的心电图	机器学习	NA	NA	全连接神经网络（FCN）、长短期记忆网络（LSTM）、卷积神经网络（CNN）	心电图数据	多只猪
39	2024-08-26	Spectral imaging with deep learning 2022-Mar-16, Light, science & applications DOI:10.1038/s41377-022-00743-6 PMID:35296633	综述	本文综述了基于深度学习的计算光谱成像方法，并根据编码所用的光特性将其分为振幅编码、相位编码和波长编码方法	深度学习技术在计算光谱成像中的应用显著提高了重建速度和质量，并有望大幅减少系统体积	NA	探讨深度学习在计算光谱成像中的应用及其对系统体积和计算时间的影响	计算光谱成像方法及其在不同光特性编码下的应用	计算机视觉	NA	深度学习	NA	光谱数据	NA
40	2024-08-26	Deep learning approach for chemistry and processing history prediction from materials microstructure 2022-Mar-16, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-022-08484-7 PMID:35296736	研究论文	本研究提出了一种基于深度学习的方法，用于从材料的微观结构预测化学成分和加工历史	通过深度学习框架，仅通过阅读一种元素的形态分布来预测化学成分和加工历史	准确预测加工温度需要从微观结构的形态中提取更复杂的特征	开发一种有效的方法来预测材料的化学成分和加工历史	Fe-Cr-Co合金的化学成分和加工温度	机器学习	NA	深度学习	卷积神经网络	图像和连续数据	使用了由相场方法创建的Fe-Cr-Co合金的自旋odal分解模拟数据集