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
1661	2025-03-09	Accurate fully automated assessment of left ventricle, left atrium, and left atrial appendage function from computed tomography using deep learning 2024-Oct, European heart journal. Imaging methods and practice DOI:10.1093/ehjimp/qyaf011 PMID:40051867	研究论文	本研究开发了一种全自动深度学习方法，用于从计算机断层扫描（CT）中计算心脏功能	首次比较了nnU-Net、3D TransUNet和UNETR在心脏功能参数分割和计算中的表现，发现nnU-Net在多个指标上优于其他模型	样本量较小（39名患者），且仅评估了左侧心脏功能	开发一种全自动深度学习方法，用于从CT中计算心脏功能参数	左心室（LV）、左心房（LA）和左心耳（LAA）	计算机视觉	心血管疾病	CT	nnU-Net, 3D TransUNet, UNETR	图像	39名患者的时间分辨CT数据集
1662	2025-03-09	Artificial intelligence applied to magnetic resonance imaging reliably detects the presence, but not the location, of meniscus tears: a systematic review and meta-analysis 2024-Sep, European radiology IF:4.7Q1 DOI:10.1007/s00330-024-10625-7 PMID:38386028	系统综述与荟萃分析	本文通过系统综述和荟萃分析，评估了卷积神经网络（CNN）在诊断半月板撕裂中的准确性，并分析了这些CNN算法的决策过程	首次系统地比较了AI模型在诊断半月板撕裂中的表现，特别是在识别撕裂存在与定位撕裂位置方面的差异	研究存在显著的异质性（I2=79%），且AI模型在定位撕裂位置方面的表现不如识别撕裂存在	评估AI模型在诊断半月板撕裂中的准确性，并分析其决策过程	半月板撕裂的诊断	医学影像分析	半月板撕裂	卷积神经网络（CNN）	CNN	磁共振成像（MRI）图像	13,467名患者和57,551张图像
1663	2025-03-09	Evaluation of preoperative difficult airway prediction methods for adult patients without obvious airway abnormalities: a systematic review and meta-analysis 2024-07-17, BMC anesthesiology IF:2.3Q2 DOI:10.1186/s12871-024-02627-1 PMID:39020308	系统综述和荟萃分析	本文通过系统综述和荟萃分析，评估了成人患者无显著气道异常时术前困难气道预测方法的有效性	本文首次系统性地评估了多种术前困难气道预测方法，并提出了结合多种方法的个性化预测策略	研究存在显著的异质性，可能受到样本量和研究设计等因素的影响	评估和比较不同术前困难气道预测方法的有效性，以辅助临床决策	成人患者，无显著气道异常，接受各种类型手术	临床医学	NA	系统综述和荟萃分析	NA	文献数据	686,089名患者
1664	2025-03-09	The human hypothalamus coordinates switching between different survival actions 2024-Jun, PLoS biology IF:7.8Q1 DOI:10.1371/journal.pbio.3002624 PMID:38941452	研究论文	本研究探讨了人类下丘脑在生存行为切换中的作用，通过虚拟捕食者和猎物的实验范式，结合深度学习分割和优化的成像序列，揭示了人类下丘脑在生存行为切换中的关键角色	首次识别了人类下丘脑在生存行为切换中的作用，并揭示了其在行为切换后动作组织中的角色	研究依赖于虚拟环境中的行为模拟，可能无法完全反映真实世界中的生存行为	探讨人类下丘脑在生存行为切换中的作用	人类下丘脑及其在生存行为切换中的功能	神经科学	NA	深度学习分割、优化的成像序列、多体素模式分析（MVPA）、多体素连接分析、基于模型的fMRI分析	计算模型	fMRI数据	两次实验中的志愿者
1665	2025-03-09	Adaptive Tensor-Based Feature Extraction for Pupil Segmentation in Cataract Surgery 2024-03, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2023.3345837 PMID:38127596	研究论文	本文提出了一种名为自适应小波张量特征提取（AWTFE）的新方法，用于提高深度学习驱动的瞳孔识别系统的准确性	提出了一种新的自适应小波张量特征提取方法，通过构建三阶张量来表示空间信息、颜色通道和小波子带之间的相关性，并利用高阶奇异值分解自适应地消除冗余信息，从而提高瞳孔识别的准确性	NA	提高白内障手术视频中瞳孔分割的准确性，以帮助外科医生在手术并发症发生前检测瞳孔不稳定的风险因素	白内障手术视频中的瞳孔区域	计算机视觉	白内障	自适应小波张量特征提取（AWTFE）	深度学习分割模型	图像	5,700张来自190例白内障手术的标注术中图像（BigCat数据集）和一个公开的CaDIS数据集
1666	2025-03-09	Synthesizing 3D Multi-Contrast Brain Tumor MRIs Using Tumor Mask Conditioning 2024-Feb, Proceedings of SPIE--the International Society for Optical Engineering DOI:10.1117/12.3009331 PMID:38715792	研究论文	本文提出了一种基于肿瘤掩码条件的3D多对比脑肿瘤MRI合成方法，以解决医学图像数据稀缺和不平衡的问题	将2D潜在扩散模型调整为生成3D多对比脑肿瘤MRI数据，并引入肿瘤掩码作为条件，生成高质量且多样化的样本	未提及模型在临床环境中的实际应用效果或生成样本的临床验证	解决脑肿瘤MRI数据稀缺问题，提升深度学习模型的训练数据可用性	脑肿瘤MRI数据	计算机视觉	脑肿瘤	3D潜在扩散模型	3D自编码器、条件3D扩散概率模型（DPM）	3D多对比MRI图像	两个数据集：TCGA公共数据集和UTSW内部数据集
1667	2025-03-08	Machine learning for automated classification of lung collagen in a urethane-induced lung injury mouse model 2024-Oct-01, Biomedical optics express IF:2.9Q2 DOI:10.1364/BOE.527972 PMID:39421774	研究论文	本文提出了一种基于机器学习的自动化评分框架，用于评估小鼠肺损伤模型中的肺胶原含量	利用预训练的VGG16模型和统计特征结合的方法，以及采用无监督技术进行图像分析，提高了肺胶原含量评估的准确性和效率	研究依赖于小鼠模型，可能无法完全反映人类肺疾病的情况	开发自动化评分系统以提高肺胶原含量评估的准确性和一致性	成年雌性小鼠的肺切片图像	数字病理学	肺癌	SHG显微镜	VGG16, SVM	图像	NA
1668	2025-03-08	DeepEnzyme: a robust deep learning model for improved enzyme turnover number prediction by utilizing features of protein 3D-structures 2024-Jul-25, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbae409 PMID:39162313	研究论文	本文介绍了一种名为DeepEnzyme的深度学习模型，该模型结合了Transformer和图卷积网络（GCN），用于提高酶周转数（kcat）的预测准确性	DeepEnzyme模型通过整合蛋白质序列和3D结构特征，显著提高了对低序列相似性酶的预测准确性和鲁棒性，并能够评估点突变对酶催化活性的影响	NA	提高酶周转数（kcat）的预测准确性和鲁棒性，以促进蛋白质工程和合成生物学领域的研究	酶的周转数（kcat）	机器学习	NA	深度学习	Transformer, GCN	蛋白质序列和3D结构数据	NA
1669	2025-03-08	Deep Learning-Augmented ECG Analysis for Screening and Genotype Prediction of Congenital Long QT Syndrome 2024-Apr-01, JAMA cardiology IF:14.8Q1 DOI:10.1001/jamacardio.2024.0039 PMID:38446445	研究论文	本文开发了一种基于深度学习的神经网络，用于通过12导联心电图识别先天性长QT综合征（LQTS）并区分其基因型（LQTS1和LQTS2）	使用卷积神经网络（CNN）进行LQTS的检测和基因型区分，超越了传统的QTc间期检测方法	需要在未选择的普通人群中进行更广泛的验证以支持该模型的应用	开发一种深度学习模型，用于从静息心电图中检测先天性长QT综合征并区分其基因型	先天性长QT综合征患者及其亲属	数字病理学	心血管疾病	卷积神经网络（CNN）	CNN	心电图（ECG）	4521份心电图来自990名患者
1670	2025-03-08	COVID-19 Detection From Respiratory Sounds With Hierarchical Spectrogram Transformers 2024-03, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2023.3339700 PMID:38051612	研究论文	本文介绍了一种基于深度学习的方法，通过分析咳嗽或呼吸声音的录音来区分COVID-19患者和健康对照组	提出了一种新颖的分层频谱图变换器（HST），利用自注意力机制在频谱图的局部窗口上操作，并逐步扩大窗口大小以捕捉从局部到全局的上下文	NA	开发一种远程监测方法，用于早期评估主要影响下呼吸道的COVID-19	COVID-19患者和健康对照组的呼吸声音录音	自然语言处理	COVID-19	深度学习	分层频谱图变换器（HST）	音频	多国众包数据集
1671	2025-03-08	EDLNet: ensemble deep learning network model for automatic brain tumor classification and segmentation 2024-Feb-12, Journal of biomolecular structure & dynamics IF:2.7Q2 DOI:10.1080/07391102.2024.2311343 PMID:38345061	研究论文	本文提出了一种新的集成深度学习网络模型（EDLNet），用于自动脑肿瘤分类和分割	提出了一种新的集成深度学习网络模型（EDLNet），结合了改进的Faster RCNN方法和深度循环卷积神经网络（DRCNN），用于脑肿瘤的早期分类和分割	未提及具体局限性	开发一种高效的深度学习模型，用于脑肿瘤的自动分类和分割	脑MRI扫描图像	数字病理学	脑肿瘤	深度学习	EDLNet（集成深度学习网络模型），改进的Faster RCNN，DRCNN（深度循环卷积神经网络）	图像（MRI扫描图像）	两个公开数据集（D1和D2），具体样本数量未提及
1672	2025-03-08	Intelligent deep learning-based disease monitoring system in 5G network using multi-disease big data 2024-Feb-09, Journal of biomolecular structure & dynamics IF:2.7Q2 DOI:10.1080/07391102.2024.2310785 PMID:38334127	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的智能疾病监测系统，利用5G网络和多疾病大数据进行疾病预测和分类	提出了一种改进的基于捕食者存在概率的松鼠搜索-萤火虫群优化算法（MPPP-SSGSO）来优化模型参数，并采用集成增强模型和模糊分类器进行疾病预测和分类	未提及具体的数据来源和样本多样性，可能限制了模型的泛化能力	开发一种高效的疾病监测系统，以降低死亡率并提高疾病预测的准确性	患者的多疾病大数据	机器学习	多疾病	1D-CNN, AdaBoost, XGBoost, CatBoost, 模糊分类器	1D-CNN, 集成增强模型, 模糊分类器	多疾病大数据	未明确提及样本数量
1673	2025-03-08	Addressing grading bias in rock climbing: machine and deep learning approaches 2024, Frontiers in sports and active living IF:2.3Q2 DOI:10.3389/fspor.2024.1512010 PMID:40046938	综述	本文探讨了机器学习和深度学习技术在解决攀岩路线难度评定主观性问题中的应用	提出了使用机器学习和深度学习技术来标准化攀岩路线难度评定的方法，特别是通过自然语言处理和循环神经网络算法	现有方法主要集中在路线中心、攀岩者中心和路径查找与生成三种方法，仍需进一步研究以提高准确性和适用性	研究目的是通过机器学习和深度学习技术标准化攀岩路线难度的评定	攀岩路线的难度评定	自然语言处理	NA	机器学习和深度学习	循环神经网络（RNN）	文本	NA
1674	2025-03-08	Exploring the Value of MRI Measurement of Hippocampal Volume for Predicting the Occurrence and Progression of Alzheimer's Disease Based on Artificial Intelligence Deep Learning Technology and Evidence-Based Medicine Meta-Analysis 2024, Journal of Alzheimer's disease : JAD DOI:10.3233/JAD-230733 PMID:38277290	研究论文	本研究探讨了基于人工智能深度学习和循证医学的MRI海马体积测量在预测阿尔茨海默病发生和进展中的价值	结合人工智能深度学习和循证医学方法，利用MRI海马体积测量进行阿尔茨海默病的早期诊断和干预	研究依赖于特定数据库（ADNI和OASIS-brains）的数据，可能限制了结果的普适性	研究MRI海马体积测量在预测阿尔茨海默病发生和进展中的能力	483名阿尔茨海默病患者、756名轻度认知障碍患者和968名正常对照者	数字病理学	老年病	MRI	CNN（InceptionResNetv2, Densenet169, SEResNet50）	图像	483名AD患者、756名MCI患者和968名NC
1675	2025-03-06	Evaluating inter- and intra-rater reliability in assessing upper limb compensatory movements post-stroke: creating a ground truth through video analysis? 2024-Dec-20, Journal of neuroengineering and rehabilitation IF:5.2Q1 DOI:10.1186/s12984-024-01506-7 PMID:39702329	研究论文	本研究通过视频分析评估职业和物理治疗师在评估中风后上肢补偿运动时的评分者间和评分者内可靠性	使用深度学习方法和广义线性混合效应模型评估补偿运动的可靠性，为自动评估补偿运动建立基础	研究结果的可信区间较宽，可能影响结果的可靠性，且仅基于治疗师的评分无法推荐建立自动评估补偿运动的基准	评估职业和物理治疗师在评估中风后上肢补偿运动时的评分者间和评分者内可靠性	七名轻度至中度上肢运动障碍的中风患者	数字病理	中风	视频分析	广义线性混合效应模型	视频	七名中风患者和二十二名治疗师
1676	2025-03-06	Lazy Resampling: Fast and information preserving preprocessing for deep learning 2024-Dec, Computer methods and programs in biomedicine IF:4.9Q1 DOI:10.1016/j.cmpb.2024.108422 PMID:39395305	研究论文	本文介绍了一种名为Lazy Resampling的软件，旨在优化深度学习中的预处理步骤，减少信息损失并简化流程设计	Lazy Resampling通过将空间预处理操作重新表述为图形管道，减少了管道执行时间和信号退化，使裁剪等操作变为非破坏性	尽管Lazy Resampling在减少信息损失和简化流程设计方面表现出色，但其在医学影像等领域的广泛应用仍需进一步验证	优化深度学习中的预处理步骤，减少信息损失并简化流程设计	医学影像数据	计算机视觉	NA	深度学习	UNet	图像	Medical Segmentation Decathlon数据集
1677	2025-03-06	Fully Automated Region-Specific Human-Perceptive-Equivalent Image Quality Assessment: Application to 18 F-FDG PET Scans 2024-Dec-01, Clinical nuclear medicine IF:9.6Q1 DOI:10.1097/RLU.0000000000005526 PMID:39466652	研究论文	本文提出了一种全自动框架，用于对全身18 F-FDG PET扫描进行区域图像质量评估（IQA）	该框架能够在日常临床图像采集过程中即时识别低质量扫描，并在人工智能驱动的18 F-FDG PET分析模型开发中通过拒绝低质量图像和带有伪影的图像来构建干净的数据集	研究样本量相对较小，且未对不同模型之间的性能差异进行深入分析	开发一种全自动且与人类感知等效的模型，用于对18 F-FDG PET图像进行区域图像质量评估	87名患者的174张18 F-FDG PET图像	数字病理学	NA	深度学习（DL）和放射组学机器学习（radiomics-ML）	深度学习模型和机器学习模型	图像	87名患者的174张18 F-FDG PET图像
1678	2025-03-06	Lightweight Transformer exhibits comparable performance to LLMs for Seizure Prediction: A case for light-weight models for EEG data 2024-Dec, Proceedings : ... IEEE International Conference on Big Data. IEEE International Conference on Big Data DOI:10.1109/bigdata62323.2024.10825319 PMID:40041397	研究论文	本文提出了一种轻量级Transformer架构，用于实时EEG数据的癫痫发作预测，并与多种深度学习模型进行了性能比较	提出了一种轻量级Transformer架构，具有更小的模型尺寸和更低的计算负载，能够在实时推理中表现优异	EEG传感器数据质量的可变性、不同癫痫和发作特征、缺乏标注数据集和ML-ready基准	开发一种能够在有限硬件计算能力下实时推理的轻量级模型，用于癫痫发作预测	癫痫患者的EEG数据	机器学习	癫痫	深度学习	Transformer, ResNet, ViT, LLM	EEG数据	MLSPred-Bench数据集，包含12个基准测试
1679	2025-03-06	Sensorless End-to-End Freehand 3-D Ultrasound Reconstruction With Physics-Guided Deep Learning 2024-Nov, IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control DOI:10.1109/TUFFC.2024.3465214 PMID:39302786	研究论文	本文提出了一种无需传感器的自由手3D超声重建方法，利用物理引导的深度学习技术	设计了一种新颖的物理启发深度学习网络（PLPPI），无需3D卷积即可进行自由手3D超声重建，显著提高了重建质量并减少了计算资源需求	未提及具体局限性	改进自由手3D超声重建的质量，并减少训练和推理所需的计算资源	自由手3D超声成像	计算机视觉	NA	深度学习	物理引导的深度学习网络（PLPPI）	超声图像	未提及具体样本数量
1680	2025-03-06	PTransIPs: Identification of Phosphorylation Sites Enhanced by Protein PLM Embeddings 2024-06, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2024.3377362 PMID:38483806	研究论文	本研究开发了一个名为PTransIPs的深度学习框架，用于识别磷酸化位点，该框架在独立测试中表现优于现有最先进方法	PTransIPs首次将蛋白质预训练语言模型（PLM）嵌入应用于此任务，结合了Transformer架构和卷积神经网络，并采用了TIM损失函数进行优化	NA	开发一个深度学习框架以准确识别磷酸化位点，从而揭示细胞内的分子机制和病毒感染过程中的关键点	磷酸化位点	生物信息学	NA	深度学习	Transformer, CNN	蛋白质序列和结构数据	NA