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
61	2024-09-19	Pacpaint: a histology-based deep learning model uncovers the extensive intratumor molecular heterogeneity of pancreatic adenocarcinoma 2023-06-13, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-023-39026-y PMID:37311751	研究论文	开发了一种基于深度学习的模型PACpAInt，用于快速分型胰腺腺癌的分子亚型	PACpAInt模型能够在全切片或瓦片级别预测肿瘤组织和肿瘤细胞的分子亚型，并独立预测生存率	NA	研究胰腺腺癌的分子异质性并开发快速分型工具	胰腺腺癌的肿瘤和基质亚型	数字病理学	胰腺腺癌	深度学习	深度学习模型	转录组数据	202例多中心队列训练，4个独立队列（包括148、97、126例手术队列和25例活检队列）验证，总共598例样本
62	2024-09-19	Volumetric Analysis of Amygdala and Hippocampal Subfields for Infants with Autism 2023-Jun, Journal of autism and developmental disorders IF:3.2Q1 DOI:10.1007/s10803-022-05535-w PMID:35389185	研究论文	本文首次使用MRI对6至24个月大的婴儿进行杏仁核和海马子区域的三维分析，以研究自闭症谱系障碍（ASD）儿童的脑部异常发育	提出了Dilated-Dense U-Net深度学习方法，用于解决这些子区域低组织对比度和小结构尺寸的挑战	NA	研究自闭症谱系障碍（ASD）婴儿杏仁核和海马子区域的发育情况	6至24个月大的婴儿的杏仁核和海马子区域	计算机视觉	自闭症	MRI	Dilated-Dense U-Net	图像	NA
63	2024-09-19	Profiling of kidney involvement in systemic lupus erythematosus by deep learning using the National Database of Designated Incurable Diseases of Japan 2023-Jun, Clinical and experimental nephrology IF:2.2Q2 DOI:10.1007/s10157-023-02337-x PMID:36929044	研究论文	本研究利用日本国家指定难治性疾病数据库的数据，通过深度学习方法分析了系统性红斑狼疮（SLE）患者中的肾脏受累情况	本研究首次利用深度学习技术分析了SLE患者中肾脏受累与其他临床表现之间的关系	研究仅基于2015年至2017年注册的1655名SLE患者的横断面数据，可能存在样本量不足的问题	探讨系统性红斑狼疮患者中肾脏受累的临床表现及其与其他临床表现的关系	系统性红斑狼疮患者及其肾脏受累情况	机器学习	系统性红斑狼疮	深度学习	人工神经网络	临床数据	1655名SLE患者
64	2024-09-19	Progressive attention integration-based multi-scale efficient network for medical imaging analysis with application to COVID-19 diagnosis 2023-06, Computers in biology and medicine IF:7.0Q1 DOI:10.1016/j.compbiomed.2023.106947 PMID:37099976	研究论文	本文开发了一种基于深度学习的医学影像分析框架，旨在解决影像数据不完美导致的特征学习不足问题	提出了一种多尺度高效网络（MEN），通过集成不同的注意力机制，实现逐步学习方式下细节特征和语义信息的充分提取	未提及	开发一种新的深度学习框架，用于医学影像分析，特别是COVID-19诊断	COVID-19诊断任务中的医学影像	计算机视觉	COVID-19	深度学习	多尺度高效网络（MEN）	影像	未提及
65	2024-09-19	Comparison of the output of a deep learning segmentation model for locoregional breast cancer radiotherapy trained on 2 different datasets 2023-Jun, Technical innovations & patient support in radiation oncology DOI:10.1016/j.tipsro.2023.100209 PMID:37213441	研究论文	比较了基于两个不同数据集训练的深度学习分割模型在局部乳腺癌放疗中的输出	研究了使用外部数据训练的模型与使用内部数据训练的模型之间的性能差异	研究仅限于30名乳腺癌患者的内部数据，可能无法完全代表所有情况	评估使用外部数据训练的模型与使用内部数据训练的模型在乳腺癌放疗中的性能差异	深度学习分割模型在乳腺癌放疗中的应用	机器学习	乳腺癌	深度学习	分割模型	图像	30名乳腺癌患者
66	2024-09-16	Transfer learning identifies sequence determinants of cell-type specific regulatory element accessibility 2023-Jun, NAR genomics and bioinformatics IF:4.0Q1 DOI:10.1093/nargab/lqad026 PMID:37007588	研究论文	本文开发了一种名为ChromTransfer的迁移学习方法，用于识别细胞类型特异性调控元件可及性的序列决定因素	ChromTransfer利用预训练的细胞类型无关模型作为基础，通过微调来学习细胞类型特异性染色质可及性，显著提高了模型性能	深度学习方法需要大量输入数据进行训练	理解DNA如何编码调控活性，以更好地理解疾病病因	细胞类型特异性染色质可及性的序列决定因素	机器学习	NA	迁移学习	深度学习模型	DNA序列	NA
67	2024-09-05	Centralized contrastive loss with weakly supervised progressive feature extraction for fine-grained common thorax disease retrieval in chest x-ray 2023-Jun, Medical physics IF:3.2Q1 DOI:10.1002/mp.16144 PMID:36515554	研究论文	本文提出了一种新的细粒度医学图像检索方法，使用集中对比损失和弱监督渐进特征提取技术来提高胸部X光片中常见胸腔疾病的检索性能	引入了一种新的集中对比损失函数和弱监督渐进特征提取方法，有效结合全局和局部特征，提高了特征的区分性能并降低了算法的时间复杂度	文章未明确提及具体的局限性	开发一种高效的图像疾病检索系统，帮助医生进行疾病诊断和预后	胸部X光片中的14种不同胸腔疾病	计算机视觉	胸腔疾病	集中对比损失（CCLoss）	CNN	图像	未明确提及具体样本数量
68	2024-09-01	Deep-Learning-Based Segmentation of Extraocular Muscles from Magnetic Resonance Images 2023-Jun-08, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering10060699 PMID:37370630	研究论文	本研究探讨了四种深度学习框架（U-Net、U-NeXt、DeepLabV3+和ConResNet）在冠状MRI中对眼外肌（EOMs）进行多类像素级分割的性能	本研究系统比较了影响分割和形态测量准确性的因素，以及深度学习模型在MRI中分割EOMs的变异性	研究结果显示分割精度在空间上不同的图像平面有所变化	评估和比较四种深度学习框架在MRI中对眼外肌进行分割的性能	眼外肌（EOMs）的分割	计算机视觉	NA	磁共振成像（MRI）	U-Net, U-NeXt, DeepLabV3+, ConResNet	图像	未明确提及样本数量
69	2024-08-10	Learning structural heterogeneity from cryo-electron sub-tomograms with tomoDRGN 2023-Jun-02, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.05.31.542975 PMID:37398315	研究论文	本文介绍了基于深度学习的工具tomoDRGN，用于从冷冻电子断层扫描数据中学习结构异质性	扩展了cryoDRGN深度学习架构，用于处理冷冻电子断层扫描的子断层图，能够学习连续的低维结构异质性表示	NA	开发新的工具以分析冷冻电子断层扫描数据中的结构异质性	冷冻电子断层扫描数据中的结构异质性	计算机视觉	NA	冷冻电子断层扫描	深度学习架构	子断层图	大量异质性结构
70	2024-08-05	Audiological Diagnosis of Valvular and Congenital Heart Diseases in the Era of Artificial Intelligence 2023-Jun, Reviews in cardiovascular medicine IF:1.9Q3 DOI:10.31083/j.rcm2406175 PMID:39077516	研究论文	本文探讨了结合人工智能技术的电子听诊器在先天性心脏病和瓣膜性心脏病诊断中的应用	提出了建立大型标准化心音数据库，并统一算法进行外部验证的研究方向	目前对疾病严重程度、远程监测和预后等方面的研究较少	旨在提高心脏疾病的诊断准确性	电子听诊器、人工智能算法与心脏病	计算机视觉	心脏病	人工智能、深度学习	深度学习算法、基于特征提取的机器学习算法	心音	NA
71	2024-08-05	Elbow trauma in children: development and evaluation of radiological artificial intelligence models 2023-Jun, Research in diagnostic and interventional imaging DOI:10.1016/j.redii.2023.100029 PMID:39077546	研究论文	本文针对儿童肘部创伤，开发了一种能够检测后创伤性损伤的人工智能模型并评估其性能	通过深度学习模型的端到端开发，实现了对儿童肘部X光照影像的分析，为临床实践提供了新的辅助工具	模型在外部测试集的准确性下降，尤其是第二个模型的特异性显著降低	开发和评估能够改善放射科医生对儿童肘部创伤X光解读的人工智能模型	1956张儿童肘部X光影像，涉及935名年龄在0至18岁之间的患者	计算机视觉	NA	深度卷积神经网络（CNN）	深度学习模型	影像	1956张X光影像
72	2024-08-05	SpheroScan: A User-Friendly Deep Learning Tool for Spheroid Image Analysis 2023-Jun-28, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.06.28.533479 PMID:37425923	研究论文	本文介绍了SpheroScan，一个用户友好的深度学习工具，用于球形图像分析	开发了一个全自动、基于网络的工具，使用掩模区域卷积神经网络进行图像检测和分割	NA	解决缺乏自动化和用户友好的3D球体图像分析工具的问题	使用IncuCyte活细胞分析系统和常规显微镜拍摄的球形图像	数字病理	NA	深度学习	卷积神经网络	图像	使用的训练集和验证集的具体样本数量未提供
73	2024-08-05	Prediction-oriented prognostic biomarker discovery with survival machine learning methods 2023-Jun, NAR genomics and bioinformatics IF:4.0Q1 DOI:10.1093/nargab/lqad055 PMID:37332657	研究论文	本文提出了一系列基于生存机器学习方法的预测导向生物标志物选择框架。	采用了随机生存森林、极端梯度提升、轻量级梯度提升和深度学习生存模型等新型机器学习算法进行生物标志物选择，并将PROMISE方法调整为生存模型(PROMISE-Cox)。	在生存模型中不同特征选择方法的表现需要进一步深入研究。	目标是发现新颖且可靠的预后生物标志物，以预测患者的生存结果。	主要研究对象为不同类型的头颈癌数据中的预后生物标志物。	机器学习	癌症	机器学习算法	随机生存森林、极端梯度提升、轻量级梯度提升、深度学习模型	数据	不同类型的头颈癌数据集（具体样本量未提及）
74	2024-08-05	Hierarchical Graph Convolutional Network Built by Multiscale Atlases for Brain Disorder Diagnosis Using Functional Connectivity 2023-Jun-20, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2023.3282961 PMID:37339027	研究论文	本研究提出了一种基于多尺度图谱的层次图卷积网络用于脑部疾病的诊断	提出了一种新颖的方法，通过使用多尺度图谱来计算多尺度功能连接网络，并引入生物学意义上的脑结构层次关系进行节点池化	在研究中可能存在的数据样本偏差或多尺度Atlases的选择影响结果的普适性	探讨如何通过多尺度功能连接网络分析提升脑部疾病的诊断准确性	对来自1792名受试者的神经影像数据进行分析，集中在阿尔茨海默病及其前驱阶段轻度认知障碍和自闭症谱系障碍	数字病理学	阿尔茨海默病	功能性磁共振成像 (fMRI)	层次图卷积网络 (MAHGCN)	神经影像数据	1792名受试者
75	2024-08-05	Preclinical-to-clinical Anti-cancer Drug Response Prediction and Biomarker Identification Using TINDL 2023-06, Genomics, proteomics & bioinformatics DOI:10.1016/j.gpb.2023.01.006 PMID:36775056	研究论文	本研究开发了一种名为TINDL的深度学习框架，用于预测癌症患者对不同治疗的反应和识别药物反应的生物标志物	使用基于组织的归一化方法处理数据，使得该模型能够识别预测药物反应的小基因集合，并使深度学习黑箱可解释	本研究的实验主要基于癌症细胞系，是否能充分适用于临床患者仍需进一步验证	个性化医学中预测癌症患者对不同治疗反应和识别药物反应生物标志物的目标	预临床癌症细胞系和癌症肿瘤数据，这些数据用于训练和验证模型	机器学习	癌症	深度学习	NA	数据集	使用了来自两个大型数据库的癌症细胞系和肿瘤数据
76	2024-08-05	Integrative dissection of gene regulatory elements at base resolution 2023-Jun-14, Cell genomics IF:11.1Q1 DOI:10.1016/j.xgen.2023.100318 PMID:37388913	研究论文	本研究结合表观遗传干扰、碱基编辑和深度学习来解析CD69编码的免疫基因位点中的调控序列	首次通过多种技术的结合，深入解析了一个特定免疫基因位点中调控元件的功能和作用	研究主要集中在CD69基因位点，可能不适用于其他基因调控元件	旨在阐明基因调控元件的功能和底层序列动机	主要研究对象为CD69基因在刺激的Jurkat T细胞中的调控机制	数字病理学	NA	表观遗传干扰、碱基编辑、深度学习	NA	序列数据	刺激的Jurkat T细胞
77	2024-08-05	An end-to-end deep learning framework for translating mass spectra to de-novo molecules 2023-Jun-23, Communications chemistry IF:5.9Q1 DOI:10.1038/s42004-023-00932-3 PMID:37353554	研究论文	本文提出了一种深度学习框架Spec2Mol，用于根据质谱数据推荐分子结构	该研究首次应用类似Speech2Text的架构，将质谱直接转化为新分子的SMILES序列	该方法在参考数据库中无法找到分子结构信息时可能会存在局限性	研究旨在改善新分子结构的推荐过程	研究对象是通过质谱数据得出的化学分子结构	机器学习	NA	深度学习	编码器-解码器架构	质谱数据	使用了大量的化学结构数据进行预训练，但具体样本数量未明确
78	2024-08-05	scTour: a deep learning architecture for robust inference and accurate prediction of cellular dynamics 2023-06-23, Genome biology IF:10.1Q1 DOI:10.1186/s13059-023-02988-9 PMID:37353848	研究论文	本文介绍了scTour，这是一种深度学习架构，用于在最小化批次效应影响的情况下，进行细胞动态的推断和预测	scTour具备同时估计发育伪时间、描绘向量场和映射转录组潜在空间的能力，整合在一个框架下	NA	构建一种能够推断和预测细胞发育动态的工具	对19个数据集中的多种生物过程进行研究	机器学习	NA	单细胞基因组学	深度学习架构	数据集	19个数据集
79	2024-08-05	Screening for extranodal extension in HPV-associated oropharyngeal carcinoma: evaluation of a CT-based deep learning algorithm in patient data from a multicentre, randomised de-escalation trial 2023-06, The Lancet. Digital health DOI:10.1016/S2589-7500(23)00046-8 PMID:37087370	研究论文	本研究评估了一种基于CT的深度学习算法在HPV相关的口咽癌患者中预测病理性外结节扩展(ENE)的表现	首次在多中心随机试验中使用深度学习算法预测HPV相关口咽癌的病理性ENE	该研究为回顾性评估，且可能受限于已排除的患者群体和标注的一致性	评估深度学习算法在HPV相关口咽癌患者中的ENE预测能力	HPV相关口咽癌患者在ECOG-ACRIN E3311试验中的数据	计算机视觉	口咽癌	CT	深度学习算法	影像	178张扫描图像和313个淋巴结
80	2024-08-05	Toward next-generation endoscopes integrating biomimetic video systems, nonlinear optical microscopy, and deep learning 2023-Jun, Biophysics reviews IF:2.9Q2 DOI:10.1063/5.0133027 PMID:38510341	研究论文	本文审查了三种新兴技术在下一代内镜系统中的潜在应用，以提高胃肠道癌症的诊断能力	提出了结合仿生视频系统、非线性光学显微镜和深度学习的内镜新配置，能够更有效地检测和确认可疑病变	在将这些技术应用于下一代内镜时面临诸多挑战	提高胃肠道癌症的早期检测和诊断效率	主要关注胃癌的内镜诊断技术进展	计算机视觉	癌症	非线性光学显微镜、深度学习	NA	NA	NA